راهنمای جامع پمپ‌ها | بررسی انواع پمپ، نحوه انتخاب و کاربردها
پمپ دستگاهی است که برای انتقال سیالات از یک نقطه به نقطه‌ای دیگر استفاده میشود. انواع پمپ با تبدیل انرژی مکانیکی (تولیدشده توسط موتور یا محرک)، باعث افزایش فشار یا ایجاد جریان در سیال میشود و آن را در مسیر دلخواه جابه‌جا میکند. انواع پمپ در صنایع مختلف مانند آب و فاضلاب، نفت و گاز، صنایع شیمیایی، غذایی و… کاربردهای گسترده‌ای دارند.
این تجهیزات در اندازه‌های مختلف تولید میشوند؛ از پمپ‌های بسیار کوچک که در مصارف پزشکی به‌کار می‌روند، تا انواع پمپ‌های صنعتی در مقیاس‌های بزرگتر، که هرکدام کاربرد خاص خود را دارند.
راهنمای انتخاب و خرید انواع پمپ
در نظر گرفتن مشخصات و پارامترهای فنی پمپ هنگام خرید، تعیین‌کننده کارایی و کیفیت دستگاه در بلندمدت است؛ زیرا هر یک از این مشخصه‌ها مانند نوع سیال، جنس قطعات، هد و دبی پمپ باید متناسب با نیاز مصرفی انتخاب شوند. در غیر این صورت ممکن است در روند کار اختلال ایجاد شود.
مشخصات و پارامترهای مهم در انتخاب انواع پمپ
اطلاعات و مشخصات فنی پمپ مواردی است که برای نصبو بهره برداری صحیح از پمپ باید در نظر گرفته شود. این پارامترها شامل مواردی از جمله هد پمپ، دبی، توان خروجی و مصرف و… میباشد.
هد پمپ و فشار کاری
هد پمپ به میزان ارتفاعی گفته میشود که پمپ می‌تواند سیال را تا آن نقطه پمپاژ کند. این مشخصه به جرم یا چگالی سیال وابسته نیست؛ یعنی فارغ از اینکه سیال چه نوع ماده‌ای است (نفت، آب و…) پمپ تا ارتفاع مشخص قابلیت پمپاژ را دارد. عواملی مانند قطر پروانه و سرعت چرخش موتور بر میزان هد تاثیرگذارتر است. واحد اندازه‌گیری هد پمپ، متر است. در انتخاب پمپ، باید به موقعیت نصب و ارتفاع مورد نیاز برای انتقال سیال توجه ویژه‌ای داشت. معمولاً در پمپ‌های جابجایی مثبت (مانند روتاری و پیستونی)، بیشتر فشار خروجی پمپ به جای هد در نظر گرفته میشود.
فشار کاری عبارت است از میزان فشاری که پمپ باید تحمل کند تا عمل انتقال و پمپاژ سیال به درستی انجام شود. این پارامتر معمولاً با واحدهایی مثل بار اندازه‌گیری میشود. اگر فشار کاری بیش از حد تحمل پمپ باشد، ممکن است باعث خرابی دستگاه و آسیب به قطعات داخلی آن شود. همچنین، اگر فشار کاری کمتر از حد مورد نیاز باشد، ممکن است دبی سیال به مقدار کافی تامین نشود و عملکرد پمپ کاهش یابد.
میزان دبی پمپ
به مقدار آب، سیال یا مواد جامدی که در واحد زمان از یک مقطع عبور میکند دبی یا نرخ جریان می‌گویند. واحد اندازه گیری آن معمولا لیتر بر دقیقه یا مترمکعب بر ساعت است. دبی مورد نیاز باید براساس کاربرد در نظر گرفته شود. مثلا آبیاری، مصارف خانگی، آتش نشانی و غیره. عواملی مانند نوع سیال، ارتفاع، قطر لوله‌ها بر نرخ جریان تاثیر گذار است. افزایش دبی معمولا باعث کاهش هد میشود.
توان مصرفی و توان خروجی
توان خروجی میزان انرژی‌ای است که پمپ به سیال منتقل میکند تا آن را به حرکت درآورد. این مشخصه به دبی، ارتفاع و وزن سیال وابسته است.
