پمپ طبقاتی چیست؟
پمپ طبقاتی (Multistage Pump) جزو پمپهای گریز از مرکز است که دارای دو یا چند پروانهی سری است. پمپهای گریز از مرکز، پراستفادهترین پمپهای جهان هستند و در کاربردهای گوناگونی استفاده میشوند. به دلیل طراحی ساده و ویژگیهای منحصربهفرد مانند نیاز کم به نگهداری، اعتمادپذیری بالا، عملکرد بهینه و قیمت مناسب، این پمپها محبوبترین پمپهای جهان هستند اما مانند تمام سیستمهای دیگر، دارای محدودیت و نقاط ضعف هستند.
بزرگترین نقطه ضعف پمپ آب گریز از مرکز، هد پایین ایجادشده توسط پمپ است. پمپهای دیگری مانند پمپهای جابجایی مثبت وجود دارند که میتوانند هد بسیار بالایی برای دبی پایین سیال ایجاد کنند اما عملکرد روان و قابل اعتماد پمپ گریز از مرکز را ندارند. برای حل مشکل هد پایین در پمپ گریز از مرکز، پمپهای طبقاتی طراحی شدهاند که مانند چند پمپ سری عمل میکنند.
نحوه کار پمپ طبقاتی:
سیال پس از ورود به پمپ، وارد اولین طبقه میشود. عملکرد هرکدام از طبقات دقیقاً مانند یک پمپ گریز از مرکز معمولی است. پروانه، انرژی را به سیال منتقل کرده و سرعت و فشار آن را بالا میبرد. سیال به دلیل نیروی گریز از مرکز به سمت بیرون پروانه حرکت کرده و از آن خارج میشود.
پسازآن، سیال وارد دیفیوزر شده و فشار آن افزایش مییابد. سیال پس از خروج از طبقهی اول، وارد طبقهی دوم میشود اما شرایط ورودی در طبقهی دوم، متفاوت است و فشار سیال افزایش یافته است؛ بنابراین در طبقهی دوم، پروانه با انتقال انرژی میتواند فشار سیال را یک پلهی دیگر، افزایش دهد. این فرایند به تعداد طبقات پمپ تکرار شده و درنهایت، فشار مورد نظر در خروجی پمپ ایجاد میشود.
پمپ دارای یک بدنهی حلزونی شکل است و هر کدام از پروانهها یک حلزونی مختص به خود دارند. پروانهها به طور متقارن نصب میشوند تا نیروی محوری کاهش یابد.
پمپهای طبقاتی به دو نوع عمودی و افقی تقسیم میشوند که در ادامه ویژگیهای هرکدام را بررسی میکنیم.
2-پمپ طبقاتی افقی:
این نوع پمپ دارای محفظهی تقسیمشده با قطعات میانی است. قطعات دوّار بین یاتاقانها ثابت شدهاند که تعادل سیستم در فشار بالا را بهبود میبخشد. بهطورکلی، پمپ افقی در مقایسه با پمپ عمودی (بهغیراز توربوپمپ عمودی) میتواند فشار بیشتری را تحمل کند و دبی آن در حدود 450 تا 1500 مترمکعب در ساعت است.
بیشتر بخوانید: کاربرد پمپ تخلیه بشکه
2-پمپ طبقاتی عمودی:
این نوع پمپ از پمپهای متداول گریز از مرکز می باشد و دارای شفتی است که پروانهها روی هم در آن قرار گرفتهاند. پمپ عمودی برای کاربردهایی که فضای زیادی وجود ندارد، مناسب هستند.
معیارهای انتخاب پمپ طبقاتی:
مهمترین موردی که قبل از انتخاب پمپ طبقاتی مشخص میشود، عمودی یا افقی بودن آن است. توجه به نکات زیر می تواند شما را در انتخاب پمپ طبقاتی مناسب کمک کند.
پمپهای افقی و عمودی باوجود ساختمان یکسان و عملکرد مشابه، تفاوتهای زیادی دارند. مهمترین مورد در انتخاب، میزان فضای موجود است. پمپ طبقاتی افقی، سطح بیشتری را اشغال میکند درحالیکه پمپ طبقاتی عمودی نیاز به ارتفاع بزرگتری دارد. علاوه بر این، محل قرارگیری اتصالات هرکدام از پمپها نیز متفاوت است.
نگهداری از پمپهای عمودی بسیار سخت است. بهطور مثال، قبل از انجام هرگونه عملیات، قسمت بالایی پروانه باید بهطور کامل برداشته شود. نصب هرکدام از پمپها نیز متفاوت است. پمپ عمودی بهصورت یکجا نصب میشود که کار را آسانتر میکند اما نصب پمپ افقی سختتر است و پس از نصب، نیاز به تنظیمات مختلفی دارد.
پمپ طبقاتی بر اساس ویژگیهایی که در کاربردهای صنعتی ارائه میدهند، نامگذاری مخصوصی دارند. در این قسمت، خصوصیات هرکدام از دستههای پمپ، توضیح داده میشود.
نوع D:
این پمپ، از نوع پمپهای تکمکشه و برای انتقال آب یا سیالی که دارای ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی مشابه آب باشد به کار میرود. دمای سیال در این نوع، نباید از 80 درجهی سلسیوس بیشتر باشد و بهطورکلی، این پمپ مناسب کارخانهها، معادن، آبیاری و تغذیهی آب برای مناطق شهری و روستایی است.
نوع DG:
این پمپ نیز مانند نوع قبل، تکمکشه بوده و حداکثر دمای سیالی که پمپاژ میشود، 105 درجهی سلسیوس است. این نوع برای سیالات مختلف و آب تغذیهی بویلری که فشار کم دارد، مناسب است.
نوع DM:
این نوع بر اساس پمپ گونهی D با تغییراتی در طراحی، ساخته شده است. پمپ DM میتواند سیال دارای ناخالصی تا 1 درصد و ذرات جامد تا 0/1 میلیمتر را پمپاژ کند. اگر جنس قطعات در تماس با سیال، ضد خورندگی باشند، این پمپ برای انتقال اسیدها و سیالات خورندهی ضعیف مناسب است. حداکثر دمای قابلقبول برای سیال، 80 درجهی سلسیوس است. این پمپ معمولاً برای کاربردهایی مانند تغذیهی آب معدن، زهکشی، پمپاژ انواع مواد اولیه برای تولید شکر، فولاد، کاغذ و کاربردهایی مانند انتقال پساب، استفاده میشود.
پمپ DF:
این پمپ، تکمکشه و ضد خورندگی است و برای انتقال سیالات بدون ذرات جامد به کار میرود. دمای مجاز سیال 20- تا 105 درجهی سلسیوس و فشار سیال ورودی حداکثر 6 بار است. این پمپ اکثراً برای انتقال مواد شیمیایی، فراوردههای نفتی، انواع رنگها، داروها و در کاربردهایی مانند متالوژی، صنایع کوچک، حفاظت از محیطزیست، فرایندهای نمکزدایی، استخراج نفت در دریا و معدن استفاده میشود.
کاربرد پمپ طبقاتی:
به دلیل تلورانس بسیار پایین پروانه با محفظه، پمپ طبقاتی نمیتواند برای کاربردهای شامل سیال با ذرات جامد و سیالات خورنده استفاده شوند. بهطورکلی این پمپها بیشتر برای آب و دیگر سیالات با لزجت پایین به کار میروند. همچنین هد و فشار خروجی در این پمپها، بسیار بالا است؛ بنابراین از این پمپها برای رسیدن به فشار بالا استفاده میشود و در صورت نیاز به دبی بالا با هد پایین، باید پمپهای گریز از مرکز یک طبقه بهصورت موازی باهم متصل شوند. استفاده از پمپ طبقاتی، تنها در دو شرایط زیر توجیه اقتصادی دارد:
1- زمانی که یک پمپ گریز از مرکز برای هد بالا موردنیاز باشد اما هد تولیدشده از یک پمپ معمولی بسیار کمتر از مقدار موردنیاز باشد. پمپهای طبقاتی گریز از مرکز، فشار خروجی در حدود 150 تا 1000 متر دارند. هد بالا میتواند برای کاربردهایی نظیر آبرسانی به طبقات بالای یک برج یا عبور سیال از فیلترهای مختلف در یک فرایند باشد.
