پمپ های سانتریفیوژ از جمله پرکاربردترین انواع پمپ ها در صنایع مختلف می باشند. آنها برای انتقال مایعات از جمله آب از یک مکان به مکان دیگر با تبدیل انرژی مکانیکی از یک موتور به انرژی جنبشی طراحی شده اند که سیال را از طریق پمپ و به لوله تخلیه هدایت می کند. پمپ های سانتریفیوژ به دلیل تطبیق پذیری، سادگی و کارایی، معمولاً در مصارف صنعتی، خانگی و کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرند.
تعریف پمپ گریز از مرکز یا سانترفیوژی چیست؟
پمپ های گریز از مرکز تجهیزات مکانیکی هستند که برای انتقال سیالات با تبدیل انرژی مکانیکی از یک منبع خارجی (مثلاً یک موتور الکتریکی) به انرژی جنبشی در سیال مورد پمپاژ استفاده می شوند. آنها با استفاده از پروانه دوار برای ایجاد نیروی گریز از مرکز کار می کنند که سیال را از طریق پمپ و به لوله تخلیه حرکت می دهد.
مکانیزم عملکرد و کار پمپ سانترفیوژی
مکانیسم پمپ گریز از مرکز نسبتا ساده است. از سه جزء اصلی تشکیل شده است:
• یک پروانه
• یک بدنه
• یک شفت
پروانه یک جزء چرخان است که حاوی تیغه ها یا پره هایی است که سیال را حرکت می دهد. پوشش یک جزء ثابت است که پروانه را احاطه کرده و سیال را به نقطه تخلیه هدایت می کند. شفت پروانه را به موتوری که آن را می چرخاند متصل می کند. هنگامی که پروانه می چرخد، نیروی گریز از مرکز ایجاد می کند که سیال را از مرکز پروانه به لبه بیرونی حرکت می دهد. با حرکت سیال در داخل محفظه، حرکت و فشار افزایش می یابد. در نهایت از طریق درگاه تخلیه از پمپ تخلیه می شود.
اجزای کلیدی در عملکرد پمپ سانترفیوژی
پروانه حیاتی ترین جزء یک پمپ گریز از مرکز است زیرا وظیفه انتقال انرژی به سیال را بر عهده دارد. پروانه ها اشکال و اندازه های مختلفی دارند و طراحی آنها به نوع سیال پمپ شده، دبی مورد نظر و فشار هد بستگی دارد. بدنه یکی دیگر از اجزای ضروری پمپ گریز از مرکز است زیرا با نوع طراحی آن به صورت بهینه جریان سیال را به خروجی هدایت می کند و فشار ایجاد می کند. طراحی بدنه بسته به کاربرد مورد نظر پمپ و سیال پمپاژ شده متفاوت است. ورودی و خروجی های پمپ نیز حیاتی هستند زیرا جهت جریان سیال را تعیین می کنند.
انواع پمپ های سانترفیوژی
پمپ های سانتریفیوژ انواع مختلفی دارند، از جمله:
• پمپ سانترفیوژی زمینی
• پمپ سانترفیوژی خطی
• پمپ های چند مرحله ای
• پمپ سانترفیوژی خود مکش ( سلف پرایمینگ)
• پمپ شناور
انتخاب نوع پمپ سانترفیوژی به نوع کاربرد، دبی مورد نظر و فشار هد بستگی دارد.
انواع پمپ سانترفیوژی بر اساس ساختار
پمپ های گریز از مرکز تک مرحله ای: این پمپ ها تک پروانه دارند و برای کاربردهای کم فشار مانند آبیاری و زهکشی استفاده می شوند.
پمپ های گریز از مرکز چند مرحله ای: این پمپ ها دارای پروانه های متعدد هستند و برای کاربردهای فشار بالا مانند تامین آب و حفاظت در برابر آتش استفاده می شوند.
پمپ های گریز از مرکز جریان محوری: این پمپ ها دارای پروانه ای هستند که به موازات محور پمپ می چرخد و برای کاربردهای با دبی بالا استفاده می شود.
پمپ های گریز از مرکز با جریان شعاعی: این پمپ ها دارای پروانه ای هستند که عمود بر محور پمپ می چرخد و برای کاربردهای پرفشار استفاده می شود.
