در هرجایی می توان انواع پمپ ها را مشاهده کرد از پمپ آب ساختمان ها تا پمپ های  استفاده شده در صنایع نفت و گاز و نیروگاهی.

برای انتخاب پمپ مناسب باید با انواع پمپ ها آشنا بود تا بتوان بهترین انتخاب را انجام داد.
دراین مقاله با توضیح رایج ترین انواع پمپ های صنعتی بصورت طبقه بندی شده و بیان
محدوده کاری(Operation Range)،
مزایا(Advantages)
معایب(Disadvantages)
هرکدام به منظور آشنایی با انواع پمپ ها و درنتیجه انتخاب بهترین پمپ موردنیاز، به شما کمک خواهیم کرد.

پمپ هایی که در این مقاله به آن ها پرداخته می شود

دسته بندی انواع پمپ
1-پمپ های جابجایی مثبت (Positive displacement Pumps)
1-1- پمپ های رفت و برگشتی (Reciprocating Pumps)
1-1-1- پمپ های پیستونی (Piston Pumps)
2-1-1- پمپ های پلانجری (Plunger Pumps)
3-1-1- پمپ های دیافراگمی (Diaphragm Pumps)
2-1- پمپ های چرشی (Rotary Pumps)
1-2-1-  پمپ های اسکرو (Screw pumps)
2-2-1-  پمپ های دنده ای (Gear Pumps)
1-1-2-1- پمپ های دنده ای خارجی (External Gear Pumps)
2-1-2-1- پمپ های دنده ای داخلی (Internal Gear Pumps)
3-2-1- پمپ های تیغه ای (Vane Pumps)
4-2-1- پمپ های گوشواره ای (Lob Pump)
2- پمپ های دینامیکی (Dynamics Pumps)
1-2- پمپ های سانتریفیوژ (Centrifugal Pumps)
1-1-2- پمپ های جریان شعاعی (Radial Flow Pumps)
2-1-2- پمپ های جریان محوری (Axial Flow Pumps)
3-1-2- پمپ های جریان مخلوط (Mixed Flow Pumps)
2-2 پمپ ها با کاربری خاص
1-2-2- پمپ های پیتوت تویوب (Pitot Tube Pumps)
2-2-2- پمپ های ساید چنل (Side Channel Pumps)
جمع بندی

—————————————

پمپ ها براساس هندسه عضوانتقال دهنده نیرو به سیال به صورت کلی به 2 دسته تقسیم می شوند:
1- پمپ های دینامیکی
2- پمپ های جابجایی مثبت

 

#1 پمپ های دینامیکی (Dynamic Pump)

اساس کار این کلاس از انواع پمپ ها، تبادل مومنتوم بین پره و سیال می باشد؛
بنابراین انحنای پره پروانه و متعاقبا مسیر حرکت سیال بر روی مشخصات هیدرولیکی پمپ تاثیر خواهد گذاشت.

از شاخص های اینگونه پمپ ها می توان به تولید جریان پیوسته بدون نبض(pulse) و همچنین تبعیت از مقاومت مدار هیدرولیکی در تولید دبی اشاره کرد.

این پمپ ها در یک دسته بندی کلی به دو نوع
پمپ های سانتریفیوژ و
پمپ های با کاربری خاص
تقسیم می شوند.

#1-1 پمپ های سانتریفیوژ

پمپ های سانتریفیوژ، پرکاربرد ترین پمپ های دینامیکی هستند.
پمپ های سانتریفیوژ را براساس
جهت ورود سیال به پروانه و خروج سیال از آن(Flow Direction)،
نوع مکش(Suction Type) و
ساختار مکانیکی(Mechanical Structure)
دسته بندی می کنند.

مرسوم ترین و پرکاربرد ترین دسته بندی پمپ های سانتریفیوژ، دسته بندی براساس جهت ورود سیال به پروانه و خروج سیال از آن می باشد.
در ادامه به این 3 دسته پرکاربرد اشاره و در ویدئو به تفصیل بیشتری شرح داده می شود:

جریان شعاعی (Radial Flow)

جریان محوری (Axial Flow)

جریان مخلوط ( Mixed Flow)

#2-1 پمپ های با کاربری خاص

در دسته بندی پمپ های دینامیکی، علاوه بر پمپ های سانتریفیوژ که بسیار پرکاربرد هستند، پمپ هایی نیز وجود دارند که بدون دسته بندی ولی کاربردی هستند.
از این دسته پمپ ها می توان از
پمپ پیتوتویوب و
پمپ ساید چنل
نام برد.

