انواع پمپ یا تلمبه Pumps
پُمپ یا تُلُمبه (Pump) وسیلهای است که به روش مکانیکی، مایعات را جابجا میکند. پمپها بر اساس مکانیسم جابجایی سیالات به سه گروه عمده تقسیم میشوند: بالابر مستقیم (Direct Lift)، جابجایی (Displacement) و گرانشی.
انواع پمپ
پمپها دارای انواع مختلفی هستند. دستهبندیهای گوناگون، پمپها را بر پایه ویژگیهای گوناگون طبقهبندی میکنند. در یکی از رایجترین این طبقهبندیها، برپایه نحوه انتقال انرژی از پمپ به سیال، پمپها به دودسته تقسیم میشوند:
پمپهای دینامیکی: در این پمپها انتقال انرژی به سیال بهطور دایمی است. انواع پمپهای دینامیکی عبارت اند از:
پمپ گریز از مرکز یا پمپهای سانتریفوژ (Centrifugal)
پمپ جریان محوری (Axial)
پمپهای جابجایی مثبت: در این پمپها انتقال انرژی به سیال به صورت متناوب یا پریودیک صورت میپذیرد. انواع پمپهای جابجایی مثبت عبارت اند از:
پمپ رفت و برگشتی (Reciprocating)
پمپ دوار (Rotary)
پمپهای دینامیکی
پمپ گریز از مرکز یا پمپهای سانتریفوژ (Centrifugal)
پمپ گریز از مرکز (Centrifugal pump)، سازوکار پمپ گریز از مرکز براساس نیروی گریز از مرکز است بدین صورت که مایع به مرکز پمپ و پای پرههای پروانه وارد میشود. (در اثر کاهش فشار در این ناحیه) پروانه توسط الکتروموتور با سرعت بالا دوران میکند و مایع قرارگرفته در بین پرههای پروانه همراه با آن به دوران در میآید لذا انرژی جنبشی آن افزایش مییابد و در اثر نیروی گریز از مرکز به طرف خارج پرتاب میشود و پوسته پمپ را پر از سیال میکند. در نهایت انرژی جنبشی مایع به دلیل طراحی خاص مجرای خروجی پمپ به انرژی پتانسیل فشار تبدیل میگردد.
برای افزایش فشار مایعات استفاده میشود. این پمپ ممکن است، یک یا چند طبقه، تکمکشه، محفظه با برش شعاعی، مخصوص نصب عمودی. در مواردی بسته به تعداد طبقات و اندازه موتور میتواند به صورت افقی یا مایل نیز نصب شود. پروانهها به صورت جریان شعاعی یا مختلط بوده و قابل تراش میباشند. محفظه طبقات پمپهای جریان شعاعی توسط بست طبقات و محفظه طبقات پمپهای جریان مختلط توسط پیچهای دو سر به یکدیگر متصل میشوند. محفظه مکش بین موتور و پمپ توسط صافی مکش پمپ را در مقابل ذرات درون آب محافظت میکند. این نوع پمپها معمولاً دارای سوپاپ یکطرفه میباشند.
پمپ جریان محوری (Axial)
این نوع پمپها دارای پروانه باز میباشند که این نوع پروانه برای تولید دبی بیشتر و هد کمتر کاربرد دارد.
