پمپ سانتریفیوژ یا گریز از مرکز چیست؟

پمپ سانتریفیوژ یا گریز از مرکز چیست؟

نویسنده : 31شهریور1400

زمان مورد نیاز برای مطالعه: 12 دقيقه

پمپ سانتریفیوژ چیست؟

پمپ سانترفیوژ Centrifugal از متداول ترین انواع پمپ های آب در انتقال آب و مایعات است این دستگاه مکانیکی مایعات را با تبدیل نیروی مکانیکی به انرژی فشار جریان سیال پمپاژ می کند. این نیروی مکانیکی معمولا از موتور یا موتور الکتریکی تامین می شود و از آن جایی که پمپ سانترفیوز از از نیروی گریز از مرکز برای پمپ کردن مایعات استفاده می کند به عنوان پمپ گریز از مرکز شناخته می شود.

در پمپ های گریز از مرکز می توان با تغییر سایز پروانه و یا افزایش تعداد پروانه های موجود در پمپ فشار های متفاوتی را به وجود آورد.

این نوع پمپ دینامیکی اغلب در صنایع غذایی و مواد شیمیایی استفاده می‌شود تا به طور موثر مایعات لزج را پمپاژ کند. این پمپ‌ها نسبت به پمپ‌های جابجایی مثبت ارزان‌تر هستند. به عبارت ساده، این یک پمپ فوق‌العاده است که کاربرد های مختلفی دارد.

در سراسر دنیا پمپ های سانترفیوژ بسیار پر کاربرد هستند و صنایع آن ها را به پمپ های جا به جایی مثبت ترجیح می دهند. دلیل محبوبیت این پمپ ها این است که هیچگونه افت توانی به دلیل اصطکاک بالا ندارند، طراحی ساده ای دارند، کنترل آن ها بسیار ساده است و مشکل انتقال در گرما ندارند.

پمپ سانتریفیوژ بر اساس یک اصل ساده ساخته شده است بطوری که مایع به محفظۀ پروانه هدایت می شود و با استفاده از نیروی گریز از مرکز به طرف حاشیه ی پروانه ها حرکت می کند.

بسیاری از انواع پمپ آب های صنعتی، نظیر: پمپ کف کش، پمپ لجن کش و پمپ سیرکولاتر از نوع پمپ های گریز از مرکز یا سانتریفیوژ محسوب می شود.

پمپ گریز از مرکز یک جریان مایع ثابت را فراهم می کند و به راحتی می توان بدون ایجاد آسیب به پمپ، جریان سیال را کنترل کرد.

با توجه به شکل زیر که مسیر عبور جریان مایع را از طریق پمپ نشان می دهد، ورودی پمپ مایع را به مرکز پروانه  هدایت کرده و سپس چرخش  پروانه باعث می شود  که آن را به طرف حاشیه حرکت دهد.

این ساختار دارای راندمانی بالا است و مناسب برای حمل مایعات خالص است. پمپ هایی که باید مایعات ناخالص مانند پمپ های فاضلاب را انتقال دهند، دارای پروانه ای مخصوصی هستند که تا از برخورد با اجسام موجود داخل پمپ جلوگیری شود.

همان طور که در شکل زیر دیده می شود، پمپ گریز از مرکز می تواند در گروه های مختلف طبقه بندی شود: پمپ های جریان محوری، پمپ جریان شعاعی و پمپ های جریان مخلوط معمول ترین انواع پمپ سانترفیوژ هستند.


اصول عملکرد پمپ های سانتریفیوژ یا گریز از مرکز؟

همانطور که قبلا اشاره شد، پمپ آب سانتریفیوژ بر پایه نیروی گریز از مرکز عمل می کند. و کار اصلی پمپ های سانتریفیوژ بر اساس اندازه حرکت زاویه ای، نشانگر این موضوع است که تغییر در اندازه حرکت زاویه ای یک عنصر گردان، معادل نیروی اعمال شده است. به عنوان مثال زمانی که شما سطل آب را دور سر خود می چرخانید، شاهد این مسئله خواهید بود که هرچه قدر که سرعت خود را افزایش می دهید، سطل آب بر خلاف بازوی شما و سخت تر به چرخش در می آید. این حرکت بازوی شما، همان نیروی گریز از مرکز است. فرقی ندارد که شما سطل را به صورت افقی و یا عمودی به حرکت در آورید. اگر سرعت شما به حد کافی باشد، ‌آب هم چنان در سطل باقی خواهد ماند.

