پمپ چیست و چگونه کار می کند؟

تعریف پمپ

پمپ دستگاهی است که سیالات (مایعات یا گازها) یا گاهی اوقات دوغاب را با عملکرد مکانیکی که معمولاً از انرژی الکتریکی به انرژی هیدرولیک تبدیل می شود ، حرکت می دهد. پامپ ها را می توان بر اساس روشی که برای جابجایی سیال استفاده می کنند به سه گروه عمده تقسیم کرد: پمپ های بالابر مستقیم ، جابجایی و pump های جاذبه.

پمپ ها با مکانیزمی (معمولاً رفت و برگشتی یا چرخشی) کار می کنند و برای انجام کارهای مکانیکی حرکت سیال ، انرژی مصرف می کنند. پامپ ها از طریق بسیاری از منابع انرژی از جمله عملکرد دستی ، برق ، موتورها یا نیروی باد کار می کنند و در اندازه های مختلف از میکروسکوپی برای استفاده در کاربردهای پزشکی گرفته تا پمپ های بزرگ صنعتی تولید می شوند.

pump های مکانیکی در طیف وسیعی از کاربردها مانند پمپاژ آب از چاه ها ، فیلتر آکواریوم ، فیلتر کردن حوضچه و هوادهی ، در صنعت خودرو برای خنک کننده آب و تزریق سوخت ، در صنعت انرژی برای پمپاژ نفت و گاز طبیعی یا برای خنک کننده عمل می کنند. برج ها و سایر اجزای سیستم های گرمایش ، تهویه و تهویه مطبوع. در صنعت پزشکی ، پامپ ها برای فرآیندهای بیوشیمیایی در توسعه و تولید دارو و به عنوان جایگزینی مصنوعی برای اعضای بدن ، به ویژه پروتز قلب مصنوعی و پروتز آلت تناسلی استفاده می شود.

هنگامی که یک محفظه حاوی تنها یک پروانه گردان است ، به آن پمپ تک مرحله ای می گویند. هنگامی که یک محفظه حاوی دو یا چند پروانه گردان است ، به آن پمپ دو یا چند مرحله ای می گویند.

در زیست شناسی ، انواع مختلف pump های شیمیایی و بیومکانیکی تکامل یافته است. بیومیمیکری گاهی اوقات در توسعه انواع جدید پمپ های مکانیکی استفاده می شود.

عملکرد اولیه پمپ

پمپ به هر وسیله ای گفته می شود که حرکت سیال را تسهیل می کند. pump ها مایعات را جابجا می کنند و باعث حرکت آن به پایین یا خارج از لوله می شوند. بیشتر پامپ ها از نوعی فشار برای جابجایی مایع استفاده می کنند. این عمل فشاری گاهی اوقات به موتوری نیاز دارد که برای فشار دادن سیال به منظور جابجایی آن عمل می کند. این موتور می تواند از سوخت های مختلفی تغذیه کند ، به شرطی که قدرت لازم برای جابجایی سیال را داشته باشد. بیشتر پمپ ها یا جابجایی مثبت دارند یا روتودینامیک.

یک پمپ دوچرخه ساده را که در بالا نشان داده شده است در نظر بگیرید. از یک پیستون تشکیل شده که یک سوپاپ یکطرفه است که درون سیلندر مجهز به دو سوپاپ یک طرفه بسته شده است. هنگامی که پیستون توسط میله متصل به پایین حرکت می کند ، شیر یک طرفه در بالا به هوا اجازه می دهد تا وارد سیلندر شود. پیستون در برابر سیلندر که به عنوان یک سوپاپ یک طرفه عمل می کند ، مهر و موم شده و به هوای زیر آن فشار وارد می کند. این حرکت رو به پایین باعث دو اتفاق می شود: پیستون توسط میله متصل شده به سمت پایین رانده می شود و هوا تحت فشار از پایین پمپ خارج می شود. در همان زمان ، هوا به قسمت بالای پامپ هجوم می آورد تا ناحیه فشار کمتر ایجاد شده توسط افزایش حجم را پر کند. وقتی این اتفاق می افتد ، هر دو دریچه یک طرفه باز می شوند که به هوا اجازه حرکت می دهد.

هنگامی که میله هر دو سوپاپ یکطرفه به بالا کشیده می شود ، سیلندر را از محیط اطراف خود جدا می کند. وقتی پیستون به بالا کشیده می شود ، قسمتی از هوا در سیلندر بالای پیستون به حجم کمتری فشرده می شود و تحت فشار قرار می گیرد. در همان زمان ، حجم سیلندر زیر پیستون افزایش حجم می دهد و به طور موثر فشار را کاهش می دهد. به هوا از قسمت بالایی فشار بالا به قسمت فشار پایین سیلندر نیرو وارد می شود ، و از پیستون سوپاپ یک طرفه عبور می کند.

راندمان پمپ

برای کارکرد موثر این پمپ ساده ، لازم است پیستون را با حرکت رو به بالا بالا بکشید و پیستون را در حرکت رو به پایین به طور کامل به پایین سیلندر فشار دهید. عدم انجام این کار باعث حرکت ناکارآمد هوا توسط پمپ می شود. عدم فشرده سازی کامل پیستون در قسمت پایین سیلندر باعث می شود مقداری هوا در قسمت زیرین سیلندر باقی بماند. در طول حرکت رو به بالا ، اختلاف فشار کمتر بین بالا و پایین سیلندر ، مقدار هوای منتقل شده به پایین سیلندر را محدود می کند. این امر باعث می شود تا هوای تحت فشار در بالای سیلندر باقی بماند و در حین حرکت نزولی بعدی ، هوای کمتری را از طریق شیر یک طرفه بالا وارد کند. بنابراین ، یک حرکت ناقص به سمت بالا یا پایین ، مقدار هوای منتقل شده توسط پامپ را محدود می کند.

انواع پمپ

پمپ های مکانیکی ممکن است غوطه ور یا خارج از سیال قرار گیرند.

pump ها را می توان با روش جابجایی به پامپ های جابجایی مثبت ، pump های ضربه ای ، pump های سرعت ، pump های جاذبه ، پمپ های بخار و پمپ های بدون سوپاپ طبقه بندی کرد. سه نوع اصلی pump وجود دارد: pump های جابجایی مثبت ، گریز از مرکز و جریان محوری. در pump های گریز از مرکز جهت جریان سیال نود درجه با عبور از پروانه تغییر می کند ، در حالی که در پمپ های جریان محوری جهت جریان بدون تغییر است.

پمپ های جابجایی مثبت

یک پمپ جابجایی مثبت  با به دام انداختن مقدار ثابتی و مجبور کردن (جابجایی) حجم حبس شده در لوله تخلیه ، حرکت سیال را انجام می دهد.

برخی از پامپ های جابجایی مثبت از حفره منبسط کننده در طرف مکش و حفره کاهنده در سمت تخلیه استفاده می کنند. با بزرگ شدن حفره سمت مکش ، مایع به داخل پمپ جریان می یابد و با فروپاشی حفره ، مایع از تخلیه خارج می شود. حجم در هر چرخه عملکرد ثابت است.

رفتار و ایمنی پمپ جابجایی مثبت

پمپ های جابجایی مثبت ، بر خلاف گریز از مرکز ، از نظر تئوری می توانند جریان یکسانی را با سرعت معینی (rpm) بدون توجه به فشار تخلیه ایجاد کنند. بنابراین ، پامپ های جابجایی مثبت ماشین های با جریان ثابت هستند. با این حال ، افزایش جزئی نشت داخلی با افزایش فشار از یک جریان واقعی ثابت جلوگیری می کند.

یک پمپ جابجایی مثبت نباید در برابر یک شیر بسته در سمت تخلیه پامپ کار کند ، زیرا مانند پامپ های گریز از مرکز سر خاموش ندارد. یک پمپ جابجایی مثبت که در برابر یک دریچه تخلیه بسته کار می کند ، جریان خود را ادامه می دهد و فشار در خط تخلیه افزایش می یابد تا زمانی که خط ترکیده شود ، پامپ به شدت آسیب ببیند یا هر دو.

بنابراین یک شیر اطمینان یا ایمنی در سمت تخلیه پمپ جابجایی مثبت ضروری است. شیر تخلیه می تواند داخلی یا خارجی باشد. تولید کننده پمپ به طور معمول این امکان را دارد که دریچه های تخلیه یا ایمنی داخلی را عرضه کند. شیر داخلی معمولاً فقط به عنوان یک احتیاط ایمنی استفاده می شود. یک شیر تخلیه خارجی در خط تخلیه ، با یک خط بازگشت به خط مکش یا مخزن منبع ، ایمنی انسان و تجهیزات را افزایش می دهد.

انواع جابجایی مثبت

یک پمپ جابجایی مثبت را می توان با توجه به مکانیسم مورد استفاده برای حرکت سیال طبقه بندی کرد:

جابجایی مثبت چرخشی: پامپ دنده داخلی یا خارجی ، پامپ پیچ ، لامپ پامپ ، بلوک شاتل ، پره انعطاف پذیر یا پره کشویی ، پیستون محیطی ، پروانه انعطاف پذیر ، ریشه های پیچ خورده مارپیچ (به عنوان مثال پامپ وندلکلبن) یا پامپ های حلقه مایع

جابجایی مثبت رفت و برگشتی: pump های پیستونی ، pump های پیستونی یا pump های دیافراگمی

جابجایی مثبت نوع خطی: pump های طناب دار و pump های زنجیره ای

پمپ های ضربه ای از فشار ایجاد شده توسط گاز (معمولاً هوا) استفاده می کنند. در برخی از pump های ضربه ای ، گاز محبوس در مایع (معمولاً آب) آزاد شده و در جایی در پمپ تجمع می یابد و فشاری ایجاد می کند که می تواند بخشی از مایع را به سمت بالا فشار دهد.

پمپ های ضربه ای

پمپ های ضربه ای معمولی عبارتند از:

پامپ های هیدرولیک قوچ-انرژی جنبشی منبع آب کم سر به طور موقت در باتری هیدرولیک حباب هوا ذخیره می شود ، سپس برای هدایت آب به سر بالاتر استفاده می شود.

پامپ های پالس – با منابع طبیعی و فقط با انرژی جنبشی کار می کنند.

پامپ های بالابر – روی هوا وارد شده در لوله کار می کنند ، که وقتی حباب ها به سمت بالا حرکت می کنند ، آب را به بالا هل می دهد.

به جای یک چرخه تجمع و انتشار گاز ، می توان با سوزاندن هیدروکربن ها فشار ایجاد کرد. چنین پامپ های احتراق مستقیماً ضربه را از یک رویداد احتراق از طریق غشای فعال کننده به مایع پمپ منتقل می کنند. به منظور امکان انتقال مستقیم ، پامپ تقریباً باید کاملاً از الاستومر (به عنوان مثال لاستیک سیلیکون) ساخته شود. از این رو ، احتراق باعث می شود که غشا منبسط شود و در نتیجه مایع را از محفظه پمپاژ مجاور خارج کند. اولین پامپ نرم احتراق محور توسط ETH زوریخ توسعه یافت.

پمپ های سرعت

pump های روتودینامیکی (یا پمپ های دینامیکی) نوعی pump سرعت هستند که در آن با افزایش سرعت جریان ، انرژی جنبشی به سیال اضافه می شود. هنگامی که سرعت قبل یا هنگام خروج جریان از پامپ به داخل لوله تخلیه کاهش می یابد ، این افزایش انرژی به افزایش انرژی بالقوه (فشار) تبدیل می شود. این تبدیل انرژی جنبشی به فشار با قانون اول ترمودینامیک یا به طور خاص با اصل برنولی توضیح داده می شود.

pump های دینامیکی را می توان با توجه به وسایلی که افزایش سرعت در آنها حاصل می شود ، تقسیم بندی کرد.

این نوع پمپ ها دارای تعدادی ویژگی هستند:

• انرژی مداوم
• تبدیل انرژی افزوده به افزایش انرژی جنبشی (افزایش سرعت)
• تبدیل افزایش سرعت (انرژی جنبشی) به افزایش سر فشار

تفاوت عملی بین pump های پویا و جابجایی مثبت نحوه عملکرد آنها در شرایط دریچه بسته است. pump های جابجایی مثبت سیال را جابجا می کنند ، بنابراین بستن شیر پایین دست pump جابجایی مثبت باعث ایجاد فشار مداوم می شود که می تواند باعث خرابی مکانیکی خط لوله یا پامپ شود. پمپ های دینامیکی از این نظر متفاوت هستند که می توانند در شرایط بسته شیر (برای مدت زمان کوتاهی) با خیال راحت کار کنند.

شرکت تکنو پمپاژ ارائه دهنده انواع پمپ مانند: پمپ صنعتی ، پمپ دیافراگمی ، پمپ اسید ، الکتروگیربکس ، الکتروموتور ، پمپ آب خانگی و … می باشد. برای سفارش میتوانید با شماره :09124044792 و 02133954900 تماس بگیرید.