تفاوت پمپ شعاعی و محوری

پمپ‌های باد از جمله تجهیزات بسیار کاربردی و پر استفاده هستند که می‌توانند در صنایع و مشاغل مختلف به کار گرفته شوند. امروزه انواع پمپ‌ بر اساس نوع موتور، سرعت، فشار مکش و دهش، تعداد مراحل کار، کارایی و نحوه عملکرد و … در دسترس هستند. 

در مقاله تفاوت پمپ شعاعی و محوری تصمیم داریم بیشتر درباره این پمپ گریز از مرکز صحبت کرده و موارد کاربرد آن و همچنین نحوه عملکرد آن را برایتان بازگو نماییم؛

پمپ شعاعی یکی از انواع پمپ‌های باد یا کمپرسور هوا است که در دسته پمپ‌های گریز از مرکز طبقه‌بندی می‌شود و تفاوت‌ها و شباهت‌های متعددی با پمپ‌های جریان محوری و پمپ‌های مختلط دارد.

پمپ های گریز از مرکز طور کلی از نوع پمپ گریز از مرکز جریان شعاعی هستند، مگر آنکه برای شرایط خاص نیاز به استفاده از پروانه های متفاوت از نوع محوری یا جریان مختلط وجود داشته باشد، از این رو به این نوع از پمپ ها پمپ گریز از مرکز نیز گفته می شود.

دلیل این نام گذاری این است که مایع و یا سیال موازی محور وارد پمپ شده و به صورت شعاعی نسبت به محیط جریان می یابد. در پمپ گریز از مرکز شعاعی برای پمپاژ سیال تنها نیروی فشار موثر است و در واقع از این فشار استاتیکی استفاده می شود و سیال به سمت لوله رانش منتقل می گردد.

زمانی که مایع از قسمت مکش انتهایی وارد پمپ می شود، با چرخش پروانه ها سرعت آن افزایش یافته و سپس با زاویه مناسبی از محور به صورت شعاعی خارج می شود. این پمپ ها قابلیت تولید فشار یا هد بیشتر را با جریان کم دارند و نسبت به پمپ گریز از مرکز جریان محوری و یا پمپ گریز از مرکز جریان مختلط از هد بیشتری برخودارند.

در این مدل از پمپ ها نوع پروانه و پره های آن می تواند روی سطع ارتفاعی و سرعتی که آبدهی انجام می شود تاثیر بگذارد. در واقع قطر پروانه ها می توانند ارتفاع و دبی های متفاوتی را برای پمپ گریز از مرکز فرآهم کنند که البته پیشنهاد ما به شما انتخاب پمپ مد نظر خود در نقاطی است که ماکزیمم راندمان را برای شما به ارمغان آورد.

در صورتی که نیاز باشد ارتفاع بیشتری برای پمپ گریز از مرکز فرآهم شود به جای استفاده از پمپ های گریز از مرکز یک طبقه از پمپ گریز از مرکز چند طبقه یا چند مرحله ای استفاده می شود که در این حالت اول آب از طریق مکش انتهایی پمپ وارد پمپ شده و بعد از اینکه فشار آب خروجی از پروانه اول افزایش پیدا کرد، وارد طبقه بعدی شده و به همین صورت فشار در هر طبقه بیشتر و بیشتر خواهد شد و در نهایت با یک دیفیوز یا محفظه حلزونی این فشار متمرکز می شود و به سمت لوله رانشی با دبی مشخصی حرکت کرده و از لوله خارج می گردد.

در ادامه مقاله تفاوت پمپ شعاعی و محوری خواهید دید:

پمپ پیستونی شعاعی چیست؟

مشخصات فنی پمپ گریز از مرکز شعاعی

کاربردهای پمپ پیستونی شعاعی

عملکرد پمپ پیستون شعاعی

مزایا و معایب استفاده از پمپ‌های پیستونی شعاعی

عملکرد پمپ گریز از مرکز جریان شعاعی

مشخصات فنی پمپ گریز از مرکز شعاعی

کاربرد پمپ گریز از مرکز جریان شعاعی

پمپ سانتریفیوژ، پمپ جریان محوری و پمپ جریان مختلط

اجزای ساختمان پمپ های دینامیکی

اجزای مورد استفاده جهت راه اندازی و بکار گیری پمپ های دینامیکی

انواع پمپ دینامیکی

پمپ‌های سانتریفیوژ (Centrifugal Pump)

مشخصات پمپ‌های سانتریفیوژ

سایر تقسیم بندی‌های پمپ های دینامیکی

عملکرد پمپ های جریان محوری

کاربرد پمپ جریان محوری

مشخصات فنی پمپ های جریان محوری

کارایی پمپ های جریان محوری

مزایای پمپ های جریان محوری

معایب پمپ های جریان محوری

مواد پمپ های جریان محوری

نکات مهم برای انتخاب مواد پمپ های جریان محوری

پمپ خطی یا جریان محوری ( Axial ) و اصول کار آن

پمپ جریان‌محور یا خطی چیست؟

اصول کار پمپ جریان محوری

نحوه انتخاب پمپ محوری

کاربردهای پمپ محوری

مزایای پمپ‌های جریان محوری

معایب پمپ‌های جریان محوری

پرسش های رایج پمپ گریز از مرکز جریان شعاعی

جمع‌بندی نهایی

پمپ پیستونی شعاعی چیست؟

پمپ گریز از مرکز شعاعی ازجمله پمپ‌هایی است که در آن برای پمپاژ سیال تنها نیروی فشار مؤثر است و در حقیقت از این فشار استاتیکی استفاده شده و سیال به سمت لوله رانش منتقل می‌شود. هنگامی که سیال، گاز یا مایع از بخش مکش انتهایی وارد پمپ شود با چرخش پروانه‌ها سرعت آن افزایش یافته و درنهایت با زاویه مناسبی از محور به شکل شعاعی خارج خواهد شد. این پمپ‌ها در مقایسه با پمپ‌های محوری و مختلط قابلیت تولید فشار یا هد بیشتر با جریان کم را دارند.

نوع پروانه‌ها و پره‌های پمپ می‌تواند بر روی سطح ارتفاع و سرعت آبدهی مؤثر باشد و در حقیقت قطر پروانه‌ها می‌توانند ارتفاع و دبی‌های مختلفی برای پمپ فراهم کنند. البته در صورت نیاز به ارتفاع بیشتر می‌توان از پمپ شعاعی چند طبقه استفاده کرد. در این حالت مایع از راه مکش انتهایی پمپ وارد می‌شود و بعد از اینکه فشار مایع خروجی از پروانه اول افزایش پیدا کرد به طبقه بعدی رفته و به همین روال فشار آن افزوده می‌شود و در پایان با یک دیفیوزر متمرکز شده به طرف لوله رانشی با دبی مشخصی حرکت کرده و از لوله خارج می‌شود.

مشخصات فنی پمپ گریز از مرکز شعاعی

پمپ‌های گریز از مرکز شعاعی دارای یک طراحی ویژه هستند و از پروانه‌های مختلفی در آنها استفاده می‌شود که شامل پروانه‌های باز، نیمه باز و یا بسته هستند. هر کدام از این پروانه‌ها با توجه به شرایط سیال و شرایط فیزیکی ویژه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند.

پمپ شعاعی برخلاف بسیاری از پمپ‌های جابجایی مثبت نیاز به گیربکس نداشته و به صورت مستقیم عمل می‌کنند و در نتیجه تعمیر و نگهداری آنها هزینه‌های بسیار کمتری در بر خواهد داشت و از طول عمر بالاتری برخوردارند.

کاربردهای پمپ پیستونی شعاعی

به صورت کلی انواع پمپ‌های گریز از مرکز از پرکاربردترین و پراستفاده‌ترین پمپ‌های هوا در صنایع و مشاغل مختلف هستند و پمپ‌های شعاعی نیز می‌توانند استفاده‌های متعددی داشته باشند. از این پمپ‌ها می‌توان در صنایع مختلفی همچون کشاورزی، معادن مختلف، آبیاری درختان و … استفاده کرد.

پمپ شعاعی می‌تواند پایه‌ای برای پمپ‌های فشار قوی و پمپ‌های شناور باشد و همین امر باعث می‌شود که کاربردهای متعددی نسبت به سایر پمپ‌های هوا داشته باشد. این پمپ‌ها این قابلیت را دارند که به صورت چندمرحله‌ای استفاده شوند و باهم کوپل شوند. در حقیقت این پمپ‌ها هزینه‌های تعمیر و نگهداری کمی دارند و می‌توانند کاربردها و استفاده‌های زیادی داشته باشند.

عملکرد پمپ پیستون شعاعی

همان‌طور که گفته شد پمپ‌های باد گریز از مرکز می‌توانند در سه نوع مختلف شامل پمپ‌های شعاعی، پمپ‌های محوری و پمپ‌های مختلف وجود داشته باشند. در پمپ شعاعی سیال به صورت موازی با محور وارد پمپ گریز از مرکز حلزونی می‌شود و در نهایت با زاویه 90 درجه نسبت به آن خارج خواهد شد.

در حقیقت مکانیسم عملکرد پمپ شعاعی به این شکل است که مکش سیال از قسمت انتهایی پمپ شروع شده و بعد از آن سیال وارد محفظه مکش می‌شود.

با توجه به آنکه سیال با فشار کمی وارد پمپ می‌شود بعد از چرخش در راستای چرخش پروانه و خروج از آن با افزایش سرعت مواجه می‌شود و این سرعت‌های بالا توسط یک دیفیوزر یا محفظه حلزونی جمع شده و در نهایت باعث افزایش فشار سیال می‌شود.

در حقیقت دیفیوزر یا محفظه حلزونی شکل می‌تواند با جمع‌کردن دبی ناشی از خروج سیال از پروانه در پمپ گریز از مرکز شعاعی فرایند افزایش فشار سیال را به خوبی انجام دهد و دبی ناشی از خروج سیال از پروانه را جمع کند. طراحی دیفیوزر به شکلی است که سطح مقطع آن به صورت تدریجی افزایش یافته و در نهایت با متمرکز کردن دبی خروجی از پروانه فشار هد را زیاد می‌کند.

مزایا و معایب استفاده از پمپ‌های پیستونی شعاعی

در ادامه مقاله تفاوت پمپ شعاعی و محوری می‌رسیم به مزایا و معایب استفاده از پمپ‌های شعاعی که باهم بررسی خواهیم کرد.

به صورت کلی زمانی که نیاز به راندمان بالا، فشار بالا، دبی پمپاژ پایین، جریان بدون نوسان و … باشد می‌توان از پمپ‌های پیستونی شعاعی استفاده کرد. این پمپ‌ها همان‌طور که گفته شد می‌توانند مزیت‌های متعددی داشته باشند که مهم‌ترین آنها شامل موارد زیر هستند:

• این پمپ‌ها از طول عمر بالایی برخوردار هستند.
• هزینه تعمیر و نگهداری این پمپ‌ها در مقایسه با سایر پمپ‌ها کمتر است.
• در مقایسه با پمپ‌های محوری و مختلط می‌توانند کاربردهای مختلفی داشته باشند.
• امکان کنترل دقیق جریان و امکان پمپاژ سیالات با گرانروی بالا را دارند.
• می‌توان قدرت پمپ را بدون تغییر سرعت جریان سیال تنظیم کرد.
• می‌توان در دامنه گسترده‌ای از فشار از آن استفاده کرد.
• دارای نوسان کمی در فشار و دبی هستند و راندمان بالایی دارند.

در کنار تمامی مزایایی که این پمپ‌ها دارند می‌توانند معایبی نیز داشته باشند و نمی‌توان انتظار داشت که کاملاً بی‌عیب و نقص باشند. از مهم‌ترین ایرادات پمپ شعاعی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• این پمپ‌ها دارای دبی کمی هستند.
• معمولاً دارای وزن بالایی هستند.
• سروصدای بالایی در مقایسه با تعداد دیگری از پمپ‌ها دارند.

عملکرد پمپ گریز از مرکز جریان شعاعی

پروانه ها انواع مختلفی دارند که شامل پروانه های جریان شعاعی، پروانه های جریان محوری و پروانه های جریان مختلط هستند که در نوع شعاعی، سیال به صورت موازی با محور وارد پمپ گریز از مرکز حلزونی شده و سپس با زاویه 90 درجه از آن خارج می گردد. مکانیزم این جریان در پمپ گریز از مرکز به طور کلی شامل، مکش سیال از قسمت انتهایی پمپ از بوده و پس از این مرحله سیال وارد محفظه مکش می شود. سیال مورد نظر ما از آنجایی که با فشار کم وارد پمپ می شود پس از چرخش در راستای چرخش پروانه و خروج از آن سرعت آن زیاد می گردد و با یک دیفیوز یا همان محفظه حلزونی این سرعت ها با هم جمع شده و در نتیجه فشار سیال را زیاد می کند. در واقع اینجاست که وجود دیفیوزر و محفظه حلزونی شکل در پمپ گریز از مرکز حلزونی به کمک این فرآیند می آید و با جمع کردن دبی ناشی از خروج سیال از پروانه، فشار آن را افزایش می دهند. طراحی این محفظه حلزونی شکل به این صورت است که سطح مقطع به صورت تدریجی افزایش می یابد و در نتیجه با متمرکز کردن دبی خروجی از پروانه فشار هد را زیاد می کند. از آنجایی که پمپ در هر صورت ممکن است با مشکل نشت سیال مواجه شود و از طرفی به دلیل چرخش پروانه دارای استهلاک نیز هست، تلفاتی نیز در این پمپ رخ می دهد که منجر به مصرف برق بیشتر می شود.

مشخصات فنی پمپ گریز از مرکز شعاعی

پمپ گریز از مرکز شعاعی به دلیل نوعی طراحی که دارند پر کاربردند، در واقع این محصولات به صورت فشرده طراحی شده و از پروانه های مختلفی در طراحی آن ها استفاده می شود از جمله پروانه های باز، نیمه باز و یا بسته که البته بستگی به شرایط سیال و امکان نصب پروانه در شرایط فیزیکی خاص دارد. دارای جریان گشتاور، مجرای آب و پروانه هایی با تعداد زیاد پره و یا تیغه هستند. از طرفی این پمپ ها در مقایسه با انواع پمپ های جابه جایی مثبت بدون نیاز به گیربکس و به طور مستقیم عمل می کنند و به همراه آن نیاز به تعمیر و نگهداری نیز کمتر می شود.

کاربرد پمپ گریز از مرکز جریان شعاعی

پمپ های گریز از مرکز کاربرد های فرآوانی در صنایع، معادن و آبیاری در کشاورزی دارند و همچنین پایه ای برای پمپ های فشار قوی و پمپ شناور به حساب می آیند و همین مساله کاربری آن را افزایش داده است. از طرفی می توان این پمپ ها را به صورت پمپ گریز از مرکز چند مرحله ای یا یک طبقه تهیه کرد. پروانه ها و دیفیوزر قابلیت انطباق با قطر پروانه مخصوص را دارد که منجر به راندمان و کارایی بیشتر پمپ می گردد و از طرفی در مقایسه با انواع پمپ جابه جایی مثبت نیاز به تعمیر و نگهداری کمتری داشته و از طرفی استفاده از پروانه های باز می تواند بار روی محور را کم کرده و منجر به طول عمر بیشتر در یاتاقان ها و طول عمر بیشتر پمپ می گردد.

انتقال انرژی به سیال که در توربوپمپ ها توسط چرخ انجام می گیرد، موجب تولید یک سری نیروهای هیدرولیکی می گردد که بیشتر در دو جهت شعاعی و محوری به اجزای گردنده پمپ (چرخ و محور) وارد آمده و به وسیله یاتاقان ها به پوسته ثابت پمپ منتقل می شوند. این نیروها ناشی از تغییر جهت و امتداد سرعت و مقدار فشار سیال از ابتدای ورود به چرخ تا خروج آن از پمپ در قسمت های مختلف پمپ هستند و بسته به شرایط کار توربو پمپ (تغییرات دبی و ارتفاع) ممکن است مقادیر و جهات مختلفی داشته باشند که از این لحاظ جز نیروهای متناوب (متغیر) قرار می گیرند و بنابراین در طراحی مکانیکی پمپ اهمیت ویژه ای دارند. از این رو شناخت این دو نیروی شعاعی و محوری و راه های خنثی کردن آن ها می تواند کمک بسیار زیادی به طراحان توربو پمپ ها کند.

