12
مه

ویژگی دوزینگ پمپ ها

ویژگی های دوزینگ پمپ ها:

  1. زمانی که دبی پایین باشد.
  2. زمانی که فشار سیستم بالا باشد.
  3. زمانی که مقدار مشخصی از سیال باید پمپاژ شود.
  4. زمانی که پمپاژ سیال با استفاده از رایانه، میکروپروسور­ها، DCS ، PLC و یا شیر­های تناسبی کنترل شود.
  5. زمانی که نیاز به انتقال مایعات خورنده و مواد آتش زا داشته باشد.
  6. زمانی که نیاز به تزریق سیالات، ویسکوز و اسلاری ها داریم.

دوزینگ پمپ‌ها از مهم ترین و کاراترین پمپ‌ هایی هستند که در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند، که می تواند مقدار مشخصی از انواع مواد شیمیایی (شامل اسیدها، سیالات خورنده و یا مایعات ویسکوز و اسلاری) را در محل مورد نیاز پمپاژ نماید از این رو آن را دوزینگ پمپ یا میترینگ پمپ (metering pump) می نامند. پمپاژ در این پمپ ها به صورت دستی و اتوماتیک، و با توجه به مقدار فشار سیستم قابل تنظیم می باشد. دوزینگ پمپ ها در انواع پیستونی، دیافراگمی و پریستالیتیک موجود هستند.

کاربرد دوزینگ پمپ در صنعت آب و فاضلاب

  • برای جلوگیری از خوردگی در سیستم تصفیه خانه، آب وارد بویلر ها و دیگ های بخار شده و پمپاژ مواد برای تنظیم PH صورت می گیرد.
  • برای گند زدایی آب درون خطوط لوله ها از هیپوکلرید سدیم (Naocl) آب ژوال یا وایتکس مورد استفاده قرار می گیرد.
  • برای انعقاد  در سیستم تصفیه از آلومینیم سولفات (Aluminum Sulfate)، هیدروکسید سولفات آلومینیوم کلرید مورد استفاده قرار می گیرد.
  • برای جلوگیری از رسوب در سیستم RO، از آنتی اسکالنت (Antiscalant) استفاده می شود.
  • برای کنترل PH، اسید ها و قلیایی ها مورد استفاده قرار می گیرد.
  • برای ازبین بردن منگنز و آهن در سیستم تصفیه از پرمنگنات پتاسیم استفاده می شود.
  • برای گرفتن سختی آب از پلی فسفات استفاده می شود.
  • برای از بین بردن اکسیژن محلول در آب از بیو سولفات سدیم استفاده می شود.
  • جهت جذب سیانید و مواد فلزی محلول در آب و تنظیم PH، از جوش شیرین یا سود سوز آور، کاستینک هیدروکسید سدیم Castic or Naohاستفاده می شود.

کاربرد دوزینگ پمپ ها در صنایع شیمیایی و پتروشیمی

  • برای تنظیم PH  یا پلیمریزاسیون، از تزریق انواع اسید ها، سولفوریک، نیتریک و مورد استفاده قرار می گیرد.
  • برای تزریق رنگ (Dyes & Paints) به بنزین مورد استفاده قرار می گیرد.
  • برای تزریق Anti Knock  و الکل به بنزین مورد استفاده قرار می گیرد.

اولین پمپ های سانتریفیوژ در اواخر قرن هفدهم و اوایل قرن هجدهم توسط مهندسین فرانسوی و ایتالیایی ساخته شده و کاربرد عملی یافتند (1732). در نیمه های قرن نوزدهم عیب اصلی پمپهای رفت و برگشتی که عبارت از مقدار جریان پایین می باشد، موجب این شدکه پمپ های سانتریفیوژ با استقبال بیشتری روبرو شوند و جایگاه وسیعتری در صنعت پیدا کنند. ایران پس از روسیه، دومین کشور از نظر دارا بودن ذخایر گازی است. میزان ذخایر گازی شناخته شده ایران معادل ۱۷۶ میلیارد بشکه نفت خام است که معادل حدود ۵/۱۵ درصد کل ذخایر گاز جهان است. اکنون ایران با تولید ۱۱۵ میلیارد مترمکعب گاز طبیعی در سال پس از روسیه، آمریکا و کانادا چهارمین تولید کننده گاز طبیعی جهان است. گاز ثروت ملی مردم ایران است بنابراین باید حداکثر استفاده از آن صورت گیرد. برای اینکه ما بتوانیم از این ثروت ملی بخوبی استفاده ونگهداری کنیم باید از تجهیزات مناسب استفاده کنیم که یکی از این تجهیزات مخازن و پمپ های نگهداری مواد شیمیایی مانند گاز و نفت است.

هدف کلی: آشنایی با انواع پمپ ها ومخازن- اجزای سازنده -طرز کار آنها و روشهای طراحی آنها.

هدف های جزئی: در صنعت ،انتخاب پمپها ومخازن متناسب با نیاز-موضوع بسیار مهمی می باشد.

تعریف پمپ: پمپ یا تُلُمبه وسیله‌ای مکانیکی برای انتقال مایعات است که با افزایش فشار جریان آن، امکان جابجایی مایعات را به ارتفاعی بالاتر (با افزایش هد) یا حتی پایین دست (معمولاً حوضچه یا مخزن) فراهم می‌آورد.
به طور کلی پمپ به دستگاهی گفته می شود که انرﮊی مکانیکی را از یک منبع خارجی اخذ و به سیال مایعی که از آن عبور می کند، انتقال می دهد. در نتیجه انرﮊی سیال پس از خروج از این دستگاه (پمپ) افزایش می یابد. به عبارت دیگر پمپ دستگاهی است که انرﮊی مکانیکی را به انرﮊی هیدرولیکی تبدیل می کند و نتیجه آن افزایش انرﮊی پتانسیل (فشار سیال عبوری از پمپ )و یا انرﮊی جنبشی (سرعت سیال) و انتقال سیال می باشد. در پمپ ها تغییرات انرﮊی سیال همواره به صورت تغییر فشار سیال مشاهده می گردد. از پمپها برای انتقال سیال به یک ارتفاع معین و یا جا به جایی آن در یک سیستم لوله کشی و یا هیدرولیک استفاده می نمایند. به عبارت کلی تر از پمپ برای انتقال سیال از یک نقطه به نقطه دیگر استفاده می کنند.

