۷ پارامتر تاثیرگذار در طراحی پمپ ها

طراحی پمپ چگونه انجام می شود؟ این سوالی است که در این مقاله قصد داریم به طور کلی به آن پاسخ دهیم.

همانطور که می دانید پمپ دستگاهی است که برای انتقال آب و یا هر سیال دیگری از آن استفاده می شود.

این دستگاه های کاربردی معمولا در خانه ها، ادارات، آپارتمان ها و دیگر مکان هایی که فشار آب پایین است، استفاده می شوند.

طراحی پمپ ها به گونه ای است که قطعات زیادی در آن ها استفاده شده تا عملکرد کلی پمپ حفظ شود.

در ادامه این مطلب همراه ما باشید تا اطلاعات بیشتری را درباره طراحی پمپ آب به دست آورید.

1# شیوه عملکرد پمپ آب

قبل از اینکه با روند طراحی پمپ آب آشنا شویم، بهتر است کمی با کارایی و عملکرد آن آشنا شوید تا بتوانید درک بهتری از طراحی پمپ داشته باشید.

مهم ترین قطعات در پمپ ها موتور، پروانه مکش و لوله فرستنده هستند.

عملکرد پمپ از اینجا شروع می شود که سیال وارد لوله های پمپ شده و پروانه ها با هوایی که جذب می کنند، فشار خارجی سیال را افزایش داده و
از طریق لوله های خروجی آن ها را به بیرون از پمپ هدایت می کنند.

در افزایش فشار، وجود هوا تاثیر زیادی دارد و این عنصر است که قدرت افزایش فشار را به پمپ می دهد؛
اما در نظر داشته باشید که سایز پمپ نیز در تعیین قدرت آن بسیار مهم است.

یعنی هرچه سایز پمپ بزرگ تر باشد، قدرت آن نیز بیشتر خواهد بود.

2# انواع پمپ

برای اینکه با طراحی پمپ ها آشنا شوید، در ابتدا باید انواع آن ها را بشناسید.

به طور کلی دو دسته پمپ وجود دارد که یکی از آن ها پمپ دینامیکی بوده و دیگری پمپ جابجایی مثبت نام دارد و
هر کدام از این دسته بندی ها مطابق نمودار زیر به انواع مختلفی تقسیم می شوند.

طراحی این دو نوع پمپ با یکدیگر فرق دارد.

پمپ های دینامیکی به صورتی طراحی می شوند که انرژی جنبشی را در هر لحظه، به صورت دائمی به سیال منتقل می کنند و
سپس انرژی جنبشی به انرژی فشاری تبدیل می شود و به سمت سیال فرستاده می شود، سپس سیال با سرعت بسیار زیادی از لوله ها خارج می شود.

در پمپ های گریز از مرکز انرژی فشاری مستقیما به سمت سیال فرستاده می شود.

نحوه کار آن ها به این صورت است که آب از یک پروانه که درون محفظه است، عبور می کند که
از آن برای سرعت دادن و به حرکت درآوردن سیال استفاده می شود.

سپس انرژی فشاری به آن وارد شده و از لوله ها خارج می شود.

3# اجزای داخلی پمپ

قطعات و اجزای داخلی که در پمپ آب استفاده می شوند، بسیار زیاد هستند و
در صورت خرابی و یا نبودن هر کدام از این قطعات، پمپ آب به خوبی کار نمی کند.

طراحی پمپ به گونه ای انجام می شود که همه این قطعات با یکدیگر کار کنند و هیچ نقص فنی نیز به وجود نیاید.

قطعاتی که در ادامه به شما معرفی می کنیم از قطعات اصلی پمپ های آب هستند.

1. پروانه پمپ
2. رینگ سایشی پمپ
3. بلبرینگ پمپ
4. محفظه آب بندی پمپ
5. سیل مکانیکی پمپ
6. نوار گرافیتی پمپ
7. واشر کاغذی پمپ
8. رینگ خنک کاری پمپ
9. بوش پمپ
10. پوسته یا هوزینگ پمپ
11. دیفیوزر پمپ
12. عینکی پمپ
13. گیج فشار پمپ
14. پایه پمپ
15. شافت پمپ
16. کاسه نمد پمپ
17. سیت و بال پمپ
18. کلید اتوماتیک پمپ
19. مکانیکال سیل پمپ
20. دیسک کف گرد
21. پیستون
22. دیافراگم پمپ
23. دنده پمپ

4# پارامتر های مهم طراحی پمپ

همانطور که در بالا بیان شد اولین انتخاب برای طراحی پمپ ها، انتخاب نوع و سایز آن هاست.

سپس انتخاب سیستمی که پمپ قرار است در آن نقش ایفا کند از اهمیت برخوردار است.

پمپ های گریز از مرکز که بیش از 80% پمپ های استفاده شده در صنعت را تشکیل می دهند دارای پارامترهای طراحی زیر هستند:

1. سرعت مخصوص
2. ارتفاع مورد نیاز یا هد رانش (که با حرف اختصاری H نمایش داده می شود)
3. میزان دبی خروجی (که به اختصار با Q نمایش داده می شود)
4. بازدهی و توان مصرفی پمپ
5. حداقل ارتفاع مثبت مکش (NPSH)
6. حباب زایی یا کاویتاسیون 
7. بازده کلی

اطلاعات مرتبط با این پارامترها را برای هر پمپی می توان از منحنی مشخصه به دست آورد.

5# پارامتر های جانبی طراحی پمپ

علاوه بر موارد اصلی پارامترهایی مثل نوع دستگاه ایجاد کننده نیروی محرکه، ماهیت مایع و نوