انتخاب پمپ مناسب

برای انتخاب پمپ متناسب با نیازهایتان، باید مشخصات آن را با توجه به کاربرد آن تعیین کنید.

اول از همه، باید مشخص كنید كه برای جلوگیری از پدیده های زنگ زدگی و در نتیجه فرسایش زودهنگام پمپ، چه سیالی قرار است منتقل شود. بنابراین شناخت ترکیب شیمیایی سیالی که باید پمپ شود، ویسکوزیته سیال و وجود ذرات جامد ضروری است. آگاهی کامل از تمام خصوصیات فیزیکی سیال به شما این امکان را می دهد تا فناوری ایده آلی برای کاربرد خود و مواد سازگار با سیال پمپاژ شده انتخاب کنید. برای بررسی قبل از انتخاب محفظه و پوشش پمپ می توانید جداول سازگاری مواد شیمیایی را ببینید. سپس باید خصوصیات مربوط به انتقال سیال به ویژه موارد زیر را بررسی کنید:

•  جریان مورد نیاز: عموماً به صورت m3 / h (متر مکعب در ساعت) یا GPM (گالن در دقیقه) اندازه گیری می شود، این جریان لزوما بر اندازه و ابعاد پمپ شما تأثیر می گذارد.
•  ارتفاع مکش (ارتفاع بین ورودی لوله مکش و پمپ): به عنوان یک قاعده کلی، ارتفاع مکش نباید از 10 متر بیشتر شود. به جز این، باید استفاده از پمپ شناور را در نظر بگیرید.
•  ارتفاع خروجی (ارتفاع بین پمپ و خروجی لوله تخلیه).
•  طول مدار تخلیه.
•  افت فشار مرتبط با موانع موجود در جریان پمپاژ (شیرها، پیچ ها و غیره).
•  اینکه مخزن تخلیه وجود دارد یا نه می تواند ارتفاع را تغییر دهد.
•  بنابراین دما به انتخاب پوشش پمپ بستگی دارد.

این مقادیر مختلف به شما این امکان را می دهد NPSHa ( ارتفاع خالص مثبت در دهانه مکش در دسترس) را محاسبه کنید. به این ترتیب می توانید یک پمپ مناسب انتخاب کنید و از خطر حفره زایی اجتناب کنید. همچنین باید بازده پمپ را کنترل کنید که در 30 درصد بیشتر یا کمتر از سرعت جریان اسمی بهینه باشد.

معیارهای انتخاب پمپ

• سیال
• جریان
• فشار
• دما
• ارتفاع مکش
• ارتفاع خروجی
• افت فشار

سیالی که باید منتقل شود هنگام انتخاب پمپ بسیار مهم است زیرا مشخصات پمپ به ویسکوزیته سیال (یعنی مقاومت سیال در برابر یک جریان یکنواخت)، دمای مکش آن و اینکه آیا ذرات جامد در آن وجود دارد یا خیر بستگی دارد. باید مشخص کنید سیالی که قرار است منتقل شود از نظر شیمیایی خنثی یا خورنده است، تا پمپی انتخاب کنید که برای این شرایط مناسب باشد.

به عنوان یک قاعده کلی، هرچه سیال چسبنده تر باشد، جریان در سیستم پمپاژ شما دشوارتر خواهد بود، اما مراقب باشید ویسکوزیته سیال با توجه به شرایط عملیاتی متغیر است. چهار گروه اصلی سیالات براساس میزان ویسکوزیته آنها وجود دارد. در گروه اول سیالاتی مانند آب، روغن یا الکل وجود دارند که صرفنظر از سرعت یا میزان مخلوط شدن به یک شکل حرکت می کنند. برای این نوع کاربردها، محدودیت زیادی در انتخاب پمپ ندارید. در گروه دوم برخی محصولات غذایی مانند کره یا خامه وجود دارد که ویسکوزیته با تحرک و همزدن افزایش می یابد. بنابراین، در این موارد، پمپ گریز از مرکز استاندارد ، برای جریان سیال مناسب نخواهد بود. گروه سوم شامل سیالاتی است که قبل از جاری شدن باید از مدخل عبور کنند. زمانی که به این نقطه برسند، ویسکوزیته با تحرک و همزدن کاهش می یابد. چسب، رنگ و گریس بخشی از گروه چهارم هستند که در زمانی که تحرک وجود ندارد بسیار غلیظ هستند اما در صورت همزدن ، ویسکوزیته آنها کاهش می یابد.

به طور کلی، برای سیالاتی که ویسکوزیته پایین دارند (گروه اول و دوم) پمپ های سانتریفوژ مناسب هستند زیرا عمل پمپاژ باعث ایجاد سرعت برش در سیال می شود. با افزایش ویسکوزیته باید میزان افزایش مقاومتی که سیال در شکاف اعمال می کند را در نظر بگیرید. از طرف دیگر پمپ های جابجایی مثبت بهترین انتخاب برای سیالات چسبناک (گروه سوم و چهارم) هستند؛ زیرا با سرعت کمتری حرکت می کنند و انرژی برشی منتقل شده به سیال کم تر از پمپ های گریز از مرکز است.

کاربردهای اصلی پمپ

• پمپ آب
• پمپ روغن
• پمپ فاضلاب
• پمپ انتقال مواد
• پمپ شیمیایی
• پمپ گریس
• پمپ محصول غذایی

انواع مختلف پمپ ها وجود دارد که عبارتند از:

• پمپ های گریز از مرکز (سیال توسط چرخ پره دار و یا پروانه مکیده می شود). این مدل، رایج ترین مدل است.
• پمپ های دیافراگمی (سیال با نوسان دیافراگم مکیده می شود).
• پمپ های پیستونی (سیال با حرکت رفت و برگشت یک یا چند پیستون مکیده می شود).
• پمپ های پریستالتیک (سیال با غلطک های چرخان به داخل لوله هل داده می شود).
• پمپ های دنده ای (سیال با چرخش یک روتور و چرخ دنده یا دو چرخ دنده که در جهت های مخالف می چرخند، مکیده و تخلیه می شود).

همچنین پمپ هایی هستند که کاربردهای خاص داند، که شامل اصول عملیاتی مختلفی است که در بالا توضیح داده شده است، برای مثال:

• پمپ های مترینگ یا پمپ های دوزینگ برای تزریق دقیق یک سیال استفاده می شوند.
• پمپ های بالابر برای مثال برای تخلیه فاضلاب استفاده می شود.
• پمپ های تخلیه بشکه (drum) برای انتقال سیال موجود در بشکه استفاده می شود.
• پمپ های روغنکاری همانطور که از نام آنها پیداست برای مدیریت روغن کاری یک سیستم استفاده می شود.
• پمپ های شناور مستقیماً سیال را به درون پمپ می مکد، بنابراین با ارتفاع مکش محدود نمی شود.

اگر میخواهید سیالی با ویسکوزیته کم و دارای ذرات جامد پمپاژ کنید، می توانید از پمپ گریز از مرکز استفاده کنید. پمپ های گریز از مرکز تجهیزات قوی هستند که به طور کلی بازده و کارآیی خوبی دارند.

این نوع پمپ می تواند حجم زیادی را با جریان ثابت پمپاژ کند. عموماً آنها قابلیت پرشوندگی خودکار ندارند. بنابراین قبل از استفاده از پمپ، باید جریان را پر کنید.
همچنین می توانید از این نوع پمپ برای تصفیه خانه فاضلاب یا انتقال سیالات غلیظ یا سیالات پاک کننده مانند صنعت پتروشیمی استفاده کنید.

معیارهای انتخاب پمپ گریز از مرکز

• سرعت بالا
• گرانروی پایین
• تراکم ذرات جامد
• هواگیری

زمانی که مطمئن شدید سیال پمپاژ شده با یک عامل خارجی آلوده نمی شود، می توانید استفاده از پمپ پریستالتیک را در نظر بگیرید که برای سیال خالص، استریل یا خورنده ایده آل است. این پمپ ها به شما این امکان را می دهند تا سیال را به دقت منتقل کنید. با این نوع پمپ، سیال از طریق لوله حرکت می کند و با بدنه ی پمپ در تماس نخواهد بود. این امر باعث خواهد شد که پمپاژ بهداشتی و تمیز انجام شود.
به طور کلی، پمپ هایی با هواگیری خودکار وجود دارد، زیرا بازیافت لوله، عمل هواگیری را انجام می دهد و باعث می شود پمپ سیالات حاوی هوا یا باقیمانده گازی را تخلیه کند.
از طرف دیگر، این نوع پمپ در مقایسه با سایر پمپ هایی که همین سرعت جریان را دارند نسبتاً سنگین است.بعلاوه، سرعت جریان ثابت نیست زیرا پمپ پریستالتیک با نوسان کار می کند. این نوع پمپ به تعمیر و نگهداری منظم برای جلوگیری از فرسایش و شکست شلنگ داخل بدنه نیاز دارد، زیرا شلنگ تنها بخشی است که باید تعویض شود که هزینه نسبتاً کمی هم دارد.

پمپ های پریستالتیک به طور کلی با سرعت جریان پایین کار می کنند. آنها عمدتاً در صنعت شیمیایی و پزشکی استفاده می شوند.

معیارهای انتخاب پمپ پریستالتیک

• سیالات استریل یا خورنده
• پمپ اندازه گیر
• جریان کم
• هواگیری خودکار

وقتی باید سیال بسیار غلیظ یا چسبناک را منتقل کنید باید از پمپ دیافراگمی استفاده کنید. به طور کلی این پمپ ها دارای دو دیافراگم هستند تا ابتدا مکش سیال و سپس تخلیه آن انجام شود. این پمپ ها می توانند به صورت خشک کار کنند: آنها به روغنکاری نیاز ندارند و دارای قابلیت مکش خودکار هستند. این پمپ ها عمدتاً در صنعت شیمیایی استفاده می شوند ولی اکنون در بسیاری از بخش ها مانند صنعت غذا، الکترونیک و صنایع معدن استفاده می شوند.

به طور کلی، پمپ های دیافراگمی با ظرفیت بالا و بصورت پنوماتیک کار می کنند. بنابراین اگر از پمپ در ساختمان صنعتی استفاده می کنید باید ظرفیت شبکه ی پنوماتیک تان را چک کنید یا اگر باید از پمپ در بیرون از ساختمان استفاده کنید یک کمپرسور هوا در نزدیکی آن قرار دهید.

معیارهای انتخاب پمپ دیافراگمی

• سیالات بسیار چسبناک
• به صورت خشک کار می کند.
• هواگیری خودکار
• عملیات پنوماتیک
• انعطاف پذیری بالا

در صورت نیاز به انتقال سیالات چسبناک با فشار زیاد، اگر ذرات جامد وجود نداشته باشند می توانید از پمپ دنده ای استفاده کنید. به همین ترتیب آنها برای پمپاژ مواد بسیار چسبناک در دماهای بالا مناسب هستند و همچنین توانایی معکوس کردن جهت پمپاژ خود را دارند.

این پمپ‌ها دارای مشخصاتی همچون ثابت بودن جریان و پایین بودن نویز در طول فعالیت خود میباشند. این پمپ ها معمولاً دارای طراحی ساده و مطمئن و بصورت فشرده میباشند، بنابراین نگهداری آنها پرهزینه نخواهد بود. با این حال آنها برای کاربردهای با جریان زیاد ایده آل نیستند.

این پمپ ها به طور گسترده ای در صنعت خودروسازی مورد استفاده قرار می گیرند تا قطعات موتورها را روغن کاری کنند. آنها همچنین اغلب در فرایند تولید پلاستیک، در پرس اتوماتیک یا در بخش ریخته گری استفاده می شوند. این پمپ ها همچنین می توانند کاربرد دوزینگ داشته باشند.

معیارهای انتخاب پمپ دنده ای

• سیالات چسبناک
• فشار زیاد.
• جریان مداوم
• دوزینگ پمپ
• جریان کم

از پمپ های پیستونی می توان برای سیالات دارای ویسکوزیته کم و جریان متوسط (در محدوده 80 متر در ساعت) استفاده کرد. علاوه بر این، پمپاژ ذرات جامد با این نوع تجهیزات غیرممکن است زیرا پمپ می تواند تنها در صورت آب بندی بین سیلندر و پیستون کار کند.
برای کاربردهای فشار قوی می توانید پمپ ضربه ای را انتخاب کنید، آنها با پمپ های پیستونی تفاوت دارند زیرا آب بندی با پیستون حرکت نمی کند، ثابت است و بنابراین قادر به تحمل فشارهای بالاتر است.

انواع مختلف پمپ های پیستونی (دولا، سه لا و ...) وجود دارد که عمر طولانی تری دارند زیرا فشار بر روی چندین پیستون توزیع می شود. در این موارد مراقب سرعت چرخش باشید زیرا وقتی می خواهید تعداد پیستون ها را کاهش دهید تا به همان فشار برسید سرعت بیشتر می شود و به تبع آن می تواند نوسان های بیشتری نیز داشته باشد.
بنابراین این پمپ ها برای رسیدن به فشارهای بالا ایده آل هستند، بنابراین برای کاربردهایی مانند پمپاژ روغن، پاک کننده های پرفشار یا برای کاربردهای دوزینگ به جای پمپ های دیافراگمی مناسب هستند.

معیارهای انتخاب پمپ پیستونی

• فشار زیاد.
• گرانروی پایین
• جریان متوسط
• سیال بدون ذرات جامد

انتخاب بین پمپ شناور و پمپ نصب سطحی به ارتفاع مکش بستگی دارد. اگر سیالی که قرار است مکیده شود از 7 متر عمیق تر باشد، باید از پمپ شناور استفاده کنید زیرا پمپ نصب سطحی نمی تواند سیال را در این عمق استخراج کند.

از طرف دیگر، اگر ارتفاع مکش امکان استفاده از هر دو نوع پمپ را فراهم کند، انتخاب باید با توجه به کاربرد، شرایط محیطی و دفعات استفاده انجام شود.
پمپ های نصب سطحی امکان دسترسی آسان را فراهم می کنند و بنابراین نگهداری آنها ساده تر است. اما شرایط نصب ممکن است بر عملکرد پمپ تأثیر بگذارد. بنابراین باید در برابر آب و هوای بد و عوامل خارجی احتمالی محافظت شود.

یکی دیگر از معایب پمپ های دارای نصب سطحی، نیاز به هواگیری است، در حالی که در مورد پمپ شناور محفظه پمپ برای پمپاژ در مایع غوطه ور می شود و به همین دلیل از قبل هواگیری شده است.

در مورد پمپ با نصب سطحی، می توانید هنگامی که جریان نمی تواند به طور مستقل هواگیری شود، پمپ با هواگیری خودکار را انتخاب کنید. این نوع پمپ مکانیزمی برای خارج کردن هوا از لوله مکش و شیر یک طرفه دارد و باعث جلوگیری از برگشت سیال به لوله مکش در زمانی که پمپ متوقف شده است را دارا میباشد.

معیارهای انتخاب بین پمپ شناور و پمپ با نصب سطحی

• ارتفاع مکش
• شرایط نصب
• تعداد استفاده
• تعمیر نگهداری
• هواگیری

پمپ ها به طور کلی دارای دو بخش مجزا هستند: بخش پمپ، که سیال را منتقل می کند، و قسمت محرک که پمپ را راه می اندازد.
پمپ های برقی که از موتور الکتریکی استفاده می کنند رایج ترین نوع پمپ ها هستند. منبع تغذیه به سر (ارتفاع مکش + ارتفاع خروجی)، افت فشار، فاصله انتقال و سرعت جریان بستگی دارد.

پمپ های خودکار و مستقل معمولاً پمپ های محرک مجهز به موتور احتراق هستند. برخلاف پمپ معمولی که به منبع انرژی خارجی نیاز دارد، پمپ محرک، یک پمپ گریز از مرکز است که با موتور احتراق (دیزلی یا گازوئیلی) مرتبط است که باعث می شود مستقل باشد. این نوع پمپ عمدتاً در کشاورزی و شرایط اضطراری برای آتش نشانی استفاده می شود. پمپ های محرک در زمانی که سیال باید در مسافت طولانی منتقل شود، سودمند است.

انواعی از پمپ های پنوماتیکی نیز وجود دارند که با هوای فشرده کار می کنند؛ این پمپ ها عمدتاً برای افزایش فشار در جریان مورد استفاده قرار میگیرند. به جز پمپ های دستی، برخی از پمپ ها بدون موتور قابل فروش هستند. از این رو باید سیستمی باشد که بتوانند با آن کار کنند.

موتورهای اصلی پمپ

• پمپ برقی
• پمپ پنوماتیک
• پمپ با موتور احتراق (پمپ محرک)

کاویتاسیون زمانی اتفاق می افتد که سیال پمپاژ شده نزدیک به نقطه جوش خود باشد (یعنی به گاز تبدیل شود که به دمای مایع و فشاری که درمعرض آن است بستگی دارد). کاویتاسیون در اثر ایجاد حباب های بخار ایجاد می شود که می تواند به سرعت به پمپ آسیب برساند و سر و صدایی را ایجاد کند که آزار دهنده باشد.

بنابراین باید بررسی کنید پمپ با نصب و به ویژه با ارتفاع مکش سازگار است یا خیر. برای جلوگیری از کاویتاسیون پمپ، بهتر است ببینید اندازه پمپ مناسب است یا خیر تا تشکیل حباب های گازی را پیش بینی کنید. این کار به محاسبه ی مقداری به نام NPSHa (ارتفاع خالص مثبت در دهانه مکش در دسترس) نیاز دارد که به سرعت جریان، فشار، افت فشار و مکش و همچنین ارتفاع خروجی بستگی دارد. تولیدکنندگان پمپ مقداری به نام NPSHr (ارتفاع خالص مثبت در دهانه مکش مورد نیاز) را نشان می دهند. هر دو مقدار به متر بیان می شوند و برای تعیین اندازه مناسب پمپ، باید چک کنید NPSHa محاسبه شده حداقل 0.5 متر از NPSHr بیشتر باشد.

اگر هنوز مشکل کاویتاسیون رخ می دهد، باید اصلاحاتی را که باعث افزایش NPSHa می شود، در نظر بگیرید:

•  کاهش دمای سیال در ورودی پمپ (برای مثال با اضافه کردن شبکه خنک کننده).
•  کاهش سرعت پمپ.
•  نصب شلنگ مکش با قطر بزرگتر.
•  کاهش افت فشار (ناشی از اصطکاک) با حذف پیج ها و شیرهای غیرضروری

همچنین می توانید با انجام مراحل زیر NPSHr را کاهش دهید:

•  کاهش قطر لوله تخلیه.
• نصب شیر تنظیم جریان بر روی مدار تخلیه.
• جایگزین کردن پمپ موجود با پمپ مناسب و سازگار با شرایط محیطی