پمپ سانتریفیوژی (گریز از مرکز)

پارسین پمپ

پمپ سانتریفیوژی یا گریز از مرکز معمولا از یک یا چند چرخ متحرک پره دار تشکیل شده که محور دوران این چرخ ها به محور موتور متصل می شود. این چرخ متحرک، در داخل محفظه ای به نام حلزون قرار دارد. سیال، از سوراخ مرکزی چرخ دوار به صورت محوری وارد چرخ شده و بعد از لغزیدن لابلای پره های پروانه به طریق مماسی و شعاعی به سمت پیرامون پروانه دوران می کند.گردش پره ها، موجب ایجاد نیروی گریز از مرکز شده و در نتیجه فشار، سرعت و در نهایت انرژی سیال داخل ماشین، افزایش یافته و سیال را به طور پیوسته به جریان می اندازد.

در اطراف چرخ، محفظه ای قرار دارد که مایع، بعد از ترک چرخ دوار وارد آن شده و انرژی جنبشی آن به انرژی فشاری تبدیل و از طریق لوله رانش، به خارج فرستاده شود. همزمان با خارج شدن مایع، در امتداد پره ها و در بخش میانی چرخ، خلا ایجاد می گردد.

برای اینکه مایع در ضمن دوران چرخ، بتواند انرژی لازم را کسب نموده و به طرف خارج رانده شود، باید چرخ گردنده پر از مایع باشد؛ برای این کار، در انتهای لوله مکش، یک سوپاپ قرار داده می شود. روش کار پمپها، دمنده ها و کمپرسورها، مشابه هم می باشد، به جز آنکه در دمنده ها، سیال قابل تراکم در جریان بوده و حجم سیال، در عبور از چرخ متحرک کم می گردد؛ در حالی که حجم سیال عبور کننده از پمپ ها، عملا ثابت می ماند.

شکل عملکرد پمپ سانتریفیوژ

توسط پمپ های گریز از مرکز، می توان رقیق ترین و فرارترین اجسام مانند اتر، و غلیظ ترین مانند گل و لای و لجن ها، و خورنده ترین اسیدها و محلولهای قلیایی، و حتی سرب مذاب و مایعاتی تا دمای ۵۵۰ درجه سانتی گراد را منتقل و جابه جا نمود. پمپ های گریز از مرکز، دارای دو امتیاز ویژه است.

1. جریان مایع در آن یکنواخت می باشد.
2. اگر لوله تخلیه پمپ، مسدود و یا تنگ گردد، فشار زیادی که برای پمپ مضر است، تولید نکرده و بار آن به اندازه ای نمی رسد که موتور محرک آنرا از کار بیندازد.

همان طور که گفته شد، در تمام انواع پمپ های پروانه ای، پمپ های سانتریفوژ (با پروانه های شعاعی) به طور گسترده ای برای انتقال سیالات تمیز یا تا اندازه‌ای آلوده، مورد استفاده قرار می گیرد.

محدوده هد (H) و دبی (Q) پمپ های سانتریفوژ، وسیع بوده و بنابر این شرایط نصب این پمپ ها بسیار مختلف است؛ در نتیجه پمپ های سانتریفوژ نسبت به هم ممکن است از اجزا متفاوتی تشکیل شده باشند.

تقسیم بندی پمپ های سانتریفوژ

پمپ های سانتریفوژ را، براساس یک تقسیم بندی اصولی، در انواع زیر شناسایی می کنند:

تعداد پروانه ها

بعضی پمپ های سانتریفیوژی، فقط از یک پروانه تشکیل شده اند، که معمولا به آنها «تک طبقه» می گویند؛ و به پمپ هایی که از چند پروانه تشکیل شده اند، «چند طبقه». در این حالت، پروانه ها به صورت سری به یکدیگر متصل هستند.

وضعیت محور پروانه

محور پروانه پمپ های تک طبقه یا چند طبقه، ممکن است بر حسب کاربرد، به صورت افقی یا عمودی قرار گیرد.

توجه : ترجیح داده می شود که محور پروانه، به صورت مایل قرار نگیرد.

ممکن است پمپ های سانتریفوژ را بر حسب اینکه تک مکشه یا دو مکشه باشند، و نیز بر مبنای وضعیت شاخه مکش نیز طبقه بندی نمایند. در این تقسیم بندی، پمپ های سانتریفوژ به دو دسته مکش از انتها و مکش از کنار تقسیم بندی خواهند شد؛ که در نوع اول، شاخه مکش روی محور پمپ نصب شده و عموما در پمپ های تک مکشه مورد استفاده قرارمی گیرد. پمپ های مکش از انتها، متداول ترین نوع می باشند. و در نوع دوم، که بیشتر در پروانه های دو مکشه با پوسته حلزونی مورد استفاده قرار می گیرد، شاخه مکش در جهت افقی یا عمودی رو به پایین قرار می گیرد. در پمپ های ظرفیت بالا با پروانه های دو مکشه، معمولا دو شاخه مکش قرار می دهند.

پروانه پمپ های چند پروانه ای، ممکن است به صورت های زیر به هم متصل شوند:

سری

در این حالت، دبی سیال در پروانه ها مساوی بوده و هد کل، مجموع هد تولیدی توسط هر پروانه است (پمپ های چند طبقه).

موازی

در این حالت، دبی کل برابر است با مجموع دبی های گذرنده از هر پروانه. هد تولیدی نیز، برابر با هد یک پروانه است.

سیستم سرى – موازی

این حالت، ترکیبی از دو حالت قبل است؛ یعنی دبی کل گذرنده از سیستم، برابر است با مجموع دبی های گذرنده از هر سیستم سری؛ و هد کل نیز، برابر است با مجموع هد تولیدی در هر سیستم سری.

پروانه های پمپ های چند طبقه، عموما به طور سری به یکدیگر متصل بوده و به ندرت به صورت سیستم سری – موازی هستند.

هم پمپ های چند طبقه عمودی و هم افقی، ممکن است دارای یکی از اجزای زیر باشند.

محفظه حلزونی

پره های راهنما

کانال های دیفیوزر و گذرگاه های برگشت

که نوع آخر، متداول ترین حالت است.

پمپ های سانتریفوژ، ممکن است برای انتقال سیالات تمیز و یا تا اندازه ای آلوده مورد استفاده قرار گیرند؛ که انواع پمپ های فاضلاب، کف کش، لجن کش و … از همین نوع سانتریفوژ می باشند. در ضمن، برای انتقال ذرات جامد مانند شن و ماسه، شکر، انواع پودرها و … نیز از پمپ سانتریفوژ استفاده می شود.

این تقسیم بندی، شامل مهم ترین خصوصیات ساختمانی پمپ های سانتریفوژ است. همچنین می توان تقسیم بندی ریزتر، اما کم اهمیت تری انجام داد؛ مثلا در پمپهای چند طبقه با پروانه های تک مکشه که چشم تمام وجوه در یک جهت است، می توان تقسیم بندی جزیی تری بر مبنای روش های بالانس نیروهای هیدرولیکی محوری انجام داد و غیره.