پمپ های طبقاتی دارای چندین محفظه (یا مرحله) هستند که بصورت سری به هم متصل میشوند. سیال با فشار خط مکش وارد محفظه اول و با فشار بالا از آن خارج میشود. پس از خروج از مرحله اول، سیال وارد مرحله دوم میشود که در آن، فشار بیشتر افزایش مییابد.
هرچه پمپ، مراحل بیشتری داشته باشد، فشار تخلیه نهایی بیشتر میشود. این پمپها با اضافه شدن هر مرحله، توانایی منحصربهفردی برای ایجاد فشار بالاتر دارند؛ اما دامنه جریان، همیشه برای یک دور در دقیقه ثابت میماند.
قطعات پمپ طبقاتی چیست؟
قطعات پمپ طبقاتی بسیار شبیه به پمپ های گریز از مرکز استاندارد هستند. در پمپ های گریز از مرکز چند مرحله ای، قطعات اضافی و پخش کنندههایی وجود دارند که بهطور مؤثر، سیال را به پروانه یا به مرحله بعدی هدایت میکنند.
در پمپ های گریز از مرکز چند مرحله ای، بهدلیل رانش بالایی که روبهروشدن پروانهها در یک جهت ایجاد میکنند، یک دستگاه تراست بالانس، یعنی دیسک تعادل یا درام تعادل تعبیه شده است. تراست بالانس، نیروی رانش را تا حدی کاهش میدهد و توسط اندازه استاندارد یاتاقان رانش مدیریت میشود.
پمپ طبقاتی چگونه کار میکند؟
عملکرد پمپ طبقاتی با ورود سیال به مرحله اول آغاز میشود. در اینجا پروانه با چرخاندن سریع سیال، باعث انتقال انرژی جنبشی به سیال میشود. وقتی سیال در اثر نیروی گریز از مرکز بهسمت بیرون حرکت میکند، با دیفیوزر مواجه میشود که انرژی جنبشی را به انرژی پتانسیل یا فشار تبدیل میکند. سپس این سیال تحت فشار به مرحله بعدی جریان مییابد و این فرآیند را تا رسیدن به مرحله نهایی تکرار میکند.
پمپ های طبقاتی چه کاربردهایی دارند؟
کاربرد پمپ های چند مرحله ای بسیار زیاد و متنوع است، نظیر:
- اسمز معکوس (Reverse Osmosis)
- آب تغذیه دیگ بخار
- پاشش
- گرمایش
- میعانات گازی
- سوخت رسانی
- تولید گاز
- تولید برق
- آبرسانی به ساختمانهای بلند
- و سایر کاربردهای فشار و دمای بالا.
انواع پمپ های طبقاتی کداماند؟
انواع پمپ های طبقاتی عبارتاند از:
- پمپ سانتریفیوژ طبقاتی افقی؛
- پمپ گریز از مرکز چند مرحله ای عمودی؛
- انواع پمپ شناور؛
- پمپ کانال جانبی؛
- پمپ های ترکیبی؛
- پمپ اسپلیت کیس افقی؛
- پمپ توربین عمودی؛
- پمپ چند مرحله ای بهداشتی.
مزایای استفاده از پمپ طبقاتی چیست؟
اگر بخواهیم پمپ طبقاتی را با یک پمپ فشار بالا مقایسه کنیم، تفاوت آنها به این صورت است: پمپ چند مرحله ای گریز از مرکز، حتی اگر پیچیدهتر و پرهزینهتر باشد، احتمال سازگاری هیدرولیکی بهتر و راندمان بیشتری دارد و قابل اعتمادتر است.
حتی میتوان یک پمپ طبقاتی را با سرعت پایینتری نسبت به پمپ گریز از مرکز تک مرحله ای راهاندازی کرد. این در حالی است که همان راندمان کاری حفظ و البته عملکرد آن بیصداتر میشود. این مسئله در دنیای امروزی بسیار مهم است.
تفاوت پمپ تک مرحله ای و چند مرحله ای چیست؟
یک پمپ تک مرحله ای از یک پروانه استفاده میکند، در حالی که یک پمپ چند مرحله ای 2 یا چند پروانه دارد. بعضی از سازندگان از 80 پروانه یا بیشتر استفاده میکنند.
قطعات اضافی در پمپ چند مرحله ای وجود دارد که برای انتقال سیال از مرحله اول به مرحله بعدی، یعنی دیفیوزرها مورد نیاز است.
پمپ های طبقاتی یک دستگاه تراست تعادل دارند و همچنین، ممکن است بلبرینگهای میانی (روغنکاری شده توسط پمپاژ) برای ثابت نگهداشتن شفت در آنها جایگذاری شده باشند.
