مدیریت سایت 
اولین وسیله ای که بشر از آن برای انتقال آب استفاده کرد وسیله ای به نام شادوف بود که توسط مصریان باستان اختراع شد. به مرور زمان و در دوره های بعدی یونانیان بودند که شبیه ترین وسیله به پمپ های کنونی را ساختند و تا به امروز که پیشرفته ترین پمپ ها با بالاترین بازدهی و کارکرد را می توان مشاهده کرد. پمپ وسیله ایست که در سطوح کاربری مختلف مورد استفاده قرار می گیرد و بسیاری از مشکلات بشر در زمینه انتقال و جابجایی سیالات مختلف را تسهیل کرده است. امروزه جایگاه پمپ در ساختمان ها و صنایع مختلف غیر قابل چشم پوشی است و نبود آن به طور کامل کار مربوط به انتقال آب و سیالات دیگر را مختل می کند.
پمپ دارای انواع مختلفی است و با توجه به وظیفه ای که برعهده دارد، نوع سیال، میزان ارتفاع و حجمی که قرار است پمپاژ کند ساختارهای متفاوتی می تواند داشته باشد. پمپ ها از لحاظ ساختار شامل دو دسته کلی پمپ دینامیکی و پمپ جابجایی مثبت می شود که هر کدام دارای انواع دیگری است و در ادامه این مقاله به انواع، کاربردها، مزایا و معایب آنها پرداخته خواهد شد. همچنین انواع پمپ از لحاظ کاربرد نیز به پمپ آب خانگی، پمپ کفکش، پمپ کارواش، پمپ شناور، پمپ وکیوم و … تقسیم می شوند که بطور کامل تر در این مقاله ارس رود به آنها پرداخته می شود.
پمپ چیست؟
در جواب پمپ چیست باید گفت، اصطلاح پمپ نامی رایج برای گروه وسیعی از وسایل مکانیکی است که جهت انتقال و جابجایی مایعات بوسیله ایجاد فشار و اعمال انرژی به آنها بکار می رود. در اصل، پمپ انرژی مکانیکی موتور را به انرژی جریان سیال تبدیل می کند؛ این انرژی سیال در واقع انرژی پتانسیل (فشار سیال) و یا انرژی جنبشی (سرعت سیال) است. به عبارتی دیگر پمپ وسیله ایست که به منظور جابجایی سیالات تراکم ناپذیر از نقطه ای به نقطه ای دیگر استفاده می شود که این مسیر می تواند به سمت ارتفاع بالاتر، پایین تر و یا بصورت جابجایی در مسیر افقی لوله کشی ها اتفاق بیوفتد.
معرفی اجمالی انواع پمپ ها
در این پادکست انواع پمپ ها که شامل سانتریفیوژ، روتاری، رفت و برگشتی و … همچنین کاربرد، مزایا و معایب هر کدام از آنها را می توانید گوش دهید.
دسته بندی کلی پمپ ها
بدلیل نیازمندی روز افزون انسان به جابجایی مایعات چه در سطح طبیعت و چه در جهت سهولت کارهای خود، تنوع کاربری های پمپ نیز زیاد است. بطور کلی پمپ ها در سه دسته زیر تقسیم می شوند:
- پمپ خانگی
- پمپ کشاورزی
- پمپ صنعتی
پمپ خانگی که در واقع همان پمپ آب است برای افزایش فشار آب و انتقال آب به طبقات بالاتر مورد استفاده قرار می گیرد. پمپ کشاورزی نیز برای آبیاری و انتقال آب در زمین های کشاورزی بکار می رود. پمپ های صنعتی تنوع زیادتری دارند و در ابعاد مختلفی از سایزهای میکرو (در صنعت پزشکی) تا پمپ های بزرگتر در صنایع شیمیایی و پتروشیمی کاربرد دارند. بنابراین می توان گفت دامنه کاربرد پمپ ها انقدری زیاد است که از ایجاد فشار آب ساختمان ها تا آبیاری باغ ها، زمین های کشاورزی و … و همچنین برای انتقال مایعات دیگر مثلا روغن، نفت، رنگ، کاکائو و … و حتی مایعات دارای مواد جامد مثل فاضلاب و مواد زائد دیگر کاربرد دارند. با ارس رود همراه باشید در ادامه قرار است انواع دسته بندی پمپ ها و کاربردهای آنها بصورت جامع و کامل توضیح داده شود.
پمپ ها از لحاظ ساختار و نوع کار به دو دسته کلی تقسیم بندی میشود :
- پمپ دینامیکی
- پمپ جابجایی مثبت
پمپ های که در زیر مجموعه پمپ های دینامیکی قرار می گیرند به طور کلی شامل سانتریفیوژ، محیطی و پمپ های خاص است. همچنین پمپ های رفت و برگشتی و روتاری نیز در زیر مجموعه پمپ های جابجایی مثبت قرار می گیرند. در شکل زیر می توانید دسته بندی انواع پمپ ها را مشاهده کنید.
پمپ دینامیکی
پمپ دینامیکی که با نام پمپ سرعتی نیز شناخته می شود، با افزایش سرعت جریان، انرژی جنبشی را از روتور به سیال اعمال می کند. انرژی جنبشی وارده به سیال بعد از خروج جریان سیال از پمپ به داخل لوله تخلیه به انرژی پتانسیل تبدیل می شود که در واقع همان ایجاد فشار در سیستم است.
پمپ سانتریفیوژ
پمپ سانتریفیوژ یا گریز از مرکز پرکاربردترین پمپ مورد استفاده در صنعت است. در پمپ سانتریفیوژ سیال از سمت مرکز پمپ وارد و توسط نیروی گریز از مرکز و با اعمال انرژی جنبشی به سیال و چرخش پروانه سیال از طرف مرکز به سمت لبه بیرونی پمپ خارج می شود. در پمپ سانتریفیوژ مقداری از این انرژی جنبشی تبدیل به انرژی پتانسیل و هد فشاری شده که قابلیت به جریان انداختن سیال تا ارتفاع بالا را دارا است.
پمپ محوری
در پمپ جریان محوری پره های پروانه به گونه ای هستند که سیال بصورت محوری وارد و به همین صورت از پروانه ها خارج می شوند، شکل ظاهری پروانه پمپ جریان محوری شبیه پروانه قایق هست به همین دلیل پمپ محوری به پمپ پروانه ای نیز معروف است. پمپ های محوری قادر به تولید دبی های زیاد در فشار پایین تخلیه هستند.
پمپ شعاعی
در پمپ جریان شعاعی سیال بصورت محوری وارد پروانه می شود و بصورت شعاعی و با زاویه 90 درجه از آن خارج می شود. پمپ شعاعی در دبی های پایین و فشارهای بالا کاربرد دارند. در پمپ سانتریفیوژ جریان شعاعی نیروی فشاری باعث پمپاژ سیال می شود. به عبارتی این نیروی فشاری گریز از مرکز باعث خروج سیال بصورت شعاعی می شود.
پمپ ترکیبی
پمپ ترکیبی همانطور که از نامش پیداست ترکیبی از محوری و شعاعی است. در پمپ ترکیبی پروانه ها به گونه ای طراحی شده اند که جریان بصورت محوری وارد شده و می تواند بصورت محوری و شعاعی خارج می شود. در جاهایی که فشار و دبی به اندازه کافی نمی باشد می توان با استفاده از پمپ های ترکیبی فشار و دبی را افزایش داد.
پمپ محیطی
پمپ محیطی را می توان نوعی پمپ سانتریفیوژ دانست اما به دلیل اینکه نوع پروانه آن متفاوت است عموما در دسته بندی کلی پمپ های دینامیکی قرار می گیرند. پروانه توربینی شکل پمپ محیطی باعث شده تا برای دبی های کم نیز کاربرد داشته باشند. و بنابراین از کاربردهای خانگی، باغبانی، کشاورزی تا کاربردهای صنعتی بزرگ می توانند از این نوع پمپ ها استفاده کنند.
بیشتر بخوانید : موتور پمپ بنزینی
پمپ خاص
پمپ هایی که در بازار موجود است در دسته پمپ های سانتریفیوژ، رفت و برگشتی و دوار است که برای کاربردهای مختلف بکار می روند. پمپ هایی مانند پمپ ضربه ای، پمپ تزریقی و پمپ هوایی از انواع پمپ های خاص است. همچنین در موقعیت هایی که کاربردهای خاص تری وجود دارند با تغییراتی در ساختار پمپ به عنوان مثال تغییر در پره های پروانه، بصورت سفارشی از طرف مشتری به سازنده پمپ مورد نظر طراحی و ساخته می شود.
پمپ جابجایی مثبت
پمپ های جابجایی مثبت با محبوس کردن حجم ثابتی از سیال و حرکت مکانیکی انبساط و انقباض حفره داخل پمپ باعث ایجاد حرکت سیال در سیستم می شوند. به عبارت ساده، پمپ جابجایی مثبت پمپی است که از تغییر حجم درون سیلندر پمپ برای حرکت سیال استفاده می کند. عمل پمپاژ می تواند توسط پیستون، پیچ، چرخ دنده، غلتک، دیافراگم یا پلانجر اتفاق بیوفتد.
پمپ رفت و برگشتی
نامگذاری یک پمپ رفت و برگشتی از قطعه ای که فشار را هدایت می کند برگرفته شده است. این قطعه می تواند پیستون، پلانجر و یا صفحه دیافراگم باشد. در یک پمپ پیستونی، جز اصلی یک سیلندر یا پیستون است که با بالا و پایین رفتن باعث جابجایی سیال می شود. در یک پمپ پلانجری، یک میله صاف که به عنوان پلانجر شناخته می شود مشابه پیستون در یک پمپ پیستونی جابجایی سیال را انجام می دهد. برای پمپ دیافراگمی نیز یک عنصر انعطاف پذیر به نام دیافراگم منبسط یا منقبض می شود.
پمپ پیستونی
پمپ پیستونی از جمله پمپ های رفت و برگشتی است که مکانیزم مکش، تراکم و تخلیه سیال در آن توسط میله های پیستون اتفاق می افتد. در حالت مکش شیر ورودی باز شده و سیال وارد محفظه سیلندر می شود و با بالارفتن پیستون ها و ایجاد فشار به سیال شیر خروجی باز می شود و سیال خارج می شود. تکرار همین سیکل به طور مداوم، باعث به حرکت درآمدن سیال در سیستم می شود.
پمپ پلانجری
پمپ پلانجری همانند پمپ پیستونی است با این تفاوت که مکانیزم ایجاد فشار در آن توسط میله ای به اسم پلانجر اتفاق می افتد. انبساط و انقباض سیال داخل سیلندر در پمپ پلانجری توسط حرکت رفت و برگشتی بصورت بالا و پایین رفتن پلانجر بجای حرکت چرخشی اتفاق می افتد. پمپ پلانجری نسبت به پمپ پیستونی قادر به ایجاد فشارهای بالاتر است.
پمپ دیافراگمی
پمپ دیافراگمی از دسته پمپ های رفت و برگشتی است. مکانیزم ایجاد فشار در پمپ دیافراگمی توسط صفحه منعطف به نام دیافراگم انجام می شود. مکش و جابجایی سیال بوسیله دیافراگم اتفاق می افتد. صفحات دیافراگم توسط هوای فشرده کمپرسور باد منبسط و منقبض می شود و بدین ترتیب تغییر حجم و جابجایی سیال از ورودی به خروجی پمپ اتفاق می افتد.
پمپ روتاری
پمپ های روتاری نوعی پمپ جابجایی مثبت هستند. همانطور که از اسم این پمپ مشخص است بوسیله چرخش چرخ دنده، پیچ و یا تیغه، حجم ثابتی از سیال جابه جا می شود. به دلیل ساختار پمپ روتاری، برای انتقال و جابجاکردن سیالات با غلظت و ویسکوزیته بالا از این پمپ استفاده می گردد.
پمپ پره ای
پمپ پره ای از دسته پمپ های روتاری جابجایی مثبت محسوب می شود و به پمپ کارتریج نیز معروف هستند. پمپ پره ای عموما در محدوده فشار متوسط در صنعت بکار می روند. پمپ پره ای دارای پره هایی است که برروی روتور درحال چرخش متصل شده اند، مجموعه روتور و پره ها در داخل محفظه ای ثابت به اسم استاتور قرار گرفته اند. ساختار روتور و استاتور به گونه ایست که هم مرکز نیستند و بنابراین با چرخش مداوم روتور و نامیزانی ذکرشده، حجم محبوس در فضای ایجادشده بین پره ها و استاتور، انتقال سیال در پمپ اتفاق میوفتد.
پمپ دنده ای
پمپ دنده ای از جمله پمپ های روتاری محسوب می شود که در دو نوع دنده داخلی و دنده خارجی تقسیم می شود. در پمپ دنده ای با چرخش چرخ دنده ها سیال از ورودی پمپ مکیده شده و سپس سیال وارد فضای بین چرخ دنده ها و یا بین چرخ دنده ها و بدنه داخلی محفظه می شود و با چرخیدن مداوم چرخ دنده ها به این سیال محبوس شده فشار وارد شده و از قسمت خروجی پمپ خارج می شود.
تفاوت پمپ دنده داخلی و خارجی
اجزای پمپ دنده داخلی و خارجی مشابه یکدیگر است و تنها تفاوت در نحوه درگیر شدن دنده ها با یکدیگر است. در پمپ دنده داخلی، چرخ دنده داخلی کوچکتر داخل چرخ دنده بیرونی بزرگتر قرار گرفته و بصورت نامتقارن به صورت همزمان می چرخند. اما در پمپ دنده خارجی، دو چرخ دنده از قسمت بیرونی با یکدیگر تماس دارند و معمولا یکی از چرخ دنده ها به عنوان محرک به موتور متصل است و با چرخش خود باعث چرخش دیگر چرخ دنده می شود.
پمپ لوب
پمپ لوب یا پمپ گوشواره ای از دسته پمپ های روتاری جابجایی مثبت است که از لحاظ عملکرد مشابه پمپ دنده ای است. پمپ لوب دارای دو لوب (گوشواره) است که یکی از لوب ها توسط شفت متحرک می چرخد و لوب دوم با چرخش لوب اول و بدون تماس با آن و با سرعت برابر به دوران در میاید. به دلیل ساختار داخلی پمپ لوب و فضای بزرگ داخل محفظه پمپ لوب، از این پمپ برای کاربردهای با ویسکوزیته بالا و همچنین سیالات حاوی ذرات جامد استفاده می شوند.
پمپ پریستالتیک
پمپ پریستالتیک یا پمپ غلتکی جز پمپ های روتاری است که در داخل آن یک لوله انعطاف پذیر وجود دارد که سیال در آن توسط غلتک (برای کاربردهای کم فشار) و یا کفشک (برای کاربردهای پر فشار) به جریان در میاید. هنگامی که غلتک/کفشک می چرخد قسمتی از سیال تحت فشار قرار می گیرد و با حرکت دورانی غلتک/کفشک سیال در داخل لوله منعطف به جریان در میاید. پمپ پریستالتیک در صنایع مختلف پزشکی، شیمیایی، کشاورزی و … جهت انتقال موادی مانند داروها، رنگ، مواد شیمیایی و پتروشیمی و نفت و گاز و … کاربرد دارد.
پمپ اسکرو
پمپ اسکرو یا پمپ پیچی جز پمپ های روتاری است که جریان سیال در آن بصورت محوری است. وظیفه پمپاژ و جابجایی سیال در پمپ اسکرو برعهده میله ای پیچی و گردان است.
انواع پمپ های اسکرو
پمپ های اسکرو بصورت کلی دارای سه نوع هستند:
- تک اسکرو
- دو اسکرو
- سه اسکرو
پمپ تک اسکرو: دارای یک میله مارپیچ است که بصورت خارج از مرکز در داخل محفظه استاتور دوران می کند و این حرکت دورانی نامیزان باعث جابجایی سیال می شود.
پمپ دو اسکرو: چرخنده هایی خارج از محفظه پمپ وجود دارند که با میله های مارپیچ کوپل شده اند و دوران آنها را بر عهده دارند.
پمپ سه اسکرو: سه میله مارپیچ وجود دارند که در آن میله وسطی توسط نیروی خارجی به دوران در میاید و این میله قدرت را به میله های کناری انتقال می دهد. پمپ های اسکرو به علت ساختاری که دارند می توانند سیالات با ویسکوزیته بالا را جابجا کنند.