بررسی نحوه انتخاب پمپ مناسب
پمپ یک نوع دستگاه مکانیکی می باشد که وظیفه ی تبدیل سیال به انرژی هیدرولیک از طریق جابه جایی انرژی ایجاد شده توسط موتور را بر عهده دارد. در ادامه به بررسی ملاک های مهم به منظور نحوه انتخاب پمپ مناسب پرداخته ایم.
هنگامی که بحث در زمینه نحوه انتخاب پمپ مناسب است نوع سیال اولین نکته مهم در این خصوص است. همچنین باید به ویژگیهای فنی رسانه در هنگام انتخاب پمپ توجه شود. چراکه توجه به این ویژگی ها شما را در انتخاب پمپ مناسب یاری میکند.
همچنین باید بدانید که اطلاع از پارامترهای شبکه مثل سطح جریان، راس مکش، راس تخلیه، ضایعات رئوس و دیگر عوامل در هنگام بعدسنجی درست ماشین و احتساب مسیر عملیات پمپ الزامی است. این راهنما به بررسی انواع اصلی پمپ ها و موقعیتهای خارجی مورد استفاده میپردازد. ما در این مطلب قصد بررسی پمپ های هیدرولیک یا پمپ های مکشی را نداریم؛ چراکه این نوع پمپ ها از کاربرد و تکنولوژی متفاوتی برخوردار هستند که لازم است به صورت جداگانه، مورد بررسی قرار گیرند.
در نحوه انتخاب پمپ مناسب باید نیازها و کاربردهای مورد نظر خود را مشخص کنید و سپس به بررسی ویژگیهای آن بپردازید.
ر ابتدا تعیین انتقال نوع رسانه باید مدنظر قرار گیرد. این امر به منظور جلوگیری از زنگ زدگی و فرسودگی زودرس پمپ شما می باشد. بدین منظور، شناخت ساختار شیمیایی رسانه، چسبندگی و احتمال وجود اجزای جامد بسیار مهم است. نکات مهمی در خصوص نحوه انتخاب پمپ مناسب وجود دارد. در واقع داشتن اطلاعات و دانش لازم مربوط به متعلقات فیزیکی سیالات شما را قادر به انتخاب تکنولوژی مطلوب و مناسب با کاربرد پمپ و یک جنس ساختاری همساز با رسانه پمپ شده شما خواهد کرد. شما برای انتخاب پمپ مدنظر خود می توانید از جدول های سازگاری های شیمیایی بهره بگیرید. همچنین لازم است به بررسی ویژگی های خاص مربوط به انتقال رسانه بپردازید.
این مطلب را هم بخوانید : بررسی نحوه انتخاب اینورتر برای پمپ آب خانگی
بررسی ویژگی های لازم در خصوص نحوه انتخاب پمپ مناسب
نحوه انتخاب پمپ مناسب مستلزم برخورداری از اطلاعاتی است که باید مورد توجه قرار گیرند. M3/h جریان یکی از اطلاعات لازم است و اغلب اندازه گیری این مورد با متر مکعب در ساعت (GPM) و یا گالن در دقیقه بیان می شود. جریان قادر است سایز و ابعاد پمپ ها را تحت تاثیر قرار دهد. راس مکش به ارتفاع بین داخلی پمپ مکنده و پمپ گفته می شود که نباید بیشتر از ۱۰ متر تعیین شود. بهتر است از پمپ های فرو رفتنی استفاده کنید.
به منظور نحوه انتخاب پمپ مناسب باید به راس تخلیه (ارتفاع بین پمپ ها و خروجی پمپ تخلیه)، ارتفاع مدار تخلیه، ضایعات رئوس متصل به موانع مدار پمپاژ، وجود مخزن تخلیه، NPSHa و دما توجه شود و هر یک از آن ها برای انتخاب یک پمپ مناسب باید مورد بررسی قرار گیرد.
اگر شما به هر یک از این موارد توجه کنید، می توانید پمپی متناسب با کاربرد دلخواه خود انتخاب کنید. همچنین توجه به این نکات مانع از سوراخ شدگی پمپ خواهد شد. گفتنی است که بهینه سازی کارایی پمپ تا حدود ۳۰ درصد میزان جریان مطلوب الزامی است.