کدام پمپ طبقاتی بیشتر در صنعت استفاده می شود؟
رایجترین نوع پمپ چند مرحله ای مورد استفاده در صنعت، پمپ های طبقاتی افقی و پمپ های سانتریفیوژ چند مرحله ای عمودی (در بالای زمین) است. با این حال، پمپ های کانال جانبی چند مرحله ای نیز در کنار پمپ های توربین عمودی، نسبتاً رایج هستند.
کاربردی ترین پمپ های طبقاتی
در اینجا ما به بررسی دو نوع رایجتر پمپهای طبقاتی میپردازیم.
پمپ های سانتریفیوژ چند مرحله ای افقی
پمپ های افقی متداول ترین پمپ گریز از مرکز چند مرحله ای هستند که بهطور مداوم برای کاربردهای فوق الذکر استفاده میشوند. این نوع پمپها با فشار دادن سیالات بههنگام حرکت افقی از طریق پروانههای متعدد کار میکنند. پمپ های افقی، معمولاً نسبت به پمپ های عمودی (به استثنای پمپ های توربین عمودی) با دبی بالاتری کار میکنند. شما میتوانید پمپ های سانتریفیوژ چند مرحله ای افقی را با پوشش قطعه بندی شده تشخیص دهید.
استفاده از پمپ های افقی چند مرحله ای دارای معایب جزئی است، در حالی که پمپ های عمودی این معایب را ندارند. پمپ های افقی ممکن است به تعمیر و نگهداری بیشتر و همچنین مجموعه ای از متخصصان ماهر برای راهاندازی نیاز داشته باشند.
پمپهای طبقاتی افقی بسته به ویژگیهایی که دارند و بسته به پروژههای مختلف، میتوانند در مقایسه با پمپهای طبقاتی عمودی بسیار گران باشند.
پمپ های گریز از مرکز چند مرحله ای عمودی
پمپ های چند مرحله ای عمودی به اندازه پمپ های افقی کاربردی نیستند؛ زیرا کاربرد آنها محدودتر است. پمپ های چند مرحله ای عمودی یک محور عمودی با پروانههای دارند که بالای یکدیگر قرار گرفتهاند.
فاصله در پمپ های طبقاتی عمودی بسیار کوچکتر از پمپهای طبقاتی افقی است، به همین دلیل این پمپها، گزینهای ایده آل برای سیستمهای آب شیرین کن هستند.
پمپ های طبقاتی عمودی با طراحی تمیز و فشرده خود برای مکانهایی با فضای کم و محدود بسیار عالی هستند و میتوانند مایع پرفشار را فقط با یک بدنه پمپ و موتور منتقل کنند.
استفاده از پمپهای طبقاتی عمودی در موارد زیر رایجتر است:
- سیستم های دوش فشار قوی
- آب تغذیه دیگ بخار
- تغذیه دی سوپر هیتر
تفاوت پمپ طبقاتی عمودی با پمپ طبقاتی افقی چیست؟
تفاوتهای اصلی پمپ های چند مرحله ای عمودی و پمپ های چند مرحله ای افقی عبارتاند از:
- همان طور که در نام آنها نیز مشخص است، جهت پمپ در این دو نوع متفاوت است.
- پمپ چند مرحله ای عمودی در بالای زمین قرار دارد و ممکن است در جاهایی استفاده شود که محدودیت فضا وجود دارد؛ اما قبل از انجام عملیات تعمیر و نگهداری، باید موتور را از سیستم جدا کرد.
- از پمپ های چند مرحله ای عمودی وقتی استفاده میشود که موتور باید از سامپ بلند شود تا بتوان دستگاه را حفظ کرد.
- در پمپ های عمودی معمول است که بار رانش توسط موتور گرفته شود؛ بهعنوان مثال: پمپ های توربین VTP که دارای موتورهای الکتریکی هستند، به طور خاص برای این نوع پمپها طراحی شده اند تا نیاز به یاتاقان رانش در پمپ را از بین ببرند و در نتیجه، پیچیدگی و هزینه کمتری را بههمراه داشته باشند.
- پمپهای چند مرحلهای افقی با استفاده از پایههایی نصب میشوند که برای کاربردهای دمای بالا طراحی ویژهای دارند؛ چراکه لازم است انبساط حرارتی را امکانپذیر کرده و در نتیجه از مشکلات عملکردی ناشی از انبساط و انقباض جلوگیری کنند.
- در پمپهای عمودی، نصب ممکن است سادهتر باشد. برای پمپهای سامپ، یک صفحه تکیهگاه با پیچ و مهره استاندارد ثابت میشود و بهطور کلی، به تراز نیازی نیست؛ زیرا موتور فلنج است و خود با رجیستر مربوطه هماهنگ میشود.