پمپ چیست؟

پمپ یا تُلُمبه، (به انگلیسی: Pump) وسیله‌ای است که به روش مکانیکی، سیالات (گازها و مایعات) را جابجا می‌کند. پمپ‌ها بر اساس سازوکار جابجایی سیالات به سه گروه عمده تقسیم می‌شوند: بالابر مستقیم (Direct Lift)، جابجایی (Displacement) و گرانشی.

پمپ‌ها کاربردهای فراوانی در صنعت و حتی در وسایل نقلیه دارند. مانند پمپ بنزین یا پمپ آب خودرو تا پمپ‌های بزرگ برای پر کردن حوضچه‌های تعمیر کشتی. در سال ۲۰۱۹ اندازه بازار جهانی پمپ‌های صنعتی برابر ۶۲٫۶ میلیارد دلار ارزیابی شده‌است و انتظار می‌رود با نرخ رشد مرکب سالانه ۵٫۹٪ در دوره پیش‌بینی گسترش یابد و در سال ۲۰۲۷ به ۹۹٫۳ میلیارد دلار برسد.


تعریف پمپ:

به‌طور کلی پمپ به دستگاهی گفته می‌شود که انرژی مکانیکی را از یک منبع خارجی گرفته و به سیالی که از آن عبور می‌کند، انتقال دهد. در نتیجه، انرژی سیال پس از خروج از این دستگاه (پمپ) افزایش می‌یابد. در پمپ‌ها تغییرات انرژی سیال همواره به صورت تغییر فشار سیال مشاهده می‌گردد. از پمپ‌ها برای انتقال سیال به یک ارتفاع معین یا جابجایی آن در یک سامانه لوله‌کشی یا هیدرولیک برای انجام کار مانند بالابرهای هیدرولیکی استفاده می‌نمایند. به عبارت کلی تر، پمپ دستگاهی است که سیالات غیرقابل تراکم را از یک نقطه به نقطه‌ای دیگر جابجا می‌نماید.


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:
گریز از مرکز (Centrifugal)
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:
رفت و برگشتی (Reciprocating)
دوار (Rotary)

انواع پمپ
نمودار انواع پمپ

پمپ‌های دینامیکی:

پمپ گریز از مرکز

پمپ گریز از مرکز بر اساس تبدیل انرژی جنبشی سیال به فشار ایستا کار می‌کند. این عملکرد به وسیلهٔ قانون برنولی توصیف می‌شود. قاعده عملکرد پمپ گریز از مرکز را می‌توان با ملاحظه تأثیر تکان دادن یک سطل آب بر روی یک مسیر دایره‌ای شکل توسط یک طناب، نشان داد. نیرویی که آب را به کف سطل فشار می‌دهد، نیروی گریز از مرکز است. اگر یک سوراخ در کف سطل تعبیه شود، آب از طریق این سوراخ جریان می‌یابد. از این گذشته اگر یک لوله ورودی در بالای سطل تعبیه شود، جریان آب به بیرون سوراخ منجر به تولید یک خلاء موضعی در داخل سطل خواهد شد. این خلاء آب را از یک منبع در سمت دیگر لوله ورودی به داخل سطل خواهد کشید. بدین روش یک جریان پیوسته از منبع و به بیرون سطل به وجود می‌آید.

در رابطه با پمپ‌های گریز از مرکز، سطل و سرپوش آن متناظر با قاب پمپ، سوراخ و لوله ورودی متناظر با ورودی و خروجی پمپ هستند و طناب و بازو متناظر کار پروانه را انجام می‌دهد.

پمپ گریز از مرکز پمپی است که از یک پروانه گردان برای افزایش فشار یک سیال استفاده می‌نماید. پمپ‌های گریز از مرکز عموماً برای جابجا کردن سیال از طریق یک سامانه لوله‌کشی کاربرد دارد. سیال در امتداد یا نزدیک محور چرخان وارد پروانه پمپ آب گشته و به وسیلهٔ این پروانه شتاب می‌گیرد و به سرعت به سمت بیرون و به داخل یک پخش‌کننده یا محفظه حلزونی جریان می‌یابد که از آنجا به درون سامانه لوله‌کشی پائین جریان خارج می‌گردد.

تیغه‌های روی پروانه به‌طور تصاعدی از مرکز پروانه پهن می‌شوند که سرعت را کاهش داده و فشار را افزایش می‌دهد. این امکان به پمپ گریز از مرکز اجازه می‌دهد تا جریان‌های پیوسته با فشار بالا ایجاد نماید.

پمپ‌های سانتریفوژ دارای یک محفظه هستند که حلزونی شکل است و پوسته یا کِیسینگ نامیده می‌شود و درون آن یک یا چند چرخ قرار دارند که روی یک محور (شفت) نصب شده‌اند. هر چرخ مجهز به تعدادی پره می‌باشد. انتقال انرژی به سیال در این قسمت انجام می‌شود. برای اینکه از محل خروج شفت از کِیسینگ پمپ سیالی خارج نشود و اصطلاحاً نشتی به خارج نداشته باشیم از ابزاری به نام مکانیکال سیل استفاده شده‌است. نکته بسیار مهم در مورد این نوع پمپ‌ها هواگیری یا پرایم کردن پمپ پیش از روشن کردن آن‌ها می‌باشد. یعنی پس از لاین آپ نمودن پمپ و اطمینان از ورود سیال به داخل پمپ، باید از خروج کامل هوا یا گاز حبس شده در داخل پمپ نیز اطمینان حاصل نمود. از این نوع پمپ‌ها در ابعاد و اندازه‌های مختلف برای مصارف گوناگون ساخته می‌شوند.

درباره پمپ گریز از مرکز بیشتر بخوانید…

پمپ محور ی

این نوع پمپ‌ها دارای پروانه باز می‌باشند که این نوع پروانه برای تولید دبی بیشتر و هد کمتر کاربرد دارد.


پمپ های جابجایی مثبت:

پمپهای رفت و برگشتی

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 (دهش 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 نمونه‌های کوچک و ساده ای هستند که دارای قطعات محرک کمی می‌باشند. این مدل از پمپ‌ها فشار تولیدی کمتری نسبت به پمپ‌های برگشتی تولید می‌کنند. همچنین دبی جریان سیال این مدل از پمپ‌ها کمتر از پمپ‌های گریز از مرکز است. اما فشار خروجی بیشتری را نسبت به پمپ‌های گوشه ای و پره ای تولید می‌کند. پمپ‌های دنده ای برای سیالات با ویسکوزیته بالا مناسب می‌باشد.

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 (دهش پمپ) بسته‌است روشن نمود؛ چرا که در این حالت، اگر هیچ شیر اطمینانی در مسیر دهش پمپ وجود نداشته باشد، یا خود پمپ از بین می‌رود یا اینکه لوله دهش می‌شکند.

نحوه عملکرد پمپ دنده ای

در پمپ دنده داخلی دو عضو گردنده وجود دارد. این دو عضو گردنده وظیفه‌دارند تا جریانی یکنواخت و بدون پالس ایجاد کنند. به همین علت است که سرعت کارکرد این نوع از پمپ دنده‌ای پایین‌تر است. یکی از ویژگی‌های پمپ دنده‌ای داخلی این است که به‌صورت خودمکش کار می‌کند. همچنین امکان کارکرد خشک این نوع پمپ نیز وجود دارد. البته زمان کارکرد خشک پمپ دنده‌ای داخلی نباید از زمانی کوتاه فراتر رود. از مهم‌ترین ویژگی‌های پمپ دنده‌ای داخلی این است که این نوع پمپ در دو جهت کار می‌کند. در نتیجه هم به‌عنوان تخلیه یک مخزن مورد استفاده قرار می‌گیرد هم به عنوان پمپ پرکننده آن. همچنین این نوع از پمپ دنده‌ای برای سیالات مختلف با ویسکوزیته بالا کاربرد دارد.

یکی از نکات مهمی که در هنگام خرید پمپ دنده‌ای باید مورد توجه قرار گیرد، تعمیر و نگهداری پمپ است. تعمیر پمپ دنده داخلی بسیار ساده است. در نتیجه نگهداری از این پمپ هزینه کمتری برای مجموعه به همراه خواهد داشت. کاربرد این نوع پمپ هم برای سیالات رقیق مثل انواع روغن و هم برای سیالات غلیظ مثل شکلات، چسب و حتی آسفالت است. انواع صابون‌ها، رزین‌ها، روانکارها، مواد غذایی مختلف مثل شکلات و کره بادام‌زمینی و انواع رنگ‌ها با استفاده از این پمپ قابل‌جابه‌جایی است.


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.[۳] 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، سامانه‌های 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 پمپ‌ها برای مناطقی که برق وجود ندارد یا دسترسی به برق سخت است بهترین گزینه می‌باشند زیرا که با سوخت‌های فسیلی کار می‌کنند. موتورپمپ‌ها را اصولاً در ارتفاع ۶ متری از منبع آب قرار می‌دهند زیرا از دسته پمپ‌های می‌باشند که با سوخت فسیلی کار می‌کنند و توانایی پمپاژ آب تا ارتفاع ۳۰ متری را دارند. اگر از موتور پمپ برای انتقال حجم آب زیادی استفاد می‌کنید سعی کنید بیشتر از ۳ ساعت مداوم اینکار رو انجام ندهید زیرا سبب کاهش طول عمر موتور پمپ می‌شود برای افزایش طول عمر موتور پمپ‌ها زمان کارکردشان را به ۲ الی ۳ ساعت محدوده کنید.

مرجع: ویکیپدیا فارسی

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *