پمپ سانتریفیوژ چیست؟ | آشنایی کامل با اجزا، عملکرد و کاربردها

پمپ سانتریفیوژ (Centrifugal Pump) یا پمپ گریز از مرکز، یکی از پرکاربردترین انواع پمپ در صنایع مختلف است که وظیفه آن افزایش فشار سیال و انتقال آن به نقاط مختلف سیستم می‌باشد. در  مقاله پمپ سانتریفیوژ چیست؟ | آشنایی کامل با اجزا، عملکرد و کاربردها به بررسی کامل پمپ،  مفاهیم تخصصی و استانداردهای آن خواهیم پرداخت. اگر در حوزه مهندسی، تأسیسات یا نگهداری تجهیزات صنعتی فعالیت دارید، این مقاله مرجع جامعی برای شما خواهد بود.

پمپ چیست و چه کاربردی دارد؟

پمپ وسیله‌ای مکانیکی برای افزایش فشار سیال (معمولاً مایعات) و انتقال آن از نقطه‌ای به نقطه دیگر است. به عبارت ساده‌تر، پمپ سیال با فشار پایین را دریافت کرده و با فشار بالاتر تحویل می‌دهد.

افزایش فشار سیال در کاربردهای متعددی مورد نیاز است؛ برای مثال، انتقال آب از یک مخزن در سطح پایین به یک مخزن در ارتفاع بالا. هرچقدر اختلاف ارتفاع بیشتر باشد، پمپ قدرتمندتری برای غلبه بر نیروی جاذبه نیاز است.

انواع پمپ و دسته‌بندی‌ها

پمپ‌ها براساس کاربرد و ساختمان داخلی در گروه‌های مختلفی طبقه‌بندی می‌شوند.

دسته‌بندی پمپ‌ها بر اساس کاربرد:

• نوع سیال (آب، نفت، مواد خورنده، اسید و …)
• هدف استفاده (افزایش فشار، انتقال سیال و …)
• دبی و سرعت مورد نیاز
• منبع انرژی (برق، موتور احتراق، بخار، انرژی خورشیدی و …)

دسته‌بندی پمپ‌ها بر اساس ساختمان داخلی:

پمپ‌ها از نظر ساختار عملکردی به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند:

• پمپ‌های دینامیکی (مانند پمپ سانتریفیوژ)
• پمپ‌های جابجایی مثبت (مانند پمپ پیستونی یا دنده‌ای)

در این مقاله تمرکز ما روی پمپ‌های سانتریفیوژ است.

پمپ سانتریفیوژ چیست و چگونه کار می‌کند؟

پمپ سانتریفیوژ با استفاده از نیروی گریز از مرکز، سیال را از مرکز پروانه مکش کرده و به سمت محیط پروانه پرتاب می‌کند و بدین ترتیب فشار سیال افزایش می‌یابد.

عملکرد پمپ سانتریفیوژ:

1. سیال از ورودی پمپ وارد مرکز پروانه (ایمپیلر) می‌شود.
2. پروانه دوار با چرخش خود، انرژی مکانیکی را به سیال منتقل می‌کند.
3. سیال با فشار بالا به سمت خروجی پمپ رانده می‌شود.

این نوع پمپ برای سیالات با ویسکوزیته پایین (مثل آب) بسیار مناسب است و در صنایع آب و فاضلاب، شیمیایی، نفت و گاز، غذایی و بسیاری کاربردهای دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

اجزای اصلی پمپ سانتریفیوژ چیست؟ | آشنایی کامل با اجزا، عملکرد و کاربردها

1. پروانه (Impeller)

مهم‌ترین جزء پمپ سانتریفیوژ است که با چرخش خود باعث افزایش انرژی سیال می‌شود.
مدل‌های پروانه:

• باز: برای سیالات تمیز یا رقیق
• نیمه‌باز: رایج‌ترین نوع
• بسته: برای فشارهای بالا

2. شفت یا محور (Shaft)

شفت وظیفه انتقال گشتاور موتور به پروانه را دارد و باید مقاومت بالا در برابر تنش‌های مکانیکی داشته باشد.

3. پوسته پمپ (Casing)

پوسته وظیفه هدایت سیال، نگهداری اجزا و جلوگیری از نشت را دارد.
انواع پوسته:

• حلزونی (Volute)
• افشان (Diffuser)

4. یاتاقان (Bearing)

یاتاقان‌ها شفت را پشتیبانی کرده و از تماس آن با پوسته جلوگیری می‌کنند.
دو نوع اصلی:

• غلتشی
• لغزشی

5. کوپلینگ (Coupling)

برای اتصال محور موتور و شفت پمپ به کار می‌رود و انتقال توان را ممکن می‌سازد.

6. شاسی (Baseplate)

در پمپ‌های صنعتی بزرگ، تمام اجزا روی یک شاسی فلزی نصب می‌شوند.

7. آب‌بند یا نشت‌بند (Seal)

برای جلوگیری از نشت سیال در اطراف شفت از آب‌بند استفاده می‌شود.
انواع آب‌بند:

• مکانیکی (Mechanical Seal)
• پکینگ یا گلند (Packing Seal)

مفاهیم پایه در پمپ سانتریفیوژ چیست؟

1. نیروی گریز از مرکز

نیرویی است که در اثر چرخش پروانه به سیال وارد می‌شود و آن را از مرکز به محیط می‌فرستد.

2. مقاومت مدار

اجزای سیستم مانند لوله‌ها، شیرها، اتصالات و فیلترها باعث افت فشار می‌شوند که به آن مقاومت هیدرولیکی مدار گفته می‌شود.

3. ضربه قوچ (Water Hammer)

پدیده‌ای ناگهانی ناشی از بسته شدن سریع شیر یا توقف ناگهانی پمپ است که می‌تواند آسیب‌زا باشد.
روش‌های کنترل:

• شیرهای یک‌طرفه
• مخازن تلاطم‌گیر
• کاهش سرعت جریان

4. راندمان پمپ

پمپ‌ها انرژی را به طور کامل به سیال منتقل نمی‌کنند. راندمان پمپ به سه دسته تقسیم می‌شود:

• راندمان مکانیکی
• راندمان حجمی
• راندمان هیدرولیکی

راندمان کلی پمپ = حاصل‌ضرب این سه نوع راندمان

5. کاویتاسیون

پدیده تشکیل حباب‌های بخار در داخل پمپ که باعث خوردگی، صدا، لرزش و کاهش عمر قطعات می‌شود.

6. NPSH (هد خالص مکش)

یکی از فاکتورهای کلیدی برای جلوگیری از کاویتاسیون، تأمین NPSH کافی در طراحی پمپ است.

استانداردها و مراجع طراحی پمپ

برای طراحی و ساخت پمپ‌های استاندارد و قابل اطمینان، استفاده از مراجع معتبر و استانداردهای بین‌المللی الزامی است.

برخی از مهم‌ترین استانداردهای پمپ سانتریفیوژ عبارتند از:

• API 610: برای پمپ‌های صنایع نفت و گاز
• ISO 5199 / ISO 2858: برای ابعاد و ویژگی‌های عملکردی
• ANSI B73.1: استاندارد آمریکایی پمپ‌های فرآیندی

جمع‌بندی

پمپ‌های سانتریفیوژ از اساسی‌ترین تجهیزات انتقال سیال در بسیاری از صنایع محسوب می‌شوند. درک دقیق عملکرد، اجزا، مفاهیم تخصصی و نکات طراحی این پمپ‌ها، برای مهندسان و تکنسین‌ها ضروری است.

در  مقاله پمپ سانتریفیوژ چیست؟ | آشنایی کامل با اجزا، عملکرد و کاربردها، تلاش کردیم تا با زبان ساده و فنی، اطلاعات جامعی درباره پمپ سانتریفیوژ ارائه دهیم. اگر سؤالی درباره انتخاب یا استفاده از پمپ گریز از مرکز دارید، خوشحال می‌شوم راهنمایی‌تان کنم.