#1-2-1 پمپ پیتوت تویوب (Pitot Tube)

پمپ های پیتوت تویوب دارای بهترین عملکرد در دبی پایین و هد بالا می باشند

پمپ های پیتو تویوب

محدوده کاری
ظرفیت: حداکثر تا دبی 80 متر مکعب بر ساعت
هد: حداکثر تا 1480 متر / 4856فوت
فشار: حداکثر تا 160بار / 2320psi
دما: حداکثر تا 200درجه سانتی گراد / 390درجه فارنهایت

کاربرد
برخی از کاربرد های پمپ های پیتوت تیوب عبارتند از:
صنایع شیمی و پتروشیمی
پروسه های پلاستیک و لاستیک
کارخانه های کاغذ
کارخانه های فولاد
پالایش شکر
پردازش غلات و مواد غذایی
خودرو

#2-2-1 پمپ ساید چنل (Side Channel)

یک پمپ کانال جانبی یا همان ساید چنل از یک یا چند پروانه (استیج) تشکیل می شود. عملکرد پروانه ها شبیه پروانه پمپ های سانتریفیوژ می باشد اما با فاصله یا تلورانس کمتر بین پروانه و قاب پمپ

پمپ های ساید چنل به دلیل توانایی خود در تولید اولیه و استفاده از مخلوط مایع / بخار معمولا در صنایع شیمیایی استفاده می شوند. این پمپ ها همچنین دارای مزایای بیشتری در زمینه بهره وری در کاربردهایی که نیاز به کارایی کم دراختلاف فشار های بالا دارند، هستند.

پمپ ساید چنل

گیف عملکرد پمپ ساید چنل

معایب

– از مایعات غیر تمیز در این پمپ نمی توان استفاده کرد
– این پمپ ها نمی توانند بصورت خشک کار کنند.

کاربرد
برخی از کاربردهای پمپ های ساید چنل به شرح زیر می باشند؛

– تغذیه بویلر
– پمپاژ LPG
– تخلیه مخزن
– گرمایش / تهویه مطبوع
– اسمز معکوس
– گردش آب داغ
– مبرد ها

 

#2 پمپ های جابجایی مثبت (Positive displacement Pump)

اساس کار این نوع پمپ ها، به جابجایی و حمل سیال می باشدو به 2 دسته کلی، طبقه بندی می شوند:
1- پمپ های چرخشی یا روتاری (Rotary Pump)
2- پمپ های رفت و برگشتی (Reciprocating Pump)

در ادامه به معرفی هر کدام از این پمپ ها خواهیم پرداخت…

#1-2 پمپ های رفت و برگشتی (Reciprocating Pump)

اگرچه حجم انتقال یافته در این پمپ ها ثابت است، اما دامنه حرکت عضو رفت و برگشتی می تواند با مکانیزمی قابل تنظیم باشد. به همین دلیل این پمپ ها اولین انتخاب برای سرویس های تزریق هستند.
و از معایب این پمپ ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
1- نبض یا Pulse (بعنوان پدیده نامطلوب در سیستم لوله کشی)
2- وابستگی به عملکرد شیر یکطرفه (Check Valve) در ورودی و خروجی

#1-1-2 پمپ های پلانجری (Plunger)

در پمپ های پلانجری، نیروی دورانی موتور از طریق میل لنگ و یک میل پیستون که حرکت دورانی را به حرکت رفت و برگشتی تبدیل می نماید به پیستون منتقل می شود.
پمپ های پلانجری بهترین گزینه برای پمپاژ سیالات با ویسکوزیته بالا می باشند.

پمپ های رفت و برگشتی پلانجری

گیف عملکرد پمپ های پلانجری

محدوده کاری
از این پمپ ها معمولا تا اختلاف فشار 2100bar می توان بهره برداری نمود.

مزایا
توانایی ایجاد بالاترین فشار در بین انواع پمپ ها
دارای طول عمر و بازدهی بالا

معایب
هزینه نگهداری بالا
وزن و حجم نسبتا بالا

کاربرد
این پمپ‌ها در صنایع مختلفی ازجمله
هیدرولیک
فولاد
صنایع دریایی و کشتیرانی
زغال سنگ
نفت و گاز و پتروشیمی
نیشکر
کاربرد دارند.

#2-1-2 پمپ های دیافراگمی (Diaphragm pump)

پمپ ها دیافراگمی در 2ساختار
دیافراگم تکی و
دیافراگم دوبل
مورد استفاده قرار می گیرند.

ازنظر نشت بندی کاملا سیل(کاملا سیل(seal) بوده و به جز در ویسکوزیته دینامیکی 400cp از رایج ترین پمپ های تزریق در صنعت نفت، گاز و پتروشیمی محسوب می شوند.
در حالت دیافراگم دوتایی، فاصله میان دو دیافراگم با لایه نازکی از روغن پر شده یا آن را در فشاری نزدیک به فشار خلا قرار می دهند.
در پایین دست وهنگامی که مایع تمیز و بدون ذرات یا گازها باشد پمپ های دیافراگمی بهتر عمل می کنند.

پمپ پرده ای

گیف عملکرد پمپ دیافراگمی

محدوده کاری
از این پمپ ها معمولا تا اختلاف فشار 250bar می توان استفاده کرد؛ که در این اختلاف فشار معمولا می توان دبی 500l/h را پمپاژ نمود.

مزایا
آنها برای پمپ کردن مواد شیمیایی یا سایر مایعات بالقوه مضر مناسب هستند، زیرا یک پمپ دیافراگم نگهداری شده کمتر احتمال دارد که نشت کند.
با نگهداری مناسب، آنها در بلندمدت ارزان تر عمل می کنند.

معایب
ایجاد جریان دارای پالس
عدم مقاومت کافی در برابر ارتعاش و شوک
دیافراگم قابل تعمیر نیست و باید تعویض شود
معمولا در فشارهای پایین کار می کنند.

کاربرد
این نوع از پمپ ها در صنایع مختلفی از جمله
غذایی و دارویی
شیمیایی
کاشی و سرامیک
رنگ سازی
نفت و گاز و پتروشیمی
استفاده می شود.
اغلب از پمپ های دیافراگمی برای دفع و یا حذف آب در بسیاری از صنایع مختلف استفاده می شود.
همچنین از آنها برای پر کردن، توزیع و اندازه گیری به علت کارایی و دقت آنها مورد استفاده قرار می گیرند.

#3-1-2 پمپ های پیستونی(Piston)

در پمپ های پیستونی ساختار انتقال قدرت شبیه به پمپ های پلانجری است.
با این تفاوت که در یک شرایط مساوی، اختلاف فشار کمتری می توانند حجم مشخصی از سیال را جابجا کنند.

گیف عملکرد پمپ های پیستونی

محدوده کاری
 این پمپ ها معمولا تا اختلاف فشار 150bar مورد استفاده قرار می گیرند.

مزایا
می توانند به فشارهای بالا برسند و فشار را بدون تاثیر بر میزان جریان کنترل می کنند.
تغییرات فشار و میزان تخلیه اثر کمتری بر عملکرد دارد.
می توانند مایعات چسبناک، حجم بالا گاز و جامدات را پمپ کند، فقط اگر دریچه ها به درستی طراحی شده باشند.

معایب
در مقایسه با پمپ های سانتریفیوژ مصرف بیشتری دارند
قطعات مکانیکی، مستعد سایش هستند؛ بنابراین هزینه های نگهداری می تواند بالا باشد.
با توجه به اندازه های بزرگ و وزن میل لنگ که پمپ را در حال چرخش است سنگین است.