پمپهای جابجایی مثبت
پمپ رفت و برگشتی (Reciprocating)
این نوع پمپها وسایلی هستند که انتقال انرژی از آنها به سیال به صورت پریودیک و دورهای میباشد. نیروی محرکه این نوع پمپها نیز غالباً توسط موتورهای الکتریکی تأمین میگردد. در این نوع پمپها حرکت چرخشی میل لنگ تبدیل به حرکت رفتوآمدی پیستونی در یک سیلندر میشود. با عقب رفتن پیستون در سیلندر ایجاد مکش شده و در نتیجه مایع از طریق یک شیر ورودی داخل سیلندر میگردد. با حرکت پیستون به طرف جلو دریچه ورودی بسته و مایع از طریق شیر خروجی به خارج هدایت میگردد. شیرهای ورودی و خروجی یکطرفه بوده و طوری ساخته شدهاند که در مراحل رفتوآمد پیستون، از ورود مایع داخل سیلندر به قسمت کم فشار و بالعکس ممانعت شود. اگر به جای پیستون، پلانجری در داخل سیلندر رفتوآمد کند در این حالت به آن پمپ پلانجری میگویند. در ضمن چنانچه پلانجر دیافراگمی را حرکت دهد پمپ از نوع دیافراگمی است. فرق میان پیستون و پلانجر در این است که طول سر پیستون کوتاهتر از مسافتی است که پیستون درون سیلندر طی مینماید، در حالی که طول پلانجر بیشتر از طول مسافت طی شده توسط آن در داخل سیلندر میباشد. از طرفی در پمپهای پیستون از حلقه یا رینگی جهت آببندی پیستون و سیلندر استفاده شدهاست که روی بدنه پیستون قرار گرفته و همراه آن حرکت میکند، در حالیکه در پمپهای پلانجری این رینگ روی سیلندر قرار دارد و ثابت است. این پمپها معمولاً کم ظرفیت هستند ولی فشار خروجی سیال را میتوانند تا مقدار زیادی افزایش دهند؛ بنابراین از این پمپها در جاهایی که نیاز به جابهجا کردن سیالی با حجم کم ولی فشار بالا میباشد استفاده میکنند. در ضمن باید به این نکته نیز توجه داشت که جریان سیال در این پمپها به صورت غیر یکنواخت میباشد. نکته بسیار مهم در مورد این پمپها آن است که هرگز نباید آنها را در حالیکه شیر خروجی پمپ (دیسشارژ پمپ) بستهاست روشن نمود.
پمپهای چرخ دندهای (Gear Pumps)
این پمپها نوعی از پمپهای دورانی یا روتاری میباشند. پمپهای چرخدندهای از دو قسمت متمایز تشکیل شدهاند، یکی قسمت جداره ثابت و دیگری قسمت دوار که شامل یک محور گردان با چرخ دنده میباشد. در پمپهای چرخ دندهای مقداری مایع بین دندههای چرخ دنده پمپ به اصطلاح به تله میافتد و در اثر چرخیدن چرخ دندهها این مایع به قسمت خروجی پمپ رانده میشود. این پمپها به گونهای ساخته میشوند که در آنها فاصله میان اجزاء گردنده و جداره ثابت بسیار کم میباشد. پمپ دنده ای نمونه های کوچک و ساده ای هستند که دارای قطعات محرک کمی می باشند. این مدل از پمپ ها فشار تولیدی کمتری نسبت به پمپ های برگشتی تولید می کنند. همچنین دبی جریان سیال این مدل از پمپ ها کمتر از پمپ های گریز از مرکز است. اما فشار خروجی بیشتری را نسبت به پمپ های گوشه ای و پره ای تولید می کند. پمپ های دنده ای برای سیالات با ویسکوزیته بالا مناسب می باشد.
کاربرد این پمپها برای جابهجایی مایع با حجم کم و فشار متوسط میباشد. نکته مهم در مورد این پمپها آن است که هرگز نباید آنها را در حالیکه شیر خروجی پمپ (دیسشارژ پمپ) بستهاست روشن نمود؛ چرا که در این حالت، اگر هیچ شیر اطمینانی در مسیر دیسشارژ پمپ وجود نداشته باشد، یا خود پمپ از بین میرود یا اینکه لوله دیسشارژ میشکند.
انواع پمپ از لحاظ کاربرد
پمپهای بهداشتی (Sanitary Pumps)
پمپهای بهداشتی یا سنیتاری پمپهایی هستند که در صنایع غذایی، دارویی و داروسازی و صنایع بیوتکنولوژی کاربرد دارد. در این صنایع به دلیل اهمیت بالای رعایت بهداشت معمولاً استانداردها الزام میکنند تا تمام سطوح در تماس با سیال، زبری سطحی در محدوده ۳٫۲ تا ۰٫۴ میکرومتر Ra داشته باشند.
پمپهای فاضلاب (Wastewater Pumps)
پمپهای فاضلاب یونیتهای بستهای شامل موتور و پمپ هستند. به همین دلیل این پمپها مناسب نصب در داخل حوضچههای فاضلاب و در زیر آب هستند. به دلیل ساختمان این پمپها برای تعمیر و سرویس آن نیاز به داخل شدن در داخل حوضچه نیست و میتوان به راحتی آن را از حوضچه خارج کرد. این پمپها بسته به اندازه ذراتی که قابلیت پمپاژ آن را دارند به ترتیب برای ذرات بزرگتر گاه پمپ لجنکش و برای ذرات کوچکتر پمپ کفکش خوانده میشوند. پمپهای فاضلاب معمولاً دارای یک موتور خشک با درجه حفاظت محفظه IP68 هستند.
پمپهای شناور (Immersible Pumps)
پمپهای شناور یا Immersible، پمپهایی هستند که قسمت محفظه پمپ آنها در داخل و زیر آب قرار میگیرد، در حالیکه موتور آنها خارج از آب میباشد و خشک نگه داشته میشود. معمولاً این پمپها بالا یا بر روی دیواره مخازن نصب میشود. برای مثال از این پمپها در صنعت ماشینکاری بر روی دستگاههایی از قبیل دستگاه اسپارک، دستگاههای فرز یا تراش، ماشینهای سنگ زنی، سیستمهای خنککننده یا هر دستگاه دیگری که دارای مخزن باشد استفاده میشود.
پمپهای نصب در سوراخ عمیق (Borehole Pumps)
دوگونه اصلی از پمپهای سوراخ عمیق وجود دارد: پمپ نصب در سوراخ عمیق شناور و پمپ نصب در سوراخ عمیق چاهی که در آن موتور خشک نگه داشته شده و توسط شفتی بلند به پمپ کوپل میشود. این پمپها باریک و بلند هستند.
امروزه این پمپها جای خود را به پمپهای شناور دادهاند و استفاده از آنها کمتر شدهاست. شفت بلند این پمپها یک عیب بزرگ محسوب شده و نصب آنها را دشوار میکند. این پمپها برای پمپاژ مایعات داغ بهتر از پمپهای شناور عمل میکنند چرا که موتور آنها توسط هوا خنک میشود در حالیکه پمپهای شناور در مایعات داغ راهی برای خنک کاری ندارند.
پمپهای دوزینگ (Dosing Pumps)
این پمپها جزو پمپهای جابجایی مثبت بوده و معمولاً از نوع دیافراگمی هستند. در این پمپها به دلیل وجود دیافراگم و آببندی دقیق احتمال نشتی بسیار کم است.
موتور پمپ (Water Pumps)
موتور پمپ ها برای مناطقی که برق وجود ندارد یا دسترسی به برق سخت است بهترین گزینه می باشند زیرا که با سوخت های فسیلی کار می کنند ، موتور پمپ ها را اصولا در ارتفاع 6 متری از منبع آب قرار می دهند زیرا از دسته پمپ های می باشند که با سوخت فسیلی کار می کنند و توانایی پمپاژ آب تا ارتفاع 30 متری را دارند .اگر از موتور پمپ برای انتقال حجم آب زیادی استفاد می کنید سعی کنید بیشتر از 3 ساعت مداوم اینکار رو انجام ندهید زیرا سبب کاهش طول عمر موتور پمپ می شود برای افزایش طول عمر موتور پمپ ها زمان کارکردشان را به 2 الی 3 ساعت محدوده کنید. یکی از معروف ترین انواع موتور پمپ در ایران روبین ژاپنی است که در ژاپن بسیار طرفدار دارد.