توان مصرفی به انرژی‌ای گفته میشود که از سمت موتور به پمپ داده میشود؛ یعنی مقدار انرژی‌ای که پمپ برای کارکرد صحیح و انتقال سیال نیاز دارد. معمولاً به دلیل اصطکاک و عوامل فیزیکی دیگر، توان خروجی از توان مصرفی کمتر است.
اختلاف این دو پارامتر را راندمان پمپ می‌گویند که معمولاً به صورت درصد بیان میشود.
نوع سیال
سیال باید از نظر غلظت و ویسکوزیته، pH، دما و وجود ذرات معلق و جامد در آن بررسی شود. معمولاً سیالات چسبنده یا دارای ویسکوزیته بالا مقاومت بیشتری در برابر جریان دارند و برای چنین سیالاتی از پمپ‌های جابجایی مثبت استفاده میشود که توانایی انتقال این نوع سیالات را دارند. برای سیالات خورنده یا اسیدی باید به جنس پمپ توجه ویژه‌ای داشت؛ معمولاً فولاد ضدزنگ یا تفلون با پوشش خاص برای این نوع سیالات مناسب است.
کاربردی ترین انواع پمپ صنعتی
پمپ کف کش
پمپ کفکش از نوع پمپ سانتریفیوژ عمودی است که برای تخلیه آب از چاه، استخر و سایر منابع آبی مورد استفاده قرار میگیرد. این پمپ به‌صورت کامل در آب و در کف استخر، مخزن یا محل آب‌گیر نصب میشود وعملیات پمپاژ را از آن نقطه انجام می‌دهد. این پمپ با برق تک‌فاز یا سه‌فاز کار میکند؛ مدل تک‌فاز آن معمولاً برای مصارف خانگی و مدل سه‌فاز برای کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد.
پمپ لجن کش
پمپ لجن‌کش از لحاظ کارکرد همانند پمپ کفکش میباشد با این تفاوت که پمپ لجن‌کش قادر به پمپاژ سیالات حاوی ذرات جامد، لجن، فاضلاب و … میباشد. این پمپ از نوع پمپ گریز از مرکز مستغرق میباشد و بطور کامل در داخل سیال قرار میگیرد. پمپ لجن‌کش نیز بصورت تک فاز و سه فاز برای مصارف خانگی و صنعتی موجود است.
پمپ شناور
پمپ های شناورکه به پمپ های چاهی عمیق یا پمپ ابیاری هم معروفند بصورت غوطه ور در سیال برای پمپاژ آب از چاه منابع زیرزمینی و تخلیه اب در ساختمان ها و فاضلاب استفاده میشود. کاربرد مهم دیگر این پمپ در کشاورزی و آبیاری میباشد. در این پمپ ها موتور باعث چرخش یک پروانه میشود که با جریان آب تولید شده، مایع را جابجا میکند . پمپ های شناور در دو نوع تک فاز و سه فاز موجود هستند
پمپ فاضلاب
این نوع از پمپ ها که به پمپ های تخلیه فاضلاب یا فاضلاب کش نیز معروف هستند از دسته پمپ های سانتریفیوژی میباشند و برای تخلیه هر نوع فاضلابی استفاده میشوند.پمپ های تخلیه فاضلاب در محیط های صنعتی و تجاری و در جهت جلوگیری از گرفتگی سیستم فاضلاب یا انتقال فاضلاب به ارتفاعات بالاتر استفاده میشود. این نوع از پمپ‌ها می‌توانند زباله های جامد و مایع تا قطر 2 اینچ را جابجا کنند.
پمپ روغن داغ
پمپ‌های روغن داغ از خانواده پمپ های گریز از مرکز میباشند که برای جابجایی سیالات با دمای بالا استفاده میشود. به عنوان مثال این پمپ ها قابلیت انتقال روغن تا دمای 180 درجه سانتی گراد را دارند. ساختار این پمپ‌ها به گونه ای است که قابلیت تحمل دماهای بالا را داشته باشد به همین دلیل از مقاومت حرارتی بالایی برخوردارند و بذنه انها معمولا از فلز مقاوم مثل چدن ساخته میشود.