اساس مكش پمپ ها: هوا در سطح زمين داراي فشاري معادل 6/14 پوند بر اينچ مربع و يا يك كيلوگرم بر سانتيمتر مربع مي باشد. لوله طويلي را در نظر بگيريد كه يك انتهاي آن بسته شده است، اگر اين لوله را پر از آب كرده و آن را بطور وارونه در تشك حاوي آب قرار دهيم، سطح آب در درون لوله رفته پايين مي آيد و اين عمل تا زماني كه فشار هواي خارج ( اتمسفر ) و فشار حاصل از ستون آب به درون لوله به يك اندازه برسند، ادامه خواهد يافت. به تجربه ديده شده است كه تعادل مذكور هنگامي حاصل مي گردد كه ارتفاع آب درون لوله برابر با 32 فوت باشد.
بنابراين ستوني از آب به ارتفاع 10 متر، داراي فشاري معادل يك كيلوگرم بر سانتيمتر مربع است.
حال چنانچه لوله اي طويل را در يك انتها مسدود نموده و انتهاي ديگر آن را به ظرف حاوي آب وارد سازيم و هواي درون لوله را تخليه كنيم، خواهيم ديد كه آب لوله با فشار اتمسفر ( يك كيلوگرم بر سانتيمتر مربع ) به طرف بالا حركت مي كند.
اگر بتوان تمام هواي درون لوله را تخليه نمود، سطح آب درون لوله تا ارتفاع 32 فوت بالا مي رود.انجام اين كار، يعني تخليه كامل هوا و صعود سطح آب به ارتفاع 10 متري امكان پذير نيست، چرا كه حدوداً در ارتفاع 6 تا 7/6 متر عمل بالا رفتن متوقف مي گردد و سطح آب به صورت ساكن، باقي مي ماند. علت اين امر وجود وزن ستون آب است كه در عمل تعادل فشار هواي بيرون و درون لوله مداخله نموده و اين عمل را تسريع مي بخشد. اولين كار پمپ عبارت است از تخليه هوا از درون لوله مكش، اين عمل باعث مي شود كه فشار اتمسفر بتواند به مايعات فشار وارد نموده و آن ها را به قسمت چرخنده پمپ و يا پيستون هدايت نمايد. بايد بخاطر سپرد كه پمپ بايد حداكثر بين ارتفاع 6 تا 7/6 متري از سطح مايع قرار گيرد تا بتواند عمل جابجايي مايع را به خوبي انجام دهد.كـار دوم پمپ عبارت است از دادن انرژي به مواد سيال و هدايت آن ها از محفظـه پمپ ( محل قرار گرفتن قسمت چرخنده ) به مقصد نهائي.

اجزا اصلی و ساختمان :هر پمپ گریز از مرکز دارای سه بخش اصلی زیر است که هرکدام از آنها از
اجزای مختلفی تشکیل شده است:
1- محرک 2- محفظه آب بندی 3 – پوسته

 محرک: در پمپ های دوار معمولا از سه نوع محرک الکترومغناطیسی
(الکتروموتور) ،دیزلی وتوربینی استفاده میشود.
محرک الکترو مغناطیسی یک ژنراتور بوده که انرژی الکتریکی رابه حرکت دورانی تبدیل می کند.محرک توربینی به کمک انرژی بخار آب ؛محور پمپ را می چرخاند. محرک دیزکی نیز موتوری است که با سوخت فسیلی معمولا گازوئیل کار میکند.خروجی محرک به کمک کوپلینگ به میل محور پمپ متصل شده و این میل محور وارد محفظه آب بندی میشود . در این محفظه دو یاتاقان (ساچمه ای) قرار داشته که درون روغن غوطه ورمیباشندوحکم تکیه گاههای میل محور رادارند.انتهای میل محور به یک پروانه که درون پوسته جا دارد متصل شده است.

پوسته: که قسمت عمده آن پروانه و شافت است.

الف – پروانه :ایمپلرها با انواع مختلف یک دهنه ،دودهنه،باز،
اصولا پروانه های دودهنه دارای نیروی محوری Trust کمتر اما هزینه ساخت گرانتر میباشند.همچنین پروانه های باز و نیمه باز از نظر هزینه ساخت ارزانتر میباشند.مشخصه های مایع و وجود ذرات جامد،روانی وناروانی مایع وپارامترهایی ازاین قبیل درنوع استفاده از ایمپلرموثرهستند.پروانه های باز درپمپ های محوری وبسته در پمپ های شعاعی بکار میروند.که برای نوع باز برای مایعات حاوی ذرات جامد و الیاف دار نوع بسته برای مایع های تمیز و بدون ذرات شناور مناسب می باشند. نوعی از پروانه های باز نیز برای مخلوط مایع و جامد بکار میروند.
بنابراین ساده ترین نوع پروانه،پروانه باز بوده که برای انتقال مایعات حاوی ناخالصی جامدشناوربکارمیرود.پروانه نیم باز نیز برای مایعات رسوب زا بکار برده میشود.کاربرد پروانه بسته نیز در ظرفیت های بالا و به دودسته یک چشمی و دوچشمی تقسیم میشود.
تعریف پروانه نیز به عنوان بخشی اساسی،قسمت متحرک پمپ است که مایع ورودی به چشم را به علت داشتن حرکت دورانی به خارج میراند. لازم است که اشاره کنم هرچه اندازه ذرات شناوربیشترباشدتعدادپره ها کمترخواهدبود.
وضع قرار گرفتن پروانه در پوسته باید به نحوی باشد که فاصله بین آن و پوسته حداقل ممکن باشد.این فاصله باعث میشود که مایع بین پوسته وپروانه قرار گرفته از یک طرف آن راروغن کاری کندوازطرف دیگرمانع سایش پوسته و پروانه شود.به همین دلیل نباید این نوع پمپ را بدون مایع راه اندازی کرد.پمپ ای گریز ازمرکز توانایی ایجاد فشار بالا را ندارند لذا برای رسیدن به فشار بالا از چند پروانه ای ها استفاده میشود.این پمپ برای حجم زیاد و فشار پایین بهترین راندمان را دارد.میتوان جریان خروجی را بردن اینکه درداخل فشار زیاد شودبدون هیچ خطری متوقف کرد.همچنین این پمپ ها جریان خروجی یکنواختی دارند.اگراین نوع پمپ باخروجی بسته کارکند،درجه حرارت مایع درون پوسته افزایش یافته وبا تولیدبخار در قسمت داخلی دچار ارتعاش میشود که دراین وضع گویند پمپ هوا گرفته و باید هواگیری شود.

