پمپ، وسیله ای است که انرژی را برای بالا بردن، انتقال یا فشرده سازی سیالات صرف می کند. اولین پمپ ها دستگاه هایی برای بالا بردن آب بودند، مانند چرخ های آبی ایرانی و رومی و پیچ پیچیده تر ارشمیدس (q.v.).
عملیات معدنکاری در قرون وسطی منجر به توسعه پمپ مکش (پیستونی) شد که بسیاری از انواع آن توسط جورجیوس آگریکولا در De re metallica (1556) توصیف شده است. پمپ مکش با فشار اتمسفر کار می کند. هنگامی که پیستون بالا می رود، خلاء جزئی ایجاد می کند، فشار اتمسفر بیرونی، آب را به داخل سیلندر وارد می کند، از آنجا که اجازه خروج توسط یک دریچه خروجی وجود دارد. فشار اتمسفر به تنهایی می تواند آب را به حداکثر ارتفاع حدود 34 فوت (10 متر) وادار کند، بنابراین پمپ نیرو برای تخلیه معادن عمیق تر ساخته شده است. در پمپ نیرو، حرکت رو به پایین پیستون، آب را از طریق دریچه جانبی تا ارتفاعی که صرفاً به نیروی وارد شده به پیستون بستگی دارد، خارج می کند.
طبقه بندی پمپ ها
پمپ ها بر اساس نحوه انتقال انرژی به سیال طبقه بندی می شوند. روشهای اساسی عبارتند از (1) جابجایی حجمی، (2) افزودن انرژی جنبشی، و (3) استفاده از نیروی الکترومغناطیسی.
یک سیال می تواند به صورت مکانیکی یا با استفاده از سیال دیگری جابجا شود. انرژی جنبشی ممکن است با چرخاندن آن با سرعت زیاد یا با ایجاد یک ضربه در جهت جریان به سیال اضافه شود. برای استفاده از نیروی الکترومغناطیسی، سیال پمپ شده باید رسانای الکتریکی خوبی باشد. پمپ هایی که برای انتقال یا فشار دادن گازها استفاده می شوند، کمپرسور، دمنده یا فن نامیده می شوند. پمپ هایی که جابجایی در آنها به صورت مکانیکی انجام می شود، پمپ جابجایی مثبت نامیده می شوند. پمپ های جنبشی با استفاده از پروانه ای که به سرعت در حال چرخش است، انرژی جنبشی را به سیال می دهند.
به طور کلی، پمپ‌های جابه‌جایی مثبت حجم نسبتاً کم سیال را در فشار بالا حرکت می‌دهند و پمپ‌های جنبشی حجم‌های بالا را در فشار پایین تحریک می‌کنند.
مقدار معینی فشار لازم است تا سیال به پمپ جریان یابد تا فشار یا سرعت اضافی اضافه شود. اگر فشار ورودی خیلی کم باشد، کاویتاسیون (تشکیل فضای خالی در پمپ که معمولاً توسط مایع اشغال می شود) رخ می دهد. تبخیر مایع در خط مکش یکی از علل شایع کاویتاسیون است. حباب‌های بخار که همراه با مایع به داخل پمپ منتقل می‌شوند، وقتی وارد ناحیه‌ای با فشار بالاتر می‌شوند، فرو می‌ریزند و در نتیجه صدای بیش از حد، لرزش، خوردگی و فرسایش ایجاد می‌کنند.
ویژگی های مهم یک پمپ عبارتند از: فشار ورودی مورد نیاز، ظرفیت در برابر هد کل معین (انرژی در هر پوند به دلیل فشار، سرعت یا ارتفاع)، و درصد راندمان برای پمپاژ یک سیال خاص. راندمان پمپاژ برای مایعات متحرک مانند آب بسیار بالاتر از مایعات چسبناک مانند ملاس است. از آنجایی که ویسکوزیته یک مایع به طور معمول با افزایش دما کاهش می یابد، روش صنعتی رایج است که مایعات بسیار چسبناک را به منظور پمپاژ کارآمدتر حرارت دهند.
پمپ های جابجایی مثبت
پمپ های جابجایی مثبت که حجم معینی را برای هر سیکل عملیاتی بلند می کنند، به دو دسته اصلی رفت و برگشتی و دوار تقسیم می شوند. پمپ های رفت و برگشتی شامل انواع پیستونی، پیستونی و پمپ دیافراگمی هستند. پمپ های دوار شامل پمپ های دنده ای، لوبی، پیچی، پره ای و بادامکی می باشد.
پمپ پلانجری قدیمی ترین نوع مورد استفاده رایج است. پمپ های پیستونی و پیستونی از یک سیلندر تشکیل شده اند که در آن پیستون یا پیستون به جلو و عقب حرکت می کند. در پمپ های پیستونی، پیستون از طریق یک مهر و موم ثابت حرکت می کند و به داخل سیال هل داده می شود، در حالی که در پمپ های پیستونی مهر و موم بسته شده روی پیستون حمل می شود که سیال را از سیلندر بیرون می راند. با حرکت پیستون به سمت بیرون، حجم موجود در سیلندر افزایش می یابد و سیال از طریق شیر ورودی یک طرفه وارد می شود. با حرکت پیستون به سمت داخل، حجم موجود در سیلندر کاهش می‌یابد، فشار سیال افزایش می‌یابد و سیال از طریق دریچه خروجی خارج می‌شود. سرعت پمپاژ از صفر در نقطه ای که پیستون در آن جهت پیستون را به حداکثر تغییر می دهد، زمانی که پیستون تقریباً در نیمه راه است، تغییر می کند. تغییر در سرعت پمپاژ را می توان با استفاده از هر دو طرف پیستون برای پمپاژ سیال کاهش داد. به این نوع پمپ ها دو کاره می گویند. نوسانات نرخ پمپاژ را می توان با استفاده از بیش از یک سیلندر کاهش داد.
نرخ کلی پمپاژ پمپ های پیستونی ممکن است با تغییر سرعت رفت و برگشتی میله پیستون یا طول کورس پیستون تغییر کند. پیستون ممکن است مستقیماً توسط بخار، هوای فشرده یا روغن هیدرولیک یا از طریق یک اتصال مکانیکی یا بادامک که حرکت چرخشی چرخ محرک را به حرکت رفت و برگشتی میله پیستون تبدیل می کند، هدایت شود.
پمپ های پیستونی و پیستونی گران هستند، اما بسیار قابل اعتماد و بادوام هستند. پمپ های پیستونی بیش از 100 سال است که بدون تعمیر یا تعویض کار می کنند. عملکرد یک پمپ دیافراگمی مشابه عملکرد پمپ پیستونی است که در آن پیستون با یک دیافراگم انعطاف پذیر ضربانی جایگزین می شود.
برای کسب اطلاعات بیشتر میتوانید به سایت تکنوپمپاژ مراجعه فرمایید.
