پمپ ( PUMP )
تعریف: دستگاهی است که با افزایش فشار سیال باعث انتقال آن از نقطه ای به نقطه دیگر میگردد.
انواع پمپ:
1)پمپ گریز از مرکز Centrifugal Pump
2)پمپ رفت و برگشتی Reciprocating PumP
3)پمپ دورانی Rotary Pump
1) پمپ گریز از مرکز
اساس کار آن بر پایه نیروی گریز از مرکز استوار است،یعنی اینکه قسمت متحرک پمپ تحت حرکت دورانی قطرات آب را از مرکز به خارج پرتاب میکند.چون قطرات پرتاب شده دارای سرعت زیادی هستند.
دربرخورد با پوسته ( Volute Or Casing ) سرعت آنها تبدیل به فشار می گردد. این اثر باعث خروج مایع از پوسته می گردد.
نمونه هایی از پمپ گریزازمرکز واجزای مختلف آن:
51)قالب بیرونی M)مهر ماشینی 50)پوشش بیرونی P3)دو شاخه
45)مهره بیرونی P2)دو شاخه 43)حلقه STOP P1)دو شاخه
B42(ماده روغنی بیرونیG2)حلقه _O G1)پوشش واشر چرمی 32)محور استین
B1)تنظیم کننده پیچ و مهره31)محور 99)حلقه ی پشتیبان 21)پیش برنده
B75)SLINGER 16)محافظ حلقه A75)SLINGER 12)پوششMECHA B60)پیچیدگی 9)آداپتور 10)پیچیدگی 8)سرپوش لوله
58)محافظ 1)لوله محافظ 53 )محافظ ماده روغنی
A)جعبه قطعات B)جعبه (Cمحور D)استین محور E)پره F)روکش G)دهانه پیش برنده H)پیش بنده I)لوله محافظ حلقه J)پیش برنده K)دهانه تخلیه
( اجزاء اصلی پمپ گریز از مرکز)
1)پوسته ( Casing ) :
بدنه پمپ می باشد که پروانه درون آن جای دارد.
2)پروانه( Impeller ) :
قسمت متحرک پمپ است که مایع ورودی به مرکز خود را بعلت داشتن حرکت دورانی به خارج می راند.
انواع پروانه:
1)پروانه باز 2)پروانه نیمه باز 3)پروانه بسته
پروانه باز ساده ترین نوع پروانه میباشد که بیشتر برای انتقال مایعات حاوی ناخالصی از قبیل ذرات شن و ماسه بکار میرود.
پروانه نیمه باز بیشتر برای انتقال مایعاتی بکار می رود که رسوب زا باشند.
پروانه بسته پروانه بسته بیشتر در مواردی بکار میرود که ظرفیتهای بالا مورد نظر باشد.پروانه های بسته خود به دو دسته یک چشمی و دو چشمی تقسیم می گرند.پروانه های دو چشمی حجم بیشتری از مایع را جابجا می کند.
پروانه در پوسته باید به نحوی قرار گیرد که فاصله آن دو حداقل باشد. از طرفی ممکن است پمپ بطریق مختلف دچار ارتعاش شود و این ارتعاش باعث گردد که پروانه و پوسته به هم ساییده گردند،نتیجه این ساییدگی خراب شدن پروانه ، پوسته و ببار آمدن مخارج زیاد می باشد. برای جلوگیری از ساییدگی از یک حلقه دوار به نام حلقه سایش ( Wear Ring ) استفاده می شود. حلقه سایش هم در پوسته و هم در پروانه کار گذاشته می شود.
فاصله ای که بین پوسته و پروانه وجود دارد باعث می شود که مایع بین پوسته و پروانه قرار گرفته از یک طرف آنرا روغن کاری نماید و از طرفی مانع سایش پوسته و پروانه شود، بهمین جهت نباید پمپ گریز از مرکز را بدون مایع راه انداخت.پمپهای گریز از مرکز را ممکن است یک مرحله ای، دو مرحله ای و یا چند مرحله ای بسازند. البته استفاده از پمپ چند مرحله ای بمنظور ایجاد فشار بالا می باشد. در این پمپها خروجی هر مرحله توسط یک کانال مخفی شکل به ورودی مرحله بعدی وصل می شود.
2) پمپهای رفت و برگشتی
در این نوع پمپ جزء متحرک در یک فاصله معین رفت و آمد می نماید، بهمین جهت پمپ را رفت و برگشتی می نامند.
1) پمپ رفت و برگشتی پیستونی
انواع پمپ رفت و برگشتی 2) پمپ های رفت و برگشتی پلانجر
3) پمپهای رفت و برگشتی دیافراگمی
پمپ رفت و برگشتی پیستونی
پیستون براحتی در یک استوانه تو خالی بنام سیلندر رفت و آمد کند. سیلندر باید به نحوی آببندی شده باشد، که مایع نتواند بخارج نشست نماید هر حرکت رفت پیستون را یک ضربه ومسافتی را که پیستون طی می کند طول ضربه نامند. یکی از راههای کم کردن ضربه استفاده از پمپهای دو ضربه ای است. پمپهای دو ضربه ای را بدلیل کم کردن شدت ضربه ، ظرفیت بیشتر و تقریبا یکنواخت کردن جریان در خروجی بیشتر از پمپهای یک ضربه ای بکار می برند.
پمپ های رفت و برگشتی پلانجر
پمپهای پلانجری همان پمپهای پیستونی هستند که برای فشارهای بالا بکار میرود . اختلاف بین پلانجر وپیستون در این است که پلانجر از سیلندر بیرون می آید در حالیکه پیستون از سیلندر بیرون نمی آید . در ضمن طول پیستون از طول ضربه کمتر است ولی طول پلانجر از طول ضربه بیشتر است .
پمپهای رفت و برگشتی دیافراگمی
جزء متحرک در این پمپهای دیافراگمی است قابل انعطاف که به بدنه پمپ محکم شده است . مثل همه پمپهای رفت وبرگشتی در ورودی وخروجی آن شیرهای یکطرفه کارگذاشته شده است که کار آنها کاملا مخالف یکدیگر است . یعنی اینکه وقتی شیر ورودی باز است شیر خروجی بسته است وبالعکس وقتی شیر خروجی باز است شیر ورودی بسته است . از خصوصیات خوب ومهم پمپهای دیافراگمی این است که احتیاجی به جعبه آب بند و لایی ندارند . از این پمپها نمی توان برای فشار بالا وحجم زیاد استفاده کرد.
3) پمپ های دورانی
این پمپها نیز مانند پمپهای رفت وبرگشتی از گروه پمپهای جابجایی مثبت هستند با این تفاوت که طراحی وساختن آنها ساده تر واحتیاج به شیر یکطرفه درمکش خود ندارند وجریان خروجی آنها یکنواخت است . از دو قسمت پوسته وجزء متحرک که اصولا یا بصورت چرخ دندانهای و یا بصورت تیغه می باشد تشکیل شده است .
مایع به وسیله چرخ دندانه هایی که آزاد هستند از ورودی بطرف خروجی برده میشود . چرخ دندانه هایی که بترتیب آزاد می شوند خلاء جزیی در مکش ایجاد کرده و مایع سریعتر وارد دندانه های آزاد می گردد. چون در این نوع پمپها دنده ها خیلی به هم نزدیک هستند اگر در کار گذاری آنها دقت کافی نشود تماس دنده ها با یکدیگر باعث خرابی آنها خواهد شد. اگر مایع پمپ شونده خاصیت روغنکاری داشته باشد عمر پمپهای دورانی زیاد میشود . این پمپها برای ظرفیتهای نسبتا کم با فشار متوسط موارد استعمال زیادی دارند.