کاربری های پمپ سانترفیوژی
کاربردهای صنعتی
پمپ های گریز از مرکز به طور گسترده در کاربردهای صنعتی مانند فرآوری شیمیایی، تولید نفت و گاز و تولید برق استفاده می شوند. از آنها برای انتقال مواد شیمیایی، سوخت، روغن، آب و فاضلاب استفاده می شود. در فرآوری شیمیایی، از پمپ های گریز از مرکز برای انتقال مایعات بین مراحل مختلف فرآیند استفاده می شود، در حالی که در تولید نفت و گاز، برای انتقال نفت خام و گاز طبیعی استفاده می شود که این پمپ های همراه با الکتروموتور ضد انفجار استفاده میشود و به عنوان پمپ ضد انفجار شناخته میشوند
کاربردهای داخلی
پمپ های سانتریفیوژ در مصارف خانگی مانند سیستم های تامین آب و تهویه مطبوع استفاده می شوند. در سیستم های تامین آب، پمپ های گریز از مرکز برای افزایش فشار آب و انتقال آب از چاه یا منبع آب شهری به سیستم لوله کشی ساختمان استفاده می شود. در سیستم‌های تهویه مطبوع، پمپ‌های گریز از مرکز برای گردش آب یا سایر سیالات از طریق سیستم‌های گرمایش و سرمایش استفاده میشوند و اطمینان می‌دهند که دمای ساختمان در سطح مطلوبی حفظ میشود.
کاربردهای کشاورزی
پمپ های گریز از مرکز در کاربردهای کشاورزی مانند آبیاری و مدیریت آب استفاده می شوند. در آبیاری از پمپ های گریز از مرکز برای پمپاژ آب از چاه یا منبع آب به مزرعه استفاده می شود که بیشتر این نوع پمپ های به پمپ حلزونی شناخته میود و آب مورد نیاز محصولات کشاورزی را تامین می کند. آنها همچنین در دامداری برای پمپاژ آب به حیوانات در مکان های دور استفاده می شوند.
مزایا و معایب پمپ های گریز از مرکز
الف. مزایا
پمپ های گریز از مرکز دارای چندین مزیت از جمله راندمان بالا، طراحی ساده، نیاز به تعمیر و نگهداری کم و هزینه کم هستند. آنها می توانند طیف وسیعی از سیالات را مدیریت کنند و می توانند در کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار گیرند، که آنها را به یک جزء همه کاره و ضروری در بسیاری از صنایع تبدیل می کند.
ب. معایب
پمپ های سانتریفیوژ دارای معایبی نیز می باشند که از جمله آنها می توان به فشار مکش محدود و کم، قابلیت فشار پایین و نیاز به تامین مداوم سیال اشاره کرد. آنها همچنین می توانند مستعد گرفتگی و آسیب ناشی از ذرات جامد در مایع باشند.
تعمیر و نگهداری و عیب یابی پمپ های سانتریفیوژ
الف. نکات نگهداری پمپ سانترفیوژی
نگهداری صحیح پمپ های گریز از مرکز برای اطمینان از طول عمر و کارایی آنها ضروری است. تعمیر و نگهداری منظم شامل بازرسی پمپ از نظر نشتی، بررسی پروانه برای سایش، تمیز کردن محفظه و صافی مکش و روانکاری یاتاقان ها می باشد. همچنین بررسی اتصالات موتور و الکتریکی برای اطمینان از درست کارکردن آنها ضروری است.
ب- مشکلات و راه حل های رایج
مشکلات رایج پمپ های گریز از مرکز شامل کاویتاسیون، دبی کم و گرمای بیش از حد است. کاویتاسیون زمانی اتفاق می افتد که فشار پمپ به زیر فشار بخار سیال می رسد و باعث تشکیل حباب ها و فرو ریختن آن می شود و به پروانه و پوشش آسیب می رساند. دبی پایین می تواند ناشی از گرفتگی صافی مکش یا فرسوده پروانه باشد. گرمای بیش از حد می تواند ناشی از کمبود روغن کاری یا بار بیش از حد موتور باشد. راه حل های این مشکلات شامل افزایش سر مکش، تمیز کردن صافی مکش، تعویض پروانه و بررسی موتور و اتصالات الکتریکی است.
ج. اقدامات احتیاطی ایمنی
اقدامات احتیاطی هنگام کار با پمپ های گریز از مرکز شامل پوشیدن تجهیزات حفاظتی مانند عینک، دستکش و کفش ایمنی، اطمینان از اتصال صحیح پمپ به زمین و قطع برق قبل از انجام هرگونه تعمیر و نگهداری است.
