دانلود تحقیق پمپها

پُمپ یا تُلُمبه وسیله‌ای مکانیکی برای انتقال مایعات است که با افزایش فشار جریان آن، امکان جابجایی مایعات را به ارتفاعی بالاتر (با افزایش هد) یا حتی پایین دست (معمولاً حوضچه یا مخزن) فراهم می‌آورد.

به طور کلی پمپ به دستگاهی گفته می شود که انرﮊی مکانیکی را از یک منبع خارجی اخذ و به سیال مایعی که از آن عبور می کند، انتقال می دهد.

در نتیجه انرﮊی سیال پس از خروج از این دستگاه (پمپ) افزایش می یابد.

در پمپ ها تغییرات انرﮊی سیال همواره به صورت تغییر فشار سیال مشاهده می گردد.

از پمپها برای انتقال سیال به یک ارتفاع معین و یا جا به جایی آن در یک سیستم لوله کشی و یا هیدرولیک استفاده می نمایند.

به عبارت کلی تر از پمپ برای انتقال سیال از یک نقطه به نقطه دیگر استفاده می کنند.

پمپها دارای انواع مختلفی هستند که هرکدام دارای کاربرد خاصی می باشند.

مهم‌ترین پمپهایی که در این واحد استفاده شده اند عبارت‌اند از:

تعریف پمپ
به طور کلی پمپ به دستگاهی گفته می شود که انرﮊی مکانیکی را از یک منبع خارجی اخذ و به سیال مایعی که از آن عبور می کند، انتقال می دهد.

مهم‌ترین پمپهایی که در این واحد استفاده شده اند عبارت‌اند از:

1.

پمپهای سانتریفوﮊ.

2.

پمپهای رفت و برگشتی.

3.

پمپهای چرخ دنده ای.

تاریخچه پمپ گریز از مرکز:
مطابق با نوشته های تاریخ نگار برزیلیRetiیک ماشین آبکش یا لجن کش که بایستی به عنوان نمونه اولیه پمپ گریز از مرکز شناخته شود، در یک مقاله در ابتدای 1475میلدی توسط مهندس ایتالیایی دوره رنسانس Francesco di Giorgio Martini به عرصه ظهور رسید.

پمپ های سانتریفیوز واقعی تا اواخر دهه 1600 توسعه نیافتند تا اینکه Denis Papin یک نمونه از آنرا با تیغه های صاف درست کرد و تیغه منحنی شکل توسط مخترع بریتانیایی John Appold در سال 1851 معرفی شد.

پمپ گریز از مرکز چگونه کار می کند:
یک پمپ گریز از مرکز بر اساس تبدیل انرژی جنبشی یک سیال جاری به فشار ایستا کار می کند.

این نحوه عمل بوسیله قانون برنولی توصیف می شود.

قاعده عملکرد پمپ گریز از مرکز را می توان با ملحظه تاثیر تکان دادن یک سطل آبه بر روی یک مسیر دایره ای شکل توسط یک طناب، نشان داد.

نیرویی که آب را به کف سطل فشار می دهد، نیروی گریز از مرکز است.

اگر یک سوراخ در کف سطل تعبیه شود، آب از طریق این سوراخ جریان می یابد.

از این گذشته اگر یک لوله ورودی در بالی سطل تعبیه شود، جریان آب به بیرون سوراخ منجر به تولید یک خلء موضعی در داخل سطل خواهد شد.

این خلء آب را از یک منبع در سمت دیگر لوله ورودی به داخل سطل خواهد کشید.

بدین روش یک جریان پیوسته از منبع و به بیرون سطل بوجود می آید.

در رابطه با پمپ های گریز از مرکز، سطل و سرپوش آن متناظر با قاب پمپ، سوراخ و لوله ورودی متناظر با ورودی و خروجی پمپ هستند و طناب و بازو متناظر کار پروانه را انجام می دهد.

پمپ گریز از مرکز پمپی است که از یک پروانه گردان بمنظور افزودن فشار یک سیال استفاده می نماید.

پمپ های گریز از مرکز عموما برای جابجا کردن سیال از طریق یک سیستم لوله کشی کاربرد دارد.

سیال در امتداد یا نزدیک محور چرخان وارد پروانه پمپ گشته و بوسیله این پروانه شتاب می گیرد و به سرعت به سمت بیرون و به داخل یک پخش کننده یا محفظه حلزونی جریان می یابد که از آنجا به درون سیستم لوله کشی پائین جریان خارج می گردد.

تیغه های روی پروانه بطور تصاعدی از مرکز پروانه پهن می شوند که سرعت را کاهش داده و فشار را افزایش می دهد.

این امکان به پمپ گریز از مرکز اجازه می دهد تا جریان های پیوسته با فشار بال ایجاد نماید.

دسته بندی پمپ های گریز از مرکز:
پمپ های گریز از مرکز را می توان به چند صورت دسته بندی نمود.

یک نحوه دسته بندی بر اساس جریانی است که بوجود می آورند که متشکل از سه دسته هستند:
-1 پمپ های جریان شعاعی: در نوع شعاعی فشار سیال کامل توسط نیروی گریز از مرکز تامین می شود.

