تاریخچه ی پمپ

در این مقاله قصد داریم راجب تاریخچه ی پمپ صحبت کنیم پس تا انتهای مقاله با ما همراه باشید.

نیاز انسان به آب و جابجایی آن از نقطه ای به نقطه ای دیگر سبب شد که انسان به فکر ساخت دستگاهی که این مشکل را برطرف کند بیافتد.

اولین نمونه های پمپ ها که نیروی محرک آنها توسط انسان یا حیوانات تامین میشد، توسط مصریان باستان در 17 قرن پیش از میلاد مسیح ساخته شد و مورد استفاده قرار گفتند.

آنها توانسته بودند آب را با پمپ های رفت و برگشتی از عمق 91.5 متری زمین بیرون بکشند. در یونان باستان نیز پمپ های رفت و برگشتی با طرح ساده 4 قرن قبل از میلاد ساخته شده بود.

برای مطالعه مقاله روش های تصفیه فاضلاب روی لینک زیر کلیک کنید تا به مقاله ی مربوط به آن هدایت شوید.

روش های تصفیه فاضلاب

تاریخ مشخصی در مورد ابداع پمپ های سانتریفیوژ وجود ندارد، اما گفته میشود که نقاشی های لئوناردو داوینچی در قرن پانزدهم میلادی نشان میدهد که چگونه با اعمال نیروی گریز از مرکز به آب درون یک لوله خمیده ، آب را تا مقدار معینی بالا برد.

اولین پمپ های سانتریفیوژ در اواخر قرن هفدهم و اوایل قرن هجدهم توسط مهندسین فرانسوی و ایتالیایی ساخته شده و کاربرد عملی یافتند (1732).

در نیمه های قرن نوزدهم عیب اصلی پمپهای رفت و برگشتی که عبارت از مقدار جریان پایین می باشد، موجب این شدکه پمپ های سانتریفیوژ با استقبال بیشتری روبرو شوند و جایگاه وسیعتری در صنعت پیدا کنند.

پمپ دستگاهی است که با ازدیاد فشار سیال باعث انتقال آن از نقطه ای به نقطه ای دیگر میگردد. اساس کار پمپ گریز از مرکز براساس نیروی گریز از مرکز است، به این صورت که قسمت متحرک پمپ تحت حرکت دورانی قطرات آب را از مرکز به خارج پرتاب می کند.

چون قطرات دارای سرعت زیاد میباشند، در برخورد با پوسته سرعت آنها به فشار تبدیل میگردد. در واقع اساس کار آنها بر اعمال نیروی گریز از مرکز و تبادل اندازه حرکت در پره های پروانه به واحد وزن مایع مبتنی است.

مپ های سانتریفیوژ که متشکل از سه نوع جریان شعاعی، جریان وتری و جریان محوری urbo Pumps, Impeller Pump, Roto Dynamic میباشند، عموما با عناوین در اصطلاح فرانسه شناخته میشوند.

برای مطالعه ی مقاله سختی آب در استخر روی لینک زیر کلیک کنید تا به مقاله ی مربوط به آن هدایت شوید.

سختی آب در استخر

دامنه کاربرد پمپ های سانتریفیوژ بسیار وسیع بوده، و درصنایع شیمیایی، کاغذسازی، صنایع غذایی و لبنیات، فلزات مذاب، آب و فاضلاب، رفع موادزائد، نفت و پتروشیمی و دیگر مواد به کارمی روند.

از نظر ظرفیت و هد، توانایی این پمپ ها برای ظرفیت های بالاومتوسط نوع جریان وتری و هدهای پایین نوع محوری و هدبالانوع شعاعی می باشد. البته دو کمیت هد و ظرفیت مستقل از هم نیستند و به شکل، اندازه و سرعت ایمپلر بستگی دارند.

محفظه آب بندی:

این محفظه شامل آب بندها و اجزاء مربوطه است. برای رسیدن به بازدهی مناسب در قطعات هیدرولیک وجود آب بندی کامل و مناسب ضروری است. آب بندی بین قطعات درهیدولیک بوسیله آب بندها انجام میشود. آب بندها براساس استفاده به دو نوع کلی ثابت و متحرک تقسیم میشوند:

• آب بند ثابت: به صورت واشر بین قطعات غیر متحرک به کار میرود.
• آب بند متحرک: برای آب بندی قطعات متحرک بکار میرود و برطبق شکل انتخاب می گردد.
• نوع آب بند هر قطعه توسط سازنده تعیین میگردد و در زمان تعویض باید به این موضوع توجه داشت.

انواع آب بندها

  1- اورینگها :

معمولی ترین آب بند مورد استفاده درماشین آلات میباشد. اورینگ ها به عنوان سیل ثابت و متحرک استفاده میشوند وجنس آنها معمولا از ترکیبات لاستیک های مصنوعی می باشند. موارد استفاده اورینگ برای آب بندی پیستون در سیلندر و شیرهای هیدرولیکی محل اتصال شلنگ ها و پمپ ها استفاده میشود.

طرح اورینگ طوری است که برای نصب در شیارها ساخته شده است و زمان نصب تا 10 درصد فشرده میشود. در موارد استفاده متحرک عمر اورینگ به صافی سطح قطعه ها و اندازه بودن آن مربوط میشود.

اورینگ ها در مواردی که محل آب بندی دارای گوشه و زاویه است استفاده نمی شود. اگر اورینگ در قطعه ای تحت فشار زیاد نصب شود، با گذاشتن یک رینگ فیبری در پشت آن از خارج شدن اورینگ از شیار خود جلوگیری می کند. همیشه باید یک رینگ فیبری درطرف کم فشار اورینگ نصب شود. در صورت استفاده از دو رینگ فیبری اورینگ در وسط آنها قرار میگیرد.

2- آب بندهای وی شکل و یو شکل :

وی پک ها و یو پک ها از سیل های متحرکی هستند که برای آب بندی پیستون و شافت پمپ ها استفاده میشوند.

جنس آنها معمولا از چرم یا لاستیک طبیعی و مصنوعی یا پلاستیک میباشد. طرز نصبشان طوری است که فشار سیال لبه آب بند را به دیواره بچسباند و آب بندی را بهتر و کامل تر کند.

برای آب بندی قطعات پمپ بایستی حداقل یک بسته از این نوع آب بند را بکار برد و چند آب بند را همراه هم در یک شیار قرار داد.

3- سیل های فلنجی و گردگیرها :

گردگیرها سیل های متحرکی از جنس چرم یا لاستیک مصنوعی یا پلاستیک بوده که معمولا در پیستون ها بکار میروند. عمل آب بندی بوسیله بازشدن لبه آنها و چسبیدن به سطح قطعه انجام میشود.

4- آب بندهای فلزی از نظرشکل و ساختمان:

مانند رینگ های پیستون موتور بوده و ممکن است که فلزی یا غیرفلزی باشند. جنس آنها عموما از فولاد بوده و دارای نشتی زیاد میباشند،مگر اینکه خیلی دقیق و فیت نصب شوند.

سیل های فلزی به دو صورت بازشونده (پیستونی) وجمع شونده (شفت جک) وجود دارند و در جاهایی بکار میروند که میزان حرارت بسیار بالا است.

این آب بندها به دلیل نشتی زیاد با کاسه نمد و کانال تخلیه به مخزن در سیستم بکار میروند.

5 – واشر کمپرسی

این واشرها فقط برای کاربرد ثابت مثل کوپلینگ، لوله ها ، پوسته پمپ و امثال آنها با پرکردن قسمت های ناصاف آب بندی را انجام میدهد و ممکن است فلزی یا غیر فلزی باشند.

6- کاسه نمدها :

در جاهایی که شافت از پوسته خارج میشود کاسه نمدها نصب میشوند. اگر فشار اتمسفر از فشار کاسه نمد بالاتر باشد از عبور هوا به داخل و اگر فشار پشت کاسه نمد بالاتر از فشار جو باشد، ازنشت سیال یا بخار به بیرون جلوگیری میکند.

بهترین نوع قابل استفاده برای پمپ یک رینگ فانوسی است که بداخل آن آب تزریق میشود. این تزریق آب یا از خروجی خود پمپ تامین میشود یا اگر سیال پمپ غیر آب باشد از یک منبع مستقل آب را لوله کشی میکنند.

اگر مایع آب بندی کننده دارای ذرات جامدی باشد که به غلاف های کاسه نمد آسیب برساند بهتر است که سر راه آن فیلتر قرار گیرد.

7 – گلندها :

بوش های یکپارچه ای هستند، که به منظور سفت کردن پکینگ ها جهت آب بندی بیشتر از آنها استفاده میشود.

میزان سفت کردن پیچ های آن به طور تجربی به اندازه ای است، که مابین اصطکاک ، آببندی ، روغن کاری و خنک کاری تعادل حفظ شود.

8 – پکینگ کمپرسی :

از این نوع آب بند میتوان به جای وی پک ویو پک ها استفاده کرد. جنس آن معمولا از پلاستیک یا نخ نسوز و یا لاستیک نخ دار با روکش فلزی میباشد. این آب بندها برای قسمت های با فشار کم بکار میروند.در حقیقت عامل آب بندی کننده براساس افت فشار سیال در طول غلاف می باشند.

علت اینکه پکینگ ها باید دارای خواص پلاستیکی ( فرم پذیری ) باشند، این است تا مقدار فشردگی روی اسلیو (غلاف ها) را تنظیم کنند و نیز خواص الاستیک جهت جذب انرژی و آسیب نرساندن به جزء دوار را داشته باشند و به صورت رینگ هایی درداخل محفظه آب بندی قرارگیرند.

انرژی اصطکاکی(گرما) تولید شده دراثر گردش شافت از طریق نشت مقدار کمی مایع از پوسته یا توسط محفظه خنک کاری پشت آن و یا استفاده از هر دو دفع میشود.

جنس پکینگ ها:

1- آزبستوس :

که برای درجه حرارت های پایین از آن استفاده میکنند.این پکینگ ها قبلا بوسیله گرافیت یا روغن ، روغن کاری میشوند.

2- متالیک:

این پکینگ ها برای فشارها و دماهای بالا استفاده میشوند. پکینگ های متالیک ترکیبی از فویل فلزی (مس،آلومینیم،بابیت و….) باگرافیت یا موادچرب کننده دیگر میباشند.

روغنکاری نقش مهمی در این آب بند دارد، زیرا اگر خشک کار کند روی سطح تماس مثلا سیلندر خط می اندازد.

9 – آب بند های مکانیکی :

آب بند هایی که تاکنون توصیف شد عمدتا از نوع پکینگ بودند. استفاده از پکینگ ها به عنوان آب بند همیشه مناسب و عملی نیست. با محکم کردن پیچ های گلند اصطکاک و انرژی ایجاد شده سبب کاهش عمر و خراب شدن غلاف ها میگردد.

از طرف دیگر بعضی از مایعات مثل بوتان و پروپان حلال مواد چرب کننده پکینگ ها هستند که دراین صورت دقت آب بندی از بین میرود .

به دلایلی که گفته شد و همچنین زمانی که میزان نشت باید حداقل باشد از آب بندهای مکانیکی استفاده میکنند. سطح آب بندی در مکانیکال سیل ها عمود بر امتداد محور بوده ، درحالی که در کاسه نمدها سطح آب بندی در تماس با خود شافت یا اسلیو قرار میگیرد.

اگرچه مکانیکال سیل ها در انواع گوناگون ساخته میشوند اما اصول کارشان یکسان و دارای دو جزء ثابت و متصل به پوسته و یک جزء دوار متصل به شافت (یا غلاف) میباشند و یک فنر دو قسمت را به یکدیگر محکم میکند.

یک دیافراگم یا رینگ لاستیکی برای حرکت جانبی (مماسی) نیز وجود دارد. مکانیکال سیلها معمولا از دو قسمت فلزی و لاستیکی هستند .

برای مطالعه مقاله تاثیر منابع آب بر سلامت انسان روی لینک زیر کلیک کنید تا به مقاله ی مربوط به آن هدایت شوید.

تاثیر منابع آب بر سلامت انسان

بعضی اوقات قسمت چرخان آب بند از زغال با روکش فولادی ساخته میشود. البته سطح بین رینگهای دوار و ثابت ، بسیار صیقلی ودر اصل از دو جنس متفاوت سیلیکون و کاربید کربن میباشد. 

لایه ای از مایع با خاصیت خنک کنندگی و روانکاری اصطکاک را به حداقل میرساند. رینگ های مکانیکال (سیل رینگ ها) در دو وضعیت نسبت به پمپ قرار میگیرند که ممکن است رینگ دوار در سمت داخل و به طرف ایمپلر باشد، و یا در قسمت بیرون قرار گرفته و با مایع پمپ شونده تماس نداشته باشد.

در هر دو وضعیتی که گفته شدفقط سه نقطه مهم وجود دارد که در آب بندی موثر است:

1- مابین رینگ ثابت و پوسته

2 – مابین رینگ دوار و شافت (غلاف شافت)

3 – مابین رینگ ثابت و متحرک (بخش های ثابت ومتحرک مکانیکال)

آب بندی در حالت 1 توسط گسکت ها و اورینگ ها صورت میگیرد.

در حالت 2 توسط رینگ ها

و در حالت 3 باتماس مستقیم و تنگاتنگ دو رینگ

که همواره توسط فنری به به هم فشرده میشوند انجام میشود.

موضوع قابل توجه در مورد رینگ ها این است که این رینگ ها با جنس ویژه خود در مقابل نیروی (بار) محوری ضعیف هستند و دچار آسیب میشوند، اما درمقابل سایش بسیار مقاوم هستند و بامقداری سایش دوباره توسط فنری که میان آنها قرار دارد ساییده میشوند.

به همین دلیل یکی از عوامل خراب شدن آنها وارد شدن نیروی محوری است. با توجه به جنس آنها نیز معمولا ترد و شکننده هستند. بوسترپمپ به دستگاهی اطلاق می شود که دو یا چند پمپ به صورت موازی به یکدیگر متصل شده باشند تا بتواند دبی و هد مورد نیاز را با کمترین انرژی و بالاترین راندمان تامین نمایند.

 برای مطالعه مقاله راجب حق بر آب در نظام بین المللی حقوق بشر روی لینک زیر کلیک کنید تا به مقاله ی مربوط به آن هدایت شوید.

حق بر آب در نظام بین المللی حقوق بشر

وظیفه بوسترپمپ ثابت نگه داشتن فشار لازم برای تامین شبکه مصرف با توجه به الگوی متغیّر مصرف می باشد. از این رو هنگامی که در شبکه مصرفی وجود ندارد فشار تغییر نمی کند و پمپ های بوسترپمپ خاموش می باشند اما به محض اینکه مصرف فشار در شبکه افت می کند برای جبران این افت اولین پمپ شروع به کار می کند.

اگر این پمپ قادر به تامین فشار نباشد پمپ های دیگر به همین ترتیب وارد مدار می شود تا فشار را در محدوده معینی ثابت نگه دارند هنگامی که مصرف کم یا متوقف می شود پمپ نیز به ترتیب از مدار خارج می شوند کلا پمپ های بوسترپمپ با توجه به الگوی مصرف به مدار وارد یا خارج می شوند در ارتباط با صرفه جویی در مصرف انرژی در همه زمینه ها از جمله در مصرف برق اقدامات موثری انجام گردیده است.

موارد استفاده از بوسترپمپ:

1. آبرسانی ساختمان های مختلف مانند برجها بیمارستانها مدارس سالن های تفریحی ورزشی مجتمع های مسکونی و آپارتمانی و…

2. تامین سیستم اطفاء حریق

3. مصارف کشاورزی و آبیاری

4. تامین آب صنعتی کارخانجات و صنایع

مزایای استفاده از بوسترپمپ :

1. محدوده وسیعی را از جهت تنوع مصرف پوشش میدهد.

2. وقتی نوسان های مصرف کننده بسیار زیاد باشد به جای استفاده از یک پمپ بزرگ از چند پمپ کوچک که به صورت بوسترپمپ هستند استفاده میشوند تا بتوان بسته به نیاز تعدادی از آنها را به کار وا داشت و از کار کردن بیهوده بقیه جلوگیری نمود.در حقیقت استهلاک و مصرف انرژی به حداقل میرسد.

3. به دلیل اینکه بوسترپمپ از اجزای مختلف متصل به هم تشکیل شده است میتوان با جدا کردن این اجزا بوسترپمپ را به سهولت حمل و در مکان مناسب نصب کرد.

4. کارکرد دائمی بوسترپمپ را می توان با گذاشتن یک پمپ رزرو تضمین کرد و هنگام خرابی یک پمپ پمپ رزرو وارد مدار می شود تا وقفه ای در کارکرد سیستم ایجاد نگردد.

5. قابلیت سرویس حین کار را دارد.

اجزای تشکیل دهنده بوسترپمپ:

اجزای اصلی مشترک بوسترپمپ دور ثابت و دور متغیر عبارتند از: ·

مجموعه الکتروپمپ ها

 بخش مکش

بخش دهش

 شاسی اصلی سایر اجزای اصلی 

بوسترپمپ های دور ثابت را تابلوی کنترل و فرمان دور ثابت منبع دیافراگمی و پرشر سوئیچ های حداقل و حداکثر فشار تشکیل می دهند.

