پمپ سانتریفیوژ چیست؟

همه چیز درمورد پمپ سانتریفیوژ

پمپ سانتریفیوژ ماشینی است که از چرخش برای انتقال سرعت به مایع استفاده می کند و سپس آن سرعت را به جریان تبدیل می کند.

بیایید این تعریف را به اجزای آن تقسیم کنیم تا بتوانیم هر کدام را به نوبه خود در نظر بگیریم:

• پمپ سانتریفیوژ یک ماشین است.
• یک پمپ سانتریفیوژ از چرخش برای انتقال سرعت به مایع استفاده می کند.
• یک پمپ سانتریفیوژ سرعت را به جریان تبدیل می کند.

”پمپ سانتریفیوژ یک ماشین است“. هر سانتریفیوژ شامل مجموعه ای از اجزای مکانیکی است که عملکرد پمپ را ممکن می کند. این مجموعه مکانیکی شامل محور پمپ نصب شده بر روی یاتاقان ها، مکانیزم آب بندی که از نشتی بیش از حد پمپ جلوگیری می کند، اجزای ساختاری طراحی شده برای تحمل تنش ها و بارهای وارد شده به پمپ در حین کار، و سطوح سایشی که امکان تعمیر و بازگشت پمپ  به وضعیت اولیه آن را فراهم می کند.

“یک پمپ سانتریفیوژ از چرخش برای انتقال سرعت به مایع استفاده می کند“. هر سانتریفیوژ شامل یک پروانه است. پروانه جزء هیدرولیکی است که برای انتقال سرعت به مایع پمپ شده می چرخد.

“یک پمپ سانتریفیوژ سرعت را به جریان تبدیل می کند“. هر سانتریفیوژ شامل یک محفظه است. محفظه جزء هیدرولیکی است که سرعت ایجاد شده توسط پروانه را گرفته و مایع پمپ شده را به نقطه تخلیه پمپ هدایت می کند.

در پایه ای ترین حالت، یک پمپ سانتریفیوژ فقط از این سه جزء تشکیل شده است:

1. پروانه ای که می چرخد و به مایع سرعت می دهد.
2. محفظهی که سرعت تولید شده توسط پروانه را می گیرد و آن سرعت را به یک جریان پایدار تبدیل می کند.
3. مجموعه ای از اجزای مکانیکی که امکان چرخش پروانه در داخل محفظه پمپ را فراهم می کند.

پروانه های پمپ سانتریفیوژ

پروانه سانتریفیوژ به سرعت می چرخد تا به مایع پمپ شده سرعت بدهد.

اگر قبلاً پروانه پمپ ندیده اید، پروانه قایق را مجسم کنید.

هنگامی که پروانه قایق می چرخد، به مایع اطراف خود سرعت می دهد. همانطور که مایع حرکت می کند، پروانه را مجبور می کند تا در آب به جلو حرکت کند.

حال تصور کنید اگر قایق به اندازه کافی محکم در جای خود لنگر انداخته باشد تا از حرکت قایق جلوگیری کند، چه اتفاقی می افتد. در مرحله بعد تصور کنید که سرعت تولید شده توسط پروانه قایق مهار و کنترل می شود به طوری که جریانی از آب ایجاد می شود که می توانید به هر کجا که می خواهید آن را هدایت کنید.

در واقع، آنچه که ما توضیح دادیم یک پمپ سانتریفیوژ است. یک پمپ axial-flow تا حد قابل توجهی به آنچه که قبلاً توضیح دادیم شباهت دارد.

در یک سانتریفیوژ، شما یک پروانه دارید که به سرعت می چرخد و به مایع داخل پمپ سرعت می دهد، همانطور که پروانه قایق به آب دریاچه سرعت می دهد. محفظه بخشی از تنظیمات ظاهری است که آن سرعت را در بر می گیرد، آن را کنترل می کند و به یک جهت مفید می فرستد.

هر پروانه دارای یک یا چند پره است که از مرکز یا توپی پروانه به سمت قطر بیرونی امتداد می یابد. با چرخش پروانه، نیروی گریز از مرکز باعث می شود که مایع به سرعت از مرکز پروانه، در امتداد پره ها حرکت کند و سپس در بیرونی ترین قطر از پروانه خارج شود. نتیجه این است که مایع پمپ شده با سرعت بسیار بالایی از محیط پروانه خارج می شود.

پروانه های سانتریفیوژ، انواع مختلفی دارند.

محفظه پمپ سانتریفیوژ

محفظه پمپ سانتریفیوژ جزئی از پمپ است که تمام سرعت ایجاد شده توسط پروانه را به یک جریان کنترل شده و پایدار تبدیل می کند و آن را از طریق نقطه تخلیه به خارج از پمپ هدایت می کند.

متداول ترین نوع محفظه پیچی نامیده می شود و ظاهری شبیه به پوسته حلزون دارد.

پروانه در داخل پیچ قرار می گیرد. با این حال، همانطور که ممکن است در تصویر بالا متوجه شده باشید، پروانه معمولاً در مرکز پیچ قرار ندارد. در عوض، پروانه به گونه ای قرار می گیرد که قطر بیرونی پروانه در نقطه ای که دقیقاً جریان تخلیه از آن می گذرد، در نزدیک ترین حالت به پیچ باشد. به این نقطه که پروانه به پیچ نزدیکتر است، آب شکن (cutwater) می گویند.

با شروع از آب شکن، با حرکت در اطراف پروانه، فاصله بین پیچ و پروانه به تدریج افزایش می یابد تا به نقطه تخلیه برسیم. این انبساط پیوسته در اطراف پروانه به این معنی است که فشار از کوچکترین فاصله به بیشترین مقدار افزایش می یابد و افزایش فشار مایع را از نقطه تخلیه خارج می کند.

واحدهای پمپاژ سانتریفیوژ

پمپ های سانتریفیوژ به تنهایی کاربرد زیادی ندارند. آن ها باید با تجهیزات دیگر ترکیب شوند تا مفید باشند. ترکیبی از تجهیزاتی که یک پمپ سانتریفیوژ را قابل استفاده می کند، واحد پمپاژ نامیده می شود.

یک واحد پمپاژ سانتریفیوژ حداقل شامل دو جزء است: یک پمپ و یک درایور (محرک).

در اکثر موارد، درایور در سیستم پمپاژ سانتریفیوژ یک موتور الکتریکی است. با این حال، همیشه اینطور نیست. پمپ ها همچنین می توانند توسط درایور های دیگری مانند موتورهای گاز طبیعی یا حتی توربین های بخار به حرکت دربیایند.

رایج ترین واحد پمپاژ سانتریفیوژ، پمپ سانتریفیوژی است که با یک موتور الکتریکی ترکیب شده است.

تصویر بالا مربوط به یک پمپ close-coupled end-suction است. این ساده ترین و رایج ترین نوع واحد پمپاژ سانتریفیوژ است. در این نوع واحد پمپاژ، پروانه در واقع در انتهای محور (shaft) موتور قرار می گیرد و محفظه پمپ درست روی صفحه موتور قرار می گیرد. با یک واحد پمپاژ close-coupled، یاتاقان ها و محور موتور، اکثر قسمت مکانیکی پمپ را تشکیل می دهند.

یکی دیگر از طراحی های رایج پمپ، پمپ frame-mounted end-suction است. با این طراحی، پمپ شامل یک مجموعه مکانیکی کامل است و به یک درایور(محرک) متصل می شود، که هر دو روی یک صفحه پایه مشترک نصب شده اند.

این ها بخش کوچکی از پیکربندی های ممکن واحد پمپاژ سانتریفیوژ هستند. در حال حاضر، نکته قابل توجه این است که یک واحد پمپاژ از یک پمپ سانتریفیوژ و یک درایور مانند یک موتور الکتریکی تشکیل شده است و بسته به طراحی پمپ ممکن است شامل قطعات اضافی مانند صفحات پایه و کوپلینگ (coupling)  نیز باشد.

خلاصه 

پمپ سانتریفیوژ ماشینی است که از چرخش برای انتقال سرعت به مایع استفاده می کند و سپس آن سرعت را به جریان تبدیل می کند.

هر پمپ سانتریفیوژ از یک پروانه، یک محفظه و مجموعه ای از اجزای مکانیکی تشکیل شده است که امکان چرخش پروانه را در داخل محفظه فراهم می کند. پروانه به سرعت می چرخد ​​و به مایع سرعت می دهد. سرعت توسط محفظه به فشار و جریان تبدیل می شود.

پمپ های سانتریفیوژ باید با یک درایور در یک واحد پمپاژ سانتریفیوژ ترکیب شوند تا قابل استفاده باشند. واحدهای پمپاژ سانتریفیوژ از نظر پیچیدگی از ساده ترین و رایج ترین نوع، تا واحدهای پیچیده چند میلیون دلاری مهندسی شده سفارشی که از بسیاری از اجزای جداگانه تشکیل شده اند، وجود دارند.

منبع:

https://www.introtopumps.com/pumps-101/what-is-a-centrifugal-pump/