اجزای پمپ دورانی
1) پره
1-1 ) تیغه
1-2 )غلطک 1- پره متحرک ماشین
2- پره ثابت ماشین ( 1- تغییر مکان ثابت 2- تغییر مکان متحرک )
2) پیستون
2-1) محوری ( 1- تغییر مکان ثابت 2- تغییر مکان متحرک )
2-2) چرخشی
2-2-1) تغییر مکان ثابت (1- پیستون تکی 2- پیستون چند گانه )
2-2-2) تغییر مکان متحرک
3)عضو خم شونده (1- خم شونده لوله ای 2- خم شونده پره ای 3- خم شونده خطی )
4) LOBE (1- تکی 2- چندگانه )
5) چرخ دنده
5-1) خارجی 1- SPUR
2- HELICAL (1- زمانی 2- غیر زمانی)
۳- HERRING BONE
5-2) داخلی (1- هلالی شکل 2- غیر هلالی شکل )
6) پیستون های جبنی 1- تکی (1- حرکت در حفره 2- پیچ دادن گرداندن)
2- چند گانه ( 1- زمانی 2- غیر زمانی )
7) پیچ
رفت و برگشتی
گریز از مرکز
دورانی
انواع پمپ دورانی
۱) پمپ چرخدندهای ساده
۲) پمپهای جابجایی مثبت
۳) پمپ چرخدنده جناقی
۴) پمپهای چرخدنده حلزونی
۵) پمپ دورانی سه پیچه
۶) تنظیم گلند در پمپ دورانی
۷) پمپهای دورانی خود هواگیر
پمپ چرخ دنده‌ای ساده
شافت گردان این پمپ از میان پوسته آن که دو چرخ دنده را احاطه میکند، می‌گذرد. این دو چرخ دنده ، چرخ دنده گردان و چرخ دنده هرزگرد نامیده میشوند. چرخ دنده گردان بوسیله خار به شافت گردان وصل شده است. وقتی که شافت گردان می‌چرخد، چرخ دنده گردان هم با آن می‌چرخد. جهت گردش آنها یکی است. چرخ دنده گردان ، چرخ دنده هرزگرد را (که برای گردیدن به دور شافت خود آزاد است) در جهت مخالف با حرکت خود می‌چرخاند.
پمپهای جابه‌جایی مثبت
پمپ دورانی پمپ جابه‌جایی مثبت است. برای مثال هر دور کامل چرخ در یک پمپ چرخ دنده‌ای مقدار معینی از سیال را از ورودی به خروجی انتقال داده و آن را به سیستم لوله کشی می‌فرستد. بدین دلیل از پمپهای چرخ دنده‌ای (و همچنین پمپهای پیچی) معمولا برای انتقال سیالها از میان سیستمهایی که دارای یک مسیر جریان کامل از قسمت خروجی به ورودی پمپ میباشند، استفاده میشود. اگر این مسیر جریان برای مدتی مسدود شود، فشار زیاد ایجاد شده باعث متوقف شدن واحد محرک میگردد. پمپ ممکن است خورد شود، یا حداقل اتصالات فلزی سیستم لوله کشی خراب شده و شروع به نشت نمایند .
پمپ چرخ دنده جناقی
این پمپ به خاطر شکل دندانه چرخ دنده‌اش ، پمپ چرخ دنده جناقی نامیده شده است. چرخ دنده جناقی جریان یکنواخت‌تری از آنچه که به وسیله چرخ دنده‌های ساده میتوان بدست آورد، تولید میکند. دندانه‌های پمپ چرخ دنده‌ای ساده ، مستقیم هستند. بدین دلیل هنگام تخلیه هر چرخ دنده در یک زمان انجام میشود. دنده چرخ دنده‌های جناقی کج است. این موضوع باعث روی هم افتادن چرخ دنده‌ها میشود. هنگام تخلیه یک چرخ دنده قبل از تکمیل هنگام چرخ دنده دیگر انجام میشود، بدین دلیل باعث نرم کار کردن جریان در داخل سیستم لوله کشی میشود.