از این نوع پمپ در مواردی که می خواهند دبی خوبی در اختیار داشته باشند استفاده می شود.

-2 پمپ های جریان مختلط: در این نوع پمپ، قسمتی از فشار توسط عمل بالبری یا راندن تیغه ها بر روی سیال صورت می گیرد و قسمتی دیگر بوسیله نیروی گریز از مرکز تامین می شود.

3 پمپ های جریان محوری:
دراین پمپ ها فشاره باعمل پیش رانیه وبالابری تیغه ها برروی سیال بوجود می آید.

در حالت کلی از پمپ های جریان محوری هنگامیه که افزایش فشار لازم باشد استفاده می کنند و از پمپ های جریان شعاعی بمنظوره تولید دبی سود می برند .

دو جز اصلی پمپ های گریز از مرکز مرکز پروانه وتیغه هستند .

پروانه ها: نقش پروانه ها در پمپ گریز از مرکز تامین لزم برای سیال می باشد.

در پمپ
ها دو نوع پروانه پایه ای وجود دارند:
-1 مارپیچی
-2 توربینی
پروانه های توربینی با تیغه های پخش کننده احاطه شده اند که مسیر بتدریج پهن شونده ای فراهم می آورند تا سرعت آب را به آهستگی کاهش دهند.

بنابراین هد سرعت به هد فشار تبدیل می شود.

پروانه مارپیچی با ویژگی نداشتن تیغه های پخش کننده مشخص می شوند.

در عوض پروانه آن درون محفظه ای که حلزونی شکل است قرار گرفته و سرعت آب به دلیل ترک کردن پروانه کاهش می یابد که همراه با افزایش فشار می باشد.

انتخاب بین این دو نوع پروانه بسته به شرایط استفاده تغییر می کند.

نوع مارپیچی بدلیل ظرفیت بال و هد مصرفی پائین در چاه های کم عمق معمول ترجیح داده می شوند.

نوع توربینی در چاه های آب عمیق استفاده می شود.

تیغه: تیغه نقش راندن مایع به خروجی پمپ را دارد که سرعت را به فشار تبدیل می نماید.

جزء تیغه در داخل پمپ که معمول به پروانه متصل است به نوبه خود دارای شکل های گوناگونی است.

دسته بندی شکلی تیغه ها را می توان به طور کلی به دو دسته تقسیم نمود: -1 صاف -2 مارپیچ که این دسته بندی نیز می تواند منجر به دسته بندی کلی در مورد پروانه ها گردد .

مزایا و معایب استفاده از پمپ گریز از مرکز: - از مزایای پمپ گریز از مرکز می توان به ویژگی تولید یک جریان هموار و یکنواخت اشاره نمود.

برخی انواع پمپ های گریز از مرکز مقداری شن نیز پمپ می کنند و در کل مطمئن و دارای عمر کاری خوبی می باشند.

- از معایب این پمپ های می توان به از دست دادن سطح کیفی راه اندازی اشاره نمود که بعد از راه اندازی رخ می دهد.

همچنین راندمان این پمپ ها وابسته به کار تحت هد و سرعت طراحی می باشد.

- در راه اندازی یک پمپ گریز از مرکز از آنجائیکه این پمپ ها از مکش استفاده می کنند قابلیت پمپ کردن هوا را ندارند.

پس بعنوان یک نتیجه پمپ و لوله بایستی از آب پر باشند تا مشکلی در پمپ آب بروز نکند.

نابالنسی در پمپ های گریز از مرکز: وقتی اجزاء چرخان پمپ نابالنس باشند، ارتعاش حاصل از عضو چرخان نابالنس می تواند ترسناک باشد.

این ارتعاش می تواند موجب لرزش سطح زمینی که دستگاه روی آن قرار گرفته است شود، دستگاه های اطراف آن در جای خود تکان می خورند، پیچ های نگه دارنده شل می شوند و قطعات می شکنند.

یک عضو چرخان نابالنس یر روی یاتاقان های خود نیرو اعمال می کند و آنرا از طریق سازه خود به بیرون منتقل می نماید و نهایتا این نیرو به فندانسیون می رسد.

دلیل بروز نابالنسی: -1 خمش یا قوس برداشتن بین یاتاقان های تکیه گاهی -2 وزن معلق تحت نیروی ثقل محور محرک را خمیده می کند -3 ماده یا سیال غیریکنواخت توزیع شده در روتور -4 قطعات هرز و لق شده بر روی روتور -5 قطرهای مختف المرکز بر روی روتور که ناشی از ساخت می باشد و قطعات روی روتور هم مرکز نشده اند -6 هم تراز نبودن مسیر رانش با محور روتور -7 کوپلینگ های راننده لق از پشت هم پرش می کنند -8 از بین رفتن تلرانس های بین قطعات مونتاژ شده بر روی روتور -9 شانه ای های روی روتور خارج از میدان محور دوران ساخته شده اند -10 خلل و حفره های روی روتور -11 هم تراز نبودن یاتاقان ها به محور نیرو وارد کرده و آنرا قوس می دهد ارتفاع مکش در پمپها ارتفاعی که یک پمپ سانتریفوژ بتواند بالاتر از سطح آزاد آب قرار گیرد ارتفاع مکش نامیده می شود .

ارتفاع مکش مناسب برای پمپهای گریز از مرکز بستگی به عوامل زیردارد : 1- سرعت گردش پمپ 2- دبی پمپ 3- ارتفاع مکانیک پمپ 4- افت فشار در داخل پمپ 5- درجه حرارت محل نصب پمپ 6- ارتفاع محل نصب پمپ نسبت به سطح دریا که عوامل فوق سبب افزایش و یا کاهش ارتفاع مکش می گردد.

فی المثل اگر سرعت گردش و ارتفاع مکانیکی پمپ ثابت باشد هر اندازه دبی پمپ بیشتر باشد عمل مکش کمتری احتیاج است.

و یا اگر دبی پمپ ثابت باشد هر اندازه ارتفاع مکانیکی پمپ زیادتر باشد عمل مکش کمتری سلامتی پمپ را تضمین خواهد نمود .

و یا اگر دبی پمپ ثابت باشد، هر اندازه سرعت گردش پمپ بیشتر باشد عمق مکش را کمتر باید انتخاب نمود.

گذشته از آن اصولاً با کم شدن فشار هوا ، درجه حرارت لازم جهت تبخیر آب در آن محیط کم می گردد بطوریکه در فشار مطلق 2/0 تا 5/0 اتمسفر در لوله های مکش پدیده تبخیری در آب رخ می دهد و سبب قطع جریان آب در لوله مکش می گردد .

بطور تئوری ارتفاع مکش پمپ برابر با یک اتمسفر (10 متر آب) می باشد لیکن عوامل زیر سبب کاهش ارتفاع مکش می گردند: 1- ارتفاع نظیر فشار بخار مایع hp 2- ارتفاع نظیر فشار در اثر سرعت در لوله مکش.

hv 3- ارتفاع نظیر افت های لوله و زانوئی و سه راهی دیگر متعلقات مربوطه hr ارتفاع مکش باشد داریم : hs = 10 – (hp + hv + hr) عملاً میزان دقیق hs برای عملکرد سالم و مناسب پمپ حداکثربرابر 5/4 الی 6 مترمی باشد .

برای جلوگیری از اشکالات پمپ ، باید حتی المقدورسعی نمود پمپ را در ارتفاع پایین تر ازسطح آزاد آب قرار داده و در فاصله بین لوله مکش که به داخل آب فرورفته است و اتصال لوله به پمپ از اتصالاتی نظیر زانوئی و شیر یک طرفه و سه راهی ، شیرفلکه ، تبدیلات و غیره جلوگیری نموده و برای کم شدن افت های فشار ، قطر لوله کمی بزرگتر از حد محاسبه بوده و ضریب اصطکاک داخل لوله (f) کم باشد ، قطر لوله مکش باید در تمام مسیر یکنواخت و در صورت امکان شیبی معادل 5 درهزار از منبع مکش به طرف پمپ داده شود.

مهمترین ترکیبات عمومی مواد ساختمانی پمپها عبارتند از: مواد: پمپهای سانتریفیوژ که معمولا به بازار عرضه می شوند دارای ترکیبات برنزی، تمام برنزی ،یا دارای ترکیب آهنی می باشند .

در ساختار نیمه برنزی ،پروانه خلاف شافت (اگر بکار برده شده باشد ) و رینگهای سایشی برنزی خواهد بود و محفظه از چدن است .

این مواد ساختمانی برای قسمتهای از پمپ می باشد که در تماس با پمپاژ شده می باشد .

محفظه آببندی (stuffing box) :آن قسمت از پمپ است که شفت گردننده وارد محفظه پمپ می شود .

برای جلوگیری از نشت اب از محفظه ، یک آب بند مکانیکی یا نوار آببندی بکار می رود .پمپها با اب بندی مکانیکی((mechanical seal بطور موفقیت آمیز در موارد گوناگون بکار برده می شوند.آب بندهای داخلی درون محفظه آببندی عمل میکند درصورتی که آببندهای خارجی دارای اجزاء دورانی( rotatig element) خودشان در بیرون محفظه آببندی می باشند .

بسته به آببندی پمپ و مایعی که پمپاژ می شود محدودیتهای در فشار و دمای مایع وجود دارد .

جنس ماده ابندی پس از انکه نوع سیال پمپاژ شونده و دما و فشار ان تعیین شد ، توسط کارخانه سازنده تعیین می شود .پمپها با نوار آب بندی بویژه در جاهایی که مواد سایینده که همراه اب وجود دارد بکار سیستم اسیب نمی رساند بطور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند .مقداری نشت باید وجود داشته باشد تا سطح بین ماده نوار و شفت را روانکاری و سرد کند .

بوش شفت و شفت موتور یا پمپ را بویژه با نوار اببندی ، محافظت می کنند .

( Typical Stuffing Arrangement (description of parts رینگهای سایشی برای پروانه یا محفظه آب بندی بکار برده می شود ،انها قابل تعویض بوده و از سایش پروانه یا محفظه جلوگیری میکنند .

بلبرینگها غالبا زیاد بکار برده می شوند مگر در پمپهای سیلکولاتر ،که یاتاقانهای موتور و پمپ از نوع بوش می باشد .

رینگ تعادل : در طرف پشت پروانه های بسته تک مکشه می باشد تا بار محوری را کاهش دهد.پروانه های دارای دو ورودی بطور ذاتی از لحاظ محوری بالانس می باشند.

سرعتهای کار نامی موتور ممکن است در محدود 600 تا 3600 دور در دقیقه انتخاب شوند (سازندگان پمپ بایستی سرعت بهینه پمپ را برای هر نیاز پمپاژ بخصوص با در نظر گرفتن راندمان ، قیمت و صدا و نگهداری بدست اورد .)نمونه ای از سطح مقطع یک پمپ سانتریفوژ مجهز توسط انستیتوی هیدرولیک در شکل نشان داده شده است بیشتر قسمتهای که قبلا شرح داده شد در روی شکل مشخص است .

پمپ ها: Pump به طورکلی پمپ به دستگاهی گفته می شود که انرژی مکانیکی رااز یک منبع خارجی اخذ و به سیالی که ازآن عبورمی نمایدانتقال دهد.درنتیجه انرژی سیال بعدازخروج از ماشین افزایش می یابد .پمپ ها رابرمبنای نحوه انتقال انرژی به سیال به دودسته تقسیم بندی می کنند: 1ـ پمپ های دینامیکی:که انتقال انرژی ازآنها به سیال به طوردائمی است .

2ـ پمپ های جابجایی:که انتقال انرژی ازآنها به سیال به صورت متناوب یا پریودیک است.

می توان پمپ هارابراساس نحوه عملکردشان به گونه ای دیگرنیز دسته بندی کرد: 1ـ پمپ های سانتریفوژ(جریان شعاعی)2ـ پمپ های محوری3ـ پمپ های نیمه سانتریفوژ(یا باجریان مختلط) 1ـ پمپ سانتریفوژ(شعاعی):عملکرداین پمپ به این صورت است که درآن سیال موازی محور واردچرخ پمپ شده وعمود برآن ازچرخ خارج می گردد.این پمپ ها معمولاً برای ایجادفشارهای بالا دردبی های کم به کارمی روند.بنابراین اغلب پمپ های سانتریفوژ توانایی خوبی درایجادفشارهای بالادارند.پمپ های سانتریفوژ شایع ترین نمونه ازپمپ هاهستند .

2ـ پمپ های محوری:سیال موازی محور وارد پمپ می گردد و به طور موازی نسبت به محور ازچرخ خارج می گردد .این پمپ ها برای ایجادفشارها و دبی های متوسط به کار می روند.

3ـ پمپ های نیمه سانتریفوژ(مختلط): سیال موازی محور وارد چرخ پمپ می گردد و به طورمایل نسبت به محورازچرخ خارج می گردد.این پمپ ها برای ایجادفشارها و دبی های متوسط به کارمی روند .این پمپ هانسبت به پمپ های سانتریفوژتوانایی بیشتری دراستفاده وبه کارگیری دبی های یالا رادارند .

مبانی وکاربردپمپهای گریز از مرکزcentrifugal pump اصول کار کلیه این پمپ هابراساس استفاده ازنیروی "گریزاز مرکز" پایه گذاری شده است .

هرحجمی که دریک مسیردایره ای یامنحنی الشکل حرکت کند ، تحت تاثیرنیروی گریزازمرکز واقع می شود .جهت نیروی مذکور طوری است که همواره تمایل داردکه جسم را ازمحوریامرکز دوران دورسازد .

پمپهای گریز از مرکز ماشین هایی هستند که با استفاده از نیروی گریز از مرکز ( عکس العمل‌سیال در برابر نیروی مرکز گرا ) سیالات را جابه جا می‌کنند .

در ادامه به موارد مهم در موضوع سیالات اشاره می شود .

نیروی وزن باعث می شود که اگر سیال در یک ارتفاع باشد به ارتفاع پایین تر جریان یابد .

انرژی‌پتانسیل ، انرژی است که در سیال ذخیره می شود و مایع دارای فشار بالاتر انرژی پتانسیل بیشتری‌ دارد ، بنابراین سیال از سطوح با فشار بالا به سطوح با فشار پایین جریان می یابد .

در صورتی که فشار دو مخزن برابر باشد یا اینکه اختلاف ارتفاع نداشته باشند سیال میان آنهاجریان نمی یابد .

بنابراین در این حالت ها نیاز به استفاده از پمپ داریم .

همچنین میتوان از پمپ ‌به منظور افزایش مقدار سیال جابه جاشده ، ( دبی) استفاده کرد .

پس میتوان نتیجه گرفت یک پمپ با افزایش انرژی سیال آنرا جابجا می کند .

در پمپ‌ های سانتریفیوژ این عمل توسط پروانه انجام می شود ، که با چرخاندن ‌سیال انرژی آن را می افزاید .

سیال با عبور از ورودی پمپ وارد چشم ( مرکز ) پروانه می‌گردد و با دوران پروانه از لبه آن خارج می‌گردد .

هر چه سرعت پروانه بیشتر باشد سیال سریعتر جابجامی شود .

در زیر یک نمونه محفظه و پروانه نشان داده شده است.

هنگامی که سیال وارد پوسته( محفظه) می شود سرعت‌آن کاهش‌ می‌یابد .

چون سرعت سیال‌کاهش می یابد فشار آن افزایش یافته و از طرف دیگر چون سیال با فشار زیاد در لبه و دور از چشمی خارج می‌گردد باعث ایجاد یک ناحیه کم فشار در چشمی شده که در اثر آن‌جریان سیال به درون چشمی امکان پذیر می‌گردد .

( اختلاف فشار ) وقتی سیال به خارج پمپاژ می شود سرعت آن افزایش می یابد این افزایش سرعت در خروجی‌ به شکل فشار بسیار زیاد و بخشی از آن در محفظه به صورت فشار نمایان می شود .

قسمت های اساسی یک پمپ گریزازمرکز عبارتنداز: 1.

الکترومتور: که شامل قسمت الکتریکی پمپ است .

کوپل یا هم محور سازی :که متصل کننده الکترومتر به شافت (محور )پمپ است .

هوس برینگ: که محل قرار گیری برینگها می باشد 4.

مکانیکال سیل: که محل آب بندی پمپ و جدا کننده سیال پمپاژ شده و قسمت مکانیکی پمپ می باشد 5.

پره های پمپ :که با توجه به نوع کاربرد دارای انواع مختلفی می باشد .

مکانیکال سیل: مکانیکال سیل یا محفظه آب بند قسمتی است که در حد فاصل بین برینگها و پروانه پمپ قرار گرفته است و از مهمترین قسمتهای پمپ می باشد چرا که وظیفه آن جلوگیری از ورود سیال به درون برینگهاو بر روی شفت می باشد .

مکانیکال سیل بوسیله منبع سیلیپات روغن خنک کاری می شود (منبع سیلیپات برای خنک کاری است که روغن آن دارای ویسکوزیته بالایی است و گاهی نیز از خود سیال برای خنک کاری مکانیکال سیل استفاده می شود برای برینگها نیز از یک گیج روغن برای خنک کاری استفاده می شود که دارای ویسکوزیته کمتری است .

A Simple Mechcanical Seal بطور کلی می توان گفت از قسمتهای زیر تشکیل شده است : سیل(محفظه آب بند):قسمتی می باشد که در اطرف شافت قرار می گیرد و مانع از خوردگی شافت می شود و معمولا جنس آن از فولاد ضد زنگ است محفظه فنرها (spring box):محفظه ای که دارای تعدادی حفره میباشد و در انها تعدادی فنر قرار میگیرد و بر روی سیل قرار می گیر و بر روی فنرها یک حلقه باز قرار می گیرد و بر روی این حلقه نشیمنگاه (سیت) قرار می گیرد و ازاین فنرها برای فشردگی بیشتر استفاده می شود .

نشیمنگاه (سیت ): حلقهای از جنس کربن استیل می باشد که در واقعه پایه یا نشیمنگاه می باشد و در نزدیکی برینگها قرار دارد .

آب بندی صحیح پمپها: ۱.

باید جنس طناب آب بندی بگونه ای انتخاب شود که حداقل اصطکاک بین شفت و طناب باشد (با انتخاب روانساز مناسب نیز امکان پذیر است ) .

۲.

مقدار کمی از سیال به صورت یک فیلم بین شفت و طناب قرار گیرد و مو جب روانکاری شود پس در این نوع آب بندی مقدار کمی نشتی الزامی است .ولی درجه حرارت محفظه آب بند باید ثابت باشد و بالا نرود .

۳ .

میزان سایش طناب آب بند به شفت رابطه مستقیمی با سرعت چرخش و قطر شفت دارد در یک سرعت چرخشی ثابت هر میزان که قطر شفت بیشتر باشد میزان سایش نیز بیشتر است .

۴ .

در موقعی که سیال پمپ شونده دارای ذرات معلق جامد باشد امکان نفوذ ذرات موجود در نشتی بین شفت وطناب آب بندی بسیار زیاد است که موجب از بین رفتن شفت و طناب می شود.برای جلو گیری از این مشکل باید از یک سیستم آب بندی اضافی در محفظه انتهای گلند استفاده شود به این ترتیب که ابتدا یک یا چند طناب آب بندی در محفظه گلند قرار داده سپس یک رینگ تو خالی در پشت انها قرار می گیرد و حلقه های بعدی طناب بعد از این رینگ قرار می گیرند.در محل قرار گرفتن رینگ یک سوراخی در محفظه گلند در نظر می گیرند که سیال تمیز را بین حلقه های طناب می راند فشار این سیال یک تا دو بار بیشتر از فشار دهش پمپ است.

در این حالت هم نشتی بسمت داخل محفظه پمپ و هم از انتهای گلند بطرف بیرون جریان دارد و باعث جلوگیری از رانش ذرات معلق بین طناب آب بندی و شفت می شود .

---------------------- پمپ دوّار پمپ دوّار ، یک نوع پمپ جابجایی مثبت است که مایع را ممکن است به دو طریق پمپ کند: دورانی خاص و مخلوطی از دوران و نوسان.

هر پمپ دوّار به‌طور کلی از یک محفظه ساکن درست شده که در این محفظه یک موتور بوسیله نیروی یک محرک خارجی می‌گردد.

حرکت روتور اجرا ، پمپ کننده را به حرکت در می‌آورد.

پمپهای دوّار با طرحهای گوناگون و متنوع ساخته شده‌اند که معمولترین آنها عبارتند از: چرخ دنده داخلی و خارجی ، یک پیچی و چند پیچی ، تیکه‌ای ، پره‌ای نفرشی ، پره‌ای نوسانی ، بادامک پیستونی می‌باشد.

این پمپها لازم است با سرعت دورانی زیاد و در حدود 5000 دور در دقیقه و یا بیشتر کار نمایند.

حرکت پروانه: در جهت عمود بر فرو رفتگی پره ها در پمپ ها می باشد.

پمپ های سانتریفیوژ از پرکاربردترین پمپ هائی است که در صنعت کاربرد فراوان دارد.

مزیت این نوع پمپ ها این است که در اثر گذر حجمی سیال در آنها یکنواخت می‌شود.

پمپ های سانتریفیوژ را بر حسب نوع آن ها به انواع زیر تقسیم بندی می‌کنند: از نظر وضعیت طبقات که ممکن است یک طبقه و یا چند طبقه باشند.

از نظر مقدار آبدهی و هد که ممکن است بصورت کم ، متوسط و زیاد باشند.

از نظر نوع پروانه ، تعداد تیغه.

اجزای یک پمپ سانتریفوژ موتور ، که باعث حرکت دورانی محور می گردد.

پوسته جداره لوله رانش لوله مکش محفظه بین پوسته و پروانه پروانه پمپ شامل پره‌هایی می‌باشد که به نحوی ساخته شده‌اند تا جریان داخل پمپ حتی امکان یکنواخت باشد.

انواع پروانه‌های پمپهای سانتریفوژ انواع پروانه‌های معمولی پروانه ممکن است به یک صفحه متصل باشد یا بین دو صفحه قرار داشته باشد یا آزاد باشد.

مایع در جهت محور وارد بدنه پمپ می‌شود و سیال ورودی بوسیله پره‌های پروانه دریافت شده و به داخل یک پیچک که مماس بر پمپ می‌باشد تخلیه می‌گردد.

آب بندی پمپ های سانتریفوژ مسئله ای بسیار مهمی است که در صورت عدم رعایت آن باعث کاهش راندمان عمل پمپ می‌گردد.

انواع پمپ های گریز از مرکز: پمپ پره مستقیم ( شعاعی) پمپ تیغه خمیده ( volute ) پمپ مارپیچ پمپ پره مستقیم: در این گونه پمپ ها یک مجرای ورودی در مرکز پروانه پمپ قرار گرفته که سیال از طریق آن وارد محفظه می شود در این حین حرکت دورانی سیال موجب ایجاد یک فشار به قطر خارجی پروانه می شود.

که باعث ایجاد جریان شده و پروانه را با سرعت و فشار زیادی ترک گفته و از طریق خروجی خارج شده.

پمپ تیغه خمیده ( volute ) : این نوع پمپ ها علاوه بر قسمت های داخلی که به پره های منحنی شکل مجهز می باشد حتی درپوش آن هم به پره های منحنی شکل مجهز شده.

در این گونه پمپ شکل پمپ یک تغییر خاصی دارد که حالت مارپیچ به خود دارد.

زمانی که سیال وارد محفظه پمپ شده پره ها سیال را به تلاطم در آورده اما به فرم مارپیچ این کار انجام می شود.

و سیال را به دیواره چسبانده و سپس آن را خارج کرده.

همزمان با گردش پروانه آب به دیواره چسبیده می شود و وارد مجرای مارپیچی شده.

توجه کنید که فرآیند کار تمامی پمپ های گریز از مرکز یکسان است ولی کمی با هم تفاوت دارند.

پمپ مارپیچ: این پمپ ها به شکل یک منحنی مارپیچ می باشند که به گرد یک نقطه دوران می کنند و دارای فاصله یکسان و ثابتی می باشند که از مرکز خود دور می شوند.

حالت مارپیچ به شکل پوسته داخلی پمپ اطلاق می شود که فرم مارپیچ به خود می گیرد.

این شکل پمپ یک مزیت خوب به پمپ می دهد تا بتواند سیال را به راحتی خارج کند.

پس نتیجه این می شود که مجرای مارپیچی شکل سیال را جمع کرده و به سمت دریچه خروجی هدایت کرده.

یکی دیگر از مزیت های این نوع پمپ ها این است که سرعت در تمامی نقاط پمپ یکسان است ولی در هنگام خروج سرعت کمی کاهش یافته.

می دانید که فشار با سرعت رابطه عکس دارد زمانی که سرعت کم شده فشار زیاد شده حال برای اینکه فشار را بیشتر کنند سطح مقطع خروجی پمپ را افزایش داده.

پمپ ها تک مرحله ای (Single Stage ): پمپ های دو مرحله ای: پمپ های چند مرحله ای: پمپ ها تک مرحله ای (Single Stage ): این پمپ ها برای مواردی طراحی شده اند که ارتفاع خروجی آن ها کمتر از 1000 فوت (305 متر) باشد کاربرد دارد.

اما مهمترین ایرادی که از این گونه پمپ ها می توان گرفت این است که ارتفاعی که سیال را می تواند پمپ کنند بسیار کم می باشد.

این نوع پمپ ها به دو صورت طراحی می شوند: پمپ های تک مرحله ای ثابت: پمپ های تک مرحله ای متحرک (Portable ): پمپ های تک مرحله ای ثابت: این پمپ برای زمانی است که بخواهیم یک سیال را از یک چاه کم عمق یا مصارف عمومی و کار در منزل مورد استفاده قرار می گیرد.

پمپ های تک مرحله ای قابل حمل: این پمپ برای موتورهای برقی و گازوئیلی یا بنزینی استفاده می شود.

بیشتر شرکت های ساختمانی از این نوع پمپ ها استفاده می کنند زیرا قابلیت حمل به هر نقطه را دارد و برای هر نوع عملیاتی توانایی وقدرت مناسبی دارند.

پمپ های چند مرحله ای: دیگر در رابطه با پمپ های دو مرحله ای صحبت نمی کنم زیرا ساختاری شبیه به پمپ های چند مرحله ای دارد.

این پمپ ها برای زمانی طراحی شده اند که بخواهیم یک سیال را به ارتفاع زیادی پمپاژ نماییم به همین دلیل این پمپ ها با استفاده از ساختاری که برای آن ها طراحی کرده اند مناسب می باشند.

در این پمپ ها از یک مرحل های وجود دارد تا 10 و بیشتر به طوری که هر مرحله را می توان یک پمپ تک مرحله ای فرض کرد.

ارسال سیال در این گونه پمپ ها به صورت افزاینده می باشد که ابتدا در مرحله اول سیال ورودی به دوبخش تبدیل شده و میزانی فشار به آن اضافه می شود و سپس در مرحله بعدی باز سیال به دو بخش تقسیم شده و میزان دیگری فشار به ماده ما اضافه شده و باز در مرحله بعدی سیال به اندازه فشار دلخواه رسیده و حال از جمع زدن کل این مراحل عدد 8 بدست می آید که پمپ 8 مرحله ای نامیده می شود و این طریقه محاسبه و کارکرد پمپ های چند مرحله ای بود که به صورت خلاصه توضیح دادم.

پمپ های پره ای : به طور کلی پمپ های پره ای به عنوان پمپ های فشار متوسط در صنایع مورد استفاده قرار می گیرند.

سرعت آنها معمولا از 1200 rpm تا 1750 rpm بوده و در مواقع خاص تا 2400 rpm نیز میرسد.

بازده حجمی این پمپ ها 85% تا 90% است اما بازده کلی آنها به دلیل نشت های موجود در اطراف روتور پایین است ( حدود 75% تا 80% ).

عمدتا این پمپها آرام و بی سر و صدا کار می کنند ، از مزایای جالب این پمپ ها این است که در صورت بروز اشکال در ساختمان پمپ بدون جدا کردن لوله های ورودی و خروجی قابل تعمیر است.

فضای بین روتور و رینگ بادامکی در در نیم دور اول چرخش محور ، افزیش یافته و انبساط حجمی حاصله باعث کاهش فشار و ایجاد مکش می گردد، در نتیجه سیال به طرف مجرای ورودی پمپ جریان می یابد.

در نیم دور دوم با کم شدن فضای بین پره ها سیال که در این فضاها قرار دارد با فشار به سمت خروجی رانده می شود.

همانطور که در شکل می بینید جریان بوجود آمده به میزان خروج از مرکز(فاصله دو مرکز) محور نسبت به روتور پمپ بستگی دارد و اگر این فاصله به صفر برسد دیگر در خروجی جریانی نخواهیم داشت.

مپ های پره ای که قابلیت تنظیم خروج از مرکز را دارند می توانند دبی های حجمی متفاوتی را به سیستم تزریق کنند به این پمپ ها ، جابه جایی متغییر می گویند.

به خاطر وجود خروج از مرکز محور از روتور(عدم تقارن) بار جانبی وارد بر یاتاقان ها افزایش می یابد و در فشار های بالا ایجاد مشکل می کند.

برای رفع این مشکل از پمپ های پره ای متقارن (بالانس) استفاده می کنند.

شکل بیضوی پوسته در این پمپ ها باعث می شود که مجاری ورودی و خروجی نظیر به نظیر رو به روی هم قرار گیرند و تعادل هیدرولیکی برقرار گردد.

با این ترفند بار جانبی وارد بر یاتاقان ها کاهش یافته اما عدم قابلیت تغییر در جابه جایی از معایب این پمپ ها به شمار می آید .( چون خروج از مرکز وجود نخواهد داشت) پمپ های پیستونی پمپ های پیستونی با دارا بودن بیشترین نسبت توان به وزن، از گرانترین پمپ ها هستند و در صورت آب بندی دقیق پیستون ها می تواند بالا ترین بازدهی را داشته باشند.

معمولا جریان در این پمپ ها بدون ضربان بوده و به دلیل عدم وارد آمدن بار جانبی به پیستونها دارای عمر طولانی می باشند، اما به خاطر ساختار پیچیده تعمیر آن مشکل است.

از نظر طراحی پمپ های پیستونی به دو دسته شعاعی و محوری تقسیم می شوند.

پمپ های پیستونی محوری با محور خمیده (Axial piston pumps(bent-axis type)) : در این پمپ ها خط مرکزی بلوک سیلندر نسبت به خط مرکزی محور محرک در موقعیت زاویه ای مشخصی قرار دارد میله پیستون توسط اتصالات کروی (Ball & socket joints)به فلنج محور محرک متصل هستند به طوری که تغییر فاصله بین فلنج محرک و بلوک سیلندر باعث حرکت رفت و برگشت پیستون ها در سیلندر می شود.

یک اتصال یونیورسال ( Universal link) بلوک سیلندر را به محور محرک متصل می کند.

میزان خروجی پمپ با تغییر زاویه بین دو محور پمپ قابل تغییر است.در زاویه صفر خروجی وجود ندارد و بیشینه خروجی در زاویه 30 درجه بدست خواهد آمد.

پمپ های پیستونی محوری با صفحه زاویه گیر (Axial piston pumps(Swash plate)) : در این نوع پمپ ها محوربلوک سیلندر و محور محرک در یک راستا قرار می گیرند و در حین حرکت دورانی به خاطر پیروی از وضعیت صفحه زاویه گیر پیستون ها حرکت رفت و برگشتی انجام خواهند داد ، با این حرکت سیال را از ورودی مکیده و در خروجی پمپ می کنند.

این پمپ ها را می توان با خاصیت جابه جایی متغیر نیز طراحی نمود .

در پمپ های با جابه جایی متغییر وضعیت صفحه زاویه گیر توسط مکانیزم های دستی ، سرو کنترل و یا از طریق سیستم جبران کننده تنظیم می شود.

حداکثر زاویه صفحه زاویه گیر حدود 17.5 درجه می باشد.

پمپ های پیستونی شعاعی (Radial piston pumps) در این نوع پمپ ها ، پیستون ها در امتداد شعاع قرار میگیرند.پیستون ها در نتیجه نیروی گریز از مرکز و فشار سیال پشت آنها همواره با سطح رینگ عکس العمل در تماسند.

برای پمپ نمودن سیال رینگ عکس العمل باید نسبت به محور محرک خروج از مرکز داشته باشد ( مانند شکل ) در ناحیه ای که پیستون ها از محور روتور فاصله دارند خلا نسبی بوجود آمده در نتیجه مکش انجام میگیرد ، در ادامه دوران روتور، پیستون ها به محور نزدیک شده و سیال موجود در روتور را به خروجی پمپ می کند.

در انواع جابه جایی متغییر این پمپ ها با تغییر میزان خروج از مرکز رینگ عکس العمل نسبت به محور محرک می توان مقدار خروجی سیستم را تغییر داد.

پمپ های پلانچر (Plunger pumps) پمپ های پلانچر یا پمپ های پیستونی رفت و برگشتی با ظرفیت بالا در هیدرولیک صنعتی کاربرد دارند.

ظرفیت برخی از این پمپ ها به حدود چند صد گالن بر دقیقه می رسد.

پیستون ها در فضای بالای یک محور بادامکی (شامل تعدادی رولر برینگ خارج از مرکز) در آرایش خطی قرار گرفته اند.

ورود و خروج سیال به سیلندر ها از طریق سوپاپ ها(شیر های یک ترفه) انجام می گیرد.

راندمان پمپ ها (Pump performance): بازده یک پمپ بطور کلی به میزان تلرانسها و دقت بکار رفته در ساخت ، وضعیت مکانیکی اجزاء و بالانس فشار بستگی دارد.

در مورد پمپ ها سه نوع بازده محاسبه می شود: بازده حجمی که مشخص کننده میزان نشتی در پمپ است و از رابطه زیر بدست می آید ( دبی تئوری که پمپ باید تولید کند /میزان دبی حقیقی پمپ )=بازده حجمی بازده مکانیکی که مشخص کننده میزان اتلاف انرژی در اثر عواملی مانند اصطکاک در یاتاقان ها و اجزای درگیر و همچنین اغتشاش در سیال می باشد.

= بازده مکانیکی (قدرت حقیقی داده شده به پمپ /قدرت تئوری مورد نیاز جهت کار پمپ ) - بازده کلی که مشخص کننده کل اتلاف انرژی در یک پمپ بوده و برابر حاصضرب بازده مکانیکی در بازده حجمی می باشد.