2- زمانی که نیاز به هد و دبی بالا برای انتقال سیال بدون ذرات جامد وجود داشته باشد، سیال میتواند سوخت یا هر نوع مادهی شیمیایی دیگر سازگار با جنس سطوح در تماس باشد.
مهمترین کاربردهای پمپ طبقاتی شامل موارد زیر میشود:
- پمپاژ آب تغذیه بویلر
- معکوس کردن فرایند گذرندگی
- آبیاری
- آتشنشانی
- گرمایش، سرمایش و تهویه
- گردش آب در سیستمهای مختلف
مزایا:
اگر یک پمپ گریز از مرکز طبقاتی را با یک پمپ جابجایی مثبت که هد برابر دارند مقایسه کنیم، پمپ طبقاتی برخلاف طراحی پیچیده و هزینهی بالا از نظر هیدرولیکی، عملکردی بهتر و بازده و قابلیت اعتمادپذیری بالاتری دارد. در پمپ طبقاتی، جریان نزدیکتر به بهترین نقطهی عملکرد کار خواهد کرد و کارایی بالاتری خواهد داشت. سایر مزایای پمپ طبقاتی، عبارتاند از:
- ساختار ساده
- عملکرد پایدار
- سرعت بالا
- حجم کم در مقایسه با سایر سیستمهایی که دبی و هد مشابه دارند.
- استفاده و تعمیرات ساده
- تنوع طرحها (عمودی، افقی، تک مکشه و دو مکشه)
- نیاز به نگهداری کم
- مدت سرویس طولانی
تعمیر پمپ طبقاتی:
تعمیر پمپ طبقاتی، چالشها و مشکلات به خصوصی دارد، درحالیکه وجود ایراد در عملکرد یک پمپ گریز از مرکز معمولی بههیچوجه قابلقبول نیست. ایراد در پمپ طبقاتی بهمراتب بحرانیتر خواهد بود. فرایند کلی تعمیر، پیچیده است اما بهطورکلی در 7 قدم خلاصه میشود.
1- تحلیل شرایط: در اين مرحله كه جزو قسمتهاي مهم و حساس است، بايد تمام سوابق موجود جمعآوری شوند. احتمال اینکه تعدادي از اطلاعات مانند منحنيهای عملكرد، نقشههای فنی، دستورالعملها و نتايج تعميرات قبلی ناقص يا نادرست باشند يا اینکه اصلاً وجود نداشته باشند، كم نيست. انجام تستهای ارتعاشی قبل از شروع كار، میتواند به تكميل اطلاعات كمك كند.
2- اگر كاری كه بايد انجام شود شامل تعميرات اضطراری پمپ است، مرحلهی 1 نادیده گرفته میشود.
3- پروانهها و قسمت دوّار را بازکرده و شفت یدکی را بررسی و آماده کنید. اگر پروانهها و سایر قسمتها سالم هستند، آنها را روی شفت مونتاژ کنید. در غیر این صورت تمام قطعات دوّار را تعویض کنید. اتصالات و فاصلهی بین قطعات باید اندازهگیری و ثبت شوند.
4- پسازاین که شفت در محل خود قرار گرفت سایر قسمتها با در نظر گرفتن استاندارد مورداستفاده، مونتاژ میشوند.
5- همزمان با مرحلهی قبل، تعمیرات لازم در محفظه شامل ترمیم فلنجهای اصلی انجام میشود. اگر سطوح فلنجها بهاندازهی کافی بازسازی نشوند، واشرها در جای خود ننشسته و آببندی بهدرستی انجام نمیشود.
6- در این مرحله، قطعات محفظه و یاتاقانها مونتاژ میشوند.
7- درنهایت پمپ در محل خود دوباره نصب میشود. تمام اطلاعات مربوط به تعمیر و تعویض قطعات باید بهدقت ثبت شوند.
نحوه استفاده از پمپ طبقاتی:
برای شروع به کار با پمپ طبقاتی، نیاز به بررسی و انجام اقداماتی است که به ترتیب در ادامه توضیح داده میشوند.
1- قبل از شروع به کار، موارد زیر را بررسی کنید:
- تمام پیچها، لولهها و درپوشها باید کاملاً متصل باشند.
- عملکرد تمام تجهیزات ثانویه مانند شیرها باید بررسی شوند.
- شفت پمپ باید با دست چرخانده شود تا وجود مشکل در روتور پمپ مشخص شود.