ملاک نحوه انتخاب پمپ های مناسب
نحوه انتخاب پمپ مناسب مستلزم توجه به رسانه، جریان، فشار، دما، راس مکش، راس تخلیه و راس ضایعات می باشد.
پمپاژ نوع رسانه؛ نکته ای مهم در نحوه انتخاب پمپ مناسب
رسانه های نیازمند انتقال از اهمیت بالایی برخوردار هستند. چون ویژگی های پمپ به چسبندگی (مقاومت سیال نسبت به جریان متحد)، دمای مکش و وجود یا عدم وجود عناصر جامد در آن مرتبط می باشد. در هنگام انتخاب پمپ طراحی شده نیازمند مشخص کردن خنثی یا فاسد شدن رسانه مورد انتقال است. باید گفت که چسبندگی بیشتر رسانه سبب جریان یافتن سخت تر آن در سیستم پمپاژ خواهد شد. البته باید توجه داشت که چسبندگی رسانه با توجه به شرایط عملیات تغییر می کند.
سیالات بسته به سطح چسبندگی در چهار گروه اصلی قرار دارند. گروه اول شامل سیالاتی مثل آب، روغن یا الکل است که به تداوم راه یکسان بدون توجه به سرعت یا سطح تلاطم می پردازد. برای این گروه می توان هر نوع پمپی را انتخاب کرد. در گروه دوم برخی محصولات غذایی همچون کره یا خامه با چسبندگی بالا قرار دارد. در این گروه نمی توان پمپ گریز از مرکز را برای جریان سیالات انتخاب کرد.
در گروه سوم رسانه ای قرار دارد که دارای آستانه ای است که افزایش آن قبل از به جریان افتادن الزامی است. با رسیدن رسانه به حدی خاص شاهد کاهش چسبندگی در هنگام حرکت خواهیم بود. در گروه چهارم نیز مواد چسبناک، رنگ و گریس قرار دارند که دارای چسبندگی بالایی هستند اما کاهش چسبندگی در هنگام حرکت مستمر دیده می شود.
به طور کلی، پمپ های گریز از مرکز برای سیالات با چسبندگی کم (گروه اول و دوم) مناسب و کاربردی می باشند. چون عمل پمپاژ سبب ایجاد سطح برش بالای سیالات خواهد شد. انتخاب مقاومت های دیگر اعمال شده روی سطح برش با بالا رفتن چسبندگی باید مدنظر قرار گیرد. می توانید پمپ های مثبت جابهجایی را برای سیالات چسبنده انتخاب کنید. چون آن ها در سرعت پایین تر قادر به ادامه عملکرد خود هستند و انرژی منتقل شده به سیالات در سطح پایین تری از انرژی پمپ های گریز قرار دارد.
استفاده های اصلی پمپ ها
پمپ ها با عناوین: پمپ آب ، پمپ روغن، پمپ فاضلاب، پمپ مایعات رقیق، پمپ مواد شیمیایی، پمپ گریس و پمپ محصولات غذایی مورد استفاده قرار می گیرند.
انواع مختلف پمپ ها کدامند؟
پمپ ها در انواع گوناگونی تولید و طراحی شده اند:
- پمپ های گریز از مرکز
- پمپ های دیافراگمی
- پمپ های پیستونی
- پمپ های حلقوی
- پمپ های دنده ای
برخی پمپ ها نیز به منظور استفاده های خاصی به کار می روند که مرتبط با قواعد مختلف مذکور بالا است. به عنوان مثال:
- پمپ های مقیاسی یا مقداری تزریق مایع را به درستی انجام می دهند.
- پمپ های بالابر کارایی بالایی در تخلیه فاضلاب دارند.
- پمپ های استوانه ای قابل استفاده برای انتقال سیالات موجود در استوانه یا قوطی می باشند.
- پمپ های چرب کننده به منظور چرب کردن سیستم کارایی دارند.
- پمپ های فرورفتنی که مکش مایع را به داخل پمپ به صورت مستقیم انجام می دهند و دارای محدودیتی از نظر ارتفاع مکش نیستند.
