پمپ چیست؟ | انواع پمپ های صنعتی

به چه دستگاهی پمپ گفته می شود؟

پمپ یک دستگاه مکانیکی است که برای جابجایی مایعات یا گازها از یک محیط به محیط دیگر به کار می‌رود. هدف اصلی این تجهیز، افزایش فشار یا جابجایی مایع به منظور انجام وظایف مختلف از جمله انتقال، تأمین آب، تزریق، یا خنک کردن است.پمپ ها دارای اقسام مختلفی می باشد. از جمله پمپ های دینامیکی و جابه جایی مثبت که هرکدام عملکرد متفاوتی دارند، در این مقاله به معرفی انواع پمپ ها و کاربرد آن در صنعت پرداخته ایم.

آنچه  در این مقاله خواهید خواند:

پمپ چیست؟

اجزای اصلی پمپ شامل چه مواردی می شود؟

پمپ ها به چند دسته تقسیم می شوند؟

  - خصوصیات پمپ دینامیکی

  - خصوصیات پمپ های جابه جایی مثبت

انواع پمپ های مکانیکی

انواع پمپ های جابه جایی مثبت

پمپ(pump) چیست؟

پمپ‌ها، به عنوان یکی از ابزارهای بنیادی در علم مهندسی مکانیک و صنایع، نقش بسیار حیاتی در انتقال و جابجایی مایعات دارند. این دستگاههای مکانیکی با قابلیت افزایش فشار یا حجم مایع، به صورت یکی از مهمترین عناصر در سیستم‌های انتقال و توزیع مواد در انواع صنایع به کار می‌روند.پمپ‌ها با اصول فیزیکی چرخش و انتقال انرژی، موفق به ایجاد جریان و حرکت مایعات از یک نقطه به نقطه دیگر می‌شوند. این تجهیزات گسترده‌ای از اندازه و نوع دارند، از پمپ‌های کوچک خانگی تا پمپ‌های بزرگ صنعتی که در صنایع نفت و گاز، شیمیایی، آب و فاضلاب، و سایر حوزه‌ها به کار می‌روند.پمپ‌ها به عنوان قلب سیستم‌های انتقال مایعات شناخته می‌شوند و توانمندی آنها در ایجاد حرکت و فشار، مسئولیت انتقال مایعات از یک نقطه به دیگر را بر عهده دارد. این ویژگی به پمپ‌ها امکان می‌دهد در انتقال آب، تأمین انرژی، تصفیه آب، و انجام فرآیندهای صنعتی متنوع مؤثر باشند.

اجزای تشکیل دهنده پمپ:

تنه (سیل): بخش اصلی پمپ که مایع را در خود جذب کرده و از طریق حرکت آن، فشار ایجاد می‌کند.

پروانه یا ساطور: قسمتی که در تنه قرار گرفته و با چرخش، مایع را به سمت خروجی پمپ پرتاب می‌کند.

موتور (الکتریکی یا مکانیکی): وظیفه ایجاد حرکت در پمپ را دارد تا پروانه به چرخش درآید و مایع جابجا شود.

شافت: اتصال بین موتور و پروانه که حرکت چرخشی موتور را به چرخش پروانه منتقل می‌کند.

قطعات مکانیکی: شامل بلبرینگ‌ها، سیستم‌های روانکاری، و سایر قطعات مکانیکی که برای حرکت صحیح و کارایی پمپ لازم هستند.

پمپ ها به چند دسته اصلی تقسیم می شوند؟

پمپ ها به دو دسته اصلی جابجایی دینامیک و جابجایی مثبت (معروف به جابجایی) تقسیم می شوند.

پمپ‌های دینامیکی و جابجایی مثبت دو نوع پمپ با اصول و عملکرد متفاوت هستند. در ادامه تفاوت‌های اصلی بین این دو نوع پمپ توضیح داده شده است:

خصوصیات پمپ‌های دینامیکی:

1. عملکرد مبتنی بر اصول دینامیک:پمپ‌های دینامیکی، مانند پمپ‌های سانتریفیوژ و پمپ‌های توربینی، بر اساس اصول دینامیک عمل می‌کنند.در این پمپ‌ها، انرژی به سیال به وسیله ساطورها، لوب ها یا پره‌ها انتقال داده می‌شود.

2. افزایش انرژی به وسیله سرعت:پمپ‌های دینامیکی انرژی به سیال انتقال می‌دهند تا سرعت آن افزایش یابد.افزایش سرعت سیال به تبدیل فشار پتانسیل به انرژی سرعتی منجر می‌شود.

3. کاربردهای گسترده:این نوع پمپ‌ها در مواردی که نیاز به انتقال سیالات با فشار متغیر و بر اساس سرعت استفاده می‌شود، کاربرد دارند.مثال: پمپ‌های سانتریفیوژ در صنایع مختلف از جمله شیمیایی، نفت و گاز، و آب و فاضلاب.

خصوصیات پمپ‌های جابجایی مثبت (پستیو):

1. عملکرد بر اساس اصول جابجایی مثبت: پمپ‌های جابجایی مثبت (پستیو)، مانند پمپ‌های دوار و پمپ‌های لوبی، بر اساس اصول جابجایی مثبت عمل می‌کنند.در این نوع پمپ‌ها، یک فضای مشخص را پر کرده و سپس آن را به سمت خروجی پمپ می‌اندازند.

2. جابجایی مواد به صورت دورانی: پمپ‌های جابجایی مثبت با تولید جریان پیوسته از طریق یک یا چند فضا یا لوب، مایعات را به صورت دورانی جابجا می‌کنند. این پمپ‌ها اغلب برای انتقال مواد با چگالی بالا یا مواد خمیری به کار می‌روند.

3. کاربردهای گسترده:پمپ‌های جابجایی مثبت در مواردی که نیاز به انتقال مواد با ویژگی‌های خاص مانند خمیری، دارای ذرات، یا غلیظ استفاده می‌شوند. مثال: پمپ‌های لوبی در صنایع خوراکی، شیمیایی، و داروسازی.

به طور کلی، در انتخاب بین پمپ‌های دینامیکی و پمپ‌های جابجایی مثبت، نوع مایعات، خصوصیات مواد، و نیازهای خاص هر فرآیند موارد تأثیرگذاری هستند.

بیشتر بخوانید: تزریق پلاستیک چیست؟ کاربرد و مزایای آن

انواع پمپ های دینامیک:

پمپ های دینامیکی انواع مختلفی دارند که در ادامه به برخی از آنها می پردازیم مانند پمپ های گریز از مرکز، پمپ های گریز از مرکز عمودی، پمپ های گریز از مرکز افقی، پمپ های شناور و سیستم های شیر آتش نشانی.

پمپ های گریز از مرکز:

این نوع پمپ ها بیشترین استفاده را در دنیا دارند. کار بسیار ساده است، به خوبی توصیف شده و به دقت آزمایش شده است. این پمپ ها قوی، کارآمد و نسبتاً ارزان برای ساخت هستند. هر زمان که پمپ کار می کند، فشار سیال از ورودی پمپ به خروجی آن افزایش می یابد. تغییر فشار باعث حرکت سیال در سراسر سیستم می شود.این پمپ با انتقال نیروی مکانیکی موتور به سیال در سرتاسر پروانه چرخان، نیروی افزایش یافته ای تولید می کند. جریان سیال وارد مرکز پروانه می شود و با پره های آن به بیرون جریان می یابد. بنابراین نیروی گریز از مرکز سرعت سیال را افزایش می دهد و انرژی مانند انرژی جنبشی می تواند به نیرو تبدیل شود.پمپ های گریز از مرکز بسته به نوع جریان آبی که تولید می کنند را می توان به سه زیر گروه تقسیم کرد. الگوی جریان توسط شکل پروانه و ساختار پمپ تعیین می شود.

