معرفی پمپ ھا :
پمپ های جابجائی مثبت :
پمپاژ سیالات با ویسکوزیته بالا در پمپ های سانتریفوژ همراه با افت زیاد خواهد بود . امروزه با توجه به شرایط خوب توربو پمپ ها سعی بر استفاده هر چه بیشتر از این پمپ ها می باشد. ولی به دلائل اقتصادی برای سیالات ویسکوزیته استفاده از این نوع پمپ ها مقرون به صرفه نیست . استفاده از پمپ های دوار یا پمپ های پیستونی امکان پمپاژ سیالات با ویسکوزیته بالا را فراهم می کند.
پمپ های رفت و برگشتی :
پمپ های رفت و برگشتی از جمله پمپ های جابجائی مثبت می باشند . تل مبه های خانگی قدیمی نمونه ساده پمپ های رفت و برگشتی پیستونی می باشند . شکل ١- ۵ ساختمان یک پمپ رفت و برگشتی را نشان می دهد . همانطور که ملاحظه می شود پمپ از مجموئه یک سیلندر و یک پیستون که متصل به یک اهرم حرکت دهنده می باشد، تشکیل شده است . حرکت پیستون از طریق اهرم بندی از بالا تامین می گردد. با بالا رفتن پیستون و ایجاد خلاء در داخل سیلندر سیال به داخل سیلندر از مخزن مکش مکیده می شود و همزمان آب بالای پیستون از مسیر نشان داده شده به بیرون فرستاده می شود. در برگشت با پائین آمدن پیستون و اعمال فشار به سیال داخل سیلندر، سیال از سوپاپ های نصب شده بر روی پیستون عبور کرده و به بالای آن رانده می شود. تکرار مراحل فوق منجر به پمپاژ سیال به روش جابجائی خواهد شد. در مسیر ورودی به پمپ یک سوپاپ ورودی نصب شده که مانع برگشت سیال به داخل مخزن در زمان پائین آمدن پیستون می گردد . شکل ١-۶ مراحل راه اندازی یک پمپ رفت و برگشتی را به وضوح نشان می دهد .
پمپ های دیافراگمی :
عمل پمپاژ در یک پمپ دیافراگمی شبیه پمپپ یستونی یک طرفه است.این امر در شکل ٨- ١١ نشان داده شده است. با نفوذ دیافراگم به قسمت بالای حفره پمپ سیال از طریق سوپاپ یکطرفه لوله مکش وارد پمپ می شود.با پائین رفتن دیافراگم سیال از طریق سوپاپ یک طرفه لوله خروجی از سیلندر خارج می شود. با تکرار شدن این چرخه، سوپاپ خروجی در اثر فشار ناحیه خروجی ومکش ایجاد شده توسط ضربه ورودی بسته میشود.
اغلب پمپ های دیافراگمی به شیوه مکانیکی عمل می کنند ، اما برخی از آنها نیز بر اثر فشار هوا کار می کنند . این پمپ های هوایی بر حسب نوع پمپ می توانند با هوای فشرده یا خلاء کار کنند .این پمپ ها به لحاظ ساختمان ساده ای که دارند، به عنوان پمپ های اندازه گیر، انتقال و یا چاهکی عمل می کنند. همچنین می توانند برای انتقال سیال، دو غاب و یا پساب به کار گرفته شوند .مسیر حرکت دیافراگم در پمپ مکانیکی توسط یک میله رابط قابل تنظیم یا مکانیزم دیگری کنترل این مسیر حرکت در پمپ های هوایی مطابق شکل ٨-١١ با استفاده از یک نگهدارنده قابل تنظیم، دیافراگم کنترل می شود. این نگهدارنده به جای تنظیم حرکت کلی آن، حرکت رو به بالای دیافراگم را محدود می کنند.
برای انتقال مواد شیمیایی یا سایر سیالات، آستر پمپ ها باید از فولاد ضد زنگ یا دیگر فلزات مقاوم در برابر خوردگی ساخته می شود. یاطا قان های نگهدارنده محور معمولا از نوع غلاف یا بوش هستند، که یا به محور پرس می شوند و یا در قسمت انتهای مرکز پوسته جای می گیرند. باید به خاطر داشته باشید که جریان سیال در یک پمپ دیافراگمی یک نواخت نبوده، بلکه به صورت منقطع یا ضربه ای است.
پمپ های دوار :
پمپ های دوار جزء دسته پمپ های جابجایی مثبت بوده و در صنعت جهت پمپاژ سیالات سنگین(مانند سوخت سنگین وروغن) استفاده می شوند . این پمپ ها در انواع دنده ای ، پیچی و پره ایوجود دارند . در اینجا بعضی پمپ های جابجائی مثبت به طور خلاصه بررسی می شوند .
الف) پمپ دوار دنده ای (Gear):
این پمپ ساده ترین نوع پمپ دوار می باشد و در دو نوع داخلی و خارجی ساخته می شوند .در این نوع پمپ ها سیال در فضای بین دندانه ها حبس شده و به بیرون فرستاده می شود. دندانه ها از نوع Helical& Spur می باشند .نوع Helical جریان آرامتری را برقرار میکند.در بعضی طرح ها سوراخ هایی در امتداد شعاع از بالا به پایین دندانه وجود دارد و هر دو فضای بین دنده مجاور را به هم ارتباط می دهد.این به خاطر بای پاس کردن سیال از یک دنده به دنده بعدی است تا از افزایش فشار بیش از حد و اعمال بار زیاد بر یاتاقانها جلوگیری شود.پمپ های دنده ای امکان پمپاژ سیال با ویسکوزیته های مختلف و با فشار ورودی متفاوت را دارند. به علاوه جریان در سیستم به آرامی و بدون ضربه (پالس) برقرار می شود .این پمپ ها خود راه انداز هستند و می توانند خشک نیز کار کنند . از آنجا که این نوع پمپ ها تنها دو جزء متحرک دارند، قابلیت نگه داری و در مدار بودن بالایی دارند و در هر دو جهت نیز می توانندکارکنند.سرعت پمپ های کوچک١٧۵٠ تا٣۴۵٠ دور در دقیقه است و برای پمپ های بزرگتر و سیال چسبنده تر سرعت کاهش می یابد . باتوجه به طراحی این نوع پمپ ها که لقی کمی بین دندانه و پوسته می باشد، کنترل بر روی جریان سیال به سلدگی صورت میگیرد و همین نکته منجر به استفاده بیشتر این پمپ ها در انتقال دقیق سیالات حساس و گران شده است. البته لازم است دقت شود همراه سیال ذرات خورنده نباشد. شکل ٢-١٠چگونگی عملکرد پمپ دنده خارجی را نشان میدهد .همانطورکه قبلا بیان شد سیال در فضای بین دنده ها حبس شده، به جلو رانده می شود .جنس قطعات پمپ دنده ای با توجه به نوع سیال انتخاب می شود. جنس دنده ها معمولا از فولاد زنگ نزن و بوش ها و آب بند مکانیکی از جنس برنز انتخاب می شود.
این پمپ ها در چند نوع پره کشویی، پره پاندولی، پره بادام کی و پره قابل انعطاف ساخته می شوند.
در این پمپ ها دو محور وجود دارد که به هر محور یک پروانه دارای تعدادی برجستگی مشابه پمپ های دنده های متصل. (Lobe) شکل ١٠ – ۴این نوع پمپ را نشان می دهد .
وجود سیال در محفظه پمپ راه اندازی را تسهیل می کند. جهت جلوگیری از نشت گاز به درون سیستم در زمان خاموش بودن پمپ لازم است تدابیر لازم در موقع راه اندازی صورت گیرد و گازهای احتمالی سیستم مطابق دستورالعمل تخلیه شود.
عملکرد این نوع پمپ ها تقریبا مشابه عملکرد پمپ های دنده ایست ولی از آنجا که سیال در قطعات بزرگتر به بیرون ارسال میشود، جریان سیال به آرامی جریان پمپ های دنده ای نیست. در این نوع پمپ ها سیال در اثر عامل خارجی (فشار هوا یا نیروی ثقل) وارد پمپ می شود پس از ورود به پمپ به جلو فرستاده می شود. این پمپ برای پمپاژ گستره وسیعی از سیالات چسبنده و محلول ها استفاده میشود. به علاوه در این نوع پمپ ها امکان همراه بودن مواد جامد با سیال نیز وجود دارد زیرا در این نوع پمپ ها لقی بیشتری بین پروانه وپوسته وجود دار.
د) پمپ دوار پیچی:
این پمپ ها مانند چرخ گوشت بوده و دارای یک، دو یا سه چرخ هستند و به نحو مناسب درون پوسته ثابت قرار داده شده اند. در پمپ های دوار دبی عبوری از پمپ فقط تابع دور محور است و به فشارتولید شده بستگی ندارد. این، خاصیت پمپ های دوار را از پمپ های سانتریفوژ متمایز می کند .تلفات داخلی پمپ های دوار که شامل نشتی ها می باشد معمولا بالاست بنابراین این پمپ ها برای فشارهای بالا مناسب نیستند در فشار های خیلی بالا از پمپ های رفت و آمدی پیستونی استفاده شود .چنانچه از نشتی سیال صرفه نظر کنیم، دبی عبوری این پمپ ها تقریبا ثابت است. بنابر این منحنی مشخصه یک خط ثابت است ولی با توجه به وجود نشتی این منحنی کمی با افزایش فشار به طرف دبی کمتر میل می کند .افزایش ویسکوزیته سیال منجر به کاهش دبی عبوری می شود و علت این است که سیال نمی تواند با سرعت کافی فضای خالی شده داخل پمپ را پر کند. قدرت پمپ نیز با افزایش ویسکوزیته افزایش می یابد. اگر چه رایج ترین پروانه مورد استفاده در پمپ های دنده ای از نوع ساده است، اما انواع حلزونی و جناغی آن نیز در بسیاری از پمپ ها استفاده می شود. در ضمن نوع پروانه هم از سوی سازنده پمپ انتخاب می شود.
پمپ های دنده حلزونی :
یک پمپ دوار با جابجائی مثبت که در صنعت کاربرد فراوانی دارد (برای انتقال روغن یا دیگرسیالات گرانرو) پمپ دنده ای از نوع پیچی است. پمپ پیچی با طرح دو پروانه خود می تواند حجم زیادی از روغن را به راحتی انتقال دهد. از آنجا که مکانیزم پایه پمپ مطابق شکل ۵-۶ پیچیده است، تولید آن پر هزینه بوده ودر ضمن در برابر مواد ساینده نیز بسیار اسیب پذیر است.
در عمل، پمپ پیچی توسط روتور مرکزی یا روتور گرداننده به گردش در می آید و دو روتور هرزگرد درگیر با آن نیز به حرکت در می آورد .هر دو روتور هرز گرد مشابه هم بوده و دندانه های آنها به گونه ای است که با روتور گرداننده در گیر می شود .با چرخش روتور گرداننده، سیال از یک طرف پمپ کشیده شده و مطابق شکل ۵-٧ ازطرف دیگر تخلیه می شود .از آنجا که دنده های روتور گرداننده با روتور هرزگرد جفت می شوند، سیال در مجرای باز داخل ناحیه دنده ها و به سمت خروجی پمپ به جلو رانده می شود.
پمپ پیچی نیز مانند پمپ دنده ای دو محور از یک پوسته مرکزی صلب از جنس فولاد یا چدن ساخته شده و چنان ماشین کاری می شود که بتواند سه روتور را درون خود جای دهد . روتورگرداننده از یک انتهای پوسته بیرون میزند . محور روتور های هرز گرد معمولا از پوسته انتهائی بیرون نمی زنند. انتهای پوسته به صورت مسطح ماشینکاری و مته می شود تا یاتاقینهای محور روتور بر روی آن نصب گردنند. برای نقطه ای که محور از انتهای پمپ بیرون می زند یک نوع واشر آب بندی فراهم می شود. روغنکاری یاتاقان های پمپ توسط خود سیال پمپ شونده صورت می گیرد. یاتاقان های برخی پمپ های پیچی به جای انتها در پوسته مرکزی قرار میگیرند. این یاتاقان ها از نوع بوش بوده و سه یاتاقان را نگه داشته و همچنین سطوح داخلی پمپ را تشکیل می دهند. همانطور که قبلا گفته شد، مواد ساینده در پمپ می توانند باعث گرفتگی یا تسریع در فرسایش روتورها شوند. در ضمن می توانند به لحاظ فاصله اندک بین روتور و پوسته دنده باعث صدمه دیدن آنها نیز بشوند .هر سه روتور ( یا پیچ ) معمولا از یک فلز واحد – مثلا فولاد با کربن بالا، فولاد آلیاژی و یا آلیاژهای دیگری با در صد سختی بالا – ساخته می شوند .
نظرات کاربران