پمپ سانتریفیوژ

پمپ سانتریفیوژ چیست؟

پمپ سانتریفیوژ یک دستگاه مکانیکی است که برای جابجایی سیالات طراحی شده است. این جابجایی با استفاده از انرژی دورانی تولید شده توسط یک یا چند روتور که به آن ایمپلر یا پروانه می گویند انجام می شود.  سیال در امتداد محور خود وارد ایمپلرهای در حال چرخش می شود و توسط نیروی گریز از مرکز، از محیط باز بین نوک پره ها خارج می شود. عملیات ایمپلرها فشار و  ویسکوزیتی (به نام های گران روی و لِزْجَت نیز شناخته می شود) سیال را بالا می برد و همچنین آن را به سمت خروجی هدایت می کند. پوشش پمپ (هوزینگ) یک طراحی بخصوص دارد تا سیال را از ورودی جمع کند، آن را به سمت ایمپلر هدایت کرده و در نهایت آن را قبل از خروجی کُند و کنترل نماید.

الکتروپمپ سانتریفیوژ تمام استیل صنعتی	الکتروپمپ سانتریفیوژ دوپروانه چدنی خانگی	الکتروپمپ سانتریفیوژ محیطی چدنی

پمپ سانتریفیوژ چگونه کار میکند؟

ایمپلر یکی از اجزاء کلیدی پمپ سانتریفیوژ محسوب می شود. ایمپلر شامل یک سری تیغه های منحنی شکل است که معمولا بین دو دیسک قرار می گیرند. برای مایعات حاوی ذرات و جامدات، یک ایمپلر باز یا نیمه باز ترجیح داده می شود. 

سیال در محور خود (از طریق چشمی) وارد ایمپلر می شود و از بین پره های آن خارج می شود. ایمپلر در طرف مقابل چشمی، از طریق یک شفت درایو به موتور متصل شده و با سرعت بالا چرخانده می شود (به طور معمول 500 تا 5000 دور در دقیقه). حرکت چرخشی پروانه، مایع را از طریق تیغه های ایمپلر به کیسینگ پمپ شتاب می دهد.

دو طرح اساسی برای بدنه ی پمپ وجود دارد: حلزونی (volute) و پخش کننده(diffuser). هدف از هر دو طراحی، تبدیل جریان سیال به فشار خروجی کنترل شده است. (شکل زیر)

ویژگی های اصلی یک پمپ گریز از مرکز چیست؟

دو خانواده اصلی پمپ وجود دارد، پمپ های سانتریفیوژ، پمپ های جابجایی مثبت.  در مقایسه با نوع دوم, پمپ های سانتریفیوژ معمولا برای جریان های بالاتر و پمپ کردن مایعات با ویسکوزیته پایین 0.1 Cp انتخاب می شوند. در برخی کارخانه های شیمیایی، 90 درصد پمپ های استفاده شده، پمپ سانتریفیوژ هستند. با این حال کاربرهایی وجود دارد که در آن ها استفاده از پمپ جابجایی مثبت ترجیح داده می شوند.

محدودیت های پمپ سانتریفیوژ چیست؟

بهره وری عملیاتی پمپ های سانتریفیوژ به سرعت بالای ثابت چرخش ایمپلرها وابسته است. پمپ های سانتریفیوژ با ورودی سیالات با ویسکوزیته بالا، به طور فزاینده ای ناکارامد می شوند : مقاومت بیشتری وجود دارد و فشار بیشتری برای حفظ این نرخ جریان خاص مورد نیاز است. به طور کلی پمپ های سانتریفیوژ برای فشار کم، ظرفیت بالا ، پمپاژ مایعات با ویسکوزیته بین 0.1 تا 200 cP مناسب هستند.

محلول های نیمه مایع مانند گِل و لجن یا روغن های با گرانروی بالا می توانند باعث سایش بیش از حد و اضافه بار شوند که منجر به آسیب  وخرابی زودرس دستگاه می شود. پمپ های جابجایی مثبت در سرعت های پایین تری عمل می کنند و کمتر مستعد مشکلات مشابه هستند.

هر سیال که قابل تجزیه باشد (جداسازی امولاسیون یا مایعات بیولوژیکی) می تواند در سرعت بالای پمپ سانتریفیوژ خراب شود . در چنین مواردی سرعت پایین پمپ جابجایی مثبت ترجیح داده می شود.

محدودیتی دیگر این است که بر خلاف پمپ های جابجایی مثبت، پمپ های سانتریفیوژ نمی توانند زمانی که ورودی خشک است مکش کنند: بنابراین حتما باید در ابتدا با مایع پر شود. بنابراین برای کاربردهایی که ورودی در آن قطع و وصل می شود مناسب نیست. علاوه بر این اگر فشار ورودی متغیر است، پمپ سانتریفیوژ جریان خروجی متغیری در خروجی ایجاد می کند. این در حالی است که پمپ های جابجایی مثبت، به تغییرات فشار وابسته نیستند و در خروجی یک جریان ثابت را ایجاد میکند. بنابراین در کاربردهایی که جریان خروجیِ دقیق مورد نیاز است، پمپ های جابجایی مثبت ترجیح داده می شوند.

تفاوت های پمپ جابجایی مثبت و پمپ سانتریفیوژ

جمع بندی

پمپ سانتریفیوژ یکی از پرکاربردترین پمپ ها بشمار می رود و یک راه حل ساده و ارزان قیمت برای کاربردهای با فشار پایین و ظرفیت بالا است که مایعات با ویسکوزیته پایین را مانند آب ، حلال ها، مواد شیمیایی و روغن های رقیق را به خوبی پمپاژ میکند. 

این پمپ ها از تامین و تقویت فشار و سیرکوله آب تا آبیاری و انتقال مواد شیمیایی در پتروشیمی کاربرد دارد. 

پمپ های جابجایی مثبت برای سیالات با گران روی بالا مانند روغن های غلیظ، شیرابه ها، مواد غذایی و مایعات بیولوژیکی و مواردی که دقت بالا مورد نیاز است، کاربرد دارند. 

منبع مقاله: michael-smith-engineers.co.uk

خرید انواع الکتروپمپ و الکتروموتور

مقالات مرتبط

راهنمای خرید پمپ آب

اینفوگرافیک تقویت فشار آب

پمپ های چاه و پمپ های آب محیطی

۴ راهنمایی مهم در رابطه با پمپ های آب 

اینفوگرافیک 5 قانون طلایی در نگهداری از پمپ های سانترفیوژ