اگر سوراخ ریزی در کف سطل ایجاد کنید، آب از آن خارج می شود و فاصله ای که آب از آن به بیرون می ریزد به صورت نسبی به نیروی گریز از مرکز بستگی دارد. همان نیرویی که موجب حفظ آب در سطل می شود، نمونه ای ساده از عملکرد پمپ سانتریفیوژ است.

در پمپ سانترفیوژ ابتدا نیروی مکانیکی که توسط موتور الکتریکی یا موتور تولید می شود به شفت پمپ می رسد پروانه که متصل به شفت است با حرکت شفت شروع به چرخش می کند.

با چرخش پروانه در داخل چشم پروانه خلاء ایجاد می شود و خلاء ایجاد شده باعث می شود که سیال از داخل چشم پروانه در جهت محوری وارد پمپ شود. سرعت چرخش پروانه با نیروی گریز از مرکز باعث می شود که سرعت و فشار آب افزایش داده شود و آب به صورت شعاعی و محوری و با سرعت بالا از طریق خروجی پمپ تخلیه شده و به موقعیت دلخواه منتقل شود.

به عبارت ساده تر، در یک پمپ گریز از مرکز، مایع یا آب به دلیل نیروی گریز از مرکز که بر این مایعات یا آب وارد می شود، به ارتفاع خاصی می رسد. بنابراین، این یک اصل کامل از چگونگی کار پمپ گریز از مرکز است.

 :Aکاسه نمد :G  | لوله ورودی

:Bروکش | H: رینگ ورودی پروانه

:Cشفت | I: رینگ ورودی

:Dروکش شفت | J: ظاهر پروانه بسته

E:پروانه | K: لوله تخلیه

:Fبدنه


اجزای اصلی پمپ اب گریز از مرکز؟

  1. بدنه: از اجزای اصلی یک پمپ گریز از مرکز بدنه آن است ، که مانند یک گذرگاه هوا بسته است و اطراف پروانه را احاطه کرده است. به طور کلی سه نوع روکش پمپ گریز از مرکز وجود دارد :
    1. روکش محوری: روکش محوری یک منطقه مارپیچی بین پروانه و بدنه است تا مساحت را به تدریج به سمت لوله خروجی افزایش دهد.
    2. بدنه گرداب: بدنه گرداب به معنی یک محفظه گرد یا دایره ای بین پروانه و روکش است.
  2. بدنه با تیغه راهنما: همانطور که از نامش مشخص است ، در این نوع بدنه، پروانه توسط تعدادی تیغه راهنما احاطه شده است.
  3. لوله مکش: از دیگر اجزای پمپ سانترفیوژ لوله مکش است که یک سر این لوله به مرکز پروانه یا ورودی پمپ متصل است که به چشمی پروانه معروف است و انتهای دیگر در آب یا سیالی که قرار است پمپاژ شود قرار دارد. لوله مکش دارای یک صافی و فیلتر است که آب را از قسمت بالای آن وارد پمپ می کند و مانند یک شیر بازرسی ماسه ها برگها و محتویات دیگر را از آب جدا می کند.
  4. قطعات چرخشی: قطعات چرخشی در پمپ های گریز از مرکز شامل اجزاء مختلفی است:
    1. پروانه: از اجزای بسیار مهم پمپ گریز از مرکز پروانه آن است که کار آن افزایش فشار و سرعت سیال است. پمپ های گریز از مرکز می توانند از سه نوع پروانه باز، پروانه بسته و پروانه نیمه باز استفاده کنند.
    2. شفت: از شفت برای چرخاندن پروانه استفاده می شود.
  5. لوله اتصال: این قسمت از پمپ گریز از مرکز برای بالا بردن سیال به منطقه مورد نیاز استفاده می کند. یک سر لوله تحویل به دهنه خروجی پمپ و انتهای دیگر به ارتفاعی که می خواهیم سیال را منتقل کنیم متصل می شود.

انواع پمپ های گریز از مرکز

پمپ های گریز از مرکز بسته به عوامل زیر به انواع مختلفی طبقه بندی می شوند:

  • طراحی پروانه
  • جهت تقسیم مورد
  • نوع ولوت
  • پشتیبانی بلبرینگ
  • جهت گیری شفت
  • پمپ های گریز از مرکز متفرقه
  • بر اساس استانداردهای API 610

بر اساس تعداد پروانه ها:

  • پمپ گریز از مرکز تک مرحله ای: طراحی ساده ای دارد و تک پروانه است.
  • پمپ گریز از مرکز دو مرحله ای: دارای دو پروانه بوده و برای کاربرد های متوسط از این پمپ آب استفاده می شود.
  • پمپ گریز از مرکز چند مرحله ای: دارای سه یا چند پروانه است که به صورت سری به هم متصل می شوند و هد بالایی دارد.

بر اساس طراحی پروانه ها:

  • پمپ گریز از مرکز خود مکش: در این نوع پمپ طراحی پروانه ها به گونه ای است که مایع فقط از یک لوله مکش وارد پروانه می شود.
  • پمپ گریز از مرکز دو مکشه: در جریان بسیار زیاد مایع، پمپ تک مکش پاسخگوی نیاز نیست و مایع از دو طرف پروانه وارد پروانه شده و جریان را افزایش می دهد.

بر اساس جهت تقسیم پرونده:

  • پمپ گریز از مرکز محوری: این نوع پمپ ها به صورت محوری تقسیم می شوند و خطی که پمپ را جدا می کند در خط مرکزی شفت می باشد. این نوع پمپ ها با تقسیم بندی محوری در پالایشگاه های نفت کاربد بالایی دارند.

  • پمپ گریز از مرکز شعاعی: این نوع پمپ به صورت شعاعی تقسیم بندی می شود و عمود بر خط مرکزی محور تقسیم بندی می شوند.

  • پمپ گریز از مرکز جریان مختلط: نام این پمپ نشان دهنده یک جهت متوسط ​​بین شعاعی (عمودی به محور) و محوری (در امتداد محور) است. در این پمپ ها ، آب در امتداد محور پروانه تا نیم فاصله بعد از آن حرکت می کند و حرکت عمودی به محور را آغاز می کند.

بر اساس نوع ولوت (شکل مارپیچی و دایره واری که درون بدنه پمپ وجود دارد):

  • پمپ گریز از مرکز تک ولوت: این نوع پمپ تک ولوت بوده و برای ظرفیت های کم و فضا های کوچکتر مورد استفاده قرار می گیرد.
  • پمپ گریز از مرکز دو ولوت: در این نوع پمپ دو ولوت جزئی در فاصله 180 درجه قرار داده شدند و به طور گسترده ای در صنایع مورد استفاده قرار می گیرد.

بر اساس جهت گیری شفت:

  • پمپ گریز از مرکز افقی: در این نوع پمپ سانترفیوژ شفت ها در سطح افقی قرار دارند و سرویس و نگهداری ساده تری دارند. پمپ های افقی بیشتر برای ارائه مایع با سرعت بسیار بالا با موتور محرک مستقیم طراحی شده اند. این پمپ ها دارای عملکرد با کیفیت بالا هستند. بنابراین ، این پمپ ها بسیار محکم بسته می شوند و با کیفیت بالای خود در عملکرد طولانی مدت  بهره وری بسیار خوبی را ارائه می دهند.
  • پمپ گریز از مرکز عمودی: جهت گیری این نوع پمپ به این گونه است که شفت ها در سطحی عمودی قرار دارند و سرعت جریان مایعات در آن ها بسیار بالا است. پمپ گریز مرکز عمودی به عنوان پمپ کنسول نیز شناخته می شوند.

دیگر پمپ های گریز از مرکز شامل:

  • پمپ های بسته بندی شده یا موتور مهر و موم شده
  • پمپ سانترفیوژ با محرک مغناطیسی
  • پمپ سانترفیوژ خورد کن
  • پمپ سانترفیوژ آسیاب
  • پمپ سانتریفیوژ گردشی یا سیرکولاتور
  • پمپ سانترفیوژ کرایوژنیک

پمپ دوقلو با پروانه های موازی متصل شده

in-line پمپ

end-suction پمپ

پمپ پایان مکش End-suction pump  : مایع به طور مستقیم به پروانه وارد می شود. ورودی و خروجی زاویه 90 درجه است.

پمپ در خط  in-line: مایع به طور مستقیم از طریق پمپ در خط مستقیم می رود. لوله مکش و لوله تخلیه مخالف یکدیگر قرار می گیرند و می توانند مستقیما در سیستم لوله کشی نصب شوند.

پمپ اسپلیت کیس Split-case pump: پمپ با محفظه پمپاژ محوری

پمپ افقی Horizontal pump :پمپ با محور شفت افقی

پمپ عمودی Vertical pump:پمپ با محور شفت عمودی

پمپ یک طبقه Single-stage pump:پمپ یا یک پروانه 

پمپ چند طبقه Multistage pump:پمپ با چند طبقه که به صورت سری با هم قرار دارند

پمپ کوپل بلند Long-coupled pump:  پمپ به وسیله یک اتصال انعطاف پذیر به موتور متصل شده است. موتور و پمپ دارای سازه های جداگانه ای هستند.

پمپ کوپل کوتاه Close-coupled pump: یک پمپ به موتور با استفاده از یک اتصال جامد و سخت و غیر قابل انعطاف متصل است.

 


مقالات مرتبط:


انواع پروانه های پمپ های سانتریفیوژ:

راندمان و کارائی پمپ آب سانتریفیوژ توسط پروانه تعیین می شود. پره ها طبق شرایط جریان طراحی شده اند. شکل ذیل انواع پروانه های اصلی را نشان داده است .


پروانه های باز:

پره ها بدون هیچ فرم خاص یا پوششی به طوقه یا چرخ مرکزی متصل شده اند و به طور مستقیم بر روی شفت نصب شده اند. پروانه های باز ساختاری ضعیف دارند و به میزان بالاتری از NPSHR نیازمندند. آنها به نوعی در پمپ های ارزان قیمت با قطر کم به کار می روند. این نوع پروانه ها نسبت به پروانه های باز در برابر سایش و فرسودگی حساس تر هستند. بدین ترتیب، راندمان و کارائی آنها به سرعت تحت شرایط فرسایشی کاهش می یابد.


پروانه های نیمه باز:

این نوع از پروانه ها در پشت خود پوششی دارند ‌که تکیه گاه پره ها است و مقاومت مکانیکی را افزایش می دهد. پروانه های نیمه باز در پمپ های متوسط برای پمپاژ مایعاتی با مقادیر کمی از ذرات معلق استفاده می شوند. آنها از راندمان بالاتری برخوردارند و به میزان کمتری از NPSHR نسبت به پروانه های باز نیازمندند. وجود شکاف میان پره های پروانه و بدنه اهمیت دارد. اگر این فضای خالی خیلی بزرگ باشد، لغزش رخ خواهد داد و در نتیجه موجب کاهش کارائی می شود.


پروانه های بسته پمپ آب:

پروانه های بسته دارای پوشش رو و زیر برای حداکثر قدرت ممکن است. این نوع پروانه ها در پمپ های بزرگ با کارائی های بالا و NPSHR پایین به کار می روند. آنها می توانند در انتقال سیالات حاوی ذرات معلق استفاده شوند. نوع پروانه بسته از پرمصرف ترین پروانه ها برای پمپ سانتریفیوژ و نیز انتقال مایعات تمیز است. آنها بر رینگ سایشی پروانه و بدنه پمپ تکیه کرده اند. رینگ سایشی از فشار لوله ورودی پمپ تفکیک شده اند و موجب کاهش بارهای محوری می شوند و به راندمان بالای پمپ کمک می کنند.


تعداد پروانه ها در پمپ های سانتریفیوژ:


پمپ تک مرحله ای:

پمپ سانتریفیوژ تک مرحله ای، شامل یک پروانه است و از پر مصرف ترین پمپ ها به حساب می آید. این نوع پمپ در آبرسانی با TDHs کم تا متوسط به کار می رود. TDH (هد دینامیکی کل) تابعی از اوج سرعت پروانه است و به طور معمول فراتر از ft/min  700  نیست. پمپ تک مرحله ای می تواند به صورت تک مکنده یا دو مکنده باشند، همچنین پمپ تک مرحله ای از راندمان و پایداری بالایی برخوردار است.


پمپ سانتریفیوژ طبقاتی (چند مرحله ای):

پمپ آب سانتریفیوژ طبقاتی شامل دو یا چند پروانه است. این نوع پمپ آب معمولا در آبرسانی با TDHs متوسط تا بالا به کار می رود. هر مرحله یا طبقه در افزایش یا کاهش فشار پمپ آب موثر است. تمامی طبقات در یک بدنه ترتیب می یابند و برروی یک شفت نصب شده اند. حداکثر 8 طبقه می تواند برروی یک شفت افقی نصب گردد. هیچ محدودیتی در تعداد طبقات قابل نصب بر شفت عمودی وجود ندارد. هر طبقه موجب افزایش فشار می شود. پمپ طبقاتی می تواند با یک محور به صورت تک مکنده یا دو مکنده باشند.


نیازهای عملکردی پمپ گریز از مرکز:

نیازهای مختلف در عملکرد پمپ گریز از مرکز، به خصوص در مورد هد، جریان و نصب، همراه با نیازهای عملیاتی اقتصادی، عمده دلایلی است که چرا بسیاری از انواع پمپ تولید شده و وجود دارد. شکل زیر انواع پمپ های مختلف را با توجه به جریان و فشار نشان می دهد.

قبل از اینکه ما بیشتر به دنیای ساخت پمپ و انواع پمپ ها بپردازیم، ویژگی های اساسی منحنی های عملکرد پمپ را ارائه خواهیم داد. عملکرد یک پمپ گریز از مرکز با مجموعه ای از منحنی های عملکرد نشان داده می شود . منحنی های عملکرد برای یک پمپ گریز از مرکز در شکل پایین نشان داده شده است. هد، مصرف برق، بازده و NPSH به عنوان عملکرد جریان نشان داده شده است.


نصب پمپ سانتریفیوژ:

پمپ آب سانتریفیوژ نباید تحت فشار زیاد قرار گیرند و همواره باید به حالت روبه رو طراحی شوند. این نوع از پمپ ها باید در حالت ثابت نصب شوند و به دقت تنظیم شوند و تهی از فشار های لوله کشی باشند.


نوع لوله کشی پمپ آب سانتریفیوژ:

لوله کشی و نصب نادرست از علل مهم در کاهش راندمان و کارائی پمپ آب سانتریفیوژ و یا خرابی آنها به حساب می آیند. لوله کشی نادرست موجب موارد ذیل می گردد :

  • حفره سازی و ایجاد حباب داخل مایع
  • افت راندمان
  • خرابی پروانه
  • خرابی یاتاقان و مکانیکال سیل
  • شکسته شدن لوله های جداره
  • نشت آب
  • احتراق


پمپ گریز از مرکز کجا کاربرد دارند؟

پمپ های گریز از مرکز به طور گسترده بری پمپاژ آب ها و مایعات با چسبندگی کم و متوسط مورد استفاده قرار میگیرند مکان هایی که این نوع پمپ ها در ان ها کاربرد بالایی دارند می توان موارد زیر را نام برد:

  • پمپ های گریز از مرکز مایعاتی مانند حلال ها، اسید ها، باز ها روغنها و مواد الی و ... به راحتی انتقال می دهند.
  • پمپاژ دوغاب فاضلاب
  • سیستم های اطفاء حریق
  • صنعت نوشیدنی مانند انتقال اب میوه آب بطری و ...
  • صنایع لبنی
  • صنایع تولیدی
  • صایع شیمیایی
  • صنایع داروسازی
  • تولید غذا
  • هوا فضا
  • صنایع برودتی و تهویه هوا
  • صنایع نفت و گاز بری پمپاژ نفت خام و ...

راهنمای انتخاب پمپ گریز از مرکز مناسب؟

عوامل متعددی در خرید پمپ آب گریز از مرکز مهم است و برای بهره وری بالا از پمپ سانترفیوژ باید مورد توجه قرار گیرند که در ادامه به بررسی این موارد می پردازیم:

  • گرانروی: همانطور که در بالا اشاره شد پمپ آب گریز از مرکز برای ویکسوزیته پایین مناسب است.
  • میزان فشار مورد نیاز برای ارتفاع یا هد  مورد نظر
  • میزان دمای سیال: در صورت استفاده از دمای بالا، باید از خنک کننده مناسب و واشرهای مناسب استفاده و پمپ را آب بندی کرد.
  • تراکم مایع: در هنگام انتخاب پمپ سانترفیوژ نوع سیال، چگالی و چگالی خالص باید در نظر گرفته شود.

میزان ایمنی، مزایا و معایب پمپ آب سانتریفیوژ یا گریز از مرکز:


ایمنی پمپ آب سانتریفیوژ:

چند نکته کلیدی برای ایمنی پمپ های گریز از مرکز وجود دارد:

  • داغ شدن بیش از حد پمپ را بررسی کنید.
  • اپراتور باید نحوه کار با پمپ گریز از مرکز را آموزش دیده باشد.
  • تعویض قطعات فرسوده
  • بررسی نشتی هوا
  • پمپ سانترفیوژ باید در فضا و مکان مناسبی نگهداری شود.

مزایای پمپ آب سانتریفیوژ:

  • عملکرد ساده
  • کم هزینه و نگهداری آسان
  • ایجاد فشار جزئی بر بدنه و پوشش داخلی
  • پروانه و شفت تنها اجزای متحرک پمپ های سانتریفیوژ هستند.
  • کارکرد بی صدا و نصب آسان
  • دارای رنج وسیعی از فشار، جریان و ظرفیت
  • کم حجم و قابل نصب در مکان های کوچک
  • خطر نشت پایین
  • قیمت مناسب و کیفیت بالا

معایب پمپ آب سانتریفیوژ:

  • قابلیت انتقال مایعاتی با چسبندگی بالا را ندارند.
  • پمپ آب سانتریفیوژ معمولا از قابلیت عملکردهایی با فشار بالا در مقایسه با سایر پمپ ها برخوردار نیستند.

به طور کلی، پمپ سانتریفیوژ نمی توانند فشار بالا را بدون تغییر در طراحی تحمل کنند و برای انتقال هایی با فشار زیاد در حجم کم به جز پمپ طبقاتی مناسب نیستند.

فروشگاه ویدفکتور به عنوان تخصصی ترین مرکز مشاوره خرید انواع پمپ، الکتروموتور، هواکش، ابزارآلات و سایر تجهیزات صنعتی، آماده پاسخگویی و ارائه بهترین خدمات پس از فروش و ضمانت کالا برای تامین نیازهای شما مشتریان عزیز است. برای مشاهده مشخصات فنی، تصاویر، قیمت و خرید محصولات می توانید به صفحات زیر مراجعه فرمایید:

نظر خود را ارسال کنید

محبوب ترین ها

پمپ آب جتی چیست و چگونه کار میکند؟

نویسنده:

30شهریور1400

چگونه یک پمپ آب خوب بخریم؟

نویسنده:

31شهریور1400

021-22683706 تماس
تماس
بالا