نیروی شعاعی

همان طور که گفته شد، در یک توربو پمپ، سیال پس از خروج از چرخ و یا دفیوزر به داخل یک جمع کننده وارد می شود و پس از جمع شدن از دهانه خروجی آن به بیرون هدایت می گردد. در صورتی که فشار استاتیک سیال در طول این مسیر به تدریج تغییر کند، فشار متغیری حول محور به وجود می آید. اختلاف فشار در دو نقطه مقابل نسبت به محور، سبب ایجاد نیرویی می شود که نیروی شعاعی (Radial Thrust) نام دارد همان طور که در شکل زیر مشاهده می کنید.

در حالت کلی، طراحی جمع کننده به طریقی صورت می گیرد که در دبی، نقطه طراحی نیروی شعاعی به صفر یا کمترین مقدار خود کاهش می یابد. اما در دبی های غیر نقطه طراحی مقدار این نیرو ممکن است زیاد شود. به طور کلی نیوری شعاعی از نظر مقدار و جهت به شکل ظرف جمع کننده، دبی پمپ و سرعت مخصوص آن بستگی دارد. در جمع کننده های دو تایی (Double Volute) و مختلط (Combined Circular Volute) تقریبا نیروی شعاعی ثابت باقی می ماند و تنها در جمع کننده های دایره ای است که این نیرو با کم شدن دبی کاهش پیدا می کند.

برای تعیین نیروی شعاعی، می توان از منحنی هایی که برای جمع کننده های مختلف ارائه شده است، استفاده کرد. در این منحنی ها مقدار و جهت نیروی شعاعی بر حسب درصد دبی تولیدی به دبی طراحی و سرعت مخصوص بدست می آید. برای بدست آوردن جهت نیرو باید خطی از مرکز مختصات به نقطه مربوط به درصد دبی تولیدی (نسبت به دبی طراحی) بر روی یک منحنی سرعت ثابت مخصوص وصل کرد. خط بدست آمده، جهت وارد کردن نیروی شعاعی F_R را نشان می دهد. طول این خط نیز مقدار نیروی شعاعی را معلوم می کند.

در بیشتر موارد در پمپ های معمولی و ارزان مقیمت، از طرف حلزونی ساده استفاده می شود از این رو توصیه می شود که این گونه پمپ ها در دبی های نزدیک به صفر، برای مدت طولانی مورد بهره برداری قرار نگیرد. زیرا نیروهای تولیدی شعاعی که در بعضی مواقع مقدار آن ها نسبت به زمان تغییر می کند، موجب ارتعاش و ساییدگی حلقه های آب بندی داخلی می شود و حتی ممکن است به شکسته شدن محور نیز بیانجامد. در بعضی از طرح های مخصوص پمپ های چند طبقه که دارای دو دهانه خروجی هستند، نصب ظرف های حلزونی به روشی انجام می گیرد که نیروهای وارد شعاعی یکدیگر را خنثی کنند.

نیروی محوری

برآیند همه نیروهایی که بر روی مجموعه در حال چرخش پمپ، در جهت محور ایجاد می گردد به نیروی محوری (Axial Thrust) معروف است. در پمپ های سانتریفیوژ افقی، به دلیل وجود فاصله خالی بین قطعه ثابت و چرخ، فشار خروجی سیال به صفحه پشتی چرخ منتقل می شود.همان طور که در شکل زیر مشاهده می کنید، به علت آن که فشار در پشت چرخ به مراتب بیشتر از فشار قسمت دهانه مکش است نیروهای وارد به چرخ در راستای محور چرخ یکدیگر را خنثی نمی کنند و نیرویی در راستای محور چرخ و به طرف دهانه مکش به چرخ وارد می شود. این نیرو که نیروی محوری خوانده می شود، مهم ترین بخش نیروهای وارد در راستای محور چرخ را تشکیل می دهد. دیگر نیروهای وارد در راستای محور چرخ عبارتند از:

• هنگامی که فشار در دو طرف محور پمپ با یکدیگر مساوی نباشند (به عنوان مثال در پمپ هایی که چرخ آن ها در انتهای محور است) نیروی در جهت محور ایجاد می شود که نسبت به نیروی محوری اصلی قابل صرفه نظر است (به علت کوچک بودن قطر محور).
• همچنین در شروع راه اندازی و تا زمان رسیدن سرعت پمپ به مقدار نامی آن، به ویژه هنگامی که پمپ با شیر بسته راه اندازی می شود، به علت وجود گرداب های سرگردان و احتمال برگشت دبی از داخل چرخ به دهانه ورودی، امکان ایجاد نیروهای محوری تا برقراری شرایط پایدار وجود دارد. این نیروها پس از گذشت زمان راه اندازی از بین می روند.
• نیروی محوری ناشی از تغییر جهت سیال از امتداد موازی با محور به امتداد عمود بر محور.

محاسبه دقیق نیروی محوری باید با توجه به فشارهای وارده بر سطوح مختلف توربو پمپ ها انجام پذیرد. نیروی الترومغناطیسی که در امتداد محور در اثر چرخش موتور ایجاد می شود، توسط سازندگان موتور به روش مناسب گرفته می شود. اما در آن دسته از پمپ های عمودی که موتور و پمپ یک واحد را تشکیل می دهند، این نیروها با سایر نیروهای محوری جمع شده و برآیند آن ها در موتور و یا پمپ به روش مناسب گرفته خواهد شد. به خاطر داشته باشید که در پمپ های عمودی نیروهای وزن قطعات نیز که در جهت محور وارد می آید جز نیروهای محوری محسوب می شوند.

بیشتر بخوانید : تفاوت پمپ جتی و بشقابی

پمپ سانتریفیوژ  پمپ جریان محوری و پمپ جریان مختلط

این پمپ‌ها در زبان انگلیسی به پمپ‌های پروانه‌ای (Impeller Pumps) معروف هستند. اصول کار تقسیم بندی همه ی پمپ های دینامیکی بر اساس استفاده از نیروی گریز از مرکز پایه گذاری شده است و می‌توان گفت هر جسمی که در یک مسیر دایره‌ای یا منحنی شکل حرکت کند تحت تأثیر نیروی گریز از مرکز واقع می‌شود و جهت نیروی مذکور بنحوی است که همواره تمایل دارد جسم را از محور یا مرکز دوران دور سازد که این نیرو همواره در پمپ های دینامیکی وجود دارد.
در این پمپ‌ها قسمت متحرک پمپ یا همان پروانه تحت حركت دورانی قطرات سیال را از مرکز به خارج پرتاب می‌کند و چون قطرات دارای سرعت زیادی هستند در برخورد با پوسته سرعت آنها تبدیل به فشار می‌شود که این اثر باعث خروج مایع از پوسته می‌گردد. 

 

اجزای ساختمان پمپ های دینامیکی

در ادامه مقاله تفاوت پمپ شعاعی و محوری به شرح اجزای پمپ دینامیکی میپردازیم.

از اجزای اصلی پمپ های دینامیکی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد: 

·نازل مکش (Suction ): این نازل مجرای ورودی و مکش سیال به پمپ می‌باشد. 
·نازل خروجی (Discharge ): این نازل مجرای خروجی سیال از پمپ می‌باشد.
·پوسته یا ظرف حلزونی (Casing or Volute): بدنه پمپ را تشکیل می‌دهد.
·پخش کننده (Distributor ): وظیفه آن هدایت سیال از محیط خارج تا ورود به پمپ است. 
·پروانه (Impeller ): وظیفه آن انتقال انرژی به سیال است که دارای تعدادی پره می‌باشد.
·کاهش دهنده (Diffuser ): مقداری از انرژی جنبشی سیال را به انرژی پتانسیل تبدیل می‌کند.


مجرای ورودی در مرکز محور پروانه قرار دارد و مجرای خروجی در پیرامون بدنه قرار می‌گیرد. محل قرار گیری مجرای خروجی متاثر از مسیر حرکت سیال در پروانه تا خروج از پمپ می‌باشد. مسیر حرکت سیال در پروانه، نوع جریان را مشخص می‌کند و همین عامل باعث تقسیم بندی انواع پمپ های دینامیکی می‌شود.
پوسته پمپ سانتریفیوژ بصورت حلزونی ساخته می‌شود و مایع که دارای سرعت زیاد می‌باشد از قسمت حلزونی به طرف مجرای خروجی پمپ رانده می‌شود.
پروانه پمپ مهمترین بخش پمپ می‌باشد. اندازه، شکل و سرعت پروانه ظرفیت پمپ را در تمام شرایط تعیین می‌کند. پروانه دارای انواع مختلفی می‌باشد شامل:


1. پروانه باز (Open Impeller): جهت انتقال مایعات حاوی ناخالصی از قبیل ذرات شن و ماسه.
2. پروانه نیمه باز (Semi Open Impeller): جهت انتقال مایعات رسوب زا.
3. پروانه بسته (Closed Impeller): مناسب جهت ظرفیتهای بالا. پروانه‌های بسته خود به دو دسته، یک چشمی و دو چشمی تقسیم می‌شوند. در پروانه بسته دو چشمی مایع می‌تواند از دو طرف وارد پروانه شود که در نتیجه حجم بیشتری از مایع جابجا می‌شود.


جنس پروانه و بدنه پمپ با توجه به کاربرد پمپ می‌تواند از مواد مختلف نظیر فولاد، چدن، برنز، برنج و ... باشد. ولی اصولا جنسی انتخاب می‌گردد که در مقابل زنگ زدگی و سایش و حبابهای کاویتاسیون مقاومت داشته، ضمنا قابلیت فلزکاری و تراشکاری داشته باشد و از نظر قیمت نیز مناسب باشد. به عنوان مثال از پروانه‌های فولادی برای مقاومت‌های زیاد و دماهای بالا استفاده می‌شود اما این پروانه‌ها در مقابل آب دریا ضعیف می‌باشند. و یا پروانه‌های ساخته شده با شیشه نشکن جهت پمپ‌های مورد استفاده در صنایع غذایی برای شیر و یا آب میوه کاربرد دارند، این پروانه‌ها در انتقال مواد اسیدی نیز مقاوم بوده اما در مقابل ضربه‌های مکانیکی توانایی تحمل ندارند.

وضعیت قرار گیری پروانه در پوسته باید به نحوی باشد که فاصله بین آنها حداقل باشد، از طرفی ممکن است که پمپ به دلایل مختلف دچار ارتعاش شود و این ارتعاش باعث ساییده شدن پروانه و پوسته به یکدیگر و خراب شدن آنها و متعاقبا ببار آمدن مخارج زیاد تعمیراتی گردد. برای جلوگیری از بروز سایش بین پروانه و پوسته از یک حلقه دوار بنام حلقه سایش (Wear Ring) استفاده می‌شود. حلقه سایش هم در پروانه و هم در پوسته کار گذاشته می‌شود. بنابراین تنها نقطه‌‌ای که پروانه و پوسته به عنوان اجزای دورانی و ثابت با هم در تماس قرار می‌گیرند، محل حلقه‌های سایش است. با کمی لقی و نشت مایع از ما بین این دو رینگ حرکت دورانی پروانه بدون ارتعاش و مشکلات مکانیکی صورت می‌پذیرد. لقى ما بین دو رینگ پوسته و پروانه موجب عبور لایه‌ای از مایع پمپاژ شده میشود که بعنوان مستهلک کننده ارتعاش عمل می‌کند. اما نشت زیاد مایع نیز باعث افت کارآیی پمپ و هدر رفتن قدرت محرک می‌گردد. باید توجه داشت که برای هر پمپ باید بین پوسته و پروانه یک فاصله معین وجود داشته باشد. این فاصله باعث می‌شود که مایع قرار گرفته بین پروانه و پوسته علاوه بر روغنکاری مجموعه، مانع سایش پروانه و پوسته شود. ساییده شدن حلقه سایش توسط ارتعاش زیاد، فشار زیاد و کار مداوم بوجود می‌آید که می‌بایست رینگها به موقع تعویض گردند.

 
کاهش دهنده، سرعت جریان را کاهش داده و موجب افزایش بیشتر فشار می‌شود. دیفیوزر در بعضی از طرح‌ها بصورت یک عده تیغه متوالی می‌باشد که دور پروانه قرار گرفته اند و علاوه بر ازدیاد فشار سیال، به آن جهت نیز می‌دهند. در همه ی پمپ‌ها قسمت کاهش دهنده بصورت مستقل وجود ندارد و در بسیاری مواقع این قسمت حذف می‌گردد.
 

 اجزای مورد استفاده جهت راه اندازی و بکار گیری پمپ های دینامیکی

·      موتور الکتریکی (Electro Motor ): وظیفه آن تولید نیرو جهت کارکرد پمپ می‌باشد. ک
·      کوپلینگ (Coupling ): وظیفه آن انتقال نیرو از الکترو موتور به پمپ بواسطه شفت می‌باشد.
·      محور (Shaft ): وظیفه آن انتقال گشتاور دریافتی از کوپلینگ به پروانه و دوران آن می‌باشد.
·      آب بند (Mechanical Seal ): وظیفه آن آب بندی در محل اتصال محور به پمپ می‌باشد.
·      یاتاقان‌ها (Bearings): وظیفه آنها نگه داشتن محور در مرکز و تحمل بارهای شعاعی و محوری می‌باشد.


معمولا جهت تولید نیرو در پمپ‌ها از موتور‌های الکتریکی استفاده می‌شود و در کاربردهای خاص از موتور احتراقی استفاده می‌شود. یک موتور الکتریکی، الکتریسیته را به حرکت مکانیکی تبدیل می‌کند.
کوپلینگها برای انتقال دور و گشتاور از ماشین محرک به ماشین متحرک به کار می‌روند. وظیفهی دیگر کوپلینگ از بین بردن ناهم محوری، انتقال بارهای محوری ما بین دو ماشین و تنظیم شفت‌های محرک و متحرک در مقابل سائیدگی می‌باشد. کوپلینگها دارای دو نوع صلب و انعطاف پذیر می‌باشند. در مواقعی که دقت هم محوری باید بالا باشد و یا لازم است که یکی از روتورها توسط شفت دیگر نگهداشته شود از کوپلینگ‌های صلب استفاده می‌شود. کوپلینگ‌های انعطاف پذیر، عمل از بین بردن ناهم محوری بین دو شفت محرک و متحرک را بخوبی انجام می‌دهند و جهت دور‌ها و قدرت‌های پایین استفاده می‌شوند.
محور یا شفت از یک طرف به پمپ و پروانه پمپ متصل است و از سمت دیگر به کوپلینگ وصل شده است و علاوه بر انتقال گشتاور به پروانه و دوران آن، به عنوان نشیمنگاه و تکیه گاهی برای دیگر قطعات دوار استفاده می‌شود. بارهای اعمالی به شفت عبارتند از: گشتاور، وزن قطعات و نیروی هیدرولیکی شعاعی. شفت می‌بایست تحمل بار‌های ضربه‌ای ناشی از پیچش و عدم پیچش و تنش‌های حرارتی در هنگام سرد و گرم شدن را داشته باشد. شفت‌ها دارای دو نوع صلب و انعطاف پذیر می‌باشند. شفتی که در عملکرد نرمال آن پایین تر از اولین دور بحرانی آن قرار گیرد به شفت صلب موسوم است. و اگر دور عملکرد آن بالاتر از اولین دور بحرانی قرار گیرد آن را شافت انعطاف پذیر گویند. محور پمپ‌ها معمولا از فولاد ضد زنگ و مواد ضد خوردگی ساخته می‌شوند.

آب بند می‌بایست در محلی که محور از پمپ به بیرون وارد شده کار آب بندی را انجام دهد تا در مواقعی که فشار پمپ از فشار اتمسفر بیشتر است از خروج مایع داخل پمپ بطرف اتمسفر، و در مواقعی که فشار پمپ از فشار اتمسفر کمتر است از نفوذ هوا به داخل پمپ جلوگیری کند. این کار درون محفظه آب بندی و توسط مکانیکال سیل انجام می‌گیرد. مکانیکال سیل‌ها دارای انواع مختلفی می‌باشند و بصورت داخلی و خارجی نصب می‌شوند. که در آب بند داخلی، مایعی که می‌خواهیم آب بندی کنیم در قسمت قطر خارجی سطوح آب بندی قرار می‌گیرد و در آب بند خارجی، سیال در قسمت قطر داخلی سطوح آب بندی قرار می‌گیرد.
آب بند داخلی برای سیالات حاوی مواد جامد و معلق بکار گرفته می‌شود زیرا این آب بند با چرخش محور و تحت نیروی گریز از مرکز، ذرات موجود در سیال را به خارج پرتاب کرده و از این رو خودشان را بطور خودکار تمیز می‌کنند و همچنین از گیر افتادن آشغال در زیر اورینگ جلوگیری می‌شود.
از آب بند خارجی برای سیالات خورنده و در پمپ‌هایی که محفظه آب بندی آنها کوچک است استفاده می‌شود. در آب بند خارجی اگر فشار سیال از نیروی فنر بیشتر شود باعث باز شدن سطوح آب بندی می‌شود که این اتفاق معمولا در فشار ۲۵ تا ۳۵ پوند بر اینچ مربع صورت می‌پذیرد.
وظیفه یاتاقان‌ها در پمپ نگهداشتن شفت و روتور در مرکز و نگه داشتن شفت در مرکز اجزاء ثابت و تحمل بارهای شعاعی و محوری می‌باشد. یاتاقان‌های شعاعی، بارهای شعاعی را تحمل می‌کنند و یاتاقانهای محوری، بارهای محوری را تحمل می‌کنند. یاتاقان‌های محوری قابلیت تحمل بارهای شعاعی را نیز دارند.

بیشتر بخوانید:تفاوت پمپ خطی و زمینی چیست؟

انواع پمپ دینامیکی

توربو پمپ‌ها براساس مسیر حرکت سیال در پروانه که نوع جریان را تعیین می‌کند به سه دسته زیر تقسیم بندی می‌شوند:

·      توربو پمپ سانتریفیوژ یا جریان شعاعی (Centrifugal Pump- Radial Flow)
·      توربو پمپ جریان محوری (Axial Flow)
·      توربو پمپ نیمه سانتریفیوژ یا جریان مختلط (Semi Centrifugal Pump=Mixed Flow)
​​​​
در نوع اول، سیال موازی با محور وارد پروانه پمپ شده و عمود بر آن از پروانه خارج می‌گردد. از این نوع پمپ برای ایجاد فشار بالا در دیی‌های کم استفاده می‌شود.
در نوع دوم، سیال موازی با محور وارد پروانه پمپ شده و موازی با آن نیز خارج می‌گردد. از این نوع پمپ برای ایجاد دبی‌های زیاد و ارتفاع کم استفاده می‌شود.
در نوع سوم، سیال موازی با محور وارد پروانه پمپ شده و بطور مایل نسبت به محور از پروانه خارج می‌گردد. از این نوع پمپ برای ایجاد فشار و دبی‌های متوسط استفاده می‌شود.

 

 پمپ‌های سانتریفیوژ (Centrifugal Pump)

در پمپ سانتریفیوژ سیال توسط مجرای ورودی که در مرکز پروانه قرار دارد وارد بدنه پمپ می‌شود و توسط پروانه و پره‌های آن که دارای حرکت دورانی می‌باشند تحت تاثیر نیروی گریز از مرکز قرار می‌گیرد و در نهایت توسط مجرای خروجی که در پیرامون بدنه واقع شده است خارج می‌گردد.
سیالی که در اطراف پره‌ها موجود است در اثر حرکت دورانی به اطراف پرتاب شده و در نتیجه در اطراف محور در قسمت میانی پروانه خلاء ایجاد می‌شود و این خلاء باعث مکش پیاپی سیال در داخل پروانه می‌شود، به همین خاطر مجرای ورودی در مرکز تعبیه شده است تا مکررا سیال از طریق آن به داخل محفظه ی حلزونی شکل پمپ مکیده شود.


در پمپ‌های سانتریفیوژ حداکثر لزجت سیال بسته به نوع پمپ، از حدود ۵۲۰ تا ۷۶۰ سانتی استوک نباید تجاوز کند. به همین خاطر از این پمپ‌ها برای سیالات با ویسکوزیته بالا استفاده نمی‌شوند. نوع سیال عبوری از پمپ‌ها می‌تواند مایع خالص و یا مایع همراه با مقداری گاز و مواد جامد باشد، که از این رو این پمپ‌ها برای عبور سیالات یک یا چند فازه ساخته می‌شوند.
راندمان پمپ به موقعیت قرار گرفتن پرههای پمپ، فاصله آن از محفظه حلزونی شکل و سرعت حرکت محور بستگی دارد. زاویه دار قرار گرفتن پره‌های پمپها نیز در بالا بردن راندمان پمپ مؤثر است. مثلا چنانچه وضعیت پره‌های پمپ نسبت به مرکز به صورت عمودی باشد راندمان پمپ کمتر از زمانی است که پرهها بطور مایل بوده و در جهت حرکت مایع به صورت منحنی قرار گرفته باشند.
پمپ‌های سانتریفیوژ اگر با خروجی بسته کار کنند، درجه حرارت مایع درون پوسته بالا می‌رود و سبب تولید بخار در قسمت داخلی پمپ می‌شود، در این حالت پمپ به ارتعاش می‌افتد که در چنین وضعی می‌گویند پمپ هوا گرفته است و می‌بایست حتما پمپ هواگیری شود.
این پمپ ها، بجز در طرح‌های خاص، غالبأ خود راه انداز نیستند و همواره می‌بایست لوله مکش پمپ از مایع پر باشد. پمپ‌های سانتریفیوژ ا نباید بدون مایع راه انداخت. برای بکار انداختن پمپ باید همیشه محفظه آن را از مایع مورد پمپاژ پر نموده و هوای محبوس در محفظه را خالی نمود که در مجموع به این عمل، آبگیری  می‌گویند. هرگاه پمپ در سطحی پایین تر از مخزن حاوی مایع مورد استفاده قرار بگیرد، لزومی به آبگیری نخواهد داشت. |
پمپ‌هاسانتریفیوژ دارای جریان مایع یکنواخت هستند. در این پمپ‌ها اگر لوله ی خروجی پمپ مسدود یا تنگ شود، فشار زیادی که برای ساختمان پمپ مضر باشد تولید نمی‌شود و بار آن به اندازه‌ای نمی‌رسد که موتور محرک پمپ را از کار بیندازد.
ساختمان پمپ‌های سانتریفیوژ در ابتدا بسیار ساده بوده و فقط شامل پروانه، پوسته و محور بودند ولی به علت نیاز روز افزون به این پمپها، به سرعت تکامل یافته و ساختمان آن‌ها پیچیده تر شد و قطعات دیگری به آنها افزوده گردید. نظیر پره‌های ثابت برای هدایت بهتر آب در خروج از پرهی متحرک و ورود به محفظه حلزونی.

