پمپ سانتریفیوژ ابارا

پمپ سانتریفیوژ ابارا از پرمصرف ‌ترین انواع پمپها می‌باشند و در مجموعه پمپ ابارا قرار میگیرد که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. پمپ سانتریفیوژ ابارا با نام های دیگری مانند پمپ گریز از مرکز، پمپ خانگی، Centrifugal pump نیز نامیده می شوند. سازوکار پمپ گریز از مرکز براساس نیروی گریز از مرکز است. بدین صورت که مایع به مرکز پمپ و پره‌های پروانه وارد می‌شود. (در اثر کاهش فشار در این ناحیه) پروانه توسط الکتروموتور با سرعت بالا دوران می‌کند.

در این مرحله مایع قرارگرفته در بین پره‌های پروانه همراه با آن به دوران در می‌آید. لذا انرژی جنبشی آن افزایش می‌یابد و در اثر نیروی گریز از مرکز به طرف خارج پرتاب می‌شود و پوسته پمپ را پر از سیال می‌کند. در نهایت انرژی جنبشی مایع به دلیل طراحی خاص مجرای خروجی پمپ به انرژی پتانسیل فشار تبدیل می‌گردد.

برترین ویژگی پمپ سانتریفیوژ ابارا در آنست که عبور حجمی مایع در آنها یکنواخت می‌باشد و همچنین چنانچه لوله تخلیه مسدود و یا تنگ شود، فشار زیادی که به پمپ آسیب رساند ایجاد نخواهد کرد و در نتیجه بار آن بحدی نخواهد رسید که موتور محرک خود را از کار بیندازد.

عملکرد پمپ سانتریفیوژ ابارا

عملکرد موفق پمپ سانتریفیوژ ابارا تا حدود زیادی بستگی به انتخاب و نصب صحیح آن دارد. جهت حصول اطمینان از حداکثر کارایی پمپ و حداقل نیاز به تعمیر و نگهداری، انتخاب پمپ باید با توجه به توانایی پمپ که در کاتولوگ محصول وجود دارد، صورت گیرد. بیشتر سازندگان پمپ دانستنی های لازم در خصوص پمپ تولیدی خود را در کاتولوگ و کتابچه راهنما ذکر می‌کنند: اطلاعاتی از قبیل نحوه نصب ، عملکرد و تعمیر و نگهداری، هد ، دبی ، فشار و غیره.

انواع پمپ سانتریفیوژ ابارا

پمپ گریز از مرکز را بر حسب نوع ساختمان آنها 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 ارتفاع که ممکن است بصورت کم ، متوسط و زیاد باشند.
• از نظر نوع پروانه ، تعداد تیغه و وضعیت آنها.

افزایش فشار در پمپ سانتریفیوژ ابارا

از این پمپ برای افزایش فشار مایعات استفاده می‌شود. این پمپ ممکن است، یک یا چند طبقه، تک ‌مکشه، محفظه با برش شعاعی، مخصوص نصب عمودی. در مواردی بسته به تعداد طبقات و اندازه موتور می‌تواند به صورت افقی یا مایل نیز نصب شود. پروانه ‌ها به صورت جریان شعاعی یا مختلط بوده و قابل تراش می‌باشند.

محفظه طبقات پمپ‌های جریان شعاعی توسط بست طبقات و محفظه طبقات پمپ‌های جریان مختلط توسط پیچ‌های دو سر به یکدیگر متصل می‌شوند. محفظه مکش بین موتور و پمپ توسط صافی مکش پمپ را در مقابل ذرات درون آب محافظت می‌کند. این نوع پمپ‌ها معمولاً دارای سوپاپ یکطرفه می‌باشند.

پمپ سانتریفیوژ ابارا از نظر مکش

پمپ سانتریفیوژ ممکن است با یک مکش یا با دو مکش باشند. پمپ سانتریفیوژ با دو مکش جریان سیال را از طریق دو لوله و به مقدار یکسان از دو طرف پروانه وارد پمپ می‌کنند.