پمپ استخر
این پمپ ها همانگونه که از نامشان مشخص است در استخرها و به منظور گردش و تصفیه اب استفاده میشوند. پمپ های استخر از اجزا حیاتی و مهم هر استخری میباشند چرا که از وظیفه پاکسازی اب و جلوگیری از لجن گرفتن ان و همچنین افزایش فشار اب و پمپاژ ان را برعهده دارد.
پمپ تزریق یا دوزینگ پمپ
برای تزریق مواد شیمیایی در دوزهای مشخص و با دقت فراروان از دوزینگ پمپ استفاده میشود. این نوع از پمپپ ها برای تزریق مواد سیال درون جریان مایع یا گاز استفاده میشود. این پمپ ها معمولا ابعاد کوچکی دارند و در صنایع مختلفی از جمله داروسازی پتروشیمی کشاورزی غذایی استفاده میشوند. همچنین از این پمپ ها برای تزریق مواد اسیدی و خوردنده در صنایع هم استفاده میشود.
بهترین برندهای پمپ صنعتی کدامند؟
بهترین برندهای پمپ خارجی
گراندفوس (Grundfos)
شرکت دانمارکی گراندفوس فعالیت خود را از سال ۱۹۴۵ آغاز کرده و امروزه حدود نیمی از بازار جهانی پمپ‌ها را در اختیار دارد. این برند با داشتن شعب متعدد در کشورهای مختلف، انواع پمپ‌های سانتریفیوژ، سیرکولاتور، شناور و دوزینگ پمپ را برای کاربردهای کشاورزی، ساختمانی، صنعتی و تصفیه‌خانه‌ها تولید میکند.
پنتاکس (Pentax)
شرکت ایتالیایی پنتاکس با تمرکز بر کیفیت و بهره‌گیری از دانش روز، انواع پمپ‌های آب خانگی، صنعتی، کشاورزی و آبیاری را تولید میکند و امروزه در بیش از ۱۲۰ کشور جهان به‌عنوان یکی از برترین تولیدکنندگان پمپ شناخته میشود.
لوارا (Lowara)
شرکت ایتالیایی لوارا از سال ۱۹۸۶ فعالیت خود را آغاز کرده و هم‌اکنون زیرمجموعه شرکت بزرگ Xylem است. این برند با تولید طیف گسترده‌ای از پمپ‌های باکیفیت برای کاربردهای مختلف، به یکی از تولیدکنندگان معتبر جهانی تبدیل شده است. مصرف انرژی پایین و طول عمر بالا از ویژگی‌های برجسته محصولات لوارا محسوب میشوند.
لئو (LEO)
برند چینی لئو (LEO) تولیدکننده انواع پمپ‌های صنعتی، خانگی و کشاورزی با کیفیت مناسب و طراحی مهندسی شده است. محصولات این برند شامل پمپ‌های سانتریفیوژ، بوستر، لجن‌کش و کفکش بوده و به بیش از ۱۰۰ کشور صادر میشود. کیفیت قابل قبول، تنوع بالا و قیمت اقتصادی از مزایای اصلی لئو محسوب میشوند.
بهترین برندهای پمپ ایرانی
نوید موتور
نوید موتور یکی از تولیدکنندگان معتبر ایرانی در زمینه الکتروموتور و الکتروپمپ است که فعالیت خود را از اواسط دهه ۷۰ آغاز کرده است. این شرکت با توسعه مستمر محصولات و بهره‌گیری از فناوری‌های نوین، نقش مهمی در تأمین نیاز صنعت پمپ کشور ایفا میکند.
پمپیران
شرکت پمپیران با به‌کارگیری پیشرفته‌ترین فناوری‌های روز دنیا و رعایت استانداردهای بین‌المللی، توانسته نیاز بسیاری از صنایع کشور را تأمین کرده و نقش مؤثری در تأمین نیازهای آبی کشور ایفا کند.
الکتروژن
شرکت الکتروژن امروزه به یکی از برترین تولیدکنندگان و صادرکنندگان پمپ‌های صنعتی و خانگی در کشور تبدیل شده است. این شرکت با بهره‌گیری از بیش از ۱۰۰۰ نیروی انسانی متخصص و تولید بیش از ۵۰ مدل محصول متنوع، جایگاه ویژه‌ای در صنعت پمپ‌سازی ایران دارد.