ب – رینگ های سایشی

تنها نقطه ای که پوسته و پروانه به عنوان اجزای دورانی و ثابت باهم در در تماس قرارمیگیرندمحل رینگهای سایش است.ممکن است که پمپ به دلایل مختلف دچارارتعاش شود. این ارتعاش باعث ساییده شدن پروانه و پوسته میگردد.دربعضی مواقع باعث جام کردن پمپ میشود.برای جلوگیری ازاین وضع از یک حلقه سایش استفاده میشودکه هم درپروانه و هم درپوسته کارگذاشته میگردد. با کمی لقی ونشت مایع ازمابین این دو رینگ حرکت دورانی ایمپلر بدون ارتعاش ومشکلات مکانیکی صورت میگردد.
لقی مابین دورینگ پوسته و پروانه موجب عبور لایه ای ازمایع پمپاژ شده میشودکه بعنوان مستهلک کننده ارتعاش عمل میکند.اما نشت زیاد مایع نیزباعث افت کارآیی پمپ و هدر رفتن قدرت محرک میگردد. ارتعاش زیاد،فشارزیاد وکارمداوم باعث سائیده شدن رینگ ها شده که باید به موقع تعویض شوند.

ج- شافت

نقش اساسی شافت انتقال گشتاور وارده،به هنگام راه اندازی و عملکردو همچنین به عنوان نشیمنگاه و تکیه گاهی برای دیگر قطعات دوار است. حداکثر خیز شافت در شرایط دورانی می بایداز حداقل لقی ما بین قطعات دوار و ثابت کمتر باشد.بار های اعمالی به شافت عبارت است از:
– گشتاور – وزن قطعات – نیروی هیدرولیکی شعاعی ومقدار طراحی شافت ها این بارها به طور همزمان با فاصله یاتاقان ها ،مقدارover huge آویخته ازیک سر،سرعت های بحرانی ومحل تاثیر بارها مورد بررسی قرارمیگیرند. همچنین شافت ها می بایست تحمل بار های ضربه ای ناشی از پیچش و عدم پیچش و تنش های حرارتی بهنگام سرد و گرم شدن را داشته باشند.
– شافت صلب و انعطاف پذیر(نرم)
شافتی که سرعت (دور) عملکرد نرمال آن پایین تر از دور بحرانی نخست آن قرار گیرد به شافت صلب موسوم است. اگر دور عملکرد آن بالاتر از اولین دور بحرانی قرار گیرد آن
را شافت انعطاف پذیر گویند.
معمولا دور عملکرد 20% کمتر و 25%– 40% بالاتر از دور بحرانیcritical speed نگه میدارند. هنگام راه اندازی و خاموش کردن دستگاه باید خیلی سریع از دور بحرانی عبور کرد.

د- یاتاقان ها

وظیفه یاتاقان ها در پمپ نگهداشتن شافت و روتور در مرکز شافت درمرکزاجزاء ثابت و تحمل بارهای شعاعی و محوری است .تحمل کننده بارهای شعاعی را یاتاقان ها ی شعاعی و تحمل کننده های بارهای محوری را یاتاقان های محوری نامند. البته یاتاقان های محوری در عین حال بار شعاعی را نیزتحمل میکنند.یاتاقان های مابین کوپلینگ و پمپ را این بوردویاتاقان های سمت دیگر را اوت بورد گویند.
در پمپ های آویخته از یک سر شافت آن یاتاقانی که به پروانه نزدیکترباشد رااین بورد و دورتری را اوت بورد گویند. .یاتاقان های محوری در سمت اوت بورد نصب می کنند.

ﻫ – کوپلینگ ها

کوپلینگ ها برای انتقال دور و گشتاور از ماشین محر ک به ماشین متحرک به کارمیروند.وظیفه ی دیگر کوپلینگ از بین بردن نا هم محوری ،انتقال بارهای محوری مابین دو ماشین و تنظیم شافت های محرک و متحرک در مقابل سائیدگی می باشد.
کوپلینگ ها دو نوعند:
کوپلینگ صلب: در مواقعی که دقت هم محوری باید بالا باشد از این نوع کوپلینگ استفاده میکنند.همچنین درمواقعی که لازم باشدکه یکی ازروتورها توسط شافت دیگر نگهداشته شود ،این کاررابوسیله کوپلینگ صلب انجام میدهند.در این نوع کوپلینگ ها اگر دقت هم محوری کم باشد باعث ایجاد مشکلات مکانیکی میگردد.
انواع متداول کوپلینگ صلب عبارتند از :
1- فلنجی با پیچ های مناسب (استفاده رایج در پمپ های عمودی)
2- کلمپی چاک دار
3- در امتداد محور

 کوپلینگ انعطاف پذیر: این کوپلینگ های علاوه براینکه وظیفه انتقال قدرت ازموتوربه پمپ(شافت)رادارند عمل ازبین بردن ناهم محوری بین دو شافت محرک و متحرک را نیز انجام میدهند. کوپلینگ های انعطاف پذیر به غیر از مدل چرخ دنده ای برای دورها و قدرت های پایین استفاده میشوند.

و – غلاف ها : جهت جلوگیری از فرسایش،خوردگی و ساییدگی در محل کاسه نمدها ویاتاقان های داخل و دیگر قسمت ها از غلاف های مناسب استفاده میشود.

تقسیم بندی پمپ ها:

دسته بندی های مختلفی از پمپ ها بر حسب مورد کاربرد ,جنس مواد تشکیل دهنده آنها ,مایعی که پمپ می کند ,حتی وضعیتی که نصب می شود و غیره به عمل آمده است همانند : پمپ های شیمیایی ,پمپ های پلا ستیکی ,پمپ های عمودی یا افقی ,تغذیه بویلر ها , پمپ های همه کاره , چاه عمیق پا لا یشگاهی , distillate,condensate پمپ های خلا , پمپ های فاضلابی, slarry وغیره.
یکی از تقسیم بندی های جامع و رایج ,پمپ ها رابرمبناي نحوه انتقال انرژي به سيال در کل به دوگروه پمپ هاي ديناميكي( dynamic) و پمپ هاي جابجايي(ِDisplacement) تقسيم بندي مي كنند.

 دو دسته فوق را از جهات گوناگون می توان با هم مقایسه کرد :

1) حد اکثر انرﮊی (فشار ) ایجاد شده توسط پمپ ها ی دینا میک (سانتریفوﮊ ) محدود بوده و به هد معروف است که با بستن شیر خروجی به طور کامل (شدت جریان صفر )به وجود می آید در حالیکه حد اکثر فشار پمپ های جابجایی با توجه به فشار سیستم تعیین می شود. یعنی پمپ تا جایی که مورد نیاز سیستم باشد فشار خود را به آن حد می رساند.
2) در پمپ های دینامیک انرژي افزوده شده ابتدا به سرعت تبدیل شده و سپس در حلزون و سر انجام در دیفیوزر به فشار تبدیل می شود در حالی که در پمپ ها ی جا به جایی انرژي مورد نظر مستقیما به فشار تبدیل می شود .

3) در پمپ های دینامیک انرژي بطور پیوسته و بدون انقطاع به مایع افزوده می شود در صورتی که در پمپ های جابجایی انرژي درریود های معینی به مایع تزریق می شود .

4) اصولا پمپ های جابجایی برای مقادیر اندک جریان در فشارهای بالا و مایعات لزج به کار می رود و پمپ های دینامیک برای فشار های متوسط و جریان های زیاد مورد استفاده قرار می گیرد .

پمپ های دینامیکی:

پمپ های دینامیکی به دو دسته تقسیم می شود:

1- پمپ هاي سانتريفوژ ( CENTRIFUGAL PUMPS ):

ساختمان ايـن نوع پمپ هـا به صورتي است كه بر روي محور دوار ( در مركز پمپ ) پره هايـي قرار داده شـده كه بـا دوران خود مايعـات و مواد سيال را به اطراف پرتـاب مي نمايند. جدار اين پمپ به صورت حلزوني ساخته شده و مايع كه داراي سرعت نيز مي باشد از قسمت حلزوني به طرف مدخل خروجي پمپ رانده مي شود.
سيالي كه در اطراف پره ها موجود است در اثر حركت دوراني به محور به اطراف پرتاب شده و در نتيجه در اطراف محور خلاء ايجاد مي شود و بدين ترتيب سيال از مجراي ورودي به داخل محفظهء حلزوني شكل پمپ مكيده شده و از مجراي خروجي به خارج منتقل مي گردد.
راندمان پمپ به موقعيت قرار گرفتن پره هاي پمپ، فاصله آن از محفظه حلزوني شكل و سرعت حركت محور بستگي دارد. زاويه قرار گرفتن پره هاي پمپ ها نيز در بالا بردن راندمان پمپ مؤثر است. مثلاً چنانچه وضعيت پره هاي پمپ نسبت به مركز به صورت عمودي باشد راندمان پمپ كمتر از زماني است كه پره ها بطور مايل بوده و در جهت حركت مايع به صورت منحني قرار گرفته باشند. به علت اينكه سيال در اثر حركت دوراني محور به اطراف پرتاب شده و در مركز پمپ خلاء ايجاد مي شود دهانه لوله ورودي در پمپ هاي سانتريفوژ در مركز قرار دارد تا با استفاده از خلاء ايجاد شده در اين محل انتقال سيال سريع تر و بهتر انجام بگيرد.
پمپ هاي گريز از مركز داراي دو امتياز برجسته مي باشند: اولاً جريان مايع در آن ها يكنواخت است. ثانياً اگر لولهء خروجي پمپ مسدود يا تنگ شود، فشار زيادي كه براي ساختمان پمپ مضر باشد توليد نكرده و بار آن به اندازه اي نمي رسد كه موتور محرك پمپ را از كار بيندازد.
براي بكار انداختن پمپ بايد هميشه محفظه آن را از مايع مورد پمپاژ پر نموده و هواي محبوس در محفظه را خالي نمود. اين عمل را آبگيري Priming مي نامند. هرگاه پمپ در سطحي پايين تر از مخزن حاوي مايع مورد استفاده واقع شود، لزومي به آبگيري نخواهد بود ( به اين علت كه محفظه پمپ همواره پر از مايع بوده و در نتيجه محفظه خالي از هواست )
ساختمان پمپ هاي گريز از مركز در ابتدا بسيار ساده بوده و فقط شامل پره، پوسته و محور بودند و ليكن به علت نياز روز افزون به اين پمپ ها، به سرعت تكامل يافته و ساختمان آن ها پيچيده تر شد و قطعات ديگر به آن ها افزوده شدند از قبيل رنگ هاي سايشي، لائي هاي آب بندي، پره هاي ثابت براي هدايت بهتر آب در خروج از پرهء متحرك و ورود به محفظه حلزوني و غيره. پره هاي پمپ هاي سانتريفوژ به سه دسته تقسيم مي گردند: باز، نيم باز و بسته.

خصوصیات برجسته پمپهای سانتریفیوژ:

 1-جریان تخلیه مایع در آنها آرام و یکنواخت است
2- متنوع بودن این پمپ ها با خصوصیات زیاد و گوناگون
3- رضایت بخش بودن راندمان
4- تناسب برای کارکردن با موتورهای برقی و موتورهای احتراقی
5- پایین بودن هزینه نگهداری
6- دامنه کاربرد آنها در پروژه های کشاورزی ، صنعتی و آبرسانی فوق العاده بالاست زیرا از نظر دبی و ارتفاع تولیدی وسعت زیادی را پوشش میدهد .
7- فضای کمتری را متناسب با قدرت تولیدی ایجاد میکند .

پمپ های سانتر فیوژ به سه دسته تقسیم می شود:

الف) پمپ هاي سانتريفوژ(جريان شعاعي):

عملكرداين پمپ به اين صورت است كه درآن سيال موازي محور واردچرخ پمپ شده وعمود برآن ازچرخ خارج مي گردد.اين پمپ ها معمولاً براي ايجادفشارهاي بالا دردبي هاي كم به كارمي روند. پمپ هاي سانتريفوژ شايع ترين نمونه ازپمپ ها هستند .

