1- تعریف پمپ

پمپ دستگاھی است که انرژی مکانیکی را به انرژی ھیدرولیکی تبدیل می کند و نتیجه آن افزایش انرژی پتانسیل (فشار سیال عبوری از پمپ) و یا انرژی جنبشی (سرعت سیال) وانتقال سیال می باشد. به صورت کلی پمپ ھا به دو رده پمپ ھای دینامیکی و پمپ ھای جابجائی مثبت تقسیم می گردند .
پمپ ھای دینامیکی پمپ ھائی ھستند که در آنھا انتقال انرژی به سیال به صورت دینامیکی می باشد. پمپ ھای جابجائی مثبت پمپ ھائی ھستند که سیال توسط آنھا جابجا می گردد . به عبارتی تفاوت دو نوع پمپ اشاره شده در نحوه انتقال انرژی به سیال است . با مثال زیر می توان تمایز دو نوع پمپ فوق را نشان داد . فرض کنید قرار است تکه سنگی از سطح زمین به ارتفاع ١٠ متری منتقل شود . این عمل را می توان به دو طریق انجام داد : روش اول این است که با بستن سنگ به یک تکه نخ و چرخاندن و رھا کردن ناگھانی آن سنگ به ارتفاع مورد نظر پرتاب کرد و در روش دوم می توان سنگ
را از طریق جابجا کردن (مثال استفاده از پلکان) به ارتفاع ١٠ متری منتقل کرد. ھمانطور که ملاحظه می شود در ھر دو روش انرژی خاصی به صورت پتانسیل به سنگ داده می شود ولی در روش اول به صورت دینامیکی (سرعت) و در روش دوم به صورت جابجائی و در نھایت سنگ به ارتفاع مورد نظر منتقل شده است .

1-2 تقسیم بندی پمپ ھا

ھمانطور که در تقسیم بندی نشان داده شده در زیر آمده است ھر کدام از دو رده پمپ ھای دینامیکی و جابجائی مثبت در انواع مختلفی در صنعت وجود دارد .

پمپ ھای گریز از مرکز

کاربرد پمپ ھای گریز از مرکز

پمپ ھای گریز از مرکز به لحاظ کاربرد گسترده ، ھزینه پایین ، و نگھداری وتعمیرات آسان ، اغلب در واحدھای صنعتی به کار گرفته می شوند.بیشتر این پمپ ھا برای انتقال آب وسایر سیالات سبک به کار می روند . پمپ ھای مزبور را می توان برای پمپاژ دوقاب ، خمیر و تراشھای چوب و یا مواد سنگین دیگر به کار گرفت .اما ھنگام پمپاژ این مواد باید شرایط خاصی را در نظر گرفت . تغییر پمپ ھای استاندارد به منظور انتقال مواد سنگین معمولا به پروانه ھایی با اندازه و اشکال متفاوت نیاز دارد .
شما حتما بعنوان عضوی از گروه نگھداری تعمیرات تا کنون یک پمپ گریز از مرکز را تعمیر کرده اید و یا در انجام تعمیر آن یاری رسانده اید .شاید متوجه شده اید که پس از پیاده کردن لوله ھا و بدنه پمپ ، کار بر روی قسمتھای داخلی آن نسبتا ساده است . ھمین سادگی تعمیرات ونیاز اندک بھ نگھداری وتعمیرات باعث شده است که کاربرد پمپ ھای گریز از مرکز تا این حد گسترش یابد . در اینجا به شرح قطعات داخلی و ساختمان پمپ می پردازیم .

طرز کار پمپ

طرز کار این پمپ بر اساس نیروی گریز از مرکز استوار است . ھمچنانکه سیال وارد دھانه ورودی یا به طرف بیرون رانده می شود . از آنجا - بخش مرکزی پمپ می شود در اثر چرخش پره ھا مطابق شکل ٣ که سرعت سیال در لبه بیرونی پروانه بیشتر است مقدار حرکت سیال افزایش می یابد . با ورود سیال بیشتر به داخل پمپ، مقدار حرکت سیال در بدنه پمپ که در بر گیرنده پروانه پمپ است افزایش می یابد. سپس این سیال با فشار از دھانه خروجی پمپ به بیرون رانده می شود .

1-3 تعریف قطعات پمپ

شکل 2-3 مقطعی از یک پمپ گریز از مرکز یک مرحله ای با مکش انتھای را نشان می دھد. از این شکل به عنوان مرجعی برای تعاریف ذیل استفاده نمایید . پمپ ھای کارخان شما ممکن است باتوجه به تفاوتی که در ساختار آنھا وجود دارد با پمپ ھای ارائه در این درس یکسان نباشد. لیکن تعاریف ارائه شده برای قسمتھای مختلف آنھا یکسان است .

بدنه پمپ :
محفظه ای است کھ پره ھای پمپ، محور وسیستم آب بندی آن را در بر می گیرد و مایع از میان آن جریان می یابد . معمولا بدنه پمپ از نوع حلزونی یا از نوع قطر افزاینده است .

محور پمپ :
بسته به نوع موتور مورد استفاده، محور پمپ می تواند بخشی از روتور موتور بوده ، و یا مستقل و بھ محور موتور جفت شده باشد . محور می تواند دارای یاتاقان مستقل بوده ، یا توسط یاتاقان ھای موتور نگھداشته شود. روش مورد استفاده به طراحی پمپ بستگی خواھد داشت.

پروانه پمپ :
قسمتی از پمپ است کھ نیروی زیادی به سیال وارد کرده تا سرعت ومقدار حرکت آن را افزایش دھد . منفذ مرکز پروانه را چشم پروانه می گویند تا که حدودی تعیین کننده ظرفیت پمپ است .

پره ھای پمپ :
قسمتھایی از پروانه اند کھ سیال را در داخل پمپ ھدایت می کنند .

shroud ( روپوش پروانه ) :
پره ھای پمپ را پوشانده و جریان سیال را در ناحیه پروانه محدود می نماید .

نقطه مکش :
محل ورود سیال به پمپ است کھ معمولا در نزدیکی مرکز بدنه آن قرار دارد . قطر برای عبور در این نقطه تا حدودی میزان آبدھی پمپ را تعیین می کند .

حلقه ھای سایش :
در تمام پمپ ھا در نظر گرفته نمی شود. اما اگر در نظر گرفته شوند معمولا قابل تعویص خواھند بود . بدین طریق یک آب بندی ھیدرولیک انجام می شود که کارایی پمپ را افزایش می دھد. علاوه بر این ، مقدار اندکی سیال از طرف رانش به طرف مکش پمپ باز گردانده می شود .

کاسه نمد :
موجب آب بندی جریان سیال در داخل پمپ می شود . کاسھ نمد میتواند سامل یک واحد آب بندی از نوع بافته شده قابل تعویض و قابل تنظیم یا از نوع مکانیکی باشد.

Diffuser (شیپوره ) :
معمولا در پمپ ھای گریز از مرکز استفاده نمی شود . لیکن ممکن است گاھی به منظور جھت دادن به جریان آب بکار گرفته شود . با استفاده از بدنه حلزونی از شیپوره کمتر استفاده می شود.

نقطه رانش یا تخلیه :
نقطه ای است که پمپ سیال را به سیستم لوله کشی می راند. برای نمایش قطعات پمپ از نوع ساده ، پمپ ھای یک مرحله ای با یک دھانه مکش استفاده شده است . اما پمپ ھای گریز از مرکز نیز در طرحھای چند مرحله ای با مکش دو گانه ساخته می شوند . نوع پمپ مورد استفاده بر حسب مقدار سیال پمپ شونده و فشار لازم تعیین میگردد . پمپ دوگانه بسیار شبیه پمپ با مکش واحد است ، با این تفاوت که در آن سیال از ھر دو طرف پروانه کشیده شده و از طریق یک دھنده خروجی رانده می شود.

بدنه پمپ ھا :
پمپ ھای گریز از مرکز در کارخانه ھا از لحاظ ساختمان و کاربرد با یکدیگر تفاوت دارند . از این رو ، بدنه پمپ ھا به صورت مختلف ساخته می شوند ، که چند مورد آنھا در شکل 3-5 نشان داده شده است. از این تصاویر می توان دریافت که انواع مختلف پمپ ھا با یکدیگر  تفاوتھای فیزیکی دارند . در ضمن جنس بدنه پمپ ھا می تواند از مواد مختلف مانند چدن ، فولاد ، برنزو یا آلیاژھای مقاوم در برابر خوردگی و سایش ساخته شود.

1-4 پروانه پمپ

پروانه پمپ مھمترین بخش پمپ می باشد ، چرا که اندازه ، شکل و سرعت آن ظرفیت پمپ را در تمام شرایط تعیین مینماید . نوع پروانه با تیغه ساده کونیک و با روپوش منفرد معمولا در صنایع کوچک به کار می رود . پروانه با تیغه ساده ھمچنین میتواند دارای دو روپوش باشد . نوع دیگر این پروانه دارای تیغه خمیده یا شعاعی است. این پروانه غالبا برای انتقال مواد شامل توده ھای جامد یا ذرات درشت معلق به کار می رود ، و سرعت بیشتری به ماده پمپ شونده می بخشد.

پروانه با تیغه شعاعی در دو طرح باز و بسته عرضه می شود . طرح باز آن دارای روپوش جزئی بوده که در مقایسه با پروانه ھای دیگر کوچکتر می باشد . روپوش این پروانه ھای نوع باز فقط قسمت پشت پروانه را می پوشاند . ارتفاع تیغه پروانه بسته به طرح و کاربرد مورد نظر می تواند
از نیم تا دو اینچ تغییر کند. قطر پروانه ھمراه با ظرفیت پمپ ، ارتفاع پروانه لازم را تعیین میکند .
نوع دیگر پروانه باز با روپوش کامل در قسمت پشت است که این پروانه معمولا در ردیف پروانه ھای نیمه باز قرار می گیرد ، چرا که روپوش کامل پشتی تشکیل یک دایره کامل داده وتیغه ھا از جلو قابل دسترسی اند .
قسمت مرکزی پروانه که بر روی محور نصب می شود ، توپی پروانه نام دارد . این توپی بسته به طرح واندازه پروانه میتواند کوچک یا بزرگ باشد . اگر پروانه از نوع مکش دوگانه باشد ، توپی معمولا در قسمت مرکزی باز بوده و دو توپی جداگانه بر روی محور نصب می شوند .
نوع مکش دو گانه بسیار شبیه نوع مکش واحد بوده ، با این فرق که در آن روپوش پشتیبان وجود ندارد . در عوض مرکز پروانه با مکش دوگانه دارای به اصطلاح روپوش ھای جزئی است که ، ھنگامی که به ھم متصل می شوند به شکل منحنی خواھند بود که آب را از دھانه مکش پروانه به نوک تیغه ھای تخلیه ھدایت می کنند. تیغه ھای ھر طرف در موقعت ھای مناسب قرار گرفته و پس از اتصال به صورت یک تیغه واحد در می آیند که در نزدیکی لبه بیرونی پروانه قرار دارد . روپوشھای بیرونی محفظه ای برای مواد پمپ شونده به وجود می آورند .
پروانه پمپ نیز مانند پوسته یا بدنه آن می تواند از چدن ، فولاد ، برنز ، برنج،لاستیک قالبی ، فایبرگلاس یا ھر ماده دیگری باشدکه با ماده پمپ شونده سازگار است . البته انواع دیگر پروانه نیز در پمپ ھا بکار می روند ، اما بیشتر در پمپ ھای انتقال مواد مخصوص یا پمپ ھایی با طراحی مخصوص استفاده می شوند . این پروانه ھا ھمراه با نوع پمپ مربوطه در درسھای آینده شرح داده خواھند شد . پروانه ھای که تا کنون مورد بحث قرار گرفته اند تنھا برای پمپ ھای تک پروانه استفاده می شوند . در پمپ ھای چند مرحلھ ای ، طراحی پروانه باید چنان با دقت صورت پذیرد که از اعمال نیروھای اضافی شعاعی وئیا محوری در ھر مرحله آن پرھیز شود . برای این منظور پروانه ھا معمولا پشت به پشت قرار می گیرند ، حتی اگر چند اینچ از یکدیگر فاصله داشته باشند. برخی پروانه ھا در قسمت پشت روپوش تیغه ھای کوچکی دارند که برای پمپ کردن آبھایی به کار می روند که در پشت پروانه قرار می گیرند . بدین طریق ، بار محوری پروانه ھای عادی نیز کاھش می یابد .

حلقه ھای سایش :
چنانکه به خاطر دارید حلقھ ھای سایش ، یک نقطه نشت سیال بین دھانه ھای مکش و رانش پمپ ایجاد میکنند . این نقطه نشت اجازه می دھد تا مقادیر کمی آب در پمپ گردش کرده ، و برخی از نیروھای شعاعی ومحوری ایجاد شده در داخل پمپ را خنثی نماید . این حلقه ھا معمولا به صورت قابل تنظیم طراحی می شوند تا فاصله مناسب بین پوسته و پروانه حفظ شود .

1-5 انواع توربو پمپ ھا :
ھمانطور کھ قبلا بیان شد ، توربو پمپ ھا مھمترین دسته از پمپ ھای دینامیکی ھستند . توربو پمپ ھا ماشین ھایی ھستند کھ بادریافت انرژی مکانیکی و ایجاد حرکت چرخشی تولید انرژی ھیدرولیکی نموده ، انرژی پتانسیل و جنبشی سیال عبوری را افزایش
می دھند . در این پمپ ھا پروانه عامل انتقال انرژی مکانیکی محور به سیال می باشد . با توجه به
پیشرفت تکنولوژی ساخت این پمپ ھا ، کاربرد آنھا در صنعت فراگیر شده به نحوی که اغلب
جایگزین پمپھای رفت وبرگشتی شده اند . توربو پمپ ھا را می توان بر اساس نوع حرکت سیال در
داخل آن به سه دسته تقسیم بندی کرد :

( الف ) پمپ ھای شعاعی (سانتیریفوژ کامل) Radial
در این پمپ ھا سیال در جھت محوروارد پروانه شده ودر جھت عمود بر محور از پروانه خارج میشود. موارد استفاده این پمپ ھا دبی ھای کم و ھد زیاد می باشد .

( ب ) پمپ ھای مخلوط (نیمه سانتریفوژ) Mixed
در این پمپ ھا سیال در جھت محور وارد پروانه شده و بطور مورب نسبت به محور از آن خارج می شود . موارد استفاده این پمپ ھا در دبی وھد ھای متوسط می باشد .

(ج ) پمپ ھای محوری Axial
در این پمپ ھا سیال در جھت محور وارد پروانه شده و در امتداد آن نیز خارج میشود . موارد استفاده این پمپ ھا در دبی ھای زیاد و ھد کم می باشد.

1-5-1 اجزاء اصلی توربو پمپ ھا :
توربو پمپ ھا دارای سه جزء اصلی می باشند .  این اجزاء عبارتند از ھدایت کننده ، پروانه یا چرخ و کاھش دھنده یا جمع کننده .

الف )ھدایت کننده :
ھمانطور که از نام این جزء مشخص است ، وظیفه این جزء ھدایت سیال به داخل این پمپ ( پروانه) است به نحوی که سیال بطور مماس بر پره ھای پروانه وارد آن شود . در غیر این صورت برخورد سیال با پره ھا با زاویه متفاوت منجر به ایجاد گردابه در سیال و افت موضعی می شود .
شکل 2-2 یک توربو پمپ و اجزای آن را نشان می دھد . ھدایت کننده در این پمپ قسمتی از پوسته می باشد .

ب ) پروانه با چرخ ( Impeller ):
این جزء مھمترین قسمت پمپ است که متحرک بوده و  وظیفه اصلی آن انتقال انرژی مکانیکی روتور به صورت جنبش یو پتانسیل به سیال است . سیال از وسط پروانه واردآن شده با توجه به نیروی گریز از مرکزی که از طرف پروانه به آن اعمال می شود به بیرون پرتاب می گردد .
ھمانطور که در شکل 2-2 مشخص است پروانه بر روی محور پمپ  تعبیه شده و به ھمراه آن می چرخد .
ج ) کاھش دھنده یا جمع کننده :
این قسمت در خروجی پمپ وبعد از پروانه قرار دارد.نقش آن علاوه بر جمع کردن و ھدایت سیال به بیرون تبدیل سیال خروجی از پروانه به فشار می باشد .
البته این نقش علاوه بر جمع کردن سیال و ھدایت آن به بیرون می باشد .در شکل 2-3 جمع کننده در پوسته پمپ و درست دور تا دور پروانه قرار دارد ؛ به نحوی که سیال پس از خروج از پروانه لازم است از این مجرای واگرا عبور کرده ، سپس به لوله خروجی ھدایت شود .
با توجه به قانون برنولی و از آنجا که سرعت سیال درحین عبور از این مجرا که به حلزون موسوم است ،کاھش می یابد فشار آن افزایش خواھد یافت .
 شکل  2-3 به وضوح جزء جمع کننده را که به صورت حلزون می باشد نشان می دھد . در بعضی  از پمپ ھا به جای حلزون از دیفیوزر استفاده می شود . سیال پس از خروج از پروانه از دیفیوزر عبور می کند و انرژی جنبشی آن به انرژی پتانسیل تبدیل می شود .

فصل دوم : کاویتاسیون

1-2 کاویتاسیون و علت آن :

به معنای حفره آمده ومنظور از کاویتاسیون ایجاد حفره یا Cavity کاویتاسیون در لغت از کلمه حفره زائی است . درصورت وقوع این پدیده یکی از خسارات آن ایجاد خوردگی و حفره بر روی بدنه پروانه و پوسته پمپ است . قبل از توضیح پدیده کاویتاسیون لازم است اشاره به نقطه جوش و فشار بخار مایعات صورت گیرد . نقطه جوش مایعات به فشاری که مایع در آن قرار دارد بستگی دارد . مثلا آب در فشار یک آتمسفر در دمای ١٠٠ درجه سانتیگراد می جوشد که این دما در فشار 5/0 آتمسفر در حدود ٨٠ درجه است.
ممکن است در داخل پمپ شرایطی بوجود آید به طوریکھ در دمای موجود با توجه به کاھش فشاری که ایجاد شده ، سیال بجوشد.این پدیده در صورت وقوع در ابتدای پره در داخل پروانه رخ می دھد . تبدیل مایع به حباب ھای بخار ھمراه با افزایش حجم ناگھانی می باشد ( دانسیته مایع بیش از ١٠٠٠ برابر دانسیته بخار در این شرایط است ) . حباب تشکیل شده با سرعت زیادی به جلو ھدایت می شود . در نیمه دوم پره با افزایش فشار سیال شرایط از حالت اشباع به حالت مایع فشرده بر می گردد و طی پدیده پیچیده ای حباب بخار سقوط کرده و ضمن تقطیر شدن با سرعت زیاد ( تا ۵٠ متر بر ثانیه) به اطراف برخورد می کند. قطرات سیال که با این سرعت به اطراف برخورد می کنند ، دارای ممنتوم بسیار بالایی ھستند به طوریکه نیروی وارد شده از طرف این ذرات بر دیواره پروانه قادر است قسمتی از بدنه پروانه را کنده و بر روی آن ایجاد حفره کند . کمتر فلزی در برابر این نیرو مقاومت می کند ، آلیاژھای فولاد – کرم مقاومت بھتری در مقابل این پدیده دارند . این پدیده معمولا با ایجاد سر وصدا نیز ھم راه است که فرکانس آن به   MHZ ١ می رسد. به این صدا اصطلاحا صدای سفید گفته می شود . می توان از طریق اندازه گیری صدا بروز کاویتاسیون را تشخیص داد . شکل 1-3  نحوه ایجاد حباب در ناحیه مکش پره وتاثیر کاویتاسیون بر قسمت انتھایی پره را نشان می دھد. شکل 2-3  یک پروانه پمپ سانتریفوژ را که در اثر کاویتاسیون در آن ایجاد حفره شده نشان می دھد.

ھمانطور که قبلا اشاره شد فلزات نمی توانند در مقابل کاویتاسیون مقاومت کنند . بھترین آلیاژ برای این منظور عبارتند از فولاد زنگ نزن ، فولاد با ١٣ % کرم ، فولاد معمولی ، برنز معمولی و بالاخره چدن که به ترتیب داده شده بر اساس بھترین مقاومت به پایین می باشد . چنانچه کاویتاسیون در پمپی رخ دھد برای قطع آن یا دبی عبوری از پمپ یا دور پمپ کاھش داده می شود . البته در بسیاری از نقاط منحنی مشخصه پمپ ، کاویتاسیون جزئی وجود دارد و طبق استاندارد بین المللی تا ٣% اطراف نقطه بیشترین راندمان ، کاویتاسیون نداریم ولی خارج از این ناحیه کاویتاسیون با شدت کم وجود دارد .
میتوان وقوع کاویتاسیون و نحوه تاثیر آن را بر منحنی مشخصھ و عملکرد پمپ را از طریق آزمایش ملاحظه کرد . اگر چنانچه شیر ورودی پمپ را به آرامی ببندیم ، در جائی مشاھده می شود که ضمن پیدایش صدا منحنی مشخصه پمپ ناگھان افت می کند . در این وضعیت پمپ در حالت کاویتاسیون بوده و نقطه عملکرد پایدار نمی باشد .

٢-٢ ھد خالص مثبت مکش (NPSH)
جھت کنترل پدیده کاویتاسیون وبرقراری شرایط عدم وجود کاویتاسیون از پارامتری به نام NPSH استفاده می شود . منظور از این پارامتر ، ھد خالص مثبت مکش می باشد . به جای این که نقطه حداقل فشار در داخل پروانه بررسی شود ، مقدار ھد خالص در قبل از پمپ بررسی می گردد و کارخانه سازنده پیش بینی لازم برای افت از ورود پمپ تا نقطه حداقل فشار در داخل پروانه را انجام می دھد .


فصل سوم : معرفی بعضی پمپ ھا

1-3 پمپ ھای جابجائی مثبت :
پمپاژ سیالات با ویسکوزیته بالا در پمپ ھای سانتریفوژ ھمراه با افت زیاد خواھد بود . امروزه با توجه به شرایط خوب توربو پمپ ھا سعی بر استفاده ھر چه بیشتر از این پمپ ھا می باشد. ولی به دلائل اقتصادی برای سیالات ویسکوزیته استفاده از این نوع پمپ ھا مقرون به صرفه نیست . استفاده از پمپ ھای دوار یا پمپ ھای پیستونی امکان پمپاژ سیالات با ویسکوزیته بالا را فراھم می کند .

1-1-3 پمپ ھای رفت و برگشتی :
پمپ ھای رفت وبرگشتی از جمله پمپ ھای جابجائی مثبت می باشند . تلمبه ھای خانگی قدیمی نمونه ساده پمپ ھای رفت و برگشتی پیستونی می باشند . شکل۵- ١ ساختمان یک پمپ رفت و برگشتی را نشان می دھد . ھمانطور که ملاحظه می شود پمپ از مجموئه یک سیلندر و یک پیستون که متصل به یک اھرم حرکت دھنده می باشد ، تشکیل شده است . حرکت پیستون از طریق اھرم بندی از بالا تامین می گردد . با بالا رفتن پیستون وایجاد خلاء در داخل سیلندر سیال به داخل سیلندر از مخزن مکش مکیده می شود و ھمزمان آب بالای پیستون از مسیر نشان داده شده به بیرون فرستاده می شود . در برگشت با پائین آمدن پیستون واعمال فشار به سیال داخل سیلندر ، سیال از سوپاپ ھای نصب شده بر روی پیستون عبور کرده و به بالای آن
رانده می شود . تکرار مراحل فوق منجر به پمپاژ سیال به روش جابجائی خواھد شد .
در مسیر ورودی به پمپ یک سوپاپ ورودی نصب شده که مانع برگشت سیال به داخل مخزن درزمان پائین آمدن پیستون میگردد .
شکل ۶-١ مراحل راه اندازی یک پمپ رفت و برگشتی را به وضوح نشان می دھد .

2-1-3 پمپ ھای دیافراگمی :

عمل پمپاژ در یک پمپ دیافراگمی شبیه پمپ پیستونی یک طرفه است . این امر در شکل 8-11 نشان داده شده است . با نفوذ دیافراگم به قسمت بالای حفره پمپ سیال از طریق سوپاپ یکطرفه لوله مکش وارد پمپ می شود . با پائین رفتن دیافراگم سیال از طریق سوپاپ یکطرفه لوله خروجی از سیلندر خارج می شود . با تکرار شدن این چرخه ، سوپاپ خروجی دراثر فشار ناحیه خروجی و مکش ایجاد شده توسط ضربه ورودی بسته می شود .

اغلب پمپ ھای دیافراگمی به شیوه مکانیکی عمل می کنند، اما برخی از آنھا نیز براثر فشار ھوا کار می کنند .این پمپ ھای ھوایی برحسب نوع پمپ می توانند با ھوای فشرده یا خلاء کار کنند .
این پمپ ھا به لحاظ ساختمان ساده ای که دارند ، به عنوان پمپ ھای اندازه گیر، انتقال و یا چاھکی عمل می کنند . ھمچنین می توانند برای انتقال سیال ، دو غاب ویا پساب به کار گرفته شوند .
مسیر حرکت دیافراگم در پمپ مکانیکی توسط یک میله رابط قابل تنظیم یا مکانیزم دیگری کنترل می شود. این مسیر حرکت در پمپ ھای ھوایی مطابق با شکل 8-11 با استفاده از یک نگھدارنده قابل تنظیم، دیافراگم کنترل می شود . این نگھدارنده به جای تنظیم حرکت کلی آن، حرکت رو به بالای دیافراگم را محدود می کنند .
برای انتقال مواد شیمیایی یا سایر سیالات ، آستر پمپ ھا باید از فولاد ضد زنگ یا دیگر فلزات مقاوم در برابر خوردگی ساخته می شود . یاطاقان ھای نگھدارنده محور معمولا از نوع غلاف یا بوش ھستند ، که یا به محور پرس می شوند ویا در قسمت انتھا یا مرکز پوسته جای میگیرند .باید به خاطر داشته باشید که جریان سیال در یک پمپ دیافراگمی یکنواخت نبوده ، بلکه به صورت منقطع یا ضربه ای است .

 2-1-3 پمپ ھای دوار :

پمپ ھای دوار جزء دسته پمپ ھای جابجایی مثبت بوده و در صنعت جھت پمپاژ سیالات سنگین (مانند سوخت سنگین و روغن) استفاده می شوند . این پمپ ھا در انواع دنده ای ، پیچی و پره ای وجود دارند . در اینجا بعضی پمپ ھای جابجائی مثبت به طور خلاصه بررسی می شوند .

الف )  پمپ دوار دندھای (Gear):

این پمپ ساده ترین نوع پمپ دوار می باشد و در دو نوع داخلی و خارجی ساخته می شوند .در این
نوع پمپ ھا سیال در فضای بین دندانه ھا حبس شده و به بیرون فرستاده می شود . دندانه ھا از نوع Helical & Spur می باشند .
نوع  Helical جریان آرامتری را بر قرار می کند . در بعضی طرح ھا سوراخھایی در امتداد شعاع از بالا بھ پایین دندانھ وجود دارد و ھر دو فضای بین دنده مجاور را بھ ھم ارتباط می دھد . این به خاطر بای پاس کرئن سیال از یک دنده به دنده بعدی است تا از افزایش فشار بیش از حد واعمال بار زیاد بر یاتاقانھا جلو گیری شود . پمپ ھای دنده ای امکان پمپاژ سیال با ویسکوزیته ھای مختلف و با فشار ورودی متفاوت را دارند . به علاوه جریان در سیستم به آرامی و بدون ضربه (پالس) برقرار می شود . این پمپ ھا خود راه انداز ھستند و می توانند خشک نیز کار کنند . از آنجا که این نوع پمپ ھا تنھا دو جزء متحرک دارند ، قابلیت نگھداری و در مدار بودن بالایی دارند ودر ھر دو جھت نیز می توانند کار کنند . سرعت پمپ ھای کوچک ١٧۵٠ تا ٣۴۵٠ دور در دقیقه است و برای پمپ ھای بزرگتر و سیال چسبنده تر سرعت کاھش می یابد . با توجه به طراحی این نوع پمپ ھا که لقی کمی بین دندانه و پوسته می باشد ،کنترل بر روی جریان سیال به سادگی صورت می گیرد و ھمین نکته منجر به استفاده بیشتر این پمپ ھا در انتقال دقیق سیالات حساس و گران شده است.
البتھ لازم است دقت شود ھمراه سیال ذرات خورنده نباشد . شکل١٠- ٢ چگونگی عملکرد پمپ دنده خارجی را نشان می دھد . ھمانطور که قبلا بیان شد سیال در فضای بین دنده ھا حبس شده ، به جلو رانده می شود . جنس قطات پمپ دنده ای با توجه به نوع سیال انتخاب می شود . جنس دنده ھا معمولا از فولاد زنگ نزن وبوش ھا و آب بند مکانیکی از جنس برنز انتخاب می شود .

ب) پمپ دوار پره ای (Vane)

این پمپ ھا در چند نوع پره کشویی، پره پاندولی، پره بادامکی و پره قابل انعطاف ساختi می شوند .

ج) پمپ دوار Lobe :
در این پمپ ھا دو محور وجود دارد که به ھر محور یک پروانه دارای تعدادی برجستگی (Lobe) مشابه پمپ ھای دنده ھای متصل .  شکل ١٠-۴ این نوع پمپ را نشان می دھد .

وجود سیال در محفظه پمپ راه اندازی را تسھیل می کند .جھت جلوگیری از نشت گاز به درون سیستم در زمان خاموش بودن پمپ لازم است تدابیر لازم در موقع راه اندازی صورت گیرد وگازھای احتمالی سیستم مطابق دستورالعمل تخلیه شود. عملکرد این نوع پمپ ھا تقریبا مشابه عملکرد پمپ ھای دنده ایست ولی از آنجا که سیال در قطعات بزرگتر به بیرون ارسال میشود ، جریان سیال به آرامی جریان پمپ ھای دنده ای نیست . در این نوع پمپ ھا سیال در اثر عامل خارجی (فشار ھوا یا نیروی ثقل ) وارد پمپ می شود پس از ورود به پمپ به جلو فرستاده می شود . این پمپ برای پمپاژ گستره وسیعی از سیالات چسبنده و محلول ھا استفاده می شود . به علاوه در این نوع پمپ ھا امکان ھمراه بودن مواد جامد با سیال نیز وجود دارد زیرا در این نوع پمپ ھا لقی بیشتری بین پروانه و پوسته وجود دارد .

د) پمپ دوار پیچی :

این پمپ ھا مانند چرخ گوشت بوده و دارای یک ، دویا سه چرخ ھستند و به نحو مناسب درون پوسته ثابت قرار داده شده اند . در پمپ ھای دوار دبی عبوری از پمپ فقط تابع دور محور است و به فشار تولید شده بستگی ندارد . این ، خاصیت پمپ ھای دوار را از پمپ ھای سانتریفوژ متمایز می کند . تلفات داخلی پمپ ھای دوار که شامل نشتی ھا می باشد معمولا بالاست بنابراین این پمپ ھا برای فشارھای بالا مناسب نیستند در فشار ھای خیلی بالا از پمپ ھای رفت و آمدی پیستونی استفاده شود .
چنانچه از نشتی سیال صرفه نظر کنیم ، دبی عبوری این پمپ ھا تقریبا ثابت است . بنابراین منحنی مشخصه یک خط ثابت است ولی با توجه به وجود نشتی این منحنی کمی با افزایش فشار به طرف دبی کمتر میل می کند.
افزایش ویسکوزیته سیال منجر به کاھش دبی عبوری می شود و علت این است که سیال نمی تواند با سرعت کافی فضای خالی شده داخل پمپ را پر کند . قدرت پمپ نیز با افزایش ویسکوزیته افزایش می یابد . اگر چه رایج ترین پروانه مورد استفاده در پمپ ھای دنده ای از نوع ساده است ،اما انواع حلزونی و جناغی آن نیز در بسیاری از پمپ ھا استفاده می شود . در ضمن نوع پروانه ھم از سویسازنده پمپ انتخاب می شود .

2-3 پمپ ھای دنده حلزونی :

یک پمپ دوار با جابجائی مثبت که درصنعت کاربرد فراوانی دارد (برای انتقال روغن یا دیگر سیالات گرانرو) پمپ دنده ای از نوع پیچی است . پمپ پیچی با طرح دو پروانه خود می تواند حجم زیادی از روغن را به راحتی انتقال دھد .
از آنجا که مکانیزم پایه پمپ مطابق شکل 5-6 پیچیده است ، تولید آن پر ھزینه بوده ودر ضمن در برابر مواد ساینده نیز بسیار اسیب پذیر است .

درعمل، پمپ پیچی توسط روتور مرکزی یا روتور گرداننده به گردش در می آید و دو روتور ھرز گرد درگیر با آن نیز به حرکت در می آورد . ھر دو روتور ھرزگرد مشابه ھم بوده و دندانه ھای آنھا به گونه ای است که با روتور گرداننده درگیر می شود . با چرخش روتور گرداننده سیال از یک طرف پمپ کشیده شده و مطابق شکل ٧-۵ از طرف دیگر تخلیه می شود. از آنجا که دنده ھای روتور گرداننده با روتور ھرز گرد جفت می شوند ، سیال درمجرای باز داخل ناحیه دنده ھا و به  سمت خروجی پمپ به جلو رانده می شود .

پمپ پیچی نیز مانند پمپ دنده ای دو محور از یک پوسته مرکزی صلب از جنس فولاد یا چدن ساخته شده و چنان ماشین کاری می شود که بتواند سه روتور را درون خود جای دھد . روتور گرداننده از یک انتھای پوسته بیرون میزند . محور روتور ھای ھرز گرد معمولا از پوسته انتھائی بیرون نمی زنند . انتھای پوسته به صورت مسطح ماشینکاری و مته می شود تا یاتاقانھای محور روتور بر روی آن نصب گردنند . برای نقطه ای که محور از انتھای پمپ بیرون می زند یک نوع واشر آب بندی فراھم می شود . روغنکاری یاتاقان ھای پمپ توسط خود سیال پمپ شونده صورت می گیرد . یاتاقان ھای برخی پمپ ھای پیچی به جای انتھا در پوسته مرکزی قرار می گیرند . این یاتاقان ھا از نوع بوش بوده و سه یاتاقان را نگه داشته و ھمچنین سطوح داخلی پمپ را تشکیل می دھند .
ھمانطور که قبلا گفته شد ، مواد ساینده در پمپ می توانند باعث گرفتگی یا تسریع در فرسایش روتور ھا شوند . در ضمن می توانند به لحاظ فاصله اندک بین روتور و پوسته دنده باعث صدمه دیدن آنھا نیز بشوند . ھر سه روتور ( یا پیچ ) معمولا از یک فلز واحد – مثلا فولاد با کربن بالا ، فولاد آلیاژی و یا
آلیاژ ھای دیگری با در صد سختی بالا – ساخته می شوند .

مقالات آموزشی > تقسیم بندی انواع پمپ ها