کاربرد
پمپ های پیستونی به عنوان پمپ های هیدرولیکی برای ماشین آلات سنگین مورد استفاده قرار می گیرند.
در ماشین های کوچک تر مانند پمپ های رنگ نیز مفید هستند.
این نوع پمپ می تواند برای استفاده در تولید نفت و پالایشگاه ها
و همچنین دیگر برنامه های کاربردی صنعتی مورد استفاده قرار گیرند.

#2-2 پمپ های چرخشی(Rotary Pump)

این پمپ ها که خود یکی از انواع پمپ های جابجایی مثبت هستند؛ در حالت کلی خود به چند دسته تقسیم می شوند که در شکل زیر قابل مشاهده است:

که از پرکاربردترین انواع این دسته بندی ها می توان به
پمپ های اسکرو
پمپ های دنده ای (دنده داخلی و دنده خارجی)
پمپ های تیغه ای
پمپ های گوشواره ای
انواع زیر اشاره کرد؛

#1-2-2 پمپ های اسکرو (Rotary Screw Pump) یا پمپ چرخشی ارشمیدس

این دسته پمپ اولین و مهم ترین نماینده خانواده پمپ های چرخشی هستند.

حرکت سیال در این گونه از پمپ ها حرکت براساس تغییر زاویه یک پیجه در پوسته می باشد.
بدلیل ابداع این پمپ توسط ارشمیدس این پمپ ها را با نام پمپ چرخشی ارشمیدس(Archimedes rotary pump) نیز می شناسند.

پمپ های اسکرو

گیف عملکرد پمپ های اسکرو

محدوده کاری
محدوده سرعت جریان: 50 تا 15000 گالن در دقیقه  ویا بعبارت دیگر 189 تا 56781 لیتر در دقیقه است.
محدوده هد کلی (فشار): 50 تا 4500 psi ویا بعبارت دیگر 3 تا 310 bar
محدوده قدرت: 5 تا 5000 اسب بخار

مزایا
طیف وسیعی جریان و فشار
طیف گسترده ای از مایعات و ویسکوزیته
ظرفیت متغیر ساخته شده
قابلیت سرعت بالا برای آزادی انتخاب راننده
Self-priming با ویژگی های مکش خوب
تحمل بالا برای نفوذ هوا و گازهای دیگر
ارتعاش مکانیکی پایین، جریان بدون پالس و عملیات خاموش
طراحی بی نظیر، جمع و جور – آسان برای نصب و نگهداری
تحمل بالا در برابر آلودگی در مقایسه با سایر پمپ های دوار

معایب
هزینه نسبتا بالا
ویژگی های عملکردی حساس به تغییر ویسکوزیته

کاربرد
با توجه به توانایی آنها در ارائه جریان های بالا حتی در مایعات چسبناک،
برای انتقال سوخت،
آسانسورها و
دیگر کاربردهای صنعتی مشابه مناسب هستند.
پمپ های تک پیچ یا پمپ های اسکرو ارشمیدس برای انتقال آب مانند
پمپ های ورودی فاضلاب،
پمپاژ آب باران،
پمپاژ زهکشی و
انتقال فاضلاب صنعتی
نیز استفاده می شود.

#2-2-2 پمپ های دنده ای(gear Pump)

این پمپ ها شامل دو نوع دنده ای داخلی و دنده ای خارجی می باشند.

#1-2-2-2 پمپ های دنده ای خارجی

پمپ های دنده خارجی یکی از پمپ های محبوب هستند و اغلب به عنوان پمپ های روانکاری در ماشین آلات، در واحد انتقال قدرت مایع و به عنوان پمپ های روغن در موتور استفاده می شود. پمپ های دنده خارجی دارای دقت نزدیک و حمایت شفت در هر دو طرف چرخ دنده ها هستند. این به آنها اجازه می دهد تا در فشار بالا بتوانند کار کنند. این امر موجب می شود تا آنها را برای استفاده در سیستم های هیدرولیکی مناسب سازند.

محدوده کاری
پمپ های کوچک دنده خارجی معمولا در دور 1750Rpm یا 3450Rpm عمل می کنند و مدل های بزرگتر با سرعت تا 640 دور در دقیقه عمل می کنند. این به آنها اجازه می دهد. این پمپ ها در فشاری بیش از 3000 PSI / 200 BAR می توانند کار کنند.