چرا پمپ های گریز از مرکز را انتخاب می کنیم؟
پمپ های گریز از مرکز به منظور پمپاژ رسانه با چسبندگی کم و حاوی عناصر جامد مورد استفاده قرار می گیرند. این نوع پمپ وسیله ای بسیار قدرتمند می باشد که قادر به ارائه کارایی خوبی از خود است. پمپ گریز از مرکز قادر به پمپاژ حجم های بالایی با جریان مستمر است. این نوع پمپ دارای قابلیت هواگیری خودکار است.
پر کردن مدار پمپ به صورت جداگانه قبل از ارائه خدمات آن لازم است. از پمپ های گریز از مرکز به منظور کاربرد در ماشین های فاضلاب، انتقال سیالات غلیظ پاک کننده ها در صنعتی همچون پتروشیمی استفاده می شود.
ملاک انتخاب پمپ های گریز از مرکز
در هنگام انتخاب پمپ های گریز از مرکز باید به مواردی نظیر: سرعت بالا، چسبندگی کم، تجمع ذرات جامد و هواگیری توجه کرد و آن ها را مدنظر قرار داد.
چه زمانی باید پمپ های حلقوی استفاده کنیم؟
یک پمپ مناسب و مطلوب پمپی است که مایع پمپ شونده عاری از عوامل خارجی باشد. این پمپ ها دارای قابلیت اندازه دهی دقیق به رسانه هستند. رسانه در این نوع پمپ قادر به حرکت در طول لوله یا تیوپ است و فاقد هر گونه تماسی با بدنه ی پمپ است. این امر پمپاژ بهداشتی را تضمین می کند.
پمپ های حلقوی دارای هواگیری خودکار هستند. ریکاوری پمپ موجب هواگیری خواهد شد که اجازه تخلیه هوا و یا تفاله های گازی را می دهد. همچنین سنگینتر بودن این نوع پمپ نسبت به پمپ های با سطح جریان مشابه از دیگر تفاوت های میان این دو نوع پمپ است. پمپ حلقوی به دلیل نوسانات دارای میزان جریان مستمر نمی باشد.
با نگهداری مستمر این نوع پمپ می توان از فرسودگی و پارگی شیلنگ در بدنه پمپ جلوگیری کرد. شیلنگ تنها قطعه ای می باشد که باید آن را چند وقت یکبار تعویض کرد که با هزینه کمی این کار صورت می گیرد. کاربرد اغلب پمپ های حلقوی در جریان های کم و برای استفاده در صنایع شیمیایی و حوزه پزشکی می باشد.
ملاک انتخاب پمپ های حلقوی
توجه به نکاتی مانند: رسانه های بی بار یا پرتلاطم، پمپ های مقیاسی، جریان کم و هواگیری خودکار در هنگام انتخاب پمپ های حلقوی لازم است.
چه زمانی پمپ های دیافراگم را انتخاب کنیم؟
پمپ های دیافراگم برای انتقال رسانه های خیلی چسبناک یا غلیظ کارایی دارند. این پمپ ها دارای دو دیافراگم می باشند که سبب انتقال پمپاژ و تخلیه رسانه می شوند. این پمپ ها بدون هواگیری یا چرب کردن می توانند به عملکرد خود ادامه دهند. پمپ های دیافراگم خیلی منعطف می باشند. این پمپ ها در صنایع شیمیایی و بخش هایی مانند: صنایع غذایی، الکترونیکی یا معدن مورد استفاده قرار می گیرند.
به طور کلی، پمپ های دیافراگم ظرفیت بالا به صورت بادی از عملکرد صحیح برخوردار هستند. اگر از پمپ دیافراگم در ساختار صنعتی استفاده شده باید به بررسی قابلیت شبکه بادی پرداخت. همچنین می توان کمپرسور بادی را در نزدیکی پمپ در فضاهای باز تهیه کرده تا به این امر دست پیدا کرد.
ملاک انتخاب پمپ های دیافراگم
در هنگام انتخاب پمپ های دیافراگم باید به سیالات خیلی چسبنده، عملکرد خشک، هواگیری خودکار، عملیات بادی و انعطاف بالای آن توجه کرد تا بتوان یک پمپ مناسب خریداری کرد.
چه زمانی باید پمپ های دنده ای انتخاب کرد؟
پمپ های دنده ای در هنگام انتقال مایعات چسبناک یا فشار بالا فاقد ذرات جامد کاربرد دارند. همچنین این نوع پمپ ها برای انتقال مواد بسیار چسبنده با دماهای بالا کارایی بالایی دارند. پمپ های دنده ای می توانند جهت پمپاژ را تغییر دهند.
پمپ های دنده ای دارای جریان مستمر هستند. تولید صدای خیلی کم در هنگام کار کردن از ویژگی های این نوع پمپ ها است. پمپ های دنده ای در کنار قابل اتکا بودن خود دارای طراحی ساده ای هستند. پس به همین خاطر نگهداری آن ها با هزینه کمی صورت می گیرد. پمپ های دنده ای به منظور چرب کردن تمام قطعات موتور در صنعت اتومبیل، در فرآوری پلاستیک در بخش پرس اتوماتیک یا بخش ریخته گری و همچنین ارائه کاربرد اندازه دهی مورد استفاده قرار می گیرند.
ملاک انتخاب برای پمپ های دنده ای
سیالات چسبنده، فشار بالا، جریان مستمر، پمپ های مقیاسی و جریان پایین از ملاک های انتخاب پمپ های دنده ای می باشند.
چه زمانی باید پمپ های پیستونی انتخاب کنیم؟
پمپ های پیستونی برای سیالات با چسبندگی کم و رسانه جریان m3/h متوسط (در محدوده ۸۰) به کار می روند. از طریق این پمپ نمی توان ذرات جامد را پمپاژ کرد. تضمین عملیات مطلوب پمپ وابسته به اتصال عالی بین سیلندر و پیستون است. پمپ غوطه انتخابی مناسب برای فشارهای بالا است. این نوع پمپ ها برخلاف پمپ های پیستون قادر به حرکت اتصال سیل با پیستون نیست. این نوع پمپ با فیکس بودن خود قادر به تحمل فشارهای بالاتر است.
پمپ های پیستونی در انواع دوبلکس، تریپلکس و … تولید می شوند که موجب دوام بالاتر پمپ خواهد شد. چون توزیع فشار بین چند پیستون صورت گرفته است. در واقع با کاهش تعداد پیستون ها با سطح فشار یکسان شاهد افزایش سرعت و در نتیجه افزایش ارتعاشات خواهیم بود.
از پمپ های پیستونی می توان برای فشارهای بالا استفاده کرد. همچنین این نوع پمپ ها برای پمپاژ روغن، تمیزکننده های فشار بالا و کاربردهای اندازه دهی به عنوان جایگزین پمپ های دیافراگم مورد استفاده قرار می گیرند.
ملاک انتخاب پمپ های پیستونی
فشار بالا، چسبندگی کم، جریان متوسط و رسانه خالی از جامدات از ملاک های مهم در هنگام پمپ های پیستونی است که باید مدنظر قرار گیرند.
چگونه بین پمپ های فرورفتنی و پمپ های نصب شده روی سطح انتخاب کنیم؟
انتخاب بین پمپ های فرورفتنی و نصب شده روی سطح وابسته به راس مکش است. اگر مکش رسانه بیشتر از عمق ۷متر است، پمپ فرورفتنی مناسب است. چون که پمپ های نصب شده روی سطح نمی توانند سیالات در این عمق را استخراج کنند. در صورت مناسب بودن راس برای هر دو نوع پمپ، نحوه انتخاب پمپ مناسب به کاربرد و شرایط محیطی بستگی دارد.
می توان به پمپ های نصب شده روی سطح به راحتی دسترسی داشت. می توان آن ها را به راحتی نگهداری کرد. البته شرایط نصب می تواند عملکرد پمپ را تحت تاثیر قرار دهد. به همین خاطر، محافظت پمپ در برابر هوای بد و عوامل احتمالی خارجی مهم و الزامی است.
باید افزود که پمپ های نصب سطحی باید هواگیری شوند. در حالیکه هواگیری پمپ های فرورفتنی خود به خود صورت می گیرد. در صورت عدم هواگیری پمپ های نصب سطحی به صورت مستقیم می توانید پمپ با هواگیری خودکار را برای کاربرد مدنظر خود تهیه کنید. این نوع پمپ به مکانیزمی برای خالی کردن هوا از پمپ مکش و نیز سوپاپ بدون بازگشت برخوردار است که مانع از بازگشت مایع به پمپ مکش هنگام توقف پمپ خواهد شد.
ملاک انتخاب بین پمپ های فرو رونده و پمپ نصب شده در سطح
در هنگام انتخاب بین پمپ های فرو رونده و پمپ نصب شده در سطح باید به راس مکش، شرایط نصب، تکرر استفاده، نگهداری و هواگیری توجه شود.
موتورهای اصلی استفاده شده برای پمپ ها کدامند؟
پمپ ها عموماً دارای دو قسمت جداگانه هستند: ۱) قسمت خود رسانه که به انتقال رسانه می پردازد ۲) قسمت موتور که سبب راه اندازی پمپ می شود.
پمپ های الکتریکی که از موتور الکتریکی بهره می گیرند، بیشتر از دیگر انواع پمپ های الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرند. راس (راس مکش + راس تخلیه)، راس ضایعات، فاصله جابهجایی و سطح جریان از جمله عوامل تاثیرگذار بر منبع قدرت خواهند بود.
پمپ های مستقل به پمپ های موتوری برخوردار از موتور قابل سوخت گفته می شود. پمپ های رایج از یک منبع انرژی خارجی استفاده می کنند؛ در حالیکه پمپ موتوری یک پمپ گریز از مرکز می باشد که مرتبط با موتور قابل سوخت (دیزلی یا گازوئیلی) می باشد و سبب مستقل عمل کار کردن آن خواهد شد. از موارد کاربرد این نوع پمپ می توان به استفاده آن در کشاورزی و آمادگی های آتش نشانی اشاره کرد. پمپ های موتور در هنگام انتقال مایع در مسیرهای طولانی به عنوان تقویت کارایی دارند.
عملکرد پمپ های هوایی با استفاده از هوای فشرده است. این نوع پمپ ها سبب افزایش فشار در مدار می شوند. فروش بعضی پمپ ها بدون موتور بدون توجه به دستور کار پمپ ها صورت می گیرد. در این حالت، افزودن یک سیستم موجب از کار افتادن آن ها خواهد شد.
این مطلب را هم بخوانید : مراحل نصب پمپ آب خانگی
پمپ های موتوری اصلی
پمپ های موتوری اصلی شامل: پمپ های الکتریکی، پمپ های هوایی و پمپ های دارای موتور قابل سوخت (موتور پمپ) هستند.
چگونه از سوراخ شدن پمپ ها جلوگیری کنیم؟
سوراخ شدن پمپ ها در هنگام نزدیک شدن مایع پمپاژ شده به نقطه جوش صورت می گیرد. تشکیل حباب های منفجر شونده بخار سبب سوراخ شدن پمپ و در نتیجه موجب آسیب به پمپ و تولید صدای آزاردهنده خواهد شد.
باید پمپ با توجه به ساختار نصب و روی راس پمپاژ تطبیق شود. پیش بینی ایجاد حباب های گاز جهت جلوگیری از سوراخ شدن پمپ مناسب خواهد بود. برای این کار باید جایگیری صحیح پمپ هنگام نصب NPSHa چک و بررسی شود. برای این کار می توان با محاسبه ارزش (مکش در دسترس مثبت شبکه) به این امر دست یافت که مرتبط با سطح جریان، فشار، راس ضایعات، راس مکش و تخلیه می باشد. ارزش NPSHr توسط سازنده های پمپ معرفی و مطرح شده است. این دو ارزش با واحد متر بیان می شوند. برای NPSHa سایزبندی دقیق پمپ به بررسی حداقل ۵/. بالاتر بودن m محاسبه شده نسبت به NPSHr بپردازید. با ادامه روند سوراخ شدگی می توان با چند کار به افزایش NPSHa بپردازید:
به عنوان مثال می توان دمای رسانه داخلی پمپ ها را مثلاً با افزودن حلقه خنک کننده کاهش داد، سرعت پمپ ها را کاهش داد، شیلنگ مکش با قطر بیشتر را نصب کرد و یا رئوس ضایعات ایجاد شده بر اثر اصطکاک را با حذف زانویی و سوپاپ NPSHr کاهش داد. انجام این امور سبب افزایش NPSHa خواهند شد. همچنین با کاهش قطر لوله تخلیه، نصب سوپاپ کنترل روی مدار تخلیه و تعویض پمپ فعلی با پمپ مناسب با شرایط موجود می توان به این امر دست پیدا کرد.