پمپ های گریز از مرکز عمودی

پمپ های گریز از مرکز عمودی با نام پمپ های کنسولی نیز شناخته می شوند. این پمپ ها از شفت و طراحی منحصر به فرد استفاده می کنند که اجازه می دهد حجم به داخل گودال بیفتد زیرا یاتاقان ها در خارج از گودال قرار دارند. این مدل پمپ از محفظه پر شده برای پوشش شفت استفاده نمی کند، بلکه در جای خود از بوش دریچه گاز استفاده می کند. واشر قطعات یکی از کاربردهای رایج این نوع پمپ است.

پمپ های گریز از مرکز افقی

این نوع پمپ ها حداقل شامل دو پروانه بیشتر هستند. از این پمپ ها برای خدمات پمپاژ استفاده می شود. هر مرحله در اصل یک پمپ منیفولد است.تمام فازها در یک پناهگاه مشابه قرار دارند و روی یک شفت مشابه نصب شده اند. حداقل هشت فاز اضافی را می توان بر روی شفت های افقی جداگانه نصب کرد. هر فاز تقریباً به مقدار مساوی سر را افزایش می دهد. یک پمپ چند مرحله ای همچنین می تواند یک پمپ تک مرحله ای باشد یا یک پمپ مکش دوگانه روی پروانه اول. پمپ های مختلفی برای این نوع پمپ گریز از مرکز عرضه و تعمیر شده است.

پمپ های شناور

این پمپ ها به پمپ های طوفان، فاضلاب و سپتیک نیز معروف هستند. کاربردهای این پمپ ها عمدتاً شامل خدمات ساختمانی، خانگی، صنعتی، تجاری، روستایی، شهری و کاربردهای بازیافت آب طوفان است.این پمپ ها برای انتقال آب طوفان ، آبهای زیرزمینی ، فاضلاب ، آب سیاه ، آب خاکستری ، آب باران ، زباله های تجاری ، مواد شیمیایی ، آب و مواد غذایی مناسب هستند. این برنامه های لوله کشی عمدتاً شامل پروانه های مختلف مانند پمپ های نوع بسته ، پمپ های همرفت ، پمپ های گرداب ، پمپ های چند مرحله ای ، پمپ های تک کانال ، پمپ های برش یا پمپ های چرخ دستی هستند. برای کاربردهای مختلف، طیف گسترده‌ای از گزینه‌ها از جمله جریان بالا، جریان کم، هد پایین یا هد بالا در دسترس هستند.

سیستم شیر آتش نشانی

سیستم های پمپ هیدرانت آتش نشانی با نام های تقویت کننده شیر آتش نشانی، پمپ آتش نشانی و پمپ آتش نشانی نیز شناخته می شوند. اینها پمپ های فشار قوی هستند که برای افزایش ظرفیت آتش نشانی ساختمان با افزایش نیرو در سرویس هیدرانت طراحی شده اند، زیرا شبکه اصلی کافی نیست. کاربردهای این سیستم عمدتاً شامل آبیاری و توزیع آب است.

پمپ های جابجایی مثبت

پمپ های حجمی انواع مختلفی دارند که در ادامه به برخی از آنها می پردازیم مانند پمپ های دیافراگمی، پمپ های دنده ای، پمپ های پریستالتیک، پمپ های لوبی و پمپ های پیستونی.