برند توان‌تک
توان‌تک، شرکت معتبر ایرانی فعال از سال ۱۳۶۲، با تمرکز بر تولید پمپ‌های آب کشاورزی و صنعتی است. این برند با کیفیت قابل‌اعتماد، قیمت مناسب و خدمات پس از فروش معتبر، به انتخاب محبوب مصرف‌کنندگان ایرانی تبدیل شده است.
انواع پمپ
پمپ‌ها براساس نحوه انتقال انرژی شامل دو گرو پمپ‌های جابجایی مثبت و پمپ‌های دینامیکی یا غیرجابجایی مثبت هستند.
پمپ های جابجایی مثبت
روش کار پمپ‌های جابجایی مثبت به این صورت است که انتقال انرژی بصورت ناپیوسته انجام میشود. کاهش حجم محفظه داخلی، فشار لازم جهت انتقال به سیال را فراهم میکند. پمپ های جابجایی مثبت خود به دو نوع دورانی و رفت و برگشتی تقسیم میشوند که هریک نیز انواع مختلفی دارد. در زیر با این انواع و نحوه عملکرد آنها آشنا می‌شویم.
انواع پمپ دورانی (Rotary)
در این نوع از پمپ‌ها، با چرخش پره یا چرخ‌دنده فضایی داخل پمپ ایجاد میشود و سیال از منبع خود به درون پمپ کشیده میشود. سپس با ادامه حرکت چرخ‌دنده سیال به خطوط تزریق منتقل میشود. این نوع از پمپ‌ها برای سیالاتی با ویسکوزیته بالا مانند روغن یا مواد شیمیایی غلیظ مناسب هستند. انواع پمپ‌های دورانی شامل:
پمپ دنده‌ای (Gear Pump)
پمپ دنده‌ای یا پمپ غلیظ‌کش یکی از انواع پمپ‌های دورانی است که با چرخش چرخ‌دنده‌ها، سیال را به داخل محفظه‌های ایجادشده بین دنده‌ها مکش کرده و سپس به سمت محل تخلیه هدایت میکند. در این پمپ ها عملیات پمپاز به صورت دقیق و با نرخ مشخص و ثابت انجام میشود. پمپ‌های دنده ای شامل پمپ دنده‌ای خارجی و پمپ دنده‌ای داخلی هستند. در پمپ دنده ای خارجی دو چرخ‌دنده یکسان باهم درگیر میشود ولی در پمپ دنده‌ای داخلی یک چرخ دنده کوچکتر درون چرخ‌دنده بزرگتر قرار میگیرد و بصورت نامتقارن با آن درگیر است.
پمپ لوب (Lobe Pump)
پمپ لوب از دیگر پمپ‌های جابجایی مثبت دورانی است که عملکرد آن مشابه پمپ دنده ای میباشد، با این تفاوت که بجای چرخ‌دنده، از دو لوپ (گوشواره) استفاده میشود که در کنار یکدیگر می‌چرخند ولی تماسی با یکدیگر ندارند، به همین جهت این نوع از پمپ‌ها برای سیالات با ویسکوزیته بالا و سیالات حاوی ذرات جامد بسیار مناسب است. ازین پمپ بصورت گسترده در صنایع غذایی، کاغذسازی، آرایشی و دارویی استفاده میشود.
پمپ پره‌ای (Vane Pump)
پمپ کارتریجی یا پره‌ای از دیگر پمپ‌های جابجایی مثبت دورانی است. ساختار این پمپ به این صورت است که پره‌هایی روی روتور قرار گرفته‌اند و چرخش روتور باعث به‌وجود آمدن نیروی گریز از مرکز میشود. این نیرو تیغه‌ها را به سمت بیرون می‌راند و در حین چرخش، عملیات مکش و هدایت سیال را انجام می‌دهند. شیوه کار تا حدودی شبیه پمپ‌های دنده‌ای است، اما بسیار کم‌صدا‌تر میباشد. برای پمپاژ با جریان‌های متفاوت و ثابت و فشار متوسط مناسب است.
پمپ اسکرو (Screw Pump)
پمپ اسکرو یا پیچ ارشمیدس، که به نام پمپ مارپیچی نیز شناخته میشود، یکی از انواع پمپ‌های روتاری جابجایی مثبت است. در این پمپ‌ها، یک یا چند میله مارپیچی (اسکرو) داخل محفظه‌ای استوانه‌ای شکل می‌چرخند. با چرخش این میله‌ها، فضای بین پیچ‌ها کاهش می‌یابد و سیال به صورت پیوسته به سمت جلو هدایت میشود. پمپ اسکرو به‌خاطر قابلیت پمپاژ سیالات با انواع ویسکوزیته، در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، دریایی و انتقال سوخت کاربرد گسترده‌ای دارد.
انواع پمپ رفت و برگشتی (Reciprocating Pumps)
پمپ‌های رفت و برگشتی از قطعه‌ای استفاده میکنند که می‌تواند دیافراگم، پیستون یا پلانجر باشد. این قطعه با حرکت رفت و برگشتی خود، سیال را به‌صورت دقیق جابجا میکند. بسته به نوع قطعه‌ای که برای انتقال سیال به کار می‌رود، پمپ‌ها به سه گروه پیستونی، دیافراگمی و پلانجری تقسیم میشوند. از این پمپ‌ها در سیستم‌های تهویه، سرمایشی و گرمایشی، صنایع نفت و گاز و همچنین برای پمپاژ سیالات ویسکوز و روغنی استفاده میشود.
پمپ دیافراگمی
پمپ‌های دیافراگمی از یک صفحه انعطاف‌پذیر به نام دیافراگم برای انجام عمل مکش و جابجایی سیال استفاده میکنند. وقتی دیافراگم به سمت بالا حرکت میکند، فشار درون پمپ کاهش می‌یابد و سیال وارد پمپ میشود. با حرکت دیافراگم به سمت پایین، سیال تخلیه میشود. این نوع پمپ‌ها برای پمپاژ انواع سیالات، از جمله سیالات ویسکوز، مواد خورنده و سمی، و سیالات حاوی ذرات جامد، بسیار مناسب هستند.
انواع پمپ دیافراگمی شامل پمپ دیافراگمی بادی، دستی و الکتریکی میباشد.
مزایای پمپ های دیافراگمی
- قابلیت کارکرد خشک درصورت عدم وجود سیال
- خودمکش بودن
- پمپاژ سیالات خورنده و اسیدی به دلیل عدم تماس قطعات با سیال
- عدم نشت سیال
- ایمنی بالا در محیط‌های انفجاری
- هزینه نصب و نگهداری پایین
از معایب پمپ‌های دیافراگمی میتوان صدای زیاد، نیاز به تعویض دوره‌ای دیافراگم، نیاز به فیلتراسیون، امکان یخ‌زدگی، نوسان و لرزش را نام برد.
پمپ پیستونی
پمپ‌های پیستونی شامل یک پیستون و یک سیلندر هستند که حرکت رفت و برگشتی پیستون درون سیلندر باعث ایجاد فشار و جریان سیال میشود. این پمپ‌ها در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، کشتی‌سازی، صنایع غذایی، تولید کاغذ، واترجت‌ها و کارواش‌های خانگی کاربرد دارند. این نوع پمپ‌ها برای انتقال سیالات با فشار بالا و انواع مختلف سیالات، از جمله مواد شیمیایی سمی، خورنده و سیالات حاوی ذرات جامد، بسیار مناسب هستند.
مزایای پمپ‌های پیستونی
- قابلیت ایجاد فشار بالا
- انتقال سیالات با ویسکوزیته بالا
- دوام و طول عمر بالا
- دبی قابل تنظیم
از معایب پمپ‌های پیستونی میتوان به آلودگی صوتی زیاد، هزینه اولیه و تعمیرات نسبتاً بالا، نیاز به سرویس دوره‌ای منظم، و احتمال خرابی در صورت وجود ذرات بزرگ در سیال اشاره کرد.