مزایا
سرعت بالا
فشار بالا
بدون اعمال بارغلتکی(Overhung load) بر بلبرینگ
عملیات نسبتا آرام
طراحی متنوعی از مواد را در اختیار شما قرار می دهد

معایب
چهار بوشینگ در منطقه مایع و در مجاورت با سیال
هیچ ماده جامد مجاز نیست
نقاط لقی(clearance) ثابت

کاربرد
این پمپ ها در پمپاژسیال های
روغن های مختلف سوخت و روغن های روانکاری
افزودنی های شیمیایی و اندازه گیری پلیمر
اسیدها و اکسید (ساخت فولاد ضد زنگ یا کامپوزیت)
و همچنین در
ترکیب کردن و مخلوط کردن شیمیایی (دو پمپ)
سیستم های هیدرولیک صنعتی و متحرک (انبارها، آسانسور و غیره)
کاربرد دارند.

#2-2-2-2 پمپ های دنده ای داخلی

پمپ های دنده داخلی فوق العاده همه کاره هستند و می توان از آن ها در محدوده وسیع ویسکوزیته ای و دمایی استفاده کرد. این به دلیل نقطه ی تکین لقی(clearance)(فاصله ی بین انتهای دنده دنده روتور و سر پمپ) است. این لقی(clearance) قابل تنظیم است تا بتواند خود را به درجه حرارت بالا، حداکثر بهره وری در مایعات ویسکوزیته بالا تطبیق دهد.

پمپ دندانه داخلی

محدوده کاری(Operation Range) پمپ های دنده ای داخلی
محدوده ویسکوزیته مفید یک پمپ دنده داخلی از 1cPs تا بیش از 1,000,000cP است. همچنین در پمپ های دنده ای داخلی می توان از مایعات تا دمای 750درجه فارنهایت/400درجه سانتی گراد استفاده کرد.

مزایا
عالی برای مایعات با غلظت بالا
تخلیه(discharge) ثابت و حتی عدم وابستگی به شرایط فشار
در هر دو جهت خوب عمل می کند
NPSH کم مورد نیاز است
نگهداری ساده(فقط دارای دو قسمت متحرک است)
طراحی انعطاف پذیر موجب سفارشی سازی در کاربرد شده است.

معایب
معمولا نیاز به سرعت متوسط ​​دارد
محدودیت های فشار متوسط
یک بلبرینگ در مجاورت سیال کار می کند
بار غلتکی(Overhung load) بر بلبرینگ شفت اعمال می شود

کاربرد
در حالی که از این پمپ ها اغلب در مایعات نازکی(ویسکوزیته پایین؟) مانند حلال ها و روغن های معدنی استفاده می شوند، از پمپاژ مایعات ضخیم مانند آسفالت، شکلات و چسب نیز استفاده می کنند. بعبارت دیگر پمپ های دندانه داخلی برای پمپاژ سیال های زیر بکار می روند:
تمام انواع نفت و روغن
رزین ها و پلیمرها
الکل ها و حلال ها
آسفالت، قیر و تار
فوم پلی یورتان (ایزوسیانات و پلیول)
محصولات غذایی مانند شربت ذرت، شکلات و کره بادام زمینی
رنگ، جوهر و رنگدانه
صابون و سورفکتانت ها
گلیکول

#3-2-2-2 پمپ های تیغه ای (Vane Pump)

پمپ های تیغه ای و یا پمپ های وین نامی است که بدلیل داشتن تیغه های متحرک به آن ها اطلاق شده است. تیغه ها معمولا با مکانیزم محرک فنری کار می کنند که همین موضوع به یکی از نقاط ضعف آن ها نسبت به سایر انواع پمپ ها تبدیل شده است.

در حالیکه پمپ های تیغه ای می تواند با مایعات دارای ویسکوزیته متوسط ​​کار کنند، آنها در مدیریت مایعات دارای ویسکوزیته کم مانند LP gas (پروپان)، آمونیاک، حلال ها، الکل، روغن های سوخت، بنزین و مبرد ها نیز می توانند کارکنند. پمپ های وان بدلیل آن که دارای تماس داخلی فلز به فلز نمی باشد و همچنین خود را جبران برای پوشیدن، عملکرد خود را در کار با مایعات غیر روانکاری حفظ می کند.