پمپهای چرخ دنده حلزونی
بعضی از پمپهای چرخ دنده‌ای باید بتوانند سیال را به هر دو جهت جابه‌جا کنند. بدین معنی که جهت چرخش چرخ دنده‌ها بایستی معکوس شود. چرخش پمپهای چرخ دنده‌ای ساده قابل برگشت (دو طرفه) است، ولی دارای خروجی ضربانی میباشند. پمپهای چرخ دنده جناقی دارای خروجی یکنواخت‌تری هستند، ولی جهت چرخش چرخ دنده‌ها قابل برگشت نیست. (روغن ، بین دنده‌های V شکل چرخ دنده به تله می‌افتد. این عمل می‌تواند برای جدا کردن چرخ دنده‌ها فشار کافی ایجاد نماید و باعث گیر کردن آنها به پوسته شود.) برای پیشگیری این نقض ، بعضی از پمپهای چرخ دنده‌ای از چرخ دنده حلزونی استفاده میکنند. کجی دندانه‌های چرخ دنده حلزونی باعث ایجاد هنگامهای تخلیه یکنواخت برای جریان خروجی آرام از پمپ میباشد. دندانه‌های چرخ دنده حلزونی همانطور که به آسانی در یک جهت میگردند، در جهت دیگر نیز می‌چرخند.
تنظیم گلند در پمپ دورانی
چرخش شافت گردان با سرعت زیاد ایجاد اشکال میکند، زیرا پکینگ با سطح شافت اصطکاک پیدا کرده و گلند را از تنظیم خارج میکند. با سفت یا شل کردن دو مهره ، گلند تنظیم میشود تا فشار بر روی گلند بطور یکنواخت تقسیم شود. در صورت وقوع این اتفاق گلند کج شده و به شافت گردان شائیده میشود و باعث فرسودگی هر دو قطعه میگردد. در صورت وجود اصطکاک زیاد ، گلند و شافت گرم شده و منبسط میشوند. در نتیجه شافت متحرک تاب برداشته و سپس در داخل گلند گیر میکند و پمپ با سر و صدای زیاد از کار می‌افتد. برای آنکه پمپ یا واحد محرک آن در حال رساندن روغن جهت روان سازی سایر ماشین آلات میباشد، تنظیم گلند خیلی حساس بوده و دقیقا بایستی در مرکز کاسه نمد قرار گیرد. نباید زیاد شل و یا زیاد سفت شود.
پمپ دورانی سه پیچه
نوع دیگر پمپ دورانی ، پمپ پیچی است. پمپهای پیچی در سه نوع ، یک پیچه ، دو پیچه و سه پیچه ساخته میشوند. قطعات متحرک یک پمپ سه پیچه شامل روتور نیرو دهنده جابه‌جا کردن مایع از طرف مکش به طرف خروجی پمپ میباشد. روتور نیرو دهنده دو روتور هرزگرد را که عمل آب بندی را انجام میدهند، می‌گرداند. در حقیقت پیچهای این مکانیزم از نوع پیچهای چرخ دنده حلزونی هستند. هر پمپ دارای سه روتور میباشد، یک روتور نیرو دهنده و دو هرز گرد. روتورها درون یک پوسته قرار گرفته‌اند. سیال از طریق دهانه مکشی وارد پمپ میشود و از طریق گذرگاههای محفظه به هر دو انتهای روتورها یا جایی که سیال در میان فضای بین پوسته روتور و دندانه‌های روتور نیرو دهنده بار (سیال) پمپاژ شده مورد نیاز را با هرزگردها که بطور ساده برای آب بندی بکار میروند، حمل میکند. محفظه‌های روتور از یاطاقانهای طوقهای تشکیل شده‌اند. این یاطاقانها روتورها را نگهداری و هدایت کرده و آنها را درگیر میکنند.