  مشخصات پمپ‌های سانتریفیوژ

·      دارای بهترین راندمان برای حجم زیاد و فشار پایین
·      دارای جریان تخلیه مایع بطور یکنواخت و دائم
·       برای سیالات با ویسکوزیته بالا مناسب نیستند
·      دارای دامنه کاربردی گسترده برای مصارف صنعتی و کشاورزی
·      دارای وسعت گسترده جهت پوشش دهی انواع دبی و ارتفاع تولیدی
·      دارای تنوع گوناگون در ساخت با خصوصیات مختلف
·      دارای ساختمان ساده‌ای هستند
·      دارای هزینه ساخت پایین و کاملا مقرون به صرفه
·      دارای هزینه تعمیرات و نگهداری نسبتا پایین
·       متناسب برای کار کردن با موتورهای برقی و موتورهای احتراقی
·       فضای کمتری را متناسب با قدرت تولیدی اشغال می‌کنند

بیشتر بخوانید : پمپ سانتریفوﮊ چیست

 سایر تقسیم بندی‌های پمپ های دینامیکی

همانطور که گفته شد عوامل مختلف در پمپ‌ها باعث ایجاد تقسیم بندی‌های مختلف می‌شود. در توربو پمپ‌ها نیز عوامل دیگری نظیر نوع سیال عبوری، نحوه نصب و شرایط کار کرد و بکار گیری پمپ، تقسیم بندی‌های متعددی را بوجود آورده که هر کدام باعث تخصیص یک اسم خاص به پمپ شده است. از آن جمله می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

·      تقسیم بندی از نظر نوع سیال عبوری، مانند پمپ‌های لجن کش و شیمیایی
·      تقسیم بندی از نظر نحوه ساخت و نصب، مانند پمپ‌های عمودی و افقی و پمپ‌های روی خطی
·      تقسیم بندی از نظر نوع مصرف، مانند پمپ‌های تغذیه دیگ‌های بخار
·      تقسیم بندی از نظر شرایط کار کرد، مانند پمپ توربین‌ها

 

 پمپ‌های محیطی

گاهی اوقات پمپ‌هایسانتریفیوژ  را ممکن است یک مرحله ای، دو مرحله‌ای و یا چند مرحله‌ای بسازند. این کار به منظور ایجاد و تامین فشار‌های بالا بکار گرفته می‌شود. بنابراین این دسته از پمپ‌ها شامل پمپ‌های یک طبقه (Singel Stage) و چند طبقه (Multi Stage) می‌شوند که تعداد طبقات آنها با توجه به فشار مورد نیاز تعیین می‌گردد. این پمپ‌ها تحت عنوان پمپ‌های فشار قوی و فشار کم نیز شناخته می‌شوند.
در پمپ‌های چند مرحله ای، خروجی هر مرحله توسط یک کانال منحنی شکل به ورودی مرحله بعدی وصل می‌شود و فشار سیال در طی چند مرحله افزایش می‌یابد.
در پمپ‌های چند مرحله‌ای طراحی پروانه باید چنان با دقت صورت پذیرد که از اعمال نیروهای اضافی شعاعی و یا محوری در هر مرحله به آن پرهیز شود.

پمپ‌های خاص

این پمپ‌ها دارای انواع گوناگون و جهت کاربردهای تولید و ساخته می‌شوند. نظیر پمپ خاص‌های الکترومغناطیس یا پمپ‌های مکش زا.

پمپ های جریان محوری که به آنها پمپ پروانه ای نیز گفته می شود، پمپ های گریز از مرکز هستند که سیال را به صورت محوری از طریق پروانه حرکت می دهند. آنها سرعت جریان بالا و هد پایین را ارائه می دهند، اما برخی از مدل های آن  را می توان با تغییر پروانه طوری تنظیم کرد که در شرایط مختلف به صورت کارآمد بتوان از آن استفاده کرد. در زیر می خواهیم در مورد مزایا و فیچرهای پمپ های جریان محوری صحبت کنیم. در ادامه مقاله با من همراه شوید.

عملکرد پمپ های جریان محوری

در ادامه مقاله تفاوت پمپ شعاعی و محوری به شرح عملکرد پمپ‌های جریان محوری میپردازیم. پس با آبادیزل همراه باشید

پمپ های جریان محوری جزء پمپ های دینامیکی هستند ،  پمپ های دینامیکی پمپ هایی هستند که به از تکانه و سرعت سیال برای تولید فشار در پمپ استفاده می کنند. به طور خاص ، آنها پمپ های گریز از مرکز هستند که با استفاده از یک پروانه برای اعمال نیروی گریز از مرکز به مایع متحرک ، این سرعت را در پمپ ایجاد می کنند.

پمپ های جریان محوری یکی از سه زیرگروه پمپ های گریز از مرکز هستند که دو زیر گروه دیگر پمپ های گریز از مرکز از جریان مخلوط و جریان شعاعی هستند. از بین این سه نوع پمپ های گریز از مرکز، پمپ های جریان محوری با بالاترین نرخ جریان و کمترین فشار تخلیه مشخص می شوند. آنها جریان را در یک خط مستقیم موازی با محور پروانه به جای شعاعی (عمود بر محور) هدایت می کنند. پروانه شبیه یک پروانه است و فقط شامل چند پره (معمولاً سه یا چهار) است. پروانه توسط موتوری هدایت می شود که یا مستقیماً در بدنه پمپ آب بندی می شود یا توسط یک محور محرک که از کنار وارد لوله پمپ می شود. ظاهر پروانه و عملکرد آن شبیه به قایق پروانه است، به همین دلیل است که پمپ های جریان محوری را پمپ پروانه ای نیز می نامند.

کاربرد پمپ جریان محوری

پمپ های جریان محوری در کاربردهایی مختلف مورد استفاده  قرار می گیرند که به دبی بسیار بالا و فشار کم نیاز دارند. آنها برای گردش سیالات در نیروگاه ها، هضم کننده های فاضلاب و اواپراتورها استفاده می شوند. آنها همچنین در سیستم های آبگیری سیلابی و آبیاری استفاده می شوند. کاربردهای پمپ‌های جریان محوری تقریباً به اندازه پمپ‌های جریان شعاعی فراوان نیست، بنابراین تجهیزات آنها آن‌چنان رایج نیستند.

مشخصات فنی پمپ های جریان محوری

هنگام انتخاب یک پمپ جریان محوری، باید چند ویژگی کلیدی و عملکرد آن را در نظر بگیرید که در زیر این نوع ویژگی ها را بیان می کنیم.

• نرخ جریان سرعتی را توصیف می کند که پمپ می تواند سیال را در سیستم حرکت دهد که معمولاً بر حسب gpm بیان می شود. ظرفیت پمپ  مورد نظر باید با دبی مورد نیاز برنامه یا سیستم مطابقت داشته باشد.
• فشار اندازه گیری نیرو در واحد سطح مقاومتی است که پمپ می تواند تحمل کند یا بر آن غلبه کند که بر حسب بار یا psi (پوند بر اینچ مربع) بیان می شود. مانند تمام پمپ های گریز از مرکز، فشار در پمپ های جریان محوری بر اساس وزن مخصوص سیال پمپ شده متفاوت است. به همین دلیل، هد بیشتر برای تعریف انرژی پمپ به این شکل استفاده می شود.
• هد ارتفاع بالای ورودی مکش است که پمپ می تواند سیال را بلند کند. این یک اندازه گیری میانبر برای مقاومت (فشار) سیستم است که مستقل از وزن مخصوص سیال است که به صورت ارتفاع ستون آب در فوت (ft) یا متر (m) بیان می شود.
• هد مکش خالص مثبت (NPSH) تفاوت بین هد فشار راکد ورودی پمپ و هد فشار بخار است. NPSH مورد نیاز یک پارامتر مهم در جلوگیری از کاویتاسیون پمپ است.
• توان خروجی که اسب بخار آب نیز نامیده می شود، توانی است که در واقع توسط پمپ به سیال تحویل می شود که بر حسب اسب بخار (اسب بخار) اندازه گیری می شود.
• قدرت ورودی که به آن اسب بخار ترمز نیز می گویند، توانی است که باید به پمپ داده شود که بر حسب اسب بخار (hp) اندازه گیری می شود.
• راندمان نسبت بین توان ورودی و خروجی است. این تلفات انرژی در پمپ (اصطکاک و لغزش) را برای توضیح اینکه چه مقدار از توان ورودی کار مفیدی انجام می دهد را محاسبه می کند.

کاربرد پمپ های جریان محوری

ویژگی های عملکرد پمپ های جریان محوری با انواع پمپ های دیگر متفاوت است. منحنی های عملکرد پمپ، که توسط یک سازنده برای توصیف همبستگی بین سر و ظرفیت یک پمپ جداگانه ارائه می شود، می تواند برای توصیف این ویژگی ها استفاده شود.

تصویر بالا در یک پمپ جریان محوری رابطه بین هد، سرعت جریان، توان و راندمان را نشان می دهد. همانطور که در نمودار نشان داده شده است، هد خاموش (جریان صفر) یک پمپ جریان محوری می تواند تا سه برابر هد در بهترین نقطه بازده پمپ باشد. علاوه بر این، با کاهش جریان، نیاز به توان افزایش می‌یابد که بیشترین مصرف برق در زمان خاموش شدن است. این روندها مخالف پمپ های گریز از مرکز جریان شعاعی هستند که با افزایش سرعت جریان، به توان بیشتری نیاز دارند.

