پمپ ها به طور گسترده ای در صنعت برای ارائه خدمات خنک کنندگی و روانکاری، انتقال سیالات برای پردازش و ارائه نیروی محرکه در سیستم های هیدرولیکی مورد استفاده قرار می گیرند. در واقع، اغلب کارخانه های تولیدی، ساختمان های تجاری و شهرداری ها به سیستم های پمپاژ برای عملیات روزانه خود متکی هستند. در بخش تولید، پمپ ها 27 درصد از برق مورد استفاده سیستم های صنعتی را تامین می کنند. در بخش تجاری، پمپ ها عمدتا در سیستم های گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع هوا (HVAC) برای تامین آب برای انتقال حرارت استفاده می شوند. شهرداری ها از پمپ ها برای انتقال و اصلاح آب و فاضلاب و برای زه کشی زمین استفاده می کنند. از آنجایی که آنها به این نیازهای متنوع خدمت می کنند، پمپ ها دارای اندازه های مختلف از یک اسب بخار تا چند هزار اسب بخار می باشند.
پمپ ها علاوه بر طیف گسترده ای از اندازه ها، انواع مختلفی نیز دارند. آنها توسط روش اضافه کردن انرژی به یک سیال دسته بندی می شوند: پمپ های جابجایی مثبت با فشار سیال به طور مستقیم. پمپ های سانتریفیوژ (همچنین به نام “پمپ های روتودینامیک”خوانده می شوند) سرعت سیال را افزایش می دهند و این انرژی سینتیکی را به فشار تبدیل می کنند. در میان این طبقه بندی ها، زیرمجموعه های مختلفی وجود دارد. پمپ های جابجایی مثبت شامل پیستون، پیچ، پره کشویی و انواع چرخشی است. پمپ های سانتریفیوژ شامل انواع محوری (پروانه)، جریان مخلوط شده و شعاعی هستند. عوامل بسیاری برای انتخاب مناسب نوع پمپ برای یک کاربرد تعیین کننده هستند. اغلب انواع مختلف خدمات مشابه مورد نیاز را تامین می کنند.
قابلیت اطمینان پمپ مهم است- اغلب منتقدانه است. در سیستم های خنک کننده، شکست پمپ می تواند منجر به بیش از حد گرم شدن تجهیزات و آسیب های فاجعه بار شود. در سیستم های روانکاری، عملکرد ناکافی پمپ می تواند تجهیزات را از بین ببرد. در بسیاری از کارخانه های پتروشیمی و برق، خرابی پمپ می تواند باعث کاهش قابل ملاحظه بهره وری شود.
پمپ ها برای عملیات روزانه بسیاری از امکانات ضروری هستند. تمایل به ترقی عملکرد پمپ های محافظتی را برآورد می کند تا اطمینان حاصل شود که نیازهای سیستم در هر شرایطی برآورده می شود. به منظور اطمینان از این که پمپ ها برای پاسخگویی به نیازهای سیستم به اندازه کافی بزرگ هستند، مهندسان اغلب از هزینه های بالای پمپ ها چشم پوشی می کنند و از طرف دیگر با اضافه کردن ظرفیت بیشتر پمپ ها خطرات امنیتی را از بین می برند. متاسفانه این امر باعث افزایش هزینه های تعمیر و نگهداری سیستم می شود. علاوه بر این، پمپ های غول پیکر به طور معمول نیاز به تعمیر و نگهداری مکرر نسبت به پمپ های به اندازه معمول دارند. انرژی جریان مازاد باعث افزایش ساییدگی و پارگی اجزای سیستم می شود، که موجب آسیب به سوپاپ، تنش به لوله و سروصدای کارکرد سیستم مازاد می شود.
اجزای سیستم پمپاژ
سیستم های پمپاژ معمول شامل 5 جز اساسی است: پمپ ها، محرم اولیه، لوله، سوپاپ ها و تجهیزات نهایی (مانند مبدل های حرارتی، مخازن، و تجهیزات هیدرولیک). یک سیستم پمپاژ معمولی و اجزای آن در شکل 1 نشان داده شده است.
| راهنما |
| A= پمپ |
| B= شاخص های سطح |
| C= مخزن، ذخیره مایع |
| D= موتور پمپ |
| E= کنترلر موتور |
| F= سوپاپ دریچه گاز |
| G= سوپاپ میان بر |
| H= مبدل حرارتی |
| I= خط ابزار دقیق |
| J=پمپ تخلیه لوله |
| K= پمپ مکش لوله |
شکل1. اجزای سیستم پمپاژ معمولی
پمپ ها
پمپ ها در طیف گسترده ای از انواع، اندازه ها و مواد در دسترس هستند، می توان آنها را به طور گسترده به دو دسته – جابجایی مثبت و گریز از مرکز- طبقه بندی کرد. این دسته بندی ها مربوط به شیوه ای است که در آن پمپ انرژی را به سیال کاری می افزاید. پمپ های جابجایی مثبت سیال را با یک اعمال حجم سقوطی فشار می دهند، اساسا فشردن یک مقدار از سیال برابر با حجم جابه جایی از سیستم با هر ضربه پیستون یا چرخش شفت است. پمپ های سانتریفیوژ توسط اضافه کردن انرژی جنبشی به یک سیال با استفاده از یک پروانه چرخشی کار می کنند. همانطور که جریان در قسمت پخش کننده پمپ افت می کند، انرژی جنبشی سیال به فشار تبدیل می شود.
اگر چه در بسیاری از کاربردها می توان از دو پمپ جابجایی مثبت و گریز از مرکز استفاده کرد، پمپ های گریز از مرکز بیشتر رایج هستند زیرا آنها ساده و بی خطر هستند و نیاز به نگهداری کمی دارند و عمر کارکرد طولانی دارند. پمپ های سانتریفیوژ معمولا نسبت به پمپ های جابجایی مثبت از فرسایش کمتری رنج می برند و نیاز به جایگزینی کمتری دارند. اگر چه بسته بندی یا آب بندهای مکانیکی باید به صورت دوره ای جایگزین شود، این کار معمولا به صرفه و زمان کمتری نیاز دارد. پمپ های سانتریفیوژ همچنین می توانند در طیف وسیعی از شرایط کار کنند. خطر احتمالی آسیب ناشی از موقعیت نامناسب دریچه، اگر اقدامات احتیاطی انجام شود، کم است.
پمپ های سانتریفیوژ دارای یک رابطه متغیر جریان / فشار هستند. یک پمپ گریز از مرکز در برابر فشار بالای سیستم باعث کاهش جریان می شود در حالی که در برابر فشار کم سیستم عمل می کند.
در مقابل، پمپ های جابجایی مثبت حجم جابجایی ثابتی دارند. در نتیجه، نرخ جریان تولید آنها مستقیما با سرعت آنها متناسب است. فشار تولید شده آنها توسط مقاومت سیستم به این جریان تعیین می شود. پمپ های جابجایی مثبت دارای مزایای عملیاتی هستند که آنها را برای کاربردهای خاص کاربردی می کند. این پمپ ها معمولا برای شرایطی که در زیر آمده است مناسب تر هستند:
- سیال مورد استفاده ای که بسیار ویسکوز است.
- سیستمی که نیاز به فشار بالا، و عملکرد جریان کم پمپ دارد.
- پمپ باید توانایی پر کردن خودش را داشته باشد.
- سیال مورد استفاده نباید نیروهای برشی بالایی داشته باشد.
- جریان باید اندازه گیری یا دقیق کنترل شود.
- بازده پمپ بسیار ارزشمند است.