ب) پمپ هاي محوري:

سيال موازي محور وارد پمپ مي گردد و به طور موازي نسبت به محور ازچرخ خارج مي گردد . دراین پمپ قسمت اعظم فشار مایع را نیروی پرتاب پره های پروانه تامین میکند . این پمپ برای تولید دبی های زیاد با ارتفاع کم کاربرد دارد .( دبی زیاد ، ارتفاع ک ، نیروی پرتاب پروانه )

ج) پمپ هاي نيمه سانتريفوژ(يا باجريان مختلط):

سيال موازي محور وارد چرخ پمپ مي گردد و به طورمايل نسبت به محورازچرخ خارج مي گردد.اين پمپ ها براي ايجادفشارها و دبي هاي متوسط به كارمي روند .اين پمپ هانسبت به پمپ هاي سانتريفوژتوانايي بيشتري دراستفاده وبه كارگيري دبي هاي يالا رادارند . این پمپ دارای دو قسمت است ، یکی جداره ثابت و دیگری قسمت دوار که شامل محور گردان با چرخدنده میباشد . برخلاف پمپهای گریز از مرکز که مایع را با سرعت به قسمت خروجی پمپ هدایت میکند در پمپهای گردشی مقداری از مایع بین دنده های چرخدنده پمپ به اصطلاح به تله می افتند و باعث میشوند سرعت مایع در خروجی کاهش یابد . این پمپ ها بیشتر برای روغن کاری کاربرد دارند.

کاربرد پمپ های سانتریفیوژ:

دامنه کاربرد پمپ های سانتریفیوژ بسیار وسیع بوده ،ودرصنایع شیمیایی،کاغذسازی، صنایع غذایی ولبنیات ،فلزات مذاب،آب وفاضلاب ،فع موادزائد،نفت وپتروشیمی ودیگر موادبه کارمی روند.از نظرظرفیت وهد،توانایی این پمپ ها برای ظرفیت های بالاومتوسط نوع جریان وتری و هدهای پایین نوع محوری و هدبالانوع شعاعی می باشد.
البته دو کمیت هد و ظرفیت مستقل از هم نیستندوبه شکل،اندازه و سرعت ایمپلر بستگی دارند.

پمپ مخصوص (اژکتور):

اژکتورها دستگاهی هستند که گازها و بخارات را از یک فضای خالی خارج کرده و آن ها را برای تخلیه کردن در یک فشاری بالاتر متراکم نموده. زمانیکه اختلاط گازها یا بخارات با سیال راندمانی امکانپذیر باشد.
اژکتورها تا حدودی دارای قیمت هایی کمتر و هزینه نگهداری کمی نسبت به پمپ ها دارند. معمولا اژکتورها دارای یک شیپوره همگرا- واگرای درونی دارند. که در آن سیال رانده شده برای تغذیه و یک شیپوره بزرگ تر بیرونی که در آن گازها تخلیه شده. ممنتم یا انرژی سیال خروجی از شیپوره راندنی دارای سرعت بالا می باشد. اما به میزان جزئی این سرعت به گازهای در حال تخلیه هم وارد می شود. پس در این صورت سرعت مخلوط ما کمتر از سرعت سیال وارد شده می باشد. ولی در هر صورت سرعت آن بیشتر از سرعت صوت می باشد. پس در این صورت شیپوره بزرگ تر بعنوان یک دیفیوزر همگرا- واگرا است که در آن فشار افزایش یافته و سرعت صوت کاهش یافته.

ساختمان اژکتور و اساس کار آن:

اژکتور دارای ساختمانی شیپوری Venturiاست. هوا یا بخار فشرده از طریق یک لوله باریک Nozzleبه سرعت جهش مانند به فضای مخروطی شیپور هدایت می شود.
مسلم است که فشار خروجی اژکتور از ورودی آن بیشتر است و علت بر نگشتن گاز از خروجی اژکتور به ورودی آن سرعت زیاد مخلوط آب و گازها در خرطومی Diffuserاژکتور است.

موارد کاربرد اژکتورها:

می دانیم که نقطه جوش تابع مستقیمی از فشار محیط است. به عبارت صحیح تر، فشار و نقطه جوش رابطه مستقیمی با هم دارند. لذا کاهش فشار محیط ، کاهش نقطه جوش را به همراه دارد. با توجه به این عبارت اهمیت اژکتور به عنوان تنها وسیله تولید خلاء در صنایع نفت و پتروشیمی مشخص می شود از موارد استفاده اژکتور می توان به دو مورد زیر اشاره کرد:
1) همان گونه که می دانیم هیدروکربن ها در درجه حرارت های بالا ممکن است شکسته شوند و یا با ذرات دیگر ترکیب شوند، بنابراین برای تصفیه و تفکیک نفت خام در پالایشگاه ها از برج های خلاء استفاده می شود به دلیل اینکه در اینگونه برج ها درجه حرارت پایین آمده و قادر خواهیم بود بدون ازدیاد درجه حرارت به میزان زیاد مواد را تفکیک و تصفیه کنیم.
2) تخلیه یک طرفه مایعات از دیگر استفاده های اژکتورهاست که در این حالت اژکتور همانند یک تلمبه عمل می نماید که در صنعت به(جت پمپ ) معروف است.

قطعات اصلی اژکتورها : اژکتورها از لحاظ دسته و تقسیم بندی انواع متفاوتی ندارند و همواره یک اژکتور می تواند از قطعات اصلی زیر تشکیل شده باشد :
1) سرپوش بازدید افشاننده
2) صافی بخار
3) سرپوش افشاننده
4) ورودی بخار آب
5) سرپوش ورودی
6) ورودی
7) افشاننده
8) مبدل فشار به سرعت یا خرطومی
9) خروجی

پمپ های جا بجایی :

پمپ های جا بجایی به دو دسته تقسیم می شود :

1) پمپ های رفت و بر گشتی:

این نوع پمپها وسایلی هستند که انتقال انرﮊی از آنها به سیال به صورت پریودیک و دوره ای می باشد. نیروی محرکه این نوع پمپها نیز غالبا توسط موتورهای الکتریکی تامین می گردد. در این نوع پمپها حرکت چرخشی میل لنگ تبدیل به حرکت رفت و آمدی پیستونی در یک سیلندر می شود. با عقب رفتن پیستون در سیلندر ایجاد مکش شده و در نتیجه مایع از طریق یک شیر ورودی داخل سیلندر می گردد. با حرکت پیستون به طرف جلو دریچه ورودی بسته و مایع از طریق شیر خروجی به خارج هدایت می گردد. شیرهای ورودی و خروجی یکطرفه بوده و طوری ساخته شده اند که در مراحل رفت و آمد پیستون، از ورود مایع داخل سیلندر به قسمت کم فشار و بالعکس ممانعت شود. اگر بجای پیستون، پلانجری در داخل سیلندر رفت و آمد کند در این حالت به آن پمپ پلانجری می گویند. در ضمن چنانچه پلانجر دیافراگمی را حرکت دهد پمپ از نوع دیافراگمی است. فرق میان پیستون وپلانجر در این است که طول سر پیستون کوتاه تر از مسافتی است که پیستون درون سیلندر طی می نماید، در حالی که طول پلانجر بیشتر از طول مسافت طی شده توسط آن در داخل سیلندر می باشد. از طرفی در پمپهای پیستون از حلقه یا رینگی جهت آب بندی پیستون و سیلندر استفاده شده است که روی بدنه پیستون قرار گرفته و همراه آن حرکت می کند، 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 می توانند تا مقدار زیادی افزایش دهند. بنابراین از این پمپها در جاهایی که نیاز به جا به جا کردن سیالی با حجم کم ولی فشار بالا می باشد استفاده می کتتد. در ضمن باید به این نکته نیز توجه داشت که جریان سیال در این پمپها به صورت غیر یکنواخت می باشد. نکته بسیار مهم در مورد این پمپ ها آن است که هرگز نباید آنها را در حالیکه شیر خروجی پمپ (دیسچارج پمپ) بسته است روشن نمود. يكي ازخصوصيات اصلي اين پمپ ها اين است كه در زمانيكه پمپ مشغول كار مي باشد بايستي محلي براي تخليه مايع مكيده شده موجود باشد. اين نكته اي مهم و قابل توجه است و چنانچه شخص مسئول بهره برداري از پمپ بخواهد اقدام به بستن مجراي خروجي آن نمايد، بايد كاملاً مطمئن گردد كه مجراي خروجي ديگري براي تخليه مايع وجود دارد. در غير اين صورت بر روي قطعات پمپ فشار وارد شده و ممكن است كه منجر به سوختن الكتروموتور، ازكار افتادن پمپ، سوختن فيوز و تركيدن محفظه و لوله ها و ساير معايب ديگر شود.

پمپ های رفت و برگشتی به دو دسته تقسیم می شود :

الف)پمپ های پیستونی:

اين نوع پمپ ها در طرح ها و اندازه هاي مختلف ساخته شده و در بسياري موارد از آن استفاده مي شود و بر حسب احتياج مي توان اين پمپ ها را به طريقي ساخت كه فشار زياد بوجود آورند و يا اينكه فقط عمل انتقال مايعات را بدون ايجاد فشار انجام دهند.

طرز عمل پيستوني:

اين پمپ تشكيل شده است از سيلندر، پيستون، شير ورودي و شير خروجي. سطح پيستون بوسيله دسته اي بر روي چرخ دواري قرار گرفته و در جهت بالا و پايين حركت مي نماينـد. هنگام حركت پيستون به طرف بالا دريچه A در اثر مكش و برگشت جريان از مجراي خروجي بسته شده و در اثر مكش دريچه B باز و مايع به درون محفظه پمپ مكيده مي شود. هنگامي كه پيستون به طرف پايين حركت مي نمايد دريچه B بسته شده و دريچه A باز مي گردد و سيال محبوس در محفظه و تحت فشار پيستون به مجراي خروجـي انتقال مي يابد. تكرار اين عمـل سبب انتقال سيال از يك محل به محل ديگـر مي گردد.
سيلندر بايد به نحوي آب بندي شده باشد كه مايع نتواند به خارج نشت نمايد. هر حركت رفت پيستون را يك ضربه و مسافتي را كه پيستون طي مي كند طول ضربه نامند. چون در پمپ هاي رفت و برگشتي جابجا شدن مايع به طور متناوب انجام مي گيرد لذا حركت مايع در لوله خروجي به صورت حركت ضرباتي خواهد بود. چون حركت ضرباتي به لوله خروجي و حتي دستگاه هاي ديگري كه در سر راه هستند، ضرباتي وارد مي نمايد، بايد تدبيري بكار برد كه شدت ضربه ناشي از متناوب بودن جريان را كم كند. يكي از راه هاي كم كردن شدت ضربه، بكار بردن مخزن پر از هوا در سرا راه خروجي پمپ هاي رفت و برگشتي است. مطابق شكل در حركت رفت پيستون و يا خروج مايع از پمپ، مقداري از مايع كه تحت فشار است هواي مخزن را فشرده و به مخزن وارد مي شود. در حركت برگشت پيستون فشار مايع پايين مي آيد و هواي فشرده داخل مخزن، مقدار مايعي را كه در حركت رفت وارد مخزن شده بود به خارج مي فرستد. در نتيجه مايع وارد لوله خروجي مي شود و بدين وسيله از شدت ضربه ناشي از حركت ضرباتي كاسته مي شود. مسئله مهم در بكار بردن مخزن هوا اين است كه امكان دارد هواي موجود در مخزن به مرور جذب آب شده از ميزان آن كاسته شود. اگر اين عمل همچنان ادامه يابد بدون اينكه هواي از دست رفته تأكين شود مخزن پر از آب شده و كار خود را انجام نخواهد داد. براي تأمين هوا بهتر است كه در قسمت بالاي مخزن يك شير يك طرفه كار گذاشت. يكي ديگر از راه هاي كم كردن شدت ضربه بكار بردن پمپ هاي دو ضربه اي است كه در شكا نشان داده شده است. پمپ هاي دو ضربه اي را به دليل كم كردن شدت ضربه و ظـرفيت بيشتر و تقريبـاً يكنواخت كردن جريان در خروجي بيشتر از پمپ هـاي يك ضربه اي بكار مي برند.
براي انتقال مايعات و مواد سيال از عمق هاي زياد معمولاً شير يك طرفه اي در مدخل مجراي ورودي پمپ قرار مي دهند كه اين شير مايع را در مجراي ورودي محبوس نموده، و با ريختن مقدار كمي آب در محفظه پمپ، در شروع عمل پمپ سهولت داده مي شود. چون امكان دارد كه در مايعات مواد زائي وجود داشته باشد. براي ممانعت از ورود اين مواد در مدخل مجراي ورودي پمپ محفظه اي مشبك كه معمولاً از توري ساخته شده، قرار مي دهند و چون لازم است هر چند مدت يك بار اين صافي ها را بازرسي نمود و در صورت كثيف بودن تميز نمايند اين توري به طريقي نصب مي گردد كه بتوان به سهولت به آن دسترسي حاصل نمود. در پمپ هاي بزرگ معمولاً اين صافي ها را كه قابل تعويض مي باشند درون گودالي كه Suction Well ناميده مي شود قرار مي دهند.