محدوده کاری
 پمپ های Vane معمولا می توانند دمای مایع را از -32 درجه سانتی گراد(-25 درجه فارنهایت) تا 260درجه سانتی گراد(500درجه فارنهایت) و فشار دیفرانسیل تا 15 bar و یا 200 PSI (و بالاتر برای پمپ های هیدرولیک) کنترل کنند.
می توان آنها را تا 500 cP / 2300SSU استفاده کرد اگرچه راندمان به سرعت کاهش می یابد.

مزایا
گاهی اوقات برای حلالها، LPG ترجیح داده می شود.
می تواند در یک بازه زمانی کوتاه بصورت خشک کار کند.
می تواند دارای یک نشت بند و یا واشر باشد.
سیالات نازک(Thin Liquids)(غیرقابل نفوذ مانند:آب، آبمیوه، قهوه، شیر و..) را در فشارهای نسبتا بالاتر قرار می دهد.

معایب
– برای فشارهای بالا مناسب نیست.
– برای ویسکوزیته های بالا مناسب نیست.
– نمی توان از سیال هاهاهاهای حاوی مواد ساینده استفاده کرد.

کاربرد

پمپ Vane در صنایع مختلفی مانند:
– آئروسل و پروانه
– خدمات حمل و نقل هوایی – انتقال سوخت، جریمه
– صنعت خودرو
و همچنین در کارهایی مانند:
– سوخت، لعاب، خنک کننده تبرید
– انتقال فله LPG و NH3
– پر کردن سیلندر LPG
و در پمپ کردن سیال های
– الکل ها
– تبرید – فرنس، آمونیاک
– حلالها
– محلول آبی
کاربرد دارد.

#4-2-2-2 پمپ های گوشواره ای (Lobe Pump)

در پمپ های گوشواره ای و یا پمپ های لوب عملکردی مشابه پمپ های دندانه خارجی در هدایت سیال دارند اما، برخلاف پمپ های دندانه خارجی، گوشواره های(Lobes) این پمپ با یکدیگر تماس ندارند و هماهنگی بین گوشواره ها با چرخدنده هایی در خارج از محفظه که timing gear نامیده می شوند، انجام می شود.

همچنین فاصله میان گوشواره ها و پوسته بیشتر از پمپ های دنده ای است که تا حد بسیار کمی وجود ذرات تحمل شود.

پمپ لوب

مزایا
– ویژگی های بهداشتی فوق العاده
– راندمان بالا
– قابلیت اطمینان
– مقاومت در برابر خوردگی
– ویژگی های خوب تمیز در محل و استریل در محل (CIP / SIP)

معایب
– نیاز به چرخدنده های هماهنگ کننده زمان دارد.
– نیاز به دو آب بند دارد.
– هد پمپ در سیالات نازک(Thin Liquids)(غیرقابل نفوذ مانند:آب، آبمیوه، قهوه، شیر و..) کاهش می یابد.

کاربرد
پمپ لوب در صنایع مختلف از جمله پالپ و کاغذ، شیمیایی، مواد غذایی، نوشیدنی، دارویی و بیوتکنولوژی استفاده می شود.

جمع بندی و انتخاب اولیه نوع پمپ موردنیاز

به طور کلی طبق شرایط کاری در هر پروژه و همچنین مزایا و معایب هر کدام از انواع پمپ ها حداکثر به دو یا سه پمپ می رسیم که بسته به شرایط بازار و پمپ های موجود و از همه مهم تر تجربیات متخصصان این حوزه، ایده آل ترین حالت ممکن را از بین خیل گسترده ی انواع پمپ ها انتخاب می کنیم.

جمع بندی

در زیر می توانیم انواع پمپ ها را در یک نما بصورت زیر نمایش مشاهده کنیم.

انتخاب اولیه پمپ

با توجه به محاسبات دبی و هد مورد نیاز پمپ می توان بر اساس نمودار و آموزش بیان شده در ویدئو، پمپ خود را میان انواع پمپ ها به طور اولیه انتخاب کنیم.