محفظه روتورها کانالهایی هستند که مایع باید قبل از تخلیه شدن از پمپ از میان آنها بگذرد. برای جلوگیری از نفوذ هوا به داخل پمپ (فشار سیال در طرف مکش پمپ ممکن است کمتر از فشار اتمسفر باشد) شافت روتور نیرو دهنده باید آب بندی شود. شافت روتور هرزگرد مانند میله والو به وسیله پکینگی که توسط گلند در کاسه نمد نگه داشته میشود، آب بندی میگردد. قسمت انتهای کاسه نمد یک قسمت مجزا میباشد. این قطعه یاطاقان طوقهای میباشد که بوش آب بندی نامیده میشود. بوش آب بندی ، شافت روتور نیرو دهنده را نگه داشته و هدایت میکند و نیز برای نفوذ ناپذیری هوا از اطراف شافت به داخل کمک میکند.
پمپهای دورانی خود هواگیر
هیچ پمپی بدون وجود مایع در قسمت ورودی آن قادر به فرستادن مایع در سیستم لوله کشی نمی‌باشد. در روی یگانهای شناور ، بعضی از پمپها در میان کارتر ، یا مخزن ، در زیر سطح مایع جاگذاری شده‌اند. نتیجه این ترتیب تغذیه جاذبه‌ای ، هد مکش (فشار) استاتیک است. نظر به اینکه ورودی پمپ بوسیله نیروی وزن مایع پر نگه داشته میشود، لذا پمپ هواگیری خواهد شد. وقتی پمپ بالاتر از سطح مایع نصب شود، باید راهی باشد تا مایع از ورودی پمپ بالا رود. بعضی از پمپها مخصوصا پمپ گریز از مرکز نیاز به ترتیب هواگیری به خصوص با والوهای اضافی دارند (حتی بعضی مواقع پمپهای دیگر نیاز به این ترتیب هواگیری دارند) پمپهای چرخ دنده‌ای و پیچی پمپهای خود هواگیر هستند.
پمپهای چرخ دنده‌ای به خودی خود هواگیری میشوند، چون در این پمپها از همان اصلی استفاده میشود که شما برای نوشیدن سودا یا شیر بوسیله نی بکار می‌برید. ما توسط ایجاد اختلاف فشار بین دو سر نی مایعات را می‌نوشیم. مکیدن فشار هوای داخل آن را کم میکند و همانطور که فشار کاهش می‌یابد، فشار اتمسفر روی سطح مایع فشار آورده و باعث میشود، مایع در داخل نی بالا رود. پمپهای چرخ دنده‌ای و پیچی نیز قادرند هوا را پمپاژ نموده و اختلاف فشار در دو سر لوله ایجاد نمایند.
کاربرد پمپ دورانی در روی یگانهای شناور
در روی یگانهای شناور ، پمپهای چرخ دنده‌ای اغلب برای انتقال روغن روان سازی به ماشین آلات مورد استفاده قرار میگیرند. این پمپها را پمپهای روغنی (.L.O) می‌نامند. پمپهای چرخ دنده‌ای در سیستمهای هیدرولیکی (روغن) نیز موارد استعمال زیاد دارند. یک پمپ چرخ دنده‌ای ممکن است بوسیله توربین بخار یا موتور الکتریکی یا در مورد پمپ دستی بوسیله یک هندل دستی بکار افتد. پمپهای پیچی در بیشتر موارد به عنوان پمپهای سرویس سوخت « پمپ گازوئیل » (.F.O) بکار میروند. آنها می‌توانند سوخت را تا فشار 1000 پوند بر اینج مربع به مشعلهای دیگ بخار برسانند. یک پمپ پیچی را میتوان بوسیله توربین بخار یا موتورالکتریکی بکار انداخت.