ب) پمپ دیافراگمی

1)پمپ دوار

پمپ دوار به سه دسته تقسیم می شود :

الف)پمپ پیچی
ب) پمپ هاي دنده اي 
Gear Pumps

اين پمپ ها نيز بمانند پمپ هاي رفت و برگشتي از گروه پمپ هاي انتقال دهنده با حجم ثابت هستند، با اين تفاوت كه طرح و ساختمان آن ها ساده تر و احتياج به شير يك طرفه مكش ندارند و جريان خروجي آن ها يكنواخت است. اين پمپ ها در اندازه هاي مختلف و با دنده هاي متفاوت ساخته مي شوند چون دنده ها ممكن است داراي دو يا چند دنده باشند.
چرخ دنده بوسيله محور دوار به حركت درآمده و پس از مكش مايع آن را تحت فشار گذاشته و به طرف خروجي مي راند. همان طور كه در شكل نشان داده شده است، مايع به وسيلهء دنده هايي كه آزاد هستند از ورودي به طرف خروجي برده مي شود. دنده هايي كه بـه ترتيب آزاد  مي شوند خلاء جزئـي در مكش ايجاد كـرده و مايع سريع تر وارد دنده هاي آزاد مي گردد چون در اين نوع پمپ ها دنده ها خيلي به هم نزديك هستند اگر در كارگذاري آن ها دقت كافي نشود تماس دنده ها با يكديگر باعث خرابي آن ها خواهد شد. اين نكته مهمي است كه در مورد پمپ هاي دنده اي بايستي رعايت نمود، و هنگامي كه لازم است پمپ تحت تعمير قرار گيرد بايد دقت كافي نمود كه براي تعويض واشرها و ساير مصالح اين فواصل بطور ثابت و معين باقي بمانند.
بايد توجه داشت كه اين دنده ها همواره روغن كاري شده كه خشك عمل ننمايند و اگر مايع پمپ شونده خاصيت روغن كاري داشته باشد، عمر پمپ دوراني زياد مي شود.
اين پمپ ها براي ظرفيت هايي نسبتاً كم با فشار متوسط موارد استفاده زياد دارند

ج) پمپ هاي تيغه اي Vane Pumps:

نوع ديگر پمپ هاي انتقال دهنده با حجم ثابت كه از نظر اصول كاركرد با پمپ هاي چرخ دنده اي شباهت زيادي دارند پمپ هاي تيغه اي مي باشند. حركت اين پمپ ها دوراني بوده و نيروي محركه شان از الكترو موتورها تأمين مي گردد. تيغه ها كه داراي حركت خارج از مركز مي باشند مي توانند در داخل شيارهايي حركت رفت و برگشتي داشته باشند. با توجه به شكل تيغه وقتي كه به بالا مي رسد كاملاً داخل شيار جاي گرفته و همين كه از آن نقطه دور مي گردد در اثر فشار فنر داخل شيار بيرون آمده و سيال را از قسمت ورودي به طرف قسمت خروجي با خود مي برده. تيغه ها در اثر نيروي فشار فنري كه در پشت آن هاست همواره با جداره پمپ در تماس اند

ارتفاع مکش در پمپ ها:

ارتفاعي كه يك پمپ سانتريفوژ بتواند بالاتر از سطح آزاد آب قرار گيرد ارتفاع مكش ناميده مي شود .

ارتفاع مكش مناسب براي پمپهاي گريز از مركز بستگي به عوامل زيردارد :

1- سرعت گردش پمپ

2- دبي پمپ

3- ارتفاع مكانيك پمپ

4- افت فشار در داخل پمپ

5- درجه حرارت محل نصب پمپ

6- ارتفاع محل نصب پمپ نسبت به سطح دريا

محل استقرار پمپاژ:

محل استقرار پمپاژ آب برحسب شرائط محل متغير بوده و اغلب در محل برداشت آب  (چاه ، چشمه ، رودخانه) مي باشد . از نظر كلي بايد محل استقرار پمپ را با درنظرگرفتن خطر طغيان رودخانه و يا خطر استغراق ، قرارداده و گذشته از آن بايد در مقابل خطرات ناشي از ريزش محل و رطوبت نامناسب و يخبندان محافظت نمود . در داخل محوطه ايستگاه پمپاژ و در كف ساختمان آن شيب 1% منظور نمود و براي هركدام از ماشين آلات موجود ، پي و پايه مجرائي درنظر گرفته مي شود. با علم به اينكه ايستگاههاي پمپاژ معمولاً در گودترين نقاط شهر واقع مي شود ، بايد تدابيري براي جلوگيري از خرابي تلمبه خانه ها در اثر ورود آبهاي سطحي حاصل از بارندگي درنظر گرفت . در موارديكه محل تلمبه خانه در داخل شهراست بايدساختمان آن از نظر وضع ظاهري ، نظير منازل مسكوني اطراف بوده و منظره ناخشايندي ايجاد نگردد.

الف- محل ايستگاه پمپاژوقتي منبع تغذيه چشمه باشد :

درصورتيكه محل برداشت آب چشمه باشد چند حالت زير مطرح مي گردد :

1- در صورتيكه ارتفاع چشمه ها از ارتفاع مخزن ذخيره بيشتر باشد آب در اثر نيروي ثقل به منبع تغذيه هدايت شده و احتياجي به عمل پمپاژ نخوهد بود ، كه در اغلب روستاهاي داراي چشمه اين پديده در سهولت كار آبرساني آن محل كمك زيادي خواهد نمود .

