پمپ سانتریفیوژ

پمپ سانتریفیوژ وسیله ای است که به مایعات انرژی اضافه می کند و انرژی مکانیکی را از شفت، میله یا سیال دیگر می گیرد: هوای فشرده و بخار رایج ترین آنها هستند. اشکال انتقال انرژی می تواند عبارتند از: افزایش فشار، افزایش سرعت یا افزایش ارتفاع – یا هر ترکیبی از این اشکال انرژی. در نتیجه، حرکت مایع تسهیل می شود. [ 1 ] به طور کلی پذیرفته شده است که مایع می تواند مخلوطی از مایعات و جامدات باشد که در آن فاز مایع غالب است.

سایر ماشین‌هایی که برای افزودن انرژی به مایعات به شکل بخار و گاز طراحی شده‌اند، فقط گاهی اوقات پمپ نامیده می‌شوند. به عنوان مثال، پمپ خلاء طراحی شده برای خروج هوا و گازها، و پمپ هوا که برای باد کردن لاستیک ها ، توپ های فوتبال، اسباب بازی های بادی و قایق ها و غیره طراحی شده است. ماشین هایی که برای کنترل هوا، گازها یا بخارات در نظر گرفته شده اند معمولاً فن یا فن ، دمنده یا کمپرسور نامیده می شوند .

تاریخ

اولین دلیل نیاز انسان به پمپ کشاورزی بود. اگرچه کشاورزی بیش از 10000 سال است که در عمل بوده است، اولین سوابق ما از آبیاری به خاطر مصریان است. در ابتدا آنها آب را در گلدان حمل می کردند، اما در حدود 1500 سال قبل از میلاد اولین دستگاه بالابر آب به نام پیکوتا ظاهر شد . بعدها بادگیر ظاهر شد که برای بلند کردن سطل استفاده می شد، چرخ آب و چرخ ایرانی . [ 2 ] همه این ماشین‌ها با نیروی کار انسان یا حیوان کار می‌کردند. بادگیر هنوز هم امروزه برای تامین آب مورد استفاده قرار می گیرد.

یکی از قدیمی ترین انواع پمپ ها پیچ ارشمیدس بود که توسط سناخریب پادشاه آشور برای آبیاری باغ های معلق بابل و نینوا در قرن هفتم قبل از میلاد استفاده شد و بعدها توسط ارشمیدس در قرن سوم قبل از میلاد با جزئیات بیشتر توضیح داده شد. پمپ‌های پیستونی یا پیستونی جایگزین قبلاً برای یونانیان و رومی‌ها شناخته شده بود. Ctesibius، در حدود 250 قبل از میلاد، یک پمپ رفت و برگشتی را اختراع کرد که توسط یک چرخ آب به حرکت در می آمد که توسط شاگردش قهرمان اسکندریه ساخته شد. [ 2 ] در موزه ملی باستان شناسی اسپانیادر مادرید، یک پمپ دوبلکس جایگزین، با عملکرد دستی، ساخته شده بین قرن 1 و 2 پس از میلاد وجود دارد. این پمپ در معدن Sotiel-Coronada در Calañas ، اندلس ، اسپانیا یافت شد . در قرن سیزدهم پس از میلاد، الجزاری انواع مختلفی از پمپ ها را از جمله پمپ رفت و برگشتی، خر بخار، پمپ مکش و پمپ پیستونی توصیف و به تصویر کشید.

پمپ های جنبشی، اگرچه نتیجه مفاهیم بسیار قدیمی هستند، اما فقط برای استفاده واقعی در اوایل قرن نوزدهم ساخته شدند. مخترع فرانسوی دنیس پاپن در اواخر قرن هفدهم یک “پمپ هوا” ساخت، اما فاقد راننده مناسب بود. نام این دستگاه، دم هسه ، ادای احترامی است به حامی پاپین در آن زمان، شاهزاده هسن.

انواع

پمپ ها را به دو گروه اصلی تقسیم می کنیم: پمپ های جابجایی مثبت و پمپ های جنبشی . نام آنها روش حرکت سیال را توصیف می کند.

پمپ های جابجایی مثبت

پمپ جابجایی مثبت با جداسازی حجم معینی از سیال و اعمال نیرو (جابجایی) آن حجم جدا شده به نازل تخلیه، باعث حرکت سیال می شود. این پمپ ها به پمپ های حجمی نیز معروف هستند . پمپ جابجایی مثبت را می توان به صورت زیر طبقه بندی کرد:

پمپ جایگزین ، یا
پمپ دوار .
پمپ حلقه مایع – این نوع بیشتر برای تولید خلاء یا فشرده سازی گازها استفاده می شود.

پمپ های جایگزین

پمپ های رفت و برگشتی از دیافراگم، پیستون یا آرایش پیستون و سیلندر استفاده می کنند که دریچه های مکش و تخلیه در پمپ یکپارچه شده اند. پمپ‌های این دسته از تک سیلندر (که سیمپلکس نامیده می‌شود )، در برخی موارد به نه سیلندر می‌رسد. بیشتر پمپ های رفت و برگشتی یا دو سیلندر ( دوبلکس ) یا سه ( تریپلکس ) هستند. علاوه بر این، آنها می توانند تک اثره باشند ، جایی که دوره های مکش و تخلیه مستقل هستند، یا دو اثره .، مکیدن و تخلیه در هر دو جهت. پمپ ها را می توان مستقیماً توسط هوای فشرده، بخار یا از طریق مکانیزم میله اتصال میل لنگ، موتور الکتریکی، احتراق داخلی از طریق قرقره ها و تسمه ها، چرخ دنده ها یا حتی با درایو مستقیم هدایت کرد. این پمپ ها در آغاز دوران صنعتی یعنی در قرن نوزدهم به عنوان پمپ های تغذیه دیگ بخار به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفتند. اگرچه امروزه هنوز از پمپ های رفت و برگشتی استفاده می شود، اما اغلب برای پمپاژ مایعات بسیار چسبناک از جمله بتن و نفت استفاده می شود.

پمپ آب دستی جابجایی مثبت رفت و برگشتی نصب شده در Košice – Ťahanovce ، اسلواکی

به دلایل هیدرولیکی، پمپ های رفت و برگشتی معمولا دارای تعداد فرد پیستون یا پیستون هستند، تنها استثنا عدد 2 است. بنابراین، طبقه بندی تعداد پیستون ها یا پیستون ها معمولا به صورت زیر است:

سیمپلکس برای پمپ های تک پیستون یا پیستون،
دوبلکس برای پمپ های دارای دو پیستون یا پیستون،
تریپلکس برای پمپ های دارای سه پیستون یا پیستون،
پنج تایی برای پمپ های دارای پنج پیستون یا پیستون،
septuplex برای پمپ های هفت پیستون یا پیستون (نادر)،
nonuplex برای پمپ های با نه پیستون یا پیستون (نادر).

پمپ های دیافراگمی هوای فشرده

یکی از کاربردهای مدرن پمپ های جابجایی مثبت، پمپ های دیافراگمی است . با داشتن نیروی هوای فشرده، مفهوم طراحی آنها ذاتاً ایمن است، اگرچه سازندگان مدل‌های دارای گواهی ATEX را برای برآوردن نیازهای صنعت ارائه می‌دهند. آنها اغلب در تمام صنایع به کار گرفته می شوند. هزینه آنها نسبتاً مقرون به صرفه است و می توان از آنها برای تخلیه آب از دایک های مهاری تا پمپاژ اسید هیدروکلریک از مخازن ذخیره استفاده کرد (بسته به موادی که پمپ از آنها ساخته می شود – الاستومرها و مواد ساختمانی بدنه). مکش به طور کلی به ارتفاع حدود 6 متر محدود می شود، اما طیف وسیعی از سطوح ارتفاعی در هنگام تخلیه را تامین می کند.

پمپ های دوار

پمپ های دوار حجمی از سیال را جدا می کنند و آن را از ناحیه کم فشار به ناحیه فشار بالا منتقل می کنند. ویژگی مشترک درایو از طریق یک شفت چرخان است.

پمپ دنده ای

یکی از سازه های معمول برای این پمپ ها پمپ دنده ای است.، جایی که یک جفت چرخ دنده در داخل یک محفظه با فاصله کمی بین بیرون دنده و داخل محفظه می چرخد. مایع فضای بین دو دندان را اشغال می کند و از ناحیه مکش به ناحیه تخلیه منتقل می شود. چیزی که از برگشت مایع بین دندانه های دنده به سمت مکش جلوگیری می کند، دقیقاً دندان دنده دیگر است که فضای بین دندانه ها را اشغال می کند. قطعات متحرک کمتر در این پمپ ها نسبت به پمپ های دیگر تعمیر و نگهداری را آسان تر می کند. تحمل گرد و غبار و آلودگی و همچنین هزینه کمتر آن نیز از جمله عواملی است که بر ترجیح شما تأثیر می گذارد. علاوه بر این، ساختار ساده پمپ های دنده ای، ارتفاع مکش بالا و راندمان آنها، آنها را سودمند می کند.

پمپ های پیچ

انواع مختلفی از پمپ های دو پیچی وجود دارد که به پمپ های تک پیچ نیز پمپ های حفره ای مترقی نیز گفته می شود. پیچ ارشمیدس را می توان به عنوان چنین طبقه بندی کرد. انواع دیگری از پمپ های پیچی با 2 و 3 پیچ وجود دارد که در داخل یک محفظه با فاصله های کوچک برای بیرون این پیچ ها کار می کنند.