- از اتصال صحیح الکتروموتور به پمپ با مکانیسم استفادهشده اطمینان حاصل کنید.
- آب باید قبل از شروع، به داخل پمپ تزریق شود. شیر خروجی و فشارسنج نیز باید بسته باشند.
2- هنگام استارت پمپ:
- به مقدار نشان دادهشده توسط فشارسنج یا دبیسنج توجه کنید.
- شیر مکش پمپ حتماً باید بهطور کامل باز باشد.
- پس از استارت، شیر خروجی نباید برای مدت طولانی بسته بماند؛ در غیر این صورت سیال داخل پمپ گرم شده و باعث آسیب خواهد شد.
- پس از استارت معمولی پمپ، شیر خروجی نباید بهطور کامل باز باشد. در غیر این صورت ممکن است دبی بسیار زیاد جریان، کاویتاسیون و اضافهبار الکتروموتور اتفاق بیفتد. پس از استارت پمپ، شیر خروجی باید بهتدریج باز شود.
- زمانی که دمای سیال بالاتر از 120 درجهی سلسیوس باشد، پمپ باید قبل از شروع به کار، گرم شود.
3- خاموش کردن پمپ:
- فشارسنجهای مکش و خروجی را ببندید.
- بهآرامی شیر خروجی پمپ را ببندید.
- الکتروموتور را خاموش کنید. توجه کنید به دلایلی که در مورد دوم توضیح داده شد، زمان بین بستن شیر خروجی و خاموش کردن الکتروموتور، زیاد نباشد.
نگهداری:
نگهداری از پمپ طبقاتی برای ادامهی عملکرد صحیح، ضروری است. اقدامات مربوط به نگهداری ممکن است خستهکننده و زمانبر به نظر بیایند اما بدون انجام آنها، طول عمر پمپ بهشدت کاهش مییابد. بهترین منبع برای تدوین برنامهی نگهداری، استفاده از دستورالعملهای ارائهشده توسط سازنده است اما در این قسمت، نکات کلی مربوط به نگهداری پمپهای طبقاتی را مرور میکنیم.
(پمپ طبقاتی افقی لئو سری ECH)
بیشتر بخوانید: انواع پمپ وکیوم
به دلیل قرار گرفتن در محیطهای شیمیایی، آب و سیالات دیگر میتوانند به مخزن روغن پمپ، نفوذ کنند. در این صورت، کیفیت روغن، افت کرده و منجر به سایش یا خرابی یاتاقانها میشود؛ بنابراین، کیفیت و مقدار روغن مخزن باید روزانه بررسی شده و در بازهی زمانی مناسب تعویض گردد. حین کار پمپ طبقاتی، کاویتاسیون و نابالانسی در بخش دوّار، باعث ارتعاش پمپ میشود.
مقدار این ارتعاش باید بهطور منظم بررسی شده و ثبت شود. اطلاعات ثبتشده باید تحلیلشده و با دادههای قبلی، مقایسه شوند. افزایش ارتعاشات در تستهای مختلف، نشان از وجود ایرادی در پمپ است که در صورت برطرف نشدن، باعث خسارت بیشتر خواهد شد.
حین کار پمپ طبقاتی، دمای یاتاقانها باید بهطور مرتب بررسی شوند. حداکثر دمای مجاز یاتاقانهای لغزشی 85 درجهی سلسیوس و یاتاقانهای غلتشی، 70 درجهی سلسیوس است. در صورت غیرعادی بودن دما، باید مشخص شود که علت آن کمبود آب خنککاری، کاهش سطح روغن یاتاقان، کاهش کیفیت روغن، نصب اشتباه یا کیفیت نامطلوب یاتاقان است.
نشتی آببندی پمپهای طبقاتی افقی در حدود 20 قطره در دقیقه قابلقبول است. اگر میزان نشتی از این مقدار بیشتر بود، میتوانید بهآرامی پیچ آببندی را محکم کنید. البته توجه داشته باشید که سفتی زیاد پیچها باعث آسیب به سیستم آببندی، شفت و محافظ شفت میشود. نکات بیانشده مربوط به بررسی روزانهی پمپ است و بهصورت چشمی و سریع انجام میگیرد. علاوه بر بازرسی روزانه، در هر دورهی مشخصشده برای یک پمپ خاص، بازرسی کلی نیز صورت میگیرد. در بازرسی دورهای، علاوه بر موارد فوق، نکات زیر را نیز در نظر داشته باشید:
- تمام اتصالات را بررسی کنید تا لقی نداشته باشند. پمپ را با دست بچرخانید تا انعطاف پمپ را بررسی کنید.
- اگر پمپ طبقاتی برای مدت طولانی نیاز به جابجایی دارد، باید پمپ را بهطور کامل دمونتاژ کرده، تمام قطعات را خشک و روی قسمتهای دوّار، روغن بریزید.
- هد و دبی را کنترل کنید تا پمپ نزدیک به بهترین نقطهی عملکرد، کار کند.
- در صورت وجود صدای غیرطبیعی، پمپ را سریعاً خاموش کنید.
(پمپ طبقاتی عمودی ابارا سری EVM)
عیب یابی پمپ طبقاتی:
پمپ طبقاتی به علت طراحی ساده و کارا، عملکرد روان و مطمئنی دارد اما دلایل مختلفی میتواند پمپ را دچار نقص فنی کند. شناخت این عوامل و نحوهی برطرف کردن آنها، برای کار با پمپ ضروری است. موارد زیر، شایعترین مشکلاتی هستند که پمپ طبقاتی تجربه میکند.
1- گیرکردن پمپ طبقاتی:
قسمت متحرک را بهوسیلهی دست بچرخانید. در صورت نیاز، محفظه را باز و عامل گیرکردن پمپ را برطرف کنید.
2- عدم وجود جریان پس از شروع به کار پمپ طبقاتی:
این مشکل میتواند به دلایل زیر باشد.
- وجود هوا در خط مکش: از اتصال صحیح لولهها و پمپ مطمئن شوید. همچنین لولهها و پمپ باید کاملاً پر از آب باشند.
- فشار سیال در ورودی پمپ کافی نیست: قسمت ورودی را برای هرگونه انسداد بررسی کنید. اگر موردی وجود ندارد که از ورود جریان به پمپ مانع میشود، تلفات ورودی را دوباره محاسبه کنید. در صورت بیشتر بودن هد استاتیک از حد مجاز ، ارتفاع مخزن سیال را افزایش یا ارتفاع را کاهش دهید.
- هد ناکافی ایجادشده توسط پمپ طبقاتی: در این شرایط، مجموع تلفات و هد استاتیک سیستم بیشتر از توان پمپ برای ایجاد هد است. برای حل مشکل، هد موردنیاز را دوباره محاسبه کنید. از بسته نبودن تمام شیرها اطمینان حاصل کنید. افزایش سایز لولهی خروجی، قطر پروانه و توان موتور میتواند مشکل را حل کند.
- دوران برعکس روتور: از همجهت بودن دوران و فلش نشانگر روی پمپ طبقاتی، اطمینان حاصل کنید.
- سرعت نادرست روتور: شرایط منبع تغذیهی الکتریکی را بررسی کنید. در الکتروموتورهای سهفاز، ممکن است یکی از فازها متصل نباشد.
3- کاهش جریان:
- ورود هوا از طریق آببندی شفت، لولهی مکش، ورودی پمپ و سیال ورودی: تمام اتصالات و مفصلها را بررسی کنید. آببندی شفت را چک کرده و در صورت نیاز، فشار روغن را افزایش دهید. مخزن ورودی را برای وجود هرگونه گرداب بررسی کنید.
4- اضافهبار محرک:
- کارکرد پمپ در هد بالا: یکی از روشهای رایج در صنعت برای حل این مشکل، کاهش قطر پروانه است. البته مقدار و نحوهی این کاهش، توسط محاسبات مهندسی مشخص میشود. همچنین میتوان از مبدل برای کاهش ولتاژ تغذیهی الکتروموتور و درنتیجه کاهش سرعت، استفاده کرد.
- سرعت بسیار بالا: افزایش ولتاژ ورودی میتواند باعث این مشکل شود.
- اصطکاک مکانیکی داخل پمپ: روتور پمپ را برای هرگونه ایراد و انسداد، بررسی کنید. عدم عملکرد صحیح یاتاقانها، باعث کاهش شدید بازده و هد خروجی خواهد شد.
- هممحور نبودن قطعات روتور: هرگونه خمش در شفت، مشکلات زیادی ازجمله خرابی آببندی، کاهش بازده، افزایش تلفات پمپ و کاهش هد تولیدشده در پمپ ایجاد خواهد کرد؛ بنابراین، طبق استانداردهای استفادهشده در تعمیر پمپ طبقاتی، شفت را بررسی کرده و در صورت نیاز، تعویض کنید.
- چگالی و لزجت سیال پمپاژ شده، بیشتر از شرایط طراحیشده برای پمپ طبقاتی است: در این مورد، افزایش توان الکتروموتور میتواند مشکل را برطرف کند.
- ایراد در الکتروموتور: الکتروموتور را طبق دستورالعملهای سازنده بررسی کنید. ممکن است مشکل به وجود آمده به دلیل عدم تهویهی مناسب باشد.
5- داغ کردن یاتاقانها:
- هممحور نبودن قطعات روتور
- اگر کاور یاتاقانها سفتتر از حد مجاز باشد، مقداری آنها را شل کنید.
- دبی سیال پمپاژ شده کمتر از حداقل مقدار مجاز است: کاهش جریان میتواند باعث پدیدههای مختلفی مانند ایجاد گرداب، جریان بازگشتی و کاویتاسیون شود؛ بنابراین اگر این شرایط ادامه یابد، استفاده از پمپ کوچکتر توصیه میشود.
- روغن زیاد: وجود روغن زیاد، میتواند آسیب بیشتری از کمبود روغن به یاتاقان وارد کند؛ پس مقدار اضافی روغن باید از محفظهی روغن خارج شده و سطح روغن بهطور مرتب بررسی شود.
- کیفیت پایین روغن: اگر روغن، مدت زیادی استفاده شده یا از کیفیت خوبی برخوردار نیست، یاتاقانها بهدرستی عمل نمیکنند.
6- ارتعاش:
- گرفتگی جزئی در پروانه
- خوردگی یا شکستگی در پرههای پروانه: خوردگی پرهها میتواند به دلیل کاویتاسیون یا سیال خورنده باشد. درهرصورت، باید پروانه تعویض گردد.
- وجود نابالنسی: اگر در قسمتهای مختلف روتور، نابالنسی وجود داشته باشد، با افزایش سرعت دوران، دامنهی ارتعاش بیشتر خواهد شد.
- هممحور نبودن قطعات روتور
- کجشدن شفت
7- صدای زیاد:
- وجود هوا در سیال
- کاویتاسیون
- کار کردن پمپ طبقاتی دور از بهترین نقطهی عملکرد: در این صورت با تغییر دبی، هد یا سرعت دوران، نقطهی عملکرد را به بهترین نقطهی عملکرد نزدیک کنید.
8- زمان مورد نیاز زیاد برای پرشدن با آب:
- فشار ورودی پایین یا مسیر مکش طولانی
- نشتی هوا به داخل پمپ
- اتصالات ساییدهشده
قیمت پمپ طبقاتی:
به دلیل این که پمپ های طبقاتی برای کاربرد های خاص طراحی شده اند و نسبت به سایر پمپ ها قیمت بالاتری هم دارند حتما قبل از اقدام به خرید پمپ طبقاتی با یک متخصص مشورت کنید تا بتوانید بهترین انتخاب متناسب با نیازتان را داشته باشید. جهت مشاوره رایگان با کارشناسان شرکت آتور صنعت و استعلام لیست قیمت میتوانید از طریق فرم زیر یا صفحه استعلام قیمت و اگر نیاز به گفتگو و مشاوره تلفنی دارید با شماره تلفن ۰۳۱۳۲۰۰۴ تماس حاصل فرمایید.
عنوان | قیمت |
---|---|
قیمت پمپ طبقاتی لئو | جهت دریافت لیست قیمت با شماره 32004-031 تماس بگیرید. |
لیست قیمت پمپ طبقاتی استیل ابارا | |
قیمت پمپ طبقاتی عمودی پنتاکس | |
لیست قیمت پمپ طبقاتی افقی گراندفوس | |
قیمت پمپ طبقاتی کالپدا | |
قیمت پمپ طبقاتی عمودی لوارا |
نقد و بررسی در "پمپ طبقاتی"