پمپ ستونی عمودی

پمپ ستونی عمودی یکی از رایجترین پمپ های مورد استفاده در کاربری هایی چون پمپ حوضچه مکش یا در انتقال یا گردش مایع از مخزن یا حوضچه مکش میباشند، نشان میدهند. این پمپ دارای طراحی تک مرحله ای بوده و اغلب بعنوان یک واحد دوتایی نصب میشود. در قسمت بالایی پمپ نیز از یک یاتاقان محوری استفاده شده و یا واحدهای کوچکتر بصورت اتصال مستقیم نسبت به یکدیگر قرار میگیرند. تخلیه ی پمپ از طریق لوله ی کالمن عمودی (واقع در مرکز) قرار میگیرد. پمپ ستونی عمودی در واقع، یک پمپ با مکش انتهایی از نوع تک مرحله ای است که بصورت عمودی قرار گرفته و لوله ی کالمن بلندی نیز که شفت و لوله ی تخلیه را در برگرفته، بدان افزوده شده است. برای آنکه پروانه دارای NPSH کافی و عمق استغراق (شناوری) مناسبی باشد در سطح زیر مایع قرار داده میشود.

در پمپ ستونی عمودی به همراه خرد کننده میتواند دارای پروانه با طراحی باز (معمولا برای پمپ های حوضچه مکش با اندازه ی کوچکتر)، پروانه بسته و یانوع غیر انسدادی (برای فاضلاب و سایر مایعات حاوی مواد جامد بزرگ) باشد. تولیدکنندگان مختلفی نیز هستند که پمپ های حوضچه از نوع ستون عمودی را به همراه خرد کننده ارائه میدهند.

ورودی قسمت مکش واقع بر روی محفظه، به علت عدم وجود لوله کشی، معمولا وسیع تر بوده و برای جلوگیری از ورود جامدات بزرگ به درون پمپ، اغلب توسط یک صافی پوشانده میشود. برخی تولیدکنندگان نیز آداپتوری به محفظه اضافه میکنند که به پمپ امکان میدهد به جای غوطه وری در مخزن، در کنار آن قرار گیرد. در این حالت، لوله ی مکش از مخزن تا آداپتور ورودی را شامل میشود.

به این نوع پیکربندی اغلب گودال خشک گفته میشود. این پمپ مانند یک پمپ حوضچه، دارای مزایایی مثل ارزانی، سادگی ساختار و تعمیرات آسان (جداسازی قطعات پمپ برای انجام تعمییرات براحتی قابل انجام است) میباشد. از آنجایی که این پمپ برگرفته از نوع طراحی افقی بوده و معمولا برای جریان هایی کمتر از ۳۰۰۰ گالن بر دقیقه درنظر گرفته شده است، محفظه معمولا از نوع تک حلزونی میباشد. این امر، یکی از نقاط ضعف این طراحی (در پیکربندی پایه) میباشد، چون پمپ به جز یک یاتاقان بوشی در بالای پروانه، هیچ یاتاقان شعاعی دیگری ندارد. از آنجایی که ساختار تک حلزونی موجب تولید بارهای شعاعی میشود، یاتاقان بوشی پمپ های بزرگ غالبا از یک سمت دچار سایش میگردد. چون بار شعاعی تمایل دارد پروانه را در یک جهت تحت فشار قرار میدهد. روان کاری یاتاقان بوشی (ذکر شده در پاراگراف قبلی) یکی دیگر از نقاط ضعف این نوع پمپ بشمار میرود. معمولا یاتاقان های بوشی دیگری نیز وجود دارند که نقش تکیه گاه (ساپورت) را برای محوری ایفا نموده و در فواصل ۳ فوت بر ثانیه از یکدیگر قرار میگیرند (این نوع پمپ معمولا به طولی در حدود ۲۰ فوت بر ثانیه محدود میشود). گزینه های مختلفی برای روانکاری این یاتاقان های بوشی وجود دارد. در یک نوع طراحی، مایع پمپ شونده امکان می یابد برای روان کاری یاتاقان ها وارد کالمن شفت شود.

استفاده از این شیوه درصورتیکه مایع حاوی مواد خورنده یا ساینده باشد، گزینه خوبی نیست، گرچه درصورت تمیز و غیر خوردنده بودن مایع، این راه حل قابل قبول بنظر میرسد. همچنین، برای به حداقل رساندن سایش فرساینده، میتوان شافت را در محل یاتاقان بوشی سخت کاری نمود.

در روش دیگری، توسط لوله ی رو به پایینی که به بیرون کالمن شافت میرود، یاتاقان ها میتوانند بصورت خارجی توسط آب، نفت یا گریس روان کاری شوند. اگر چه این روش یاتاقان را از مایع پمپ شونده جدا میکند، ولی به میزان آب یا ضایعات روغنی حوضچه می افزاید.

با وجود کاستی های مطرح شده در بالا، این طراحی پمپ به دلیل هزینه ی نسبتا پایین و سادگی تعمیر و نگهداری پمپ بسیاری مورد توجه است. در ضمن، عدم نیاز به نشت بند در این طراحی، از دیگر مزایای شاخص آن بشمار می آید. لوله ی مربوط به ستون شفت معمولا دارای حفره های بازی است که روبه حوضچه قرار میگیرند، بطوریکه تجمع فشار در لوله رخ نداده و در عوض به حوضچه تخلیه شود. معمولا در قسمت بالایی لوله کالمن برای جلوگیری از نشت بخار به بیرون از یک نشت بند حلقوی لبه دار یا پکینگ استفاده میشود.

این نوع پمپ در جنس های آهنی، برنزی و آلیاژهای سخت تر ( برای کاربردهایی که با مایعات خورنده سروکار دارد) موجود است. سازندگان مختلف نیز انواع کوچکتر این نوع پمپ را با ویژگی هایی چون داشتن پیکربندی Cantilevered (با حذف یاتاقانی که در مایع پمپ شونده قرار دارد) و همچنین، عدم نیاز به نشت بند (پمپاژ بدون آب بند) ارائه میدهند. این پمپ های کوچک (پمپ ستونی شناور) از مواد غیر فلزی مانند CPVC پلی پروپیلن و PVDF ساخته شده و در صنایع آبکاری و نیمه هدی بسیار رایج هستند.