پمپ های دیافراگمی

پمپ های دیافراگمی با نام های پمپ های AOD (Air Operated Diaphragm)، پنوماتیک و پمپ های AODD نیز شناخته می شوند. کاربردهای این پمپ ها عمدتاً در کاربردهای مستمر مانند کارخانه های عمومی، صنعتی و معدنی است. پمپ های AOD مخصوصاً در جاهایی که برق در دسترس نیست مناسب هستند و در غیر این صورت در مناطق ناپایدار و قابل احتراق استفاده می شوند. همچنین از این پمپ ها برای انتقال مواد شیمیایی، فاضلاب صنعتی، صنایع غذایی، معادن زیرزمینی زغال سنگ و ... استفاده می شود.این پمپ ها پمپ های پاسخ هستند که شامل دو دیافراگم هستند که توسط هوای متراکم هدایت می شوند. بخش هوای شیر انتقال به طور متناوب هوا را به هر دو دیافراگم اعمال می کند. هر دیافراگم شامل مجموعه ای از شیرهای توپی یا سوپاپ های چک است.اصول کار پمپ دیافراگمی با هوا با جزئیات بیشتر و دانش مربوطه لطفاً به این مقاله مراجعه کنید: اصل کار پمپ های AODD.

پمپ های دنده ای

این پمپ ها یک پمپ جابجایی مثبت دوار هستند، به این معنی که با هر چرخش مقدار ثابتی سیال تولید می کنند. این پمپ ها سیال را با ورود به ماشین آلات داخل و خارج از شبکه برای یک عمل پمپاژ غیر هیجان انگیز حرکت می دهند. این پمپ ها قادر به پمپاژ با نیروهای بالا هستند و می توانند سیالات با غلظت بالا را به طور موثر پمپاژ کنند.پمپ های دنده ای فاقد هرگونه دریچه ای هستند که باعث تلفات مانند اصطکاک و سرعت بالای پروانه شود. بنابراین پمپ ها برای جابجایی سیالات غلیظ مانند سوخت و گریس مناسب هستند. این پمپ ها برای راندن مواد جامد و مایعات خشن مناسب نیستند.

پمپ های پریستالتیک

پمپ های پریستالتیک به نام پمپ های لوله ای و پمپ های دوز پریستالتیک نیز شناخته می شوند. این پمپ حجمی بوده و کاربردهای این پمپ ها عمدتاً مربوط به فرآوری در صنایع شیمیایی، غذایی و تصفیه آب می باشد. جریان ثابتی را برای اندازه گیری و اختلاط فراهم می کند و همچنین قادر به پمپاژ مایعات مختلف مانند خمیر دندان و مواد شیمیایی مختلف است.

پمپ های لوب

به پمپ های لوب، پمپ های روتوری نیز می گویند و این پمپ ها دارای ویژگی های متفاوتی مانند راندمان عالی، مقاومت در برابر زنگ زدگی، کیفیت بهداشتی، قابلیت اطمینان و غیره هستند. این پمپ ها ممکن است با پمپ های دنده ای کار کنند، به جز پره هایی که با یکدیگر تماس ندارند. علاوه بر این، این پمپ ها دارای محفظه پمپاژ برتری در مقایسه با پمپ های دنده ای هستند که به آنها امکان حرکت دوغاب را می دهد. اینها از فولاد ضد زنگ ساخته شده اند و بسیار جلا داده شده اند.

پمپ های پیستونی

پمپ پیستونی یک پمپ جابجایی مثبت است که به عنوان پمپ پیستونی نیز شناخته می شود که در آن یک آب بند فشار بالا از طریق یک پیستون پاسخ می دهد. این پمپ ها اغلب برای آبیاری آب، سناریوهایی که نیاز به فشار بالا و قابل اعتماد و سیستم های تحویل برای انتقال شکلات، شیرینی، رنگ و غیره دارند، استفاده می شود.

نتیجه گیری:

پمپ‌های صنعتی با تنوع گسترده در طراحی و کاربردها، ابزار حیاتی در انتقال مایعات در صنایع مختلف می‌باشند. انتخاب نوع مناسب پمپ بر اساس نیازهای خاص هر صنعت و شرایط عملیاتی، می‌تواند به بهره‌وری و کارایی بیشتر کمک کند. توسعه فناوری‌های نوین نیز امکانات ویندای پمپ‌های صنعتی را بهبود بخشیده و در مسیر جلب بهره‌وری و کاهش مصرف انرژی نقش مهمی ایفا می‌کند.