این مجموعه از منحنی ها تغییر عملکرد را در (زاویه) پروانه های مختلف نشان می دهد. نیازهای برق و هد پمپ با افزایش زاویه افزایش می‌یابد و به پمپ‌ها اجازه می‌دهد تا با شرایط سیستم بهینه‌سازی شوند تا کارآمدترین عملکرد را ارائه دهند.

مزایای پمپ های جریان محوری

• بالاترین نرخ جریان
• بهترین بازده در شرایط مختلف را می توان تنظیم کرد

معایب پمپ های جریان محوری

• فشار پایین سر و تخلیه
• برای بالابر مکش مناسب نیست

مواد پمپ های جریان محوری

پمپ ها و اجزای مختلف آن از تعدادی مواد مختلف تشکیل شده اند. نوع رسانه، سیستم مورد نیاز و محیط اطراف، همه عوامل مهم در انتخاب مواد هستند.

برخی از مواد مورد استفاده در زیر توضیح داده شده است.

• چدن استحکام کششی، دوام و مقاومت سایشی بالایی را مطابق با درجه بندی فشار بالا فراهم می کند.
• پلاستیک ها ارزان هستند و مقاومت زیادی در برابر خوردگی و حملات شیمیایی ایجاد می کنند.
• فولاد و آلیاژهای فولاد ضد زنگ محافظت در برابر خوردگی شیمیایی و زنگ زدگی را فراهم می کنند و مقاومت کششی بالاتری نسبت به پلاستیک دارند که مربوط به درجه فشار بالاتر است.

دیگر مواد مورد استفاده در ساخت پمپ ها عبارتند از:

• آلومینیوم
• برنج
• برنز
• سرامیک
• آلیاژ نیکل

نکات مهم برای انتخاب مواد پمپ های جریان محوری

در ادامه مقاله تفاوت پمپ شعاعی و محوری چند نکته مهم برای انتخاب مواد پمپ های جریان محوری به شما می‌گوییم.

هنگام انتخاب نوع مواد پمپ های جریان محوری، تعدادی از ملاحظات وجود دارد که باید در نظر گرفته شود.

سازگاری شیمیایی : قطعات پمپ در تماس با رسانه های پمپ شده و افزودنی های افزودنی (تمیز کننده ها، محلول های نازک کننده) باید از مواد شیمیایی سازگار ساخته شوند که منجر به خوردگی یا آلودگی بیش از حد نشوند. برای انتخاب مناسب فلز هنگام برخورد با محیط های خورنده با یک متالورژیست مشورت کنید.

ضد انفجار : مواد بدون جرقه برای محیط های عملیاتی یا رسانه هایی با حساسیت خاصی در برابر آتش گرفتن یا انفجار مورد نیاز است.

سرویس بهداشتی : پمپ های صنایع غذایی و آشامیدنی به مهر و موم های با چگالی بالا یا پمپ های بدون سیل نیاز دارند که به راحتی تمیز و استریل شوند.

سایش : پمپ هایی که ساینده ها را مدیریت می کنند به موادی با قابلیت پوشیدن خوب نیاز دارند. سطوح سخت و مواد مقاوم در برابر مواد شیمیایی اغلب ناسازگار هستند. پایه و مواد محفظه باید از استحکام کافی برخوردار باشند و همچنین بتوانند در برابر شرایط محیط کار خود مقاومت کنند.

انتخاب پمپ مناسب نیاز به درک خواص مایع در سیستم آدرس دهی دارد. این خواص شامل ویسکوزیته و قوام است.

ویسکوزیته اندازه گیری ضخامت یک مایع است. سیالات چسبناک مانند لجن، فشار سیستم های بالاتری را ایجاد می کنند و برای حرکت در سیستم به نیروی پمپاژ بیشتری نیاز دارند. مایعات با ویسکوزیته پایین مانند آب و روغن که هد پایین تولید می کنند. پمپ های جریان محوری برای مدیریت سیالات با ویسکوزیته کم طراحی شده اند زیرا هد پایین و ظرفیت بالایی تولید می کنند.

قوام ترکیب مواد محلول مایع از نظر مواد شیمیایی و جامدات حل نشده است. پمپ های جریان محوری برای جابجایی محیط با مواد جامد مناسب نیستند، اما زمانی که با نوع پروانه مناسب طراحی شوند، می توان از آنها استفاده کرد. محلول های حاوی مواد شیمیایی خورنده باید توسط پمپ هایی با مواد و قطعات طراحی شده برای مقاومت در برابر خوردگی استفاده شوند.

پمپ خطی یا جریان محوری ( Axial ) و اصول کار آن

پمپ‌های دینامیکی بیشترین کاربرد را در زمان‌هایی دارند که نیاز به جریان فشار قوی و بسیار زیاد است. این پمپ‌ها در مقایسه با پمپ‌های جابجایی مثبت دارای راندمان بالایی هستند. انواع مختلفی از پمپ‌های پویا وجود دارند که پمپ جریان محوری یکی از آن‌ها است. با توجه به جریان سیال، پمپ‌های دینامیکی دارای دو نوع اصلی پمپ جریان شعاعی گریز از مرکز و پمپ خطی یا جریان محوری ( Axial ) هستند.

پمپ جریان‌محور یا خطی چیست؟

پمپ خطی یا جریان محوری ( Axial ) نوعی پمپ پویا است که مکش موازی جهت پروانه دارد. پمپ‌های جریان محوری جهت جریان سیال را تغییر نمی‌دهد. در این پمپ، سیال وارد و از پمپ در جهت موازی به پروانه خارج می‌شود. این پمپ‌ها دارای پروانه در داخل لوله است. این پمپ دارای سه تا چهار پره است که روی پروانه نصب‌ شده‌اند.

طراحی تیغه‌های پمپ به‌ گونه‌ای است که پمپ آب را به‌ صورت محوری در جهت موازی به پروانه و عمود تخلیه می‌کند. تراز موازی پره‌های پروانه هنگام پمپاژ آب فشار بسیار پایینی ایجاد می‌کند. این پمپ‌ها برای کاربردهای جریان بالا و فشار کم استفاده می‌شوند.

این پمپ‌های پویا می‌توانند سرعت جریان بالا تا صدها هزار گالن در دقیقه را تولید کنند. گاهی اوقات آن را پمپ پروانه می‌نامند؛ زیرا پروانه آن‌ها محوری شبیه پروانه کشتی دارد. در برخی از پیکربندی‌ها، می‌توان سرعت جریان و هد را با تغییر سطح پره‌های پروانه تنظیم کرد.

مشخصات عملکردی پمپ‌های محوری با انواع دیگر پمپ‌ها کمی متفاوت است. هد تولیدشده در نقاط دارای حداقل عملکرد معمولی است، اما منحنی هد در مقابل ظرفیت به‌طور قابل‌ملاحظه‌ای نسبت به سایر پمپ‌های پویا عمودی است. فشار خاموش می‌تواند سه برابر هد تحویل پمپ در نقطه با بیشترین بازده باشد.

علاوه بر این، با کاهش میزان جریان، توان موردنیاز افزایش می‌یابد و حداکثر مصرف برق با خاموش بودن قدرت (جریان صفر) است. این با گرایش یکسان برای پمپ شعاعی که نیاز به نرخ جریان بالاتر و قدرت بیشتر دارد، در تضاد است.

بیشتر بخوانید : تفاوت پمپ محیطی و بشقابی چیست؟

اصول کار پمپ جریان محوری

در پمپ خطی یا جریان محوری ( Axial )، پره‌های پروانه سیال را به‌ صورت محوری هدایت می‌کنند. این پمپ، فشار با عبور سیال از روی پره‌های پروانه ایجاد می‌شود. در این پمپ‌های پویا، پره‌های پروانه دارای یک قسمت ایرفویل هستند که مایع از طریق آن عبور کرده و فشار ایجاد می‌کند.

مایع در جهت محور چرخش پروانه فشار می‌آورد؛ یعنی ذرات سیال هنگام عبور از پمپ موقعیت شعاعی خود را تغییر نمی‌دهند. این اجازه می‌دهد تا مایع به‌ صورت محوری به پروانه جریان یابد و تقریباً به‌ صورت محوری از سیال خارج شود. پروانه‌های این پمپ‌های پویا از طریق یک موتور الکتریکی حرکت می‌کنند.

توان مورد نیاز با کاهش دبی افزایش می‌یابد و حداکثر توان با نرخ جریان صفر کشیده می‌شود. درحالی‌که در مورد پمپ شعاعی گریز از مرکز، این ویژگی برعکس است که در آن با افزایش سرعت جریان، نیاز به قدرت افزایش می‌یابد. نیازهای قدرت و هد پمپ نیز با افزایش شیب افزایش می‌یابد تا پمپ را در شرایط سیستم برای کارآمدترین عملکرد تنظیم کند.

در مقایسه با پمپ‌های گریز از مرکز یا شعاعی معمولی، پمپ‌های محوری می‌توانند تا سه برابر بیشتر مایعات با هد تحویل کمتر از 4 متر پمپاژ کنند. با تغییر سطح ملخ، می‌توانید به‌ راحتی با این پمپ‌های پویا با حداکثر بازده در فشار بالا یا پایین و فشار کم/زیاد کار کنید.

پمپ خطی یا جریان محوری ( Axial ) به‌ طور کلی دارای هد پایین نسبت به پمپ‌های شعاعی است اما می‌تواند جریان‌های بالاتری تولید کند. پمپ‌های جریان محوری فقط می‌توانند هدهای 10 تا 20 فوت تولید کنند. این میزان در مقایسه با انواع دیگر پمپ‌های گریز از مرکز کمتر است.

نحوه انتخاب پمپ محوری

اگر می‌خواهید پمپ خطی یا جریان محوری ( Axial ) بخرید، برای انتخاب بهترین پمپ مناسب، مشخصات زیر را در نظر داشته باشید:

میزان جریان: سرعت جریان مایعات توسط پمپ ( گالن بر دقیقه (GPM) ) به‌ عنوان دبی جریان شناخته می‌شود. برای انتخاب پمپ، باید میزان جریان سیالی را که می‌خواهید پمپ کنید بدانید؛ زیرا ظرفیت اسمی و دبی پمپ باید برای یک فرآیند روان مطابقت داشته باشد.

فشار: فشار یکی دیگر از عوامل مهم است که برای انتخاب پمپ باید به آن توجه داشته باشید. پمپی را انتخاب کنید که ممکن است فشار مایع شما را مطابق میل شما کنترل کند.

هد: ارتفاع از ناحیه ورودی تا ناحیه تخلیه است. در فوت یا متر توصیف می‌شود. پمپی را انتخاب کنید که بتواند مایع را تا هد موردنظر شما پمپ کند.

سر مکش مثبت خالص (NPSH): اختلاف فشار بین هدهای ورودی پمپ و هد بخار به‌ عنوان NPSH شناخته می‌شود. این عبارت برای جلوگیری از مسائل حفره محاسبه می‌شود.

توان خروجی: توان مطلق تولیدشده توسط پمپ به‌ عنوان توان خروجی شناخته می‌شود. پمپ جریان محوری را با توجه به توان خروجی موردنظر خود انتخاب کنید.

توان ورودی: انرژی موردنیاز برای کار کردن پمپ.

کارایی: نسبت توان ورودی به توان خروجی است. بازده میزان انرژی ورودی مورد استفاده برای پمپاژ را مشخص می‌کند. این یکی دیگر از عوامل مهم است که برای انتخاب پمپ باید در نظر داشته باشید.

کاربردهای پمپ محوری

پمپ خطی یا جریان محوری ( Axial ) عمدتاً در صنایع مختلف در سراسر جهان استفاده می‌شود. این پمپ‌ها برای تصفیه فاضلاب شیلات، کشاورزی، شهری و تجاری استفاده می‌شود. پمپ جریان محوری در هضم‌کننده‌ها و نیروگاه‌ها برای گردش مایعات مورداستفاده قرار می‌گیرد.

 این نوع پمپ‌های پویا برای هدهای کم و برنامه‌های جریان بالا استفاده می‌شود. آن‌ها در صنایع شیمیایی برای گردش مایعات در اواپراتور استفاده می‌شوند. در قایق‌های بادبانی، این پمپ‌ها برای انتقال پمپ‌هایی که بالا هستند، استفاده می‌شوند.

مزایای پمپ‌های جریان محوری

مزیت اصلی پمپ خطی یا جریان محوری ( Axial ) این است که دارای هد نسبتاً کم و سرعت جریان نسبتاً بالایی است. این پمپ‌های پویا برای جریان بالا و هد کم ایده‌آل هستند. با استفاده از پمپ‌های محوری، آثار چرخش سیال شدیدتر نیست. پمپ‌های محوری را می‌توان به‌راحتی برای جریان کم و هد بلند برای عملکرد با کارایی بالا تنظیم کرد. از بین بسیاری از پمپ‌های معمولی، این پمپ‌ها کوچک‌ترین هستند. ابعاد کوچک، استفاده و کار با آن را آسان می‌کند.

معایب پمپ‌های جریان محوری

پمپ خطی یا جریان محوری ( Axial ) هزینه بالایی دارند. این پمپ‌ها نمی‌توانند مایعات دارای ویسکوزیته بالا را کنترل کنند. آن‌ها برای برنامه‌هایی که نیاز به هد بلند دارند مناسب نیستند.

پرسشهای رایج پمپ گریز از مرکز جریان شعاعی

پمپ گریز از مرکز چیست؟

 پمپ گریز از مرکز به طور کلی از نوع پمپ گریز از مرکز شعاعی است و در صورت لزوم زمانی که نیاز به دبی بیشتری باشد از پروانه های جریان محوری و یا دبی و هد بیشتر از پروانه های جریان مختلط استفاده می شود.

روند جا به جایی سیال در یک پمپ گریز از مرکز جریان شعاعی به چه صورت می باشد؟

 در پمپ گریز از مرکز شعاعی برای پمپاژ سیال آنچه مهم است فشار می باشد و در واقع این فشار استاتیکی است که سیال را به سمت بیرون می راند.

نوع پروانه و پره های آن چه تاثیری بر روی پمپ گریز از مرکز جریان شعاعی دارد؟

 سطح ارتفاع و سرعت در این مدل از پمپ ها تاثیر پذیرفته از نوع پروانه و پره های آن می باشد. در واقع قطر پروانه هاست که قادر است ارتفاع و دبی های متفاوتی را برای پمپ گریز از مرکز فرآهم کند

عملکرد پمپ گریز از مرکز جریان شعاعی چه فرآیندی را در بر می گیرد؟ 

در حالتی که از پروانه جریان شعاعی در ساخت پمپ گریز از مرکز استفاده می شود، سیال به صورت موازی با محور وارد پمپ شده و سپس با زاویه 90 درجه از آن خارج می گردد. همین روند قابلیت رانش با هد زیاد را برای پمپ فرآهم می نماید.

کاربرد پمپ گریز از مرکز جریان شعاعی چیست؟

 پمپ گریز از مرکز جریان شعاعی قابلیت های زیادی در صنایع، معادن و آبیاری در کشاورزی دارند و همچنین پایه ای برای پمپ های فشار قوی و پمپ شناور به حساب می آیند و همین مساله کاربری آن را دو چندان کرده است.

جمع‌بندی نهایی

پمپ شعاعی از جمله پمپ‌های پرکاربردی است که می‌تواند در صنایع مختلفی همچون کشاورزی، خودروسازی، پلاستیک، دستگاه‌های پرفشار و … استفاده‌های متعددی داشته باشد. این پمپ در مقایسه با پمپ‌های محوری و مختلط مزیت‌های متعددی دارد و به واسطه نحوه عملکرد می‌تواند کارایی بالایی داشته باشد.

امیدواریم مقاله تفاوت پمپ شعاعی و محوری برای شما مفید واقع شده باشد.

جهت کسب اطلاعات بیشتر و گرفتن مشاوره رایگان از کارشناسان آبادیزل با شماره های درج شده روی سایت تماس بگیرید.