بوسترپمپ های دور متغیر عبارتند از:

تابلوی کنترل و فرمان دور متغیر و پرشر ترانسمیتر

بخش مکش: بخش مکش بوسترپمپ شامل یک کلکتور لوله ای است که به واسطه شیرآلات و اتصالات مورد نیاز به مکش الکتروپمپ ها و خروجی مخزن ذخیره آب متصل می گردد. شیرآلات و اتصالات این بخش عبارتند از:

شیر قطع و وصل 

صافی

لرزه گیر 

فلنج 

مهره ماسوره

بخش دهش: بخش دهش نیز مشابه یک کلکتور لوله ای است که به وسیله شیرآلات و اتصالات لازم از خروجی الکتروپمپ به شبکه مصرف متصل می شود.شیرآلات این بخش نیز عبارتند از :

شیر یکطرفه

لرزه گیر 

فلنج مهره ماسوره

انواع بوسترپمپ:

بوسترپمپ ها از نقطه نظر تعداد پمپ به دو دسته تک پمپه و دو یا چند پمپه طبقه بندی می گردند.

بوسترپمپ تک پمپه:

بوسترپمپ تک پمپه جهت مصارف آب بهداشتی کم و متوسط در آبرسانی و صنعتی کاربرد دارد. این نوع بوسترپمپ کاملا یکپارچه بوده و برای استفاده کافی است که کلکتور ورودی آن به منبع تغذیه آب و کلکتور خروجی آن به شبکه مصرف متصل شده و برق مورد نیاز تابلوی کنترل و فرمان آن تامین گردد.

بوسترپمپ های دو یا چند پمپه دور ثابت به دو دسته با الکتروپمپ پیشرو و بدون الکتروپمپ پیشرو طبقه بندی می گردد.

بوسترپمپ با الکتروپمپ پیشرو :

این بوسترپمپ ها از یک الکتروپمپ پیشرو (جاکی پمپ) و یک یا چند الکتروپمپ اصلی تشکیل می شوند که در آن ظرفیت الکتروپمپ پیشرو کمتر از الکتروپمپ های اصلی است ولی فشار آن با فشار الکتروپمپ های اصلی برابر است.

بوسترپمپ بدون الکتروپمپ پیشرو :

این بوسترپمپ ها از دو یا چند الکتروپمپ اصلی با مشخصات یکسان بدون استفاده از الکتروپمپ پیشرو ساخته می شوند.

مؤلفه های بوسترپمپ:

بوسترپمپ ها براساس دو مؤلفه اصلی حداکثر مصرف آب و حداقل فشار طراحی می شوند و نوسانات ساعتی مصرف آب نیز عامل موثر در تعیین مشخصات آن می باشد.

نوع پمپ ها در بوسترپمپ از جهت کارکرد:

پمپ ها با توجه به کارکرد خود در بوسترپمپ به سه نوع تقسیم می شوند:

1. پمپ اصلی(MAIN PUMP):

پمپ یا پمپ هایی که وظیفه تامین هد و دبی کل سیستم را دارند.

2. پمپ ژاکی(JOCKEY PUMP):

هنگامی که دبی مورد نیاز یک سیستم زیاد باشد معمولا از پمپ های بزرگ استفاده می گردد به تبع آن موتور های محرک نیز انرژی زیادی برای به حرکت در آوردن پمپ نیاز دارند در الگوی مصرف زمان هایی وجود دارد که دبی درخواستی کم می باشد و میتوان این دبی را با یک پمپ کوچک تامین کرد و نیازی به استفاده از پمپ بزرگ نیست.

به همین دلیل برای صرفه جویی در مصرف انرژی و همچنین کاهش استهلاک پمپ های بزرگ پمپی با ظرفیت آبدهی کمتر، از پمپ اصلی انتخاب می کنند تا برای مصارف کم فقط این پمپ روشن شود و نیاز سیستم را برآورده کند.

نام این پمپ ژاکی پمپ یا پمپ پیشرو است . برای حالتی که آبریزش در پمپ ها و افت تدریجی فشار در سیستم (LEAKAGE) وجود دارد از ژاکی برای تامین مجدد فشار استفاده می نمایند.

3. پمپ رزرو (STANDBY PUMP):

معمولا در مکان هایی که آبرسانی امری ضروری است و وقفه در آن باعث ایجاد مشکلاتی می شود (مانند بیمارستانها کارخانجات و ….) پمپی را روی بوسترپمپ قرار می دهند تا در صورت خراب شدن یا توقف یکی از پمپ ها این پمپ وارد مدار شود و وقفه ای در آبرسانی ایجاد نگردد، این پمپ را پمپ رزرو می نامند.

در بوسترپمپ هایی که برای آتش نشانی بکار می رود حتما باید یک پمپ رزرو روی بوسترپمپ تعبیه گردد.

منبع:http://www.environmentalhealth.ir/192