2- در صورتيكه فاصله بين محل برداشت آب (چشمه – چاه – رودخانه و غيره) تامخزن تغذيه زياد نباشد ، يك حوضچه جنبي در محل برداشت آب درنظر گرفته و با ارتباط آب داخل چشمه و حوضچه فوق ميتوان دبي مورد نظر را از حوضچه ، برداشت نموده و از ورود ذرات ريز و گرد و غبار به داخل تأسيسات جلوگيري نموده كه بعداً آب با عمل پمپاژ به منبع توزيع ، انتقال داده خواهد شد .

3- در صورتيكه فاصله بين محل برداشت آب تا مخزن ذخيره زياد باشد، براي جلوگيري از طولاني شدن بيمورد شبكه لوله كشي ، سعي مي شود بهترين شرايط را براي حمل استقرار پمپاژ تعيين نمود.

ب – محل ايستگاه پمپاژ وقتي منبع تغذيه چاه باشد:

در صورتيكه برداشت آب از چاه باشد چند حالت زير مطرح خواهد بود :

1- درصورتيكه برداشت آب از يك چاه منفرد مورد نظر باشد ساختمان ايستگاه پمپاژ مستقيماً روي چاه واقع شده و عمق مكش (فاصله قائم سطح آزاد آب مورد برداشت تا محور پمپ) حداكثربايد 5/4 تا 6 متر باشد.

2- در صورتيكه عمق مكش از 5/4 تا 6 متر بيشتر باشد بعلت اشكالات ناشي از عمق زياد دو راه حل درنظر گرفته مي شود :

الف- موتور را روي چاه و پمپ را روي سطح آب چاه قرار داده و توسط ميله اي حركت محور موتور را به محور پمپ انتقال مي دهند .

ب – موتور و پمپ را با هم در يك پوسته فلزي آب بندي شده در داخل چاه غوطه ور مي سازند.

3- در صورتيكه برداشت آب بجاي يك چاه منفرد از چند چاه صورت مي گيرد (كه در تاسيسات آبرساني شهرهاي بزرگ به اين مسئله برخورد مي گردد) دو راه حل زير نيز پيش بيني مي شود :

الف- ممكن است روي هر كدام از چاهها يك پمپ ، پيش بيني نمود كه خود مستقلاً مخزن اصلي را تغذيه نمايد كه در اين حالت براي رعايت مسائل اقتصادي ، تأسيسات مربوط به فشار قوي و فشار ضعيف و تابلوهاي كنترل و غيره را در يك ساختمان مشترك كه محل آن به رعايت تعادل افتهاي فشار در مركز ثقل نواحي مورد نظر باشد ، قرار مي دهد ، آنگاه لوله رانش هر پمپ را به يك محفظه مشترك بنام كلكتور هدايت نموده و از اين كلكتور جهت تغذيه مخزن واقع در ارتفاع مناسب استفاده مي شود.

ب- ممكن است تمام چاهها را تحت عملكردي پمپ قوي و يك ايستگاه واحد قرار داده و از قراردادن وسائل و ابزار آلات مكانيكي روي هر كدام از چاهها اجتناب ورزيد ، در اينصورت بايد مطابق شكل زير لوله مكش تمام چاهها را با يك كلكتور بهمديگر مرتبط ساخت .در تمام اين موارد ذكر اين نكته ضروري است كه اختلاف ارتفاع بين سطح آزاد آب در منبع مكش و محور ماشين با درنظرگرفتن مجموع افتهاي مربوط به هر كدام از لوله اي ماشين نبايداز حد متعارف 5/4 الي 6 متر تجاوز نمايد .

مزايا و معايب :

بطور كلي در شرايطي كه ارتفاع سيال داخل منبع مكش تا محل پمپاژ كم باشد بين دو سيستم نامبرده بادر نظر گرفتن شرايط ذيربط و بررسي مزايا و معايب آن دو ، يكي از انتخاب و براي اينكار محاسن و معايب هر كدام سنجيده و مقايسه ميگردد.

1– خرج

در سيستم دوم اگر فواصل چاهها از همديگر زياد باشد پمپ بسيار قوي مورد نيازبوده و خرج آن بيشتر و متعلقاب مربوطه نيز زيادتر است .

2– از نقطه نظر برداشت

در سيستم دوم كه تمام چاهها تحت عملكرد يك پمپ قوي و يك دستگاه واحد قرار دارند و لوله مكش تمام چاهها با يك كلكتور بهم مرتبط است ممكن است دبي چاهها از يك محل ديگر تغيير نمايد كه در اينصورت براي تنظيم دبي براي هر كدام از چاهها ميتوان از شير فلكه كه در ابتداي لوله مكش كار گذاشته مي شود استفاده نمود، در صورتيكه در سيستم اول بايد در هر يك از چاهها يك پمپ ، مختص آن چاه در نظر گرفت كه اين خود ، تهيه وسائل را ايجاب نموده و از نقطه نظر برداشت آب توليد اشكال خواهد نمود.

3– از نقطه نظر راندمان كار

درصورتيكه در هر دو طريقه شرايط طوري فراهم گردد كه تاسيسات مربوطه با حداكثر دبي كار كند راندمان يك واحد بزرگ عمدتا بيشتر از راندمان كلي مجموعه واحدهاي كوچكتر است در نتيجه از نقطه نظر راندمان روش دوم مناسبتر است .

4– از نقطه نظر بهره برداري و سرعت راه اندازي

در روش دوم كه تمام چاهها تحت عملكرد يك پمپ قوي قرار دارند ، اگر لوله مكش طولاني باشد احتمال وجود خلاء در كلكتور در اوائل راه اندازي و يا راه اندازي بعد از يك توقف طولاني سبب بروز مشكلاتي شده و احتمالاً حركت مكانيزم را مختل خواهد نمود . از طرفي در روش اول انعطاف پذيري بيشتري موجود بوده و از واحدهاي كوچك ساده تر مي توان استفاده نمود .

بطور خلاصه براي پيش بيني يكي از دو سيستم فوق الذكر بايد شرايط مخصوص آن محل و چگونگي بهره برداري آنها و ساير عوامل كمي و كيفي مورد ارزيابي قرار گرفته و انتخاب احسن گردد.