پمپ پلانجری
نحوه کارکرد پمپ‌های پلانجری مشابه پمپ‌های پیستونی است، با این تفاوت که به جای پیستون، از پلانجر برای ایجاد فشار و جریان استفاده میشود. پمپ پلانجری قادر است فشارهای بالاتری نسبت به پمپ پیستونی تولید کند و در فاضلاب‌های صنعتی و شهری، صنایع نفت و گاز، و صنایع غذایی کاربرد دارد.
پمپ‌های دینامیکی
پمپ‌های دینامیکی یا پمپ‌های سرعتی برخلاف پمپ‌های جابجایی مثبت که انرژی لازم برای به جریان افتادن سیال را با حرکت مکانیکی ایجاد میکنند، با تبدیل انرژی جنبشی به سرعت، فشار لازم برای جریان سیال را تولید میکنند. این پمپ‌ها معمولاً برای کاربردهای با دبی بالا و فشار نسبتاً پایین تا متوسط مناسب هستند و در صنایعی مانند تأمین آب، آتش‌نشانی و پتروشیمی کاربرد گسترده‌ای دارند. پرکاربردترین نوع پمپ‌های دینامیکی پمپ‌های سانتریفیوژی هستند.
پمپ سانتریفیوژ
پمپ سانتریفیوژ که تقریباً پرکاربردترین نوع پمپ در صنعت است، از نیروی گریز از مرکز برای ایجاد فشار و جریان استفاده میکند. در این پمپ، با چرخش یک پروانه، سیال از مرکز پروانه به سمت لبه‌های آن پرتاب میشود و با نیروی گریز از مرکز سرعت میگیرد. سپس انرژی جنبشی به فشار تبدیل میشود و باعث به جریان افتادن سیال به سمت خروجی پمپ میشود. از این پمپ برای جابجایی حجم زیادی از مایعات با ویسکوزیته پایین استفاده میشود و همچنین در صنایع آب و فاضلاب، سیستم‌های آبرسانی و سیستم‌های تهویه مطبوع کاربرد دارد. پمپ‌های سانتریفیوژ براساس جهت جریان سیال، ساختار و نوع مکش تقسیم بندی میکنند که سه نوع رایج آن را در زیر معرفی می‌کنیم.
پمپ جریان محوری (axial flow pump)
پمپ جریان محوری، سیال را به موازات محور چرخش پره‌های پروانه به حرکت در می‌آورد و پره‌ها سیال را به جلو هدایت میکنند. به دلیل حرکت سیال موازی با پروانه، فشاری که در این پمپ‌ها تولید میشود نسبتاً کمتر است، اما برای انتقال حجم‌های زیاد سیال بسیار مناسب هستند. از کاربردهای این پمپ‌ها میتوان به صنایع کشاورزی، شیمیایی، دریایی و شیلات اشاره کرد.
پمپ جریان شعاعی (Radial Flow Pump)
در پمپ‌های سانتریفیوژ شعاعی، سیال از مرکز پروانه و به‌صورت موازی با محور پمپ وارد میشود و سپس با زاویه ۹۰ درجه، یعنی عمود بر محور پمپ، به سمت بیرون هدایت می‌گردد. با پرتاب سیال به سمت بیرون و ورود آن به قسمت دیفیوزر یا محفظه حلزونی، فشار آن افزایش می‌یابد. این نوع از پمپ‌ها برای تولید فشار بالا با دبی پایین یا متوسط مناسب هستند؛ به همین دلیل در سیستم‌های آبرسانی، کشاورزی و صنایع نفت و گاز مورد استفاده قرار می‌گیرند.
پمپ جریان مختلط (Mixed Flow Pump)
پمپ‌های جریان مختلط ترکیبی از عملکرد پمپ‌های شعاعی و محوری هستند. در این پمپ‌ها، سیال به‌طور هم‌زمان در راستای شعاع پروانه و به موازات محور آن از پمپ خارج میشود. این نوع پمپ‌ها برای تأمین دبی و فشار در محدوده‌ی متوسط مناسب بوده و معمولاً در کاربردهایی مانند پمپاژ آب در سیستم‌های آبیاری، تصفیه آب، تصفیه فاضلاب و تأسیسات صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