پمپ های جنبشی

پمپ های جنبشی به طور مداوم انرژی را به سیالی که از طریق عناصر پمپ جریان می یابد، تامین می کنند. این انتقال انرژی اغلب توسط قطعه ای مجهز به پره هایی انجام می شود که انرژی مکانیکی را از شفت دریافت می کند و در جایی که پره ها سیال را به حرکت در می آورند و انرژی سانتریفیوژ را منتقل می کنند. به پمپ های جنبشی، پمپ های روتودینامیک و توربو پمپ نیز می گویند. انواع مختلفی از بمب های جنبشی وجود دارد. اینها عبارتند از پمپ های گریز از مرکز ، پمپ های جریان مخلوط ، پمپ های محوری ، پمپ های احیا کننده و پمپ های پوششی چرخشی یا پمپ های لوله پیتو.. همه آنها با تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی جنبشی، انرژی را به سیال منتقل می کنند که می تواند به انرژی فشار یا انرژی پتانسیل تبدیل شود. ویژگی های اصلی پمپ های جنبشی عبارتند از:

افزودن مداوم انرژی به سیال،
تبدیل انرژی منتقل شده به انرژی جنبشی (افزایش سرعت)،
تبدیل سرعت به دست آمده به افزایش فشار،
تبدیل فشار به انرژی پتانسیل موقعیت (در برخی از پمپ ها)،

برنامه های کاربردی

بمب ها همیشه در بسیاری از نقاط جامعه برای اهداف مختلف مورد استفاده قرار گرفته اند. مدت‌ها پیش، کاربردها شامل استفاده از بادگیرها یا چرخ‌های آبی برای پمپاژ آب برای مصرف انسان، آبیاری یا مصرف حیوانات بود. در حال حاضر از پمپ ها برای آبیاری، تامین آب جاری ، تامین بنزین و سایر سوخت ها، سیستم های تهویه مطبوع ، تبرید ، جابجایی مواد شیمیایی، انتقال فاضلاب استفاده می کنیم.، مبارزه با سیل، خدمات در شناورها و غیره به دلیل کاربردهای متنوع، پمپ‌ها در اشکال و اندازه‌های بسیار متنوعی عرضه می‌شوند: از خیلی بزرگ تا خیلی کوچک، از جابجایی مایعات و مخلوط‌های مایع- جامد، از فشارهای بالا و پایین، از دبی‌های کوچک و بزرگ. پمپ های مایعات و مخلوط مایعات و جامدات ممکن است پرایمینگ خود را از دست بدهند و ممکن است لازم باشد پمپ را پر کنید که در حال پر کردن محفظه و لوله های مکش قبل از شروع پمپاژ است. از دست دادن پرایمینگ معمولاً به دلیل ورود هوا به پمپ یا لوله مکش است. فاصله های عملیاتی و اصول عملکرد پمپ های مورد استفاده برای مایعات به این معنی است که هنگام پمپاژ بخارها یا گازها، به دلیل چگالی چند برابر این سیالات، نمی توانند هوا، بخار یا گاز را جابجا کنند.پمپ های خاص برای باد کردن لاستیک دوچرخه.

مشخصات فنی

پمپ ها معمولاً بر حسب توان آنها بر حسب کیلووات یا HP، دبی، فشار تخلیه و فشار مکش انتخاب می شوند. در پمپ های جنبشی، با توجه به روشی که در آن تبدیل انرژی انجام می شود، معمولاً فشار در ارتفاع ستون مایع پمپ شده بیان می شود. ارتفاع ستون را می توان به صورت فیزیکی توسط یک ستون عمودی مایع در تعادل با اتمسفر تبدیل کرد.

پمپ ها در تامین آب عمومی

در گذشته‌های دور، استخراج آب از طریق پمپ‌های دستی که روی چاه نصب می‌شد، رایج بود و مردم می‌توانستند آب را برای مصرف استخراج کنند. این امر قبل از لوله کشی آب در خانه ها رایج تر بود. از این پمپ ها عبارت انگلیسی ” parish pump” بودپمپ‌هایی مانند Afridev به گونه‌ای طراحی شده‌اند که ساخت و نصب آن کم‌هزینه بوده و با قطعات ساده نگهداری می‌شوند. اما کمبود قطعات این نوع پمپ در برخی مناطق باعث می شود تا در این مناطق کمتر کاربرد داشته باشد.

فعال سازی

پمپ‌ها در دوران باستان توسط چرخ‌های آب، پره‌های هوا و نیروی ماهیچه‌ای، چه از انسان‌ها و چه حیوانات، هدایت می‌شدند. در حالی که هنوز پمپ های دستی زیادی وجود دارد، اکثریت قریب به اتفاق پمپ های مدرن توسط موتورهای الکتریکی هدایت می شوند . تا حدی کمتر، آنها همچنین توسط موتورهای احتراق داخلی و توسط توربین های بخار یا گاز و موتورهای سانتریفیوژ هدایت می شوند.

در حال حاضر، اکثریت قریب به اتفاق پمپ ها توسط موتورهای الکتریکی جریان متناوب هدایت می شوند . بعد پمپ هایی که توسط موتورهای احتراق داخلی هدایت می شوند، پمپ هایی که مستقیماً توسط هوای فشرده هدایت می شوند و پمپ هایی که توسط پره های هوا هدایت می شوند، قرار می گیرند.

از انرژی خورشیدی می توان برای تامین انرژی موتور الکتریکی در مکان های دور استفاده کرد.

آلبوم عکس

پمپ جایگزین قرن 19 در Rijswijk ، هلند
پمپ حرارت مرکزی خانگی
پمپ دو لوب (جابه جایی مثبت، چرخشی)
پمپ چاه نفت جایگزین