پمپ طبقاتی که با نام پمپ مولتی استیج نیز شناخته میشود، یک نوع پمپهای گریز از مرکز (سانتریفیوژ) است که در آن سیال با عبور از چندین پروانه که به صورت سری در کنار هم قرار گرفتهاند، پمپاژ میشود. پمپ طبقاتی با هدف افزایش قابل ملاحظه هد سیال طراحی و عرضه شدهاند.
پمپ های طبقاتی همانند پمپ های گریز از مرکز معمولی عمل میکنند، هر پروانه سرعت سیال را افزایش داده و انرژی جنبشی را به فشار تبدیل میکند. سپس این سیال تحت فشار، وارد پروانه (یا هر طبقه) بعدی در شده و فرآیند تکرار میشود.
هدف اصلی از سری بستن پروانهها، افزایش هد یا همان ارتفاع آبدهی پمپ است. در حالی که اگر پمپ ها بهصورت موازی بسته شوند، دبی (میزان آبدهی) افزایش مییابد؛ اما در پمپ طبقاتی، با سری کردن پروانهها، میزان آبدهی تغییری نمیکند و تنها ارتفاع خروجی افزایش مییابد.
تولید هد (فشار): حداکثر ارتفاع آبدهی پمپ طبقاتی میتواند به میزان قابل ملاحظهای، بالاتر از پمپ سانتریفیوژ تک طبقه (که حداکثر 125 متر است) باشد. این میزان در حالت ماکسیمم گاهی به 900 متر و حتی بالای 1000 متر نیز می رسد. حداکثر ارتفاع پمپاژ برای پمپهای عمودی طبقاتی تا 275 متر ذکر شده است.
محاسبه هد: به دلیل افت فشار سیال ناشی از اصطکاک با پروانه ها، تعداد طبقات بهصورت ضریبدار منجر به افزایش هد خروجی نمیشود. برای مثال هد پمپ طبقاتی 2 طبقه، دو برابر هد پمپ تک طبقه نیست.
توان: پمپ طبقاتی نیاز به الکتروموتوری قدرتمند برای به حرکت درآوردن پروانهها دارد. با افزایش تعداد طبقات، توان الکتروموتور نیز می بایست افزایش یابد.
جنس قطعات: متریال رایج مورد استفاده برای ساخت این پمپها عبارتند از: چدن، فولاد و استیل ضدزنگ. پمپهای استیل 304 یا 316 برای شرایطی که آب دارای TDS (کل جامدات محلول) یا سختی بالایی می باشد، بهترین انتخاب هستند.
الکتروموتور: دور الکتروموتور 1500 و 3000 دور از دیگر مشخصات فنی است.
سایر مشخصات: ظرفیت آبدهی حداکثر تا 180 متر مکعب در ساعت، حداکثر فشار تا 35 بار و قابلیت تحمل دمای سیال از 15- تا 150 درجه سانتیگراد را دارند.
پمپهای طبقاتی بر اساس شکل ظاهری و نحوه نصب به دو دسته زیر تقسیم میشوند:
پمپ طبقاتی عمودی (ایستاده)
پمپ طبقاتی افقی (خوابیده)
پمپ طبقاتی عمودی برای جاهایی که فضای نصب زیادی ندارند یا در مواقعی که نیاز به نصب در مخازن زیرزمینی وجود دارد، گزینه بهتری هستند. همچنین این پمپ ها بالانس بیشتری دارند.
از دیگر ویژگی های پمپ طبقاتی عمودی می توان موارد زیر اشاره نمود:
نصب به صورت ایستاده
اشغال فضای کمتر (ساختار جمع و جور)
نصب آسان
تعمیر و نگهداری دشوار
قیمت بالاتر
معمولاً قدرت بیشتری دارند.
سیال بهتر است فاقد ذرات یا دارای مقدار کمی ذرات ریز باشد.
پمپهای طبقاتی افقی به دلیل سادگی نصب و نگهداری آسانتر، در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار میگیرند.
در ادامه ویژگی های پمپ طبقاتی افقی، موارد زیر را نیز می توان لحاظ نمود:
نصب به صورت خوابیده یا افقی
اشغال مساحت بیشتر نسبت به پمپ طبقاتی عمودی
نیاز به تنظیم دقیق پس از نصب
تعمیر و نگهداری آسان
مقرون به صرفهتر و ارزانتر
صرفا برای سیالات شفاف و عاری از ناخالصی
پمپهای طبقاتی در مصارف صنعتی، کشاورزی و ساختمانی کارایی دارند. آنها بطور خاص در سیستمهایی که نیاز به فشار بالا دارد استفاده می شوند. کاربردهای اصلی عبارتند از:
ساختمانهای بلند: افزایش فشار آب در آسمانخراشها، برجهای مسکونی و اداری
تصفیه آب: در دستگاه های آب شیرین کن صنعتی و سیستم اسمز معکوس برای ایجاد فشار اسمزی در ممبرین
دیگ بخار: به عنوان پمپ تغذیه دیگ بخار (بویلر فید)
تقویت فشار: در بوستر پمپهای آبرسانی و اطفاء حریق (آتشنشانی)
صنایع شیمیایی و پتروشیمی
تولید مواد شیمیایی
برجهای خنک کننده
فوارهها
سیستمهای حرارتی و تهویه مطبوع
ایجاد هد بسیار بالا
تولید جریان پیوسته و یکنواخت (برخلاف پمپهای پیستونی)
به طور کلی دارای دبی بالا
طراحی ساده و کاربردی
هزینه پایین تعمیر و نگهداری
اشغال فضای کم (برای مدلهای عمودی)
بازدهی بالا
وزن بسیار بالا به دلیل طبقات متعدد
قیمت بالاتر به دلیل تعداد طبقات
نیاز به الکتروموتور قدرتمند
تعمیر تخصصی و دشوار (بهویژه برای نوع عمودی)
حساسیت به تغییر ویسکوزیته سیال
عدم توانایی پمپاژ مواد جامد
آسیبپذیری در برابر بسته شدن خروجی
نیاز به آببندی
در هنگام خرید پمپ طبقاتی، باید دبی مورد نیاز و فشار مورد نظر مشخص گردد. قیمت پمپ به تعداد طبقات، جنس مواد بهکار رفته (فولادی، چدنی، استیل)، توان کاری و برند سازنده بستگی دارد. اگر سیال دارای TDS یا سختی بالایی باشد، بهتر است از پمپهای استیل 304 یا 316 استفاده شود.
برندهای متعددی پمپ طبقاتی تولید میکنند:
ایرانی: پمپیران، رایان، نوید موتور، دیزل ساز، و گرانفارس
خارجی: لئو (LEO)، پنتاکس (Pentax)، ابارا (Ebara)، گراندفوس (GRUNDFOS)، ویلو (WILO)، لووارا (LOWARA)، سی ان پی (CNP)، شیمجه (SHIMGE)، سائر (SAER) و کا اس بی (KSB)
نکته نهایی: از آنجایی که انتخاب پمپ طبقاتی باید کاملاً متناسب با هد و دبی مورد نیاز باشد، پیشنهاد میشود حتماً قبل از خرید، برای انتخاب مدل دقیق و برند مناسب، از کارشناسان مشاوره فنی دریافت کنید.
