پمپ طبقاتی چیست؟ انواع ، اجزا و کاربردهای آن چیست؟

 

پمپ طبقاتی چیست؟ انواع ، اجزا و کاربردهای آن چیست

در این مقاله آموزشی قرار است به معرفی پمپ های طبقاتی و دلایل طراحی آن بپردازیم همچنین به انواع پمپ های طبقاتی ، نحوه کارکرد ، کاربردها و مزایای آن و اجزاء پمپ های طبقاتی پرداخته شده است پس در ادامه با سامان کده همراه باشید.

 

پمپ طبقاتی چیست ، دلایل طراحی پمپ های طبقاتی

پمپ ها وسیله ای می باشند که در انواع و مدل های مختلف طراحی و تولید شده اند که با توجه به نوع کاربری و نوع سیالی که قرار است انتقال دهند دارای ساختار و اجزای تشکیل دهنده متفاوتی می باشند. یک نمونه از پمپ ها که دارای محبوبیت بسیاری در جهان هستند و می توان جزو پر کاربرد ترین و پر مصرف ترین پمپ های موجود در بازار از آن نام برد ، پمپ های گریز از مرکز (پمپ های سانتریفیوژ) می باشند. یکی از دلایل محبوبیت این نوع از پمپ ها ، قیمت مناسب ، تعمیر و نگهداری آسان ، طراحی ساده با ویژگی های منحصر به فرد ، اعتماد پذیری بالا و ... می باشد ، همین دلایل باعث شده تا پمپ های گریز از مرکز (پمپ های سانتریفیوژ) را تبدیل به پر مصرف ترین پمپ های حال حاضر بازار کند. این پمپ ها علاوه بر تمام ویژگی های مثبتی که دارند ماننده تمام دیگر پمپ ها و سیستم ها دارای نقاط ضعف و محدودیت هایی می باشند.
یکی از بزرگترین نقاط ضعف پمپ های گریز از مرکز (پمپ های سانتریفیوژ) هد پایین ایجاد شده توسط این پمپ ها می باشد. به زبان ساده هد پمپ را می توان میزان ارتفاع حداکثری بدانیم که یک پمپ می تواند با غلبه بر جاذبه، سیال را به آن ارتفاع ارسال کند. پمپ های دیگری مانند پمپ های جابجایی مثبت وجود دارد که می توانند هد بسیار بالایی ایجاد کنند. شما می توانید با انواع مختلف پمپ ها در مقاله ای که تحت عنوان پمپ چیست که در سامان کده منتشر شده است مراجعه کنید و اطلاعات بیشتری در رابطه با انواع مختلف پمپ ها کسب کنید. با توجه به اینکه پمپ ها جابجایی مثبت دارای قابلیت ایجاد هد بالا می باشند ، اما این پمپ ها عملکرد روان و قابل اعتماد پمپ های گریز از مرکز (پمپ های سانتریفیوژ) را ندارند لذا برای حل مشکل هد پایین در پمپ های گریز از مرکز (پمپ های سانتریفیوژ) ، پمپ های طبقاتی(Multistage Pump) طراحی و تولید شده اند. پمپ های طبقاتی در دسته بندی پمپ های گریز از مرکز(پمپ های سانتریفیوژ) قرار می گیرند. پمپ های طبقاتی بصورت چند پمپ سری شده عمل می کنند و مانند این می باشد که یک پمپ طبقاتی بصورت چندین پمپ سری شده عمل می کند که این کار عملا بر افزایش هد پمپ کمک می کند و تا حدودی می توان گفت مشکل پمپ های گریز از مرکز (پمپ های سانتریفیوژ) را حل می کند.

 

نحوه کار پمپ های طبقاتی 

پمپ های طبقاتی از چندین پروانه سانتریفیوژ و دیفیوزر بصورت سری شده بهره می برند که همین عامل دلیل قدرت و توانایی انتقال سیال با فشار و دبی (دبی پمپ به نرخ سیالی گفته می شود که پمپ می تواند در واحد زمان از خود عبور دهد) بیشتری شده است. تعداد طبقات پروانه در این پمپ ها بسته به نیاز می تواند متفاوت باشد. نحوه عملکرد این پمپ ها به این صورت می باشد که سیال مورد نظر پس از ورود به پمپ وارد اولین طبقه (اولین پروانه) شده که عملکرد هر کدام از طبقات مانند یک پمپ گریز از مرکز ( پمپ سانتریفیوژ) می باشد آن هم به این صورت که با چرخش پروانه انرژی به سیال منتقل می شود. انرژی لازم چرخش پروانه هم از الکتروموتور گرفته شده و به سیال منتقل می شود و همین عامل باعث افزایش سرعت و فشار سیال شده است و در نهایت به دلیل نیروی گریز از مرکز به سمت بیرون پروانه حرکت کرده و از آن خارج می شود سپس سیال وارد دیفیوز شده و فشار آن افزایش می یابد سیال پس از خروج از طبقه اول فشار آن افزایش یافته و در مرحله ی بعدی وارد طبقه دوم شده و دقیقا مراحل ذکر شده تکرار می شود و دوباره فشار سیال افزایش پیدا می کند. این فرایند مداوم برای تعداد تمامی طبقات تکرار می شود و در نهایت سیال با فشار مورد نظر از قسمت خروجی پمپ خارج می شود.

 

انواع پمپ های طبقاتی

 پمپ های طبقاتی بطور کلی به دو نوع عمودی و افقی تقسیم بندی می شوند.
پمپ های عمودی طبقاتی : همانطور که از نام پمپ های عمودی طبقاتی پیداست بصورت عمودی نصب می شوند و دارای محور عمودی بوده و دارای شفتی (شافت) است که پروانه ها روی هم در آن قرار گرفته اند. از پمپ های عمودی طبقاتی برای مکان هایی که فضای زیادی وجود ندارد مورد استفاده قرار می گیرد.
پمپ های افقی طبقاتی: پمپ های افقی طبقاتی هم همانند نام خود بصورت افقی نصب می شوند و به نسبت پمپ های عمودی طبقاتی از تعمیر و نگه داری نسبتا راحت تری برخوردار می باشند.

 

کاربرد پمپ های طبقاتی 

پمپ های طبقاتی به دلیل ظرفیت تولید هد و دبی بیشتر (دبی پمپ به نرخ سیالی گفته می شود که پمپ می تواند در واحد زمان از خود عبور دهد) نسبت به پمپ های سانتریفیوژ (گریز از مرکز) تولید و روانه بازار شده اند همچنین با توجه به ساختار و تلورانس و فاصله بسیار پایین پروانه با محفظه پمپ این پمپ ها مناسب سیالاتی با ذرات جامد و خوردنده مناسب نمی باشند از این رو برای سیالاتی رقیق و تمیز مانند آب مورد استفاده قرار می گیرند. در نتیجه در شرایطی که نیاز به جابجایی و انتقال سیال به ارتفاع و فشارهای بیشتر می باشد ، این پمپ ها کاربرد دارند و مورد استفاده قرار می گیرند. در ادامه به برخی از کاربردهای مهم پمپ های افقی طبقاتی اشاره می کنیم.
•    مورد استفاده به عنوان پمپ های بوستر پمپ 
•    مورد استفاده در سیستم های آب شیرین کن صنعتی و شهری
•    مورد استفاده در سیستم های کارواش ، اسپرینکلر و آتش نشانی
•    در مصارف ساختمانی و برج های مرتفع جهت دستیابی و تقویت فشار
•    تغذیه و گردش آب در سیستم های مختلف از جمله دیگ بخار و بویلرها
•    استفاده در مزارع کشاورزی به منظور تامین آب و آبرسانی به زمین ها و باغات
•    مورد استفاده در سیستم های تاسیسات صنعتی ، حرارت مرکزی و تهویه مطبوع
 

مزایای پمپ های طبقاتی 

پمپ های طبقاتی بر خلاف طراحی پیچیده و قیمت بالای آن به نسبت دیگر پمپ های گریز از مرکز (پمپ های سانتریفیوژ) از نظر هیدرولیکی ، عملکرد و بازده بهتر و قابل اعتماد تری دارند. در ادامه به دیگر مزایای پمپ های طبقاتی پرداخته شده است.
•    عملکرد پایدار
•    تنوع در جنس پروانه 
•    تعمیر و نگهداری آسان
•    طراحی و ساختار ساده 
•    هزینه تعمیرات و نگهداری پایین
•    فضای اشغال کننده بسیار محدود

 

اجزاء پمپ های طبقاتی 

برخی از اجزاء اصلی پمپ های طبقاتی که هر کدام وظیفه ای را برای عملکرد بهتر پمپ بر عهده دارند به شرح زیر می باشد:

•    بدنه و محفظه پمپ
بدنه پمپ های طبقاتی بخشی از خود پمپ می باشد که بیشتر اجزا سازنده پمپ اعم از پروانه ها ، شفت و ... را در خود جای داده است و از پمپ و اجزای دیگر پمپ در شرایط محیطی مختلف محافظت می کند جنس بدنه پمپ با توجه به محیطی که قرار است پمپ در آن کار کند متفاوت است. معمولا جنس بدنه پمپ ها از چدن ، استیل ، برنز ، مولپن و ... می باشد.
•    پروانه
پروانه بخشی از پمپ های طبقاتی است که وظیفه انرژی دادن به سیال را دارد به این صورت که با وارد کردن نیروی زیاد به سیال باعث افزایش سرعت سیال می شود یا به بیان دیگر از پروانه پمپ برای افزایش انرژی جنبشی مورد استفاده قرار می گیرد. همانطور که در بالاتر اشاره شد از پمپ های طبقاتی به منظور دستیابی به فشارهای بالا مورد استفاده قرار می گیرد لذا باید پروانه آنها به گونه ای طراحی شده باشد که این امر را محقق سازد برای همین پروانه پمپ های طبقاتی معمولا از نوع پروانه بسته می باشند آن هم به دلیل اینکه پروانه با نوع بسته این قابلیت را دارد. جنس پروانه پمپ های طبقاتی بسته به نوع و خواص سیال پمپاژ شوند دارای جنس های مختلفی از جمله استیل 316 ، استیل 304 و پلاستیک مهندسی و ... می باشد. به عنوان مثال جنس پروانه پمپ عمودی طبقاتی سیستما ایتالیا مدل MVS 2-4 از جنس استیل 304 و جنس پروانه پمپ عمودی طبقاتی  لئو چین مدل EVP 2-8 از جنس پلاستیک مهندسی می باشد.
•    شفت
شفت پمپ های طبقاتی یا همان شافت پمپ های طبقاتی یک قطعه استوانه ای شکل می باشد که وظیفه آن این است که پروانه پمپ را به موتور پمپ متصل کند که این کار باعث به چرخش در آمدن پروانه پمپ می شود. جنس شافت پمپ ها معمولا از استنلس استیل می باشند.
•    دیفیوزر
به طور کلی و خلاصه دیفیوزر ها مبدل‌هایی هستند که انرژی جنبشی را که توسط یک سیال درون پمپ ایجاد شده است، به فشار استاتیکی یا همان انرژی پتانسیلی تبدیل می‌نمایند. دیفیوزر ها بر اساس شرایط کاریی دارای جنس های متفاوتی می باشد که معمولا دارای جنس های آلومینیومی ، چدن و استیل و ... می باشند.
•    آب بند (سیل مکانیکی)
به طور کلی به منظور جلوگیری از نشت سیال از قسمت پمپ به دیگر قسمت ها از جمله قسمت موتور الکتریکی از قطعه ای به نام آب بند یا همان سیل مکانیکی استفاده می شود که وظیفه آب بندی کل سیستم را بر عهده دارد و دارای جنس های متفاوتی از جمله سرامیک-گرافیت-وایتون ، سیلیکون-سیلیکون-وایتون ، سرامیک-گرافیت و ... استفاده می شود.
•    یاتاقان
در واقع از یاتاقان پمپ برای نگهداری شفت و متعلقات آن در جای خود مورد استفاده قرار می گیرد از یاتاقان برای کاهش اصطحکاک صحیح شفت و محفظه در برگیرنده شفت مورد استفاده قرار می گیرد.

 

جمع بندی 

در این مطلب آموزشی آموختیم که به منظور دستیابی به هد و دبی بالا برای استفاده در ساختمان های بلند و مرتفع از پمپ های طبقاتی استفاده می کنند. پمپ های طبقاتی در دو مدل عمودی طبقاتی و افقی طبقاتی تولید می شوند که در طراحی آن از چندین پروانه بصورت سری استفاده شده است. پمپ های طبقاتی افقی و عمودی در برندهای مختلف از جمله برند لئو چین ، سیستما ایتالیا ، گراندفوس دانمارک و ... تولید می شود. شما برای تهیه پمپ های طبقاتی می توانید به صفحه مربوطه این محصولات در سایت سامان کده مراجعه کنید و پمپ مناسب نیاز خود را تهیه کنید و یا با تماس با بخش فنی سایت ، همکاران ما می توانند بصورت رایگان برای انتخاب بهتر پمپ های طبقاتی شما را راهنمایی کنند تا انتخاب هوشمندانه تری داشته باشید.