[تجهیزات دوار] - پمپ‌های محیطی

[P O U R I A]

پمپ‌های توربینی (turbine pumps) یا پمپ‌های محیطی (peripheral pumps) یا پمپ‌های بازیافتی (regenerative pumps) از نوع پمپ‌های دینامیکی (dynamic pumps) هستند که معمولا نسبت به سایز و سرعت‌شان دارای هد خروجی بالا با دبی کوچک می‌باشند. پمپ محیطی یک محصول مرزی بین پمپ‌های جابه‌جایی و پمپ‌های سانتریفوژ است که در آن سیال در یک کانال محیطی (peripheral channel) پمپ می‌شود. امروزه پمپ‌های محیطی در بسیاری از کاربردها بسیار حیاتی است.


برای پمپ‌های توربینی چندان غیر عادی نیست که هدهای بالای 300 متر را با دور چرخش نسبتا پایین تولید کنند. این هد بالا با توجه به تک مرحله‌ای بودن پمپ باعث کارکرد استثنایی پمپ محیطی می‌شود. در مورد پمپ‌های سانتریفوژ، در صورت نیاز به چنین هدی نیاز به یک پمپ چند مرحله‌ای خواهیم داشت. در شرایط جریان کم و هد زیاد، پمپ‌های محیطی نسبت به همتایان سانتریفوژ خود دارای راندمان بالاتری هستند و نیز به NPSH کم‌تری نیاز دارند.

 

[P O U R I A]

روش کار پمپ محیطی

زمانی که پمپ‌های توربینی استارت می‌خورند، مایع به فلنج مکش مکیده می‌شود و مستقیم به یک کانال حلقه‌ای (annular channel) می‌رود که در آن به وسیله ایمپلر (impeller) محیطی چرخیده می‌شود.

ایمپلر (impeller) پمپ‌های بازیافتی دارای پره‌های (vanes) کوتاهی در محیط خود است که این پره‌ها درون کانال حلقه‌ای حرکت می‌کنند. سیال بین دو پره ایمپلر وارد و وادار به حرکت چرخشی می‌شود. وادار کردن ذرات سیال به حرکت در یک مسیر مارپیچ (spiral path) از ورود تا خروج باعث افزودن انرژی زیادی به آن می‌گردد.



هنگامی که سیال از ورودی به قسمت تخلیه می‌رود، به دور خود شروع به گردش می‌کند. هر بار که از پره‌های توربین می‌گذرد فشار بیش‌تری کسب می‌کند. مایع پس از عبور از کانال حلقه‌ای، از راه فلنج تخلیه پمپ را ترک می‌کند. در کانال حلقه‌ای، انرژی جنبشی از پره‌ها به مایع منتقل می‌شود و باعث افزایش فشار سیال می‌گردد.


پمپ محیطی معمولا برای سیالات تمیز با ویسکوزیته پایین مناسب است زیرا نیاز به تولرانس‌های نزدیکی بین پره‌های توربین و بدنه است. همچنین پمپ‌های محیطی می‌توانند سیالاتی که تا 20 درصد گاز در خود دارند را به حرکت در آورند. قبل از شروع به کار پمپ محیطی، باید آن را از مایع پر کرد (priming) اما پس از پر شدن، پمپ به صورت خود به خود پر می‌شود (self priming).

 

[P O U R I A]

مشخصات پمپ‌های محیطی

• پمپ بازیافتی می‌تواند مایعات را با 20 درصد گاز مخلوط پمپ کند. در شرایط مشابه، پمپ‌های سانتریفوژ دچار ورتکس (vortexing) یا کاویتاسیون (cavitation) می‌شوند.
• در صورتی که جریان سیال خشک شود، محفظه پمپ‌های بازیافتی بر خلاف پمپ‌های سانتریفوژ پر از مایع باقی می‌ماند. این به پمپ امکان کارکرد در شرایط خشک را می‌دهد.
• پمپ بازیافتی امکان کار در جهت عکس چرخش ایمپلر را می‌دهد که باعث بر عکس شدن پورت‌های مکش و تخلیه می‌شود.

• شکل منحنی هد-ظرفیت یک پمپ توربینی بازیافتی با یک پمپ سانتریفوژ متفاوت است. این منحنی تقریبا به صورت خطی با شیب رو به پایین است. در هدهای کم‌تر، جریان معمولا بسیار کم‌تر از یک پمپ سانتریفوژ است. شیب این منحنی هیچ‌گاه افقی نمی‌شود. در نتیجه استفاده از یک شیر خفگی برای یک پمپ بازیافتی، امکان تغییرات دقیق‌تری را در جریان می‌دهد، بدون این که نوسان زیادی نسبت به نقطه کاری ایجاد شود.

• نیاز به هد مکش (NPSH) بسیار کمی دارند.
• ستون‌های باریک (کانال‌های محیطی) آن‌ها امکان وجود ذرات ساینده را در مایع نمی‌دهند.