پمپ آب گریز از مرکز یک دستگاه مکانیکی است که برای انتقال سیال از پروانه های چرخشی استفاده میکند. سیال با سرعت بالا وارد پروانه های چرخشی میشود و با استفاده از نیروی گریز از مرکز از لبه های پره های پروانه خارج میشود. این عمل پروانه موجب افزایش سرعت و فشار سیال شده و سیال با مشخصات فوق به سمت خروجی هدایت میشود. پوشش پمپ طوری طراحی شده است که سیال پس از ورود به محفظه پمپ مستقیم به سمت پروانه پمپ هدایت شود.
پروانه بعنوان یکی از اصلی ترین محورهای کاری پمپ آب سانتریفیوژ یا گریز از مرکز میباشد. پروانه پمپ ها شامل یکسری پره های خمیده میباشد. این پره معمولا بین دو دیسک قرار میگیرند. برای سیال های دارای ذرات جامد بهتر است از پروانه با یک دیسک یا بدون دیسک استفاده شود.
سیال در راستای طول پروانه وارد محفظه پمپ شده و از پیرامون پروانه و از بین پره ها خارج میشود. پروانه به وسیله یک شفت به موتور الکتریکی متصل است که این موتور الکتریکی موجب چرخش پروانه با سرعت مشخص میشود. برای طراحی پوشش پمپ آب دو روش وجود دارد. اولین روش بصورت دیفیوزر است. در حالت دوم، پوشش پمپ آب بصورت پیچشی طراحی میشود. هدف هر دو طراحی انتقال سیال با فشار مورد نظر به سمت خروجی است. در حالت مارپیچ پروانه دارای انحراف میباشد که در قسمت خروجی یک تونل منحنی شکل ایجاد میکند تا سیال مورد نظر از سطح مقطع مناسب ایجاد شده خارج شود. طراحی پمپ آب طوری میباشد که فشار خروجی سیال در زمان حرکت به سمت خروجی افزایش یابد.
پمپ سانتریفیوژ یا پمپ گریز از مرکز با طراحی دیفیوز دارای طراحی مشابهی میباشند. در این حالت فشار سیال که در بین پره های ثابت پروانه قرار دارد، افزایش می یابد تا به خروجی پمپ برسد. طراحی دیفیوزی پمپ آب کمک میکند تا از پمپ آب در کاربری های به خصوصی استفاده شود. به همین دلیل طراحی دیفیوزی معمولا دارای بازدهی بالاتری نسبت به مدل مارپیچ میباشند. طراحی مارپیچ پمپ های گریز از مرکز برای سیالات دارای ذرات جامد و سیالات با ویسکوزیته بالا مناسب میباشند. اما توجه داشته باشید با توجه به نامتقارن بودن شکل پروانه در حالت مارپیچ احتمال استهلاک پروانه بیشتر میشود.
اجزای اصلی پمپ آب گریز از مرکز
- پروانه
- پوشش پیچشی یا دیفیوزری
- شفت
- نگهدارنده های شفت
- بلبرینگ ها
- آب بندی
تمامی اجزای بالا به دو قسمت رطوبت دار و مکانیکی تقسیم میشوند. در قسمت رطوبت دار تمامی قطعات هیدرولیکی پمپ قرار دارد. در قسمت مکانیکی تمامی قطعات پمپ آب مانند آب بندی و شفت قرار دارد. دو قسمت اصلی سمت رطوبت دارد عبارتند از پوشش و پروانه پمپ.
پمپ های گریز از مرکز دارای یک پروانه ای هستند که در درون پوششی قرار گرفته است و این تجهیز موجب افزایش سرعت و فشار سیال موجود در پمپ آب میشود. قسمت مکانیکی شامل قطعاتی مانند شفت، نگهدارنده شفت و بلبرینگ ها است. در ادامه توضیحاتی در مورد اجزای مختلف پمپ گریز از مرکز ارائه میشود.
شفت پمپ
پروانه های پمپ های گریز از مرکز بر روی یک شفت قرار گرفته است. این شفت به یک موتور الکتریکی متصل است. موتور الکتریکی بوسیله شفت گشتاور مورد نیاز را به پروانه منتقل میکند. شفت ها معمولا از فولاد یا فولاد ضد زنگ طراحی و تولید میشوند. شفت ها باید به شکل مناسبی طراحی و تولید شوند چون کوچکترین اختلاف سایزی این تجهیزات میتواند آسیب های سنگینی به ساختمان پمپ آب بزند. سایز کوچک شفت میتوان باعث افزایش ارتعاشات پمپ، کاهش عمر بلبرینگ ها و افزایش احتمال شکست شفت شود.
نگهدارنده پمپ
در بیشتر پمپ ها قسمتی از آب بندی توسط نگهدارنده های شفت پوشش داده میشود. نگهدارنده های شفت معمولا از جنس فلزاتی مانند برنز و فولاد ضد زنگ هستند. این تجهیزات میتوانند در دو سمت شفت به شکل های مختلفی نصب شوند. نگهدارنده شفت کمک میکند تا پروانه در جایگاه مناسب قرار بگیرد. نگهدارنده ها همچنین میتوانند به خوبی از شفت مراقبت کنند.
آب بندی پمپ
بین پوشش پمپ و محفظه داخلی آن یک گپ وجود دارد که این گپ توسط یک نوار آب بندی برطرف میشود. نوار های آب بندی مختلفی بر روی پمپ ها قرار میگیرد. یکی از آب بندی های پر کاربرد آب بندی مکانیکی است. آب بندی ها در طراحی، نحوه عملکرد و هزینه متفاوت میباشند. آب بندی های مکانیکی شامل قطعات مختلفی میباشند. این قطعات شامل صفحه ثابت، صفحه متحرک، گلند و یک فنر میباشند. یک گلند با استفاده از پیج ها صفحه را بصورت مستقیم به شفت متصل میکنند. یک حلقه آب بندی برای اتصال نوار آب بندی به شفت استفاده میشود. یک فنر میتواند فشار مناسبی را بر روی حلقه چرخشی وارد کند تا بصورت مناسبی روی شفت پمپ قرار بگیرد.
با توجه به اینکه رینگ ثابت به گلند متصل شده و رینگ چرخشی به شفت متصل شده است، هیچ راهی برای نشت آب به سمت بیرون وجود ندارد. تنها راه عبوری سیال از بین شفت میباشد. سیال از طریق پروانه ها به سمت خروجی پمپ هدایت میشود. همانطور که شفت میچرخد، صفحه بیرونی روی صفحه ثابت میچرخد. مقدار کمی از سیال از بین صفحات عبور میکند که با توجه به گرمای ایجاد شده بین صفحات چرخان به سرعت تبخیر میشود. همین مقدار کم سیال موجب روغنکاری و خنکاری آب بندی ها میشود. تا زمانی که صفحات آب بندی تمیز، روان و روغنکاری شده باشند، میتوانند جلوی نشتی سیال را بگیرند.
بلبرینگ
آخرین قسمت مکانیکی بلبرینگ های پمپ میباشند که در مدل های مختلفی ارائه میشوند. بلبرینگ های توپی که دارای خاصیت ضد اصطکاکی میباشند در سمت ورودی و خروجی پمپ استفاده میشوند. بلبرینگ های نصب شده بر روی پمپ باید توانایی تحمل انواع بارهای وارد شده به شفت در سمت ورودی و خروجی را داشته باشند. خرابی بلبرینگ یکی از اصلی ترین دلایل خرابی پمپ ها میباشند به همین دلیل نیاز است تا از بلبرینگ های مناسب برای هر مدل پمپ استفاده شود.