پمپ سانتریفیوژ چیست؟
پمپ گریز از مرکز یک دستگاه مکانیکی است که برای حرکت یک سیال از طریق انتقال انرژی دورانی از یک یا چند روتور محرک به نام پروانه طراحی شده است. سیال در امتداد محور خود وارد پروانه ای می شود که به سرعت در حال چرخش است و با نیروی گریز از مرکز در امتداد محیط آن از طریق نوک پره های پروانه به بیرون پرتاب می شود. عمل پروانه باعث افزایش سرعت و فشار سیال و همچنین هدایت آن به سمت خروجی پمپ می شود. محفظه پمپ مخصوصاً برای منقبض کردن سیال از ورودی پمپ، هدایت آن به پروانه و سپس کند کردن و کنترل سیال قبل از تخلیه طراحی شده است.
انواع پمپ های گریز از مرکز
انواع مختلفی از پمپ های گریز از مرکز وجود دارد که به طور گسترده در صنایع مختلف در سراسر جهان استفاده می شود. این پمپ ها بر اساس تعداد پروانه ها، نوع پوشش، جهت گیری و مراحل تقسیم می شوند.
پمپ گریز از مرکز دارای انواع عمده زیر است:
با توجه به تعداد پروانه ها
به گزارش کیسینگ
با توجه به جهت سیال
با توجه به موقعیت پمپ
کار یک پمپ گریز از مرکز
برای انتقال آب تمیز بسیار موثر هستند. از این پمپ ها می توان در سیستم های آبیاری بارانی و در سیستم هایی که تامین کننده آب اضطراری هستند استفاده کرد. پمپ گریز از مرکز در لباسشویی های صنعتی و همچنین در اطفای حریق استفاده می شود. یکی دیگر از کاربردهای این نوع پمپ آبنما می باشد. البته باید توجه داشت که شن و ماسه در آب نباید بیش از بیست گرم در متر مکعب باشد.
پمپ استخر با دبی زیاد و هد کم یکی از انواع این نوع پمپ ها می باشد. پمپ استخر با کمک گریل و کفگیر سیستم تصفیه آب را از طریق دریچه های کف استخر هدایت می کند و با کمک نازل به استخر باز می گردد.
مزایای پمپ گریز از مرکز
این پمپ نسبت به پمپ های دیگر ارزانتر بوده و ساختار ساده تری دارد. درست کردنش راحته و تنوع زیادی داره. جنس پروانه و همچنین جنس محفظه آن مطلوب است و برش اولیه پروانه می تواند به بهبود عملکرد آن کمک کند. این پمپ می تواند مستقیماً به موتور الکتریکی متصل شود. اگر لوله خروجی به دلیل روان بودن جریان سیال مسدود شود، فشار بالایی ایجاد نمی شود. بنابراین گرفتگی لوله در این نوع پمپ ها آسیب شدیدی به همراه ندارد.
معایب پمپ گریز از مرکز
هد این نوع پمپ ها کم است. اگر دبی ورودی سیال زیاد باشد، راندمان به سرعت کاهش می یابد. این نوع پمپ برخلاف پمپ مغناطیسی آب بندی نیست و نیاز به آب بندی دارد. این پمپ ها می توانند بهترین عملکرد و بهترین راندمان را در محدوده کمی از شرایط داشته باشند.
آنها در سیالات با ویسکوزیته بالا قابل استفاده نیستند و در صورت جابجایی چنین مایعاتی ممکن است به دستگاه آسیب برسانند. این پمپ ها از مکش استفاده می کنند و بنابراین نمی توانند هوا را پمپاژ کنند. بنابراین اگر پمپ پر از سیال نباشد و روشن شود آسیب می بیند.
اجزای یک الکتروپمپ گریز از مرکز
قسمت الکتریکی پمپ را الکتروپمپ و به قسمتی که الکتروموتور را به شفت پمپ متصل می کند کوپلینگ می گویند. یاتاقان ها در محفظه یاتاقان قرار دارند. قسمت دیگری به نام سیل مکانیکی وجود دارد که در آن پمپ آب بندی می شود. به طور کلی، مکانیکی یک سیال جداکننده است که سیال پمپ شده را از قسمت مکانیکی پمپ جدا می کند.
اجزای اصلی در پمپ گریز از مرکز پروانه، تیغه و پیچ هستند که در ادامه به توضیح آنها می پردازیم. پروانه ها انرژی اولیه را برای حرکت سیال تولید می کنند. پروانه پایه را می توان به صورت مارپیچ یا توربین دید. در پمپ های صنعتی، گاهی اوقات از دستگاه های انتقال نیرو و موتورهای الکتریکی برای تولید انرژی اولیه استفاده می شود.
البته برای تامین این انرژی از منابع دیگری مانند توربین های گرمایشی، گازی و انبساط و همچنین آسیاب های بادی نیز استفاده می شود. پروانه توربین به آرامی سرعت سیال را کاهش می دهد و در نتیجه سر سرعت را به سر فشار تبدیل می کند. پروانه مارپیچ تیغه پخش کننده ندارد، اما یک محفظه مارپیچ تیغه ها را در بر می گیرد.
معمولاً نوع اسپیرال به دلیل ظرفیت بالا و هد کم ترجیح داده می شود، اما بسته به کاربرد دستگاه، نوع پروانه انتخاب می شود. قسمت بعدی تیغه است. انتقال سیالات به خروجی پمپ با کمک تیغه انجام می شود. این بخش انرژی جنبشی را که همان سرعت است به انرژی پتانسیل یا فشار تبدیل می کند. تیغه ها نیز صاف و مارپیچ هستند.
موارد زیر تفاوت بین این دو را برجسته می کند:
پمپ گریز از مرکز افقی
- دسترسی آسان به روتور و داخل آن نیز نصب، بازرسی، نگهداری و سرویس را تسهیل می کند.
- این پمپ می تواند مستقیماً به موتور الکتریکی، موتور و توربین (توربین بازیابی توان بخار، گاز یا هیدرولیک) متصل شود.
در طراحی فشار بیش از حد برای سرویس فشار مکش کم یا در طراحی بین بار برای سرویس فشار مکش بالا موجود است.
- این برای ساده کردن یا مطابقت دادن لوله‌کشی سایت خارجی در پیکربندی‌های مختلف نازل در دسترس است. پیکربندی نازل می تواند شامل یک تخلیه مکش بالا، یک تخلیه مکش بالا در بالا، یا یک تخلیه مکش جانبی باشد.
- فضای پایین سر آن را برای اکثر تاسیسات داخلی مناسب می کند.
- در مواردی که NPSHR از سایت NPSHA فراتر می رود، کاربردهای محدودی دارد. پمپ های بزرگ معمولاً به یک بوستر پمپ کمکی نیاز دارند. (با یک پمپ شفت خطی عمودی، NPSHA را می توان با کاهش تنظیمات پروانه آن افزایش داد.)
پمپ گریز از مرکز عمودی
اکثر این پمپ ها برای نصب، سرویس و نگهداری به فضای هد بزرگی نیاز دارند. به دلیل طراحی بالا، تعادل محوری هیدرولیک آن در سرویس فشار بالا مشکل است.
- معمولا برای اتصال مستقیم به موتور الکتریکی مناسب است. استفاده از موتور یا توربین به یک محرک چرخ دنده با زاویه راست و یک اتصال جهانی شفت و کلاچ نیاز دارد.
- به دلیل پیچ و مهره های ساده و طراحی محدود واشر می تواند فشارهای بالاتری را تحمل کند.
- با استفاده از یک پمپ شفت خطی عمودی، می توان پروانه زیرزمینی را پایین آورد تا NPSHA سایت افزایش یابد.
- پمپ های توربین شفت عمودی برای نصب، سرویس و نگهداری به فضای سر بزرگی نیاز دارند.
- معمولاً چاله ها و بشکه های مخزن گران قیمت در یک پمپ چند مرحله ای مورد نیاز است.
- هنگام پمپاژ مایعات با گاز محلول یا داخل حفره ای که در بالای جعبه پرکننده یا محفظه آب بندی تجمع می یابد، در مواردی که تهویه ممکن است دشوار یا مؤثر باشد، ممکن است مشکلات آب بندی مکانیکی رخ دهد.
قطعات اصلی پمپ گریز از مرکز
قطعات اصلی پمپ گریز از مرکز عبارتند از:
- پروانه
این یک چرخ یا روتور است که همراه با یک سری تیغه یا پره های خمیده عقب ارائه می شود. آن را روی شافت قرار می دهند که به یک منبع خارجی انرژی متصل می شود که با ایجاد چرخش ، انرژی مایع را به پروانه در آنجا منتقل می کند.
پروانه ها به 3 نوع تقسیم می شوند :
- پروانه باز
- پروانه نیمه محصور
- پروانه محصور شده
- پوشش
این یک لوله است که در انتهای فوقانی به ورودی پمپ به مرکز پروانه متصل می شود که معمولاً با نام چشم شناخته می شود. پمپ واکنش دو سر متشکل از دو لوله مکش است که از دو طرف به چشم متصل شده اند. انتهای پایین برای بلند شدن به مایع فرو می رود. انتهای پایینی آن در دریچه پا و صافی قرار می گیرد.
به طور معمول سه نوع پوشش در پمپ گریز از مرکز استفاده می شود ،
- پوشش ولوت
- پوشش گرداب
- پوشش با تیغه های راهنما
- لوله تحویل
این یک لوله است که در انتهای پایین آن به خروجی پمپ متصل شده و مایع را به ارتفاع مورد نیاز می رساند. نزدیک خروجی پمپ روی لوله تحویل ، دریچه ای فراهم شده است که جریان پمپ را به داخل لوله تحویل کنترل می کند.
- لوله مکش با شیر پا و صافی
لوله مکش با ورودی پروانه متصل شده و انتهای دیگر آن در مخزن آب فرو می رود. در انتهای آب ، از ارزش پا و صافی تشکیل شده است. سوپاپ پا یک شیر یک طرفه است که در جهت بالا باز می شود. صافی برای فیلتر کردن ذرات ناخواسته موجود در آب برای جلوگیری از انسداد پمپ گریز از مرکز استفاده می شود.