عوامل موثر بر ظرفیت پمپ سانتریفیوژ ابارا

ظرفیت یک پمپ سانتریفیوژ بستگی به چگونگی طراحی پمپ ، سرعت گردش پروانه پمپ ، فشار مطلق قسمت مکش پمپ ، فشار قسمت تخلیه پمپ و خواص فیزیکی سیال عبوری از پمپ دارد.

اجزای یک پمپ سانتریفیوژ ابارا

قسمت‌های اساسی یک الکترو پمپ گریز از مرکز ابارا عبارتند از:

1. الکتروموتور: که شامل قسمت الکتریکی پمپ است.
2. کوپلینگ یا هم محورسازی :که متصل‌کننده الکترومتر به شافت (محور) پمپ است.
3. محفظه یاتاقان: که محل قرارگیری برینگ‌ها می‌باشد.
4. مکانیکال سیل: که محل آب‌بندی پمپ و جداکننده سیال پمپاژ شده و قسمت مکانیکی پمپ است.
5. پره‌های پمپ: که با توجه به نوع کاربرد دارای انواع گوناگون هستند.
6. دو جزء اصلی پمپ‌های گریز از مرکز پروانه و تیغه آن و حلزونی پمپ هستند.
7. پروانه: نقش پروانه‌ها در پمپ گریز از مرکز تأمین انرژی لازم برای سیال می‌باشد. در پمپ‌ها دو نوع پروانه پایه‌ای وجود دارند:

• مارپیچی
• توربینی

مزایای پمپ سانتریفیوژ ابارا

• پمپ سانتریفیوژ ابارا دارای ساختمان ساده‌ای بوده و از مواد گوناگون ساخته می‌شوند.
• در استفاده از این پمپ ها نیازی به شیر یا سوپاپ نمی‌باشد.
• چون پمپ در سرعت های بالا عمل می‌کند لذا می ‌توان آنرا مستقیما به موتور الکتریکی متصل نمود. با افزایش سرعت برای عملکرد معین ابعاد پمپ کوچک تر می‌شود.
• دبی آن یکنواخت است.
• هزینه تعمیرات آن از پمپ های دیگر کمتر می‌باشد.
• درصورت قطع جریان می‌تواند مدت بدون آسیب رسیدن به پمپ به گردش ادامه دهد.
• برای انتقال سیالات با مواد معلق بخوبی عمل می‌کنند.
• نسبت به پمپ های دیگر با ظرفیت مشابه دارای ابعاد کوچکتری می‌باشند.

معایب پمپ سانتریفیوژ ابارا یا پمپ های خانگی

• پمپ های سانتریفیوژ قادر به ایجاد فشارهای بالا نمی ‌باشند و به این منظور برای فشارهای بالا باید از پمپ های چند مرحله‌ای استفاده نمود.
• در شرایط معین و محدودی با راندمان بالا عمل می‌کند.
•  راه اندازی این پمپ خانگی نیاز به آماده سازی دارد.
• در صورتی که پمپ ها از کار بیفتند، سیال می‌تواند به قسمت مکش از درون پمپ ها جاری شود. لذا بهتر است که در خروجی این پمپ ها از شیر یک طرفه استفاده نمود.
• برای سیالات با ویسکوزیته (غلظت) بالا نمی‌توان از این نوع پمپ استفاده نمود.
• این پمپ‌ها هد پایینی دارند.
• در دبی‌های بالا راندمان آن‌ها سریعاً افت می‌کند.
• این پمپ‌ها خود آب‌بند نیستند لذا نیاز به آب‌بندی دارند.
• بازده بالا در محدودهٔ کمی از شرایط عملکرد پمپ امکان‌پذیر است.
• نمی‌توانند سیالات با گران‌روی بالا را به صورت مؤثر پمپ کنند.

کاربرد پمپ سانتریفیوژ ابارا ( پمپ خانگی ابارا )

پمپ سانتریفیوژ ابارا تولیدی این شرکت (ابارا) در قدرت های مختلف با توجه به مقدار وارتفاع آبدهی مورد نیاز در صـنایع مختلف ارائه می شود که از جمله موارد کاربرد این پمپ ها میتوان به آبرسانی شهری و مجتمع های مـسکونی ، امور کـشاورزی و صنعتی ، شبکه های آبیاری و فاضلاب ، پمپاژ آب دریا ، آب شور، آب قلیایی ، مایعات نیمه غلیظ ، سیرکولاسیون آب گرم ، برج های خنک کن و …. اشاره کرد.

مزایای پمپ‌های خانگی ابارا

1. ساختار و روش تولید ساده
2. قیمت ارزان
3. تولید فشار یکنواخت
4. از نظر جنس پروانه و محفظه
5. تنوع زیادی دارند
6. هزینه تعمیر و نگهداری کمی دارند.
7. با تراشیدن پروانه آن‌ها می‌توان عملکرد آن‌ها را تغییر داد.
8. چون می‌توانند در دورهای بالا کار کنند امکان اتصال مستقیم به موتور الکتریکی را دارند.
9. گذر حجمی سیال در آن‌ها یکنواخت می‌باشد و چنانچه لوله خروجی مسدود یا تنگ شود، فشار زیادی ایجاد نخواهد کرد که به پمپ آسیب برساند در نتیجه زیر بار نمی‌مانند.

روابط تشابهی حاکم بر پمپ سانتریفیوژ ابارا

روابط تشابهی حاکم بر پمپ‌های سانتریفیوژ ابارا عبارتند از:

قوانین تشابه قطر پروانه تغییرات دبی با نسبت تغییرات قطر پروانه متناسب است تغییرات هد با مربع نسبت تغییرات قطر پروانه متناسب است تغییرات توان با مکعب نسبت تغییرات قطر پروانه متناسب است. قوانین تشابه دور پمپ تغییرات دبی با نسبت تغییرات دور متناسب است تغییرات هد با مربع نسبت تغییرات دور متناسب است تغییرات توان با مکعب نسبت تغییرات دور متناسب است.

نا بالانسی در پمپ سانتریفیوژ ابارا

وقتی اجزای چرخان پمپ نابالانس باشند، ارتعاش حاصل از عضو چرخان نابالانس می‌تواند ترسناک باشد. این ارتعاش می‌تواند موجب لرزش سطح زمینی که دستگاه روی آن قرار گرفته‌است شود، دستگاه‌های اطراف آن در جای خود تکان می‌خورند، پیچ‌های نگه دارنده شل می‌شوند و قطعات می‌شکنند. یک عضو چرخان نابالانس یر روی یاتاقان‌های خود نیرو اعمال می‌کند و آن را از طریق سازه خود به بیرون منتقل می‌نماید و نهایتاً این نیرو به فونداسیون می‌رسد.

دلایل بروز نابالانسی در پمپ سانتریفیوژ ابارا :

• خمش یا قوس برداشتن بین یاتاقان‌های تکیه گاهی
• وزن معلق تحت نیروی ثقل محور محرک را خمیده می‌کند
• ماده یا سیال غیریکنواخت توزیع شده در روتور
• قطعات هرز و لق شده بر روی روتور
• قطرهای مختف المرکز بر روی روتور که ناشی از ساخت می‌باشد و قطعات روی روتور هم مرکز نشده‌اند
• هم تراز نبودن مسیر رانش با محور روتور
• کوپلینگ‌های راننده لق از پشت هم پرش می‌کنند
• از بین رفتن تلرانس‌های بین قطعات مونتاژ شده بر روی روتور
• شانه‌ای‌های روی روتور خارج از میدان محور دوران ساخته شده‌اند
• خلل و حفره‌های روی روتور
• هم تراز نبودن یاتاقان‌ها به محور نیرو وارد کرده و آن را قوس می‌دهد

کاربردهای پمپ گریز از مرکز ابارا

1. جهت انتقال آب تمیز در مصارف آبیاری، سیستم‌های آبیاری بارانی، ایستگاه‌های تقویت فشار، تأمین آب اضطراری، زه‌کشی آب‌های زیر زمینی، تأسیسات تصفیه آب، مصارف شستشوی صنعتی و سیستم‌های آتش‌نشانی
2. در معادن و آب‌نماها بکار می‌رود. میزان مجاز شن در آب مورد پمپاژ ۲۰ گرم بر متر مکعب می‌باشد.
3. یکی از انواع پمپ‌ گریز از مرکز پمپ استخری می‌ باشد که دارای دبی زیاد و هد کم می ‌باشند. پمپ تصفیه استخر آب استخر را از راه دریچه ‌های کف استخر به مراه گریل ‌ها یا اسکیمر مکش نموده و با ایجاد فشار، آن را از تجهیزات تصفیه آب مانند فیلتر تصفیه استخر، تجهیزات گندزدایی و سیستم گرمایشی عبور داده و در نهایت توسط نازل‌ها مجدداً به استخر بازمی ‌گرداند.

منحنی هد و دبی پمپ گریز از مرکز ابارا

• در پمپ‌ گریز از مرکز دبی و هد نسبت به هم رابطه معکوس دارند و با افزایش دبی هد پمپ کم می‌شود.
• منحنی‌های هد و دبی می‌تواند به شکل‌های مختلفی وجود داشته باشد.
• منحنی صعودی (به انگلیسی: RISING)در این پمپ‌ها با افزایش هد پمپ دبی پیوسته کاهش می‌یابد.
• منحنی نزولی (به انگلیسی: DROOPING)در این پمپ‌ها حداکثر هد پمپ در نقطه دبی صفر اتفاق نمی‌افتد.
• منحنی تیز (به انگلیسی: STEEP)در این پمپ‌ها تغییرات هد بین نقطه دبی برابر صفر و نقطه راندمان ماکزیمم پمپ زیاد است.
• منحنی تخت (به انگلیسی: FLAT)در این پمپ‌ها تغییرات هد پمپ نسبت به تغییرات دبی ناچیز می‌باشد و گاهی در قسمتی از منحنی هد تقریباً ثابت است.
• منحنی پایدار(به انگلیسی: STABLE)در این پمپ‌ها همواره به ازا هد پمپاژ یک دبی وجود دارد و اگر خطی از هر هد دلخواه موازی محور دبی رسم کنیم صرفاً در یک نقطه منحنی را قطع می‌کند.
• منحنی نا پایدار (به انگلیسی: UNSTABLE) در این پمپ‌ها ممکن است به ازاء هد پمپاژ بیش از یک دبی موجود باشد. یعنی اگر خطی از هر هد دلخواه موازی محور دبی رسم کنیم ممکن است در بیش از یک نقطه منحنی را قطع کند.

منحنی توان مصرفی در پمپ سانتریفیوژ ابارا

منحنی توان مصرفی رابطه بین دبی پمپاژ و توان مصرفی پمپ را نشان می‌دهد و می‌تواند به دو شکل باشد.

با بار اضافی (به انگلیسی: OVERLOADING)چنانچه با افزایش دبی به‌طور مستمر توان مصرفی پمپ شکل صعودی داشته باشد به آن منحنی بار بار اضافی اطلاق می‌شود.

بدون بار اضافی (به انگلیسی: NO OVERLOADING)چنانچه با افزایش دبی به‌طور مستمر توان مصرفی پمپ شکل صعودی نداشته باشد به آن منحنی بدون بار اضافی اطلاق می‌شود.

منحنی راندمان پمپ گریز از مرکز

منحنی راندمان پمپ از شروع تا انتهای نقطه کارکرد پمپ شامل تغییراتی است که توسط شرکت سازنده هر پمپ ارائه می‌شود. راندمان در محدوده‌ای از منحنی هد و دبی به حداکثر خود می‌رسد که به آن BEP بهترین نقطه راندمان اطلاق می‌شود(به انگلیسی: BEP Best Efficiency point).

منحنی ارتفاع مکش مثبت خالص پمپ خانگی ابارا

ارتفاع مکش مثبت خالص (به انگلیسی: NPSH Net Positive Suction Head)این منحنی ارتفاع مکش مثبت خالص مورد نیاز پمپ را در دبی‌های مختلف نشان می‌دهد. برای جلوگیری از بروز کاویتاسیون می‌بایست ارتفاع مکش مثبت خالص سیستم از ارتفاع مکش مثبت خالص مورد نیاز پمپ بیشتر باشد.

نقطه عملکرد پمپ گریز از مرکز ابارا

پمپ‌های گریز از مرکز می‌توانند در شرایط مختلفی از نظر دبی و هد (تمامی نقاطی که روی منحنی دبی-هد پمپ قرار دارند) کار کنند. به نقطهٔ خاصی از نظر دبی و هد که پمپ در آن کار می‌کند، نقطه عملکرد پمپ گفته می‌شود که توان الکترموتور، بازده و مقدار ارتفاع مکش مثبت خالص را تعیین می‌کند. این نقطه از تقاطع منحنی سیستم با منحنی عملکرد پمپ بدست می‌آید.

دسته ‌بندی پمپ گریز از مرکز ابارا

پمپ‌ گریز از مرکز را می‌توان به چند صورت دسته ‌بندی نمود. یک شیوه دسته‌ بندی، بر پایه جریانی است که به وجود می‌آورند.

در این شیوه پمپ‌ های گریز از مرکز به سه دسته تقسیم می‌شوند:

پمپ جریان شعاعی: در این پمپ‌ها فشار سیال تنها با اعمال نیروی گریز از مرکز افزایش می‌یابد. پمپ‌های این دسته، با یک سری پروانه‌های ورودی دارای سرعت مخصوص کمتر از ۴۲۰۰ و با دو سری پروانه‌های مکشی دارای سرعت مخصوص کمتر از ۶۰۰۰ هستند. در این پمپ‌ها سیال به‌طور معمول از طریق توپی وارد پروانه شده و به صورت شعاعی به محیط جریان می‌یابد.

پمپ جریان مختلط: در این پمپ‌ها فشار تا حدودی با اعمال نیروی گریز از مرکز و تا حدودی نیز با اعمال نیروی بالابری (lift) که از جانب تیغه‌ها اعمال می‌شود افزایش می‌یابد. این دسته از پمپ‌ها دارای یک سری پروانه ورودی با جریان خروجی محوری هستند و تخلیه در راستاهای محوری و شعاعی انجام می‌شود. پمپ‌های این دسته به صورت معمول دارای سرعت مخصوص مابین ۴۲۰۰ تا ۹۰۰۰ هستند.

پمپ جریان محوری: پمپ‌های این دسته که گاه پمپ‌های ملخی هم نامیده می‌شوند بیشترین افزایش فشار سیال را از طریق اعمال پروانه‌ها یا عملیات بالابری تیغه‌ها اعمال می‌کند. این گروه یک سری پروانه ورودی به همراه جریان ورودی محوری و خروجی تقریباً محوری دارند. پمپ‌های این گروه غالباً دارای سرعت مخصوص‌هایی بیش از ۹۰۰۰ هستند. در حالت کلی از پمپ‌های جریان محوری هنگامی که تولید دبی لازم باشد استفاده می‌کنند و از پمپ‌های جریان شعاعی به منظور افزایش فشار سود می‌برند.

موتور پمپ سانتریفیوژ ابارا

گاهی ممکن است نیاز شود برای به حرکت درآوردن پمپ صنعتی از منابع و محرک‌های قدرت که در اشکال مختلف وجود دارند به همراه یک دستگاه انتقال نیرو استفاده نمود. در سال‌های اخیر معمولاً به منظور به حرکت درآوردن پمپ‌هایی مثل پمپ گریز از مرکز ابارا ، پمپ خانگی ابارا ، پمپ سانتریفیوژ ابارا ، پمپ دورانی یا پمپ رفت و برگشتی از موتورهای الکتریکی استفاده می‌شود.

در این میان ممکن است برای این کار از توربین‌های بخاری، توربین‌های گازی، توربین‌های هیدرولیکی، موتورهای بنزینی، موتورهای گازی و موتورهای دیزلی نیز استفاده شود. منابع دیگری نیز برای به حرکت درآوردن پمپ‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند که استفاده از آن‌ها محدود است. منابع دیگری نیز وجود دارند که اعتبار آن‌ها محدود است و فقط در موارد خاص و ویژه به کار برده می‌شوند؛ این منابع عبارتند از: توربین‌های انبساطی – هوایی، آسیاب‌های بادی و … می باشد.