مدیریت سایت امروزه یکی از معضلاتی که بشر با آن مواجه است، کمبود آب و فشار پایین آب است. ساختمان های مسکونی یا آپارتمان های بلندمرتبه یکی از مکان هایی است که مدام با این مشکل دست و پنجه نرم می کنند. آبرسانی به تمام بخش های یک ساختمان بلند مرتبه با استفاده از پمپ آب بشقابی الکتروژن تا حد زیادی این مشکل را رفع نموده است.
در این مقاله ارس رود، تمامی اطلاعاتی که ممکن است در مورد این پمپ آب بشقابی نیاز پیدا کنید را به صورت یکجا جمع آوری کرده است و در این مقاله گنجانده است.
عناوینی همچون، پمپ آب بشقابی الکتروژن چیست؟، کاربردهای پمپ آب الکتروژن و در نهایت به مزایا و معایب این پمپ آب مورد بررسی قرار می گیرند.
پمپ آب بشقابی چیست؟
اساس کار پمپ آب بشقابی بر پایه ی پمپاژ و جابجایی است. این نوع پمپ آب از یک روتور تشکیل شده است که به صورت غیرعادی داخل یک محفظه ی استوانه ایی یا استاتور نصب شده است. تیغه های نصب شده در داخل روتور به دلیل نیروی گریز از مرکز همراه سطح داخلی محفظه به داخل و خارج حرکت می کنند.
پمپ های گریز از مرکز یا پمپ آب بشقابی، رایج ترین نوع پمپ مورد استفاده در صنایعی همچون: کشاورزی، شهری (کارخانه های آب و فاضلاب)، نیروگاه های تولید برق، نفت و بسیاری از صنایع دیگر می باشند. آنها نوع پمپ اولیه در کلاس پمپ هایی به نام پمپ های جنبشی هستند و به طور مشخص با پمپ های جابجایی مثبت متفاوت هستند.
پمپ آب بشقابی چگونه کار می کند؟
پروانه جزء کلیدی پمپ آب بشقابی است که از یک سری پره های منحنی تشکیل شده است. اینها معمولاً بین دو دیسک (یک پروانه محصور) قرار می گیرند. برای سیالات با مواد جامد حباب شده، یک پروانه باز یا نیمه باز (با پشتوانه یک دیسک منفرد) ترجیح داده می شود.
همه پمپ های گریز از مرکز شامل یک پروانه محور هستند که (معمولاً در 1750 یا 3500 دور
در دقیقه) در داخل یک محفظه می چرخد. پروانه همیشه در آب غوطه ور است و هنگامی که پمپ کار می کند پروانه به سرعت می چرخد. نیروی گریز از مرکز که از این چرخش به آب وارد می شود، آب را به خارج از محفظه، جایی که از یک درگاه تخلیه خارج می کند، وارد می کند. مایع بیشتری از طریق یک درگاه مکش یا ورودی وارد می شود. سرعتی که توسط پروانه به مایع داده می شود به انرژی فشار یا “سر” تبدیل می شود.
پمپ های گریز از مرکز منحصر به فرد هستند زیرا می توانند دبی های بالا یا بسیار بالا (بسیار بیشتر از اکثر پمپ های جابجایی مثبت) ارائه دهند و به دلیل اینکه دبی آنها با تغییرات در کل هد دینامیکی (TDH) سیستم لوله کشی خاص متفاوت است. این اجازه را می دهد تا با یک دریچه ساده که در لوله تخلیه قرار می گیرد، بدون ایجاد فشار بیش از حد در لوله کشی یا نیاز به شیر فشار شکن، دبی به میزان قابل توجهی کاهش یابد. بنابراین پمپ های بشقابی می توانند طیف بسیار وسیعی از کاربردهای پمپاژ مایع را پوشش دهند.
ویژگی های اصلی پمپ گریز از مرکز چیست؟
دو خانواده اصلی پمپ ها وجود دارد: پمپ های گریز از مرکز و پمپ های جابجایی مثبت. در مقایسه با دومی، پمپ های گریز از مرکز معمولاً برای جریان های بالاتر و برای پمپاژ مایعات با ویسکوزیته پایین تر، تا 0.1 cP مشخص می شوند. در برخی از کارخانه های شیمیایی، 90 درصد پمپ های مورد استفاده، پمپ گریز از مرکز خواهند بود. با این حال، تعدادی از کاربردها وجود دارد که پمپ های جابجایی مثبت برای آنها ترجیح داده می شوند.
محدودیت های پمپ آب بشقابی چیست؟
عملکرد کارآمد یک پمپ گریز از مرکز به چرخش ثابت و با سرعت بالا پروانه آن متکی است. با تغذیه با ویسکوزیته بالا، پمپ های گریز از مرکز به طور فزاینده ای ناکارآمد می شوند: مقاومت بیشتری وجود دارد و فشار بالاتری برای حفظ نرخ جریان خاص مورد نیاز است. به طور کلی، پمپ های سانتریفیوژ برای کاربردهای پمپاژ مایعات با ویسکوزیته بین 0.1 تا 200 cP با فشار کم، ظرفیت بالا، مناسب هستند.
دوغاب هایی مانند گل و لای یا روغن های با ویسکوزیته بالا می توانند باعث سایش و گرمای بیش از حد شوند که منجر به آسیب و خرابی های زودرس می شود. پمپ های جابجایی مثبت اغلب با سرعت های بسیار پایین تری کار می کنند و کمتر مستعد این مشکلات هستند.
هر محیط پمپ شده ای که به برش حساس است (جداسازی امولسیون ها، دوغاب ها یا مایعات بیولوژیکی) نیز می تواند توسط سرعت بالای پروانه پمپ گریز از مرکز آسیب ببیند. در چنین مواردی، سرعت پایین تر پمپ جابجایی مثبت ترجیح داده می شود.
یک محدودیت دیگر این است که برخلاف پمپ جابجایی مثبت، یک پمپ گریز از مرکز نمی تواند در هنگام خشک شدن مکش ایجاد کند: ابتدا باید با سیال پمپ شده پر شود. بنابراین پمپ های گریز از مرکز برای هیچ برنامه ای که منبع تغذیه متناوب است مناسب نیستند. علاوه بر این، اگر فشار تغذیه متغیر باشد، یک پمپ گریز از مرکز یک جریان متغیر تولید می کند. یک پمپ جابجایی مثبت نسبت به تغییر فشار حساس نیست و خروجی ثابتی را ارائه می دهد. بنابراین، در کاربردهایی که دوز دقیق مورد نیاز است، پمپ جابجایی مثبت ترجیح داده می شود.
جریان های گلوگاهی
همانطور که در بالا توضیح داده شد، یکی از مزیت های کلیدی پمپ های سانتریفیوژ توانایی “دریافت گاز” دبی آنها در محدوده وسیعی است. پمپ‌های گریز از مرکز با دریچه تخلیه به اندازه استفاده از درایو فرکانس متغیر (VFD) برای کاهش سرعت پمپ/موتور از نظر انرژی کارآمد نیست، اما هزینه نصب آن بسیار کمتر است. البته، گاز دادن به دبی پمپ گریز از مرکز دارای محدودیت های خاصی است.
آنها نباید کمتر از “حداقل دبی ایمن” که توسط سازنده پمپ نشان داده شده است، بیش از یک دقیقه یا بیشتر دریچه گاز قرار گیرند. در غیر این صورت چرخش بیش از حد ممکن است در داخل محفظه پمپ رخ دهد که می تواند باعث ایجاد گرمای بیش از حد مایع شود. علاوه بر این، “گسستگی” بیش از حد باعث انحراف بیش از حد محور می شود که باعث افزایش سایش یاتاقان ها و آب بندی های داخل پمپ می شود.
بنابراین، دبی ایده آل برای یک پمپ گریز از مرکز نزدیک به “بهترین نقطه بازده” (BEP) آن است. BEP را می‌توان در بسیاری از منحنی‌های سرعت جریان پمپ پیدا کرد که منحنی‌های بازدهی در همان نقشه نشان داده شده‌اند. BEP برای یک مدل معین، سرعت و قطر پروانه نقطه ای است که راندمان بالاترین است. این باعث به حداکثر رساندن بهره وری انرژی و همچنین آب بندی و عمر بلبرینگ در داخل پمپ می شود.
نکته مهم دیگر این است که کارکردن پمپ‌های گریز از مرکز در سرعت موتور 1750 دور در دقیقه به جای سرعت موتور 3500 دور در دقیقه، سایش آب‌بندها و یاتاقان‌ها را تقریباً 4 برابر کاهش می‌دهد و همچنین در شرایط مکش کمتر (لوله‌های مکش بلند، بالابرهای زیاد از حوضچه ها یا گودال ها، سطح پایین مخزن، یا مایعات با فشار بخار بالا مانند آب داغ، بنزین و غیره) دخیل هستند. با این حال، پمپ‌های گریز از مرکز که با سرعت 1750 دور در دقیقه کار می‌کنند، به محفظه‌ها و پروانه‌های بسیار بزرگ‌تری نسبت به پمپ‌هایی که با سرعت 3500 دور در دقیقه کار می‌کنند، نیاز دارند و بنابراین هزینه‌های قابل‌توجهی هزینه بیشتری دارند.
خلاصه
یک پمپ گریز از مرکز از طریق انتقال انرژی دورانی از یک یا چند روتور محرک به نام پروانه عمل می کند. عمل پروانه باعث افزایش سرعت و فشار سیال شده و آن را به سمت خروجی پمپ هدایت می کند. پمپ گریز از مرکز با طراحی ساده خود به خوبی قابل درک است و کارکرد و نگهداری آن آسان است.
طرح‌های پمپ گریز از مرکز راه‌حل‌های ساده و کم‌هزینه‌ای را برای اکثر کاربردهای پمپاژ کم فشار و ظرفیت بالا که شامل سیالات با ویسکوزیته پایین مانند آب، حلال‌ها، مواد شیمیایی و روغن‌های سبک می‌شوند، ارائه می‌کنند. کاربردهای معمولی شامل تامین و گردش آب، آبیاری و انتقال مواد شیمیایی در کارخانه های پتروشیمی است. پمپ های جابجایی مثبت برای کاربردهایی که شامل سیالات بسیار چسبناک مانند روغن های غلیظ و دوغاب هستند، به ویژه در فشارهای بالا، برای خوراک های پیچیده مانند امولسیون ها، مواد غذایی یا سیالات بیولوژیکی و زمانی که نیاز به دوز دقیق است، ترجیح داده می شوند.
منابع:
https://www.dultmeier.com/technical-library/how-does-a-centrifugal-pump-work.php
https://www.gardnerdenver.com/en-us/knowledge-hub/articles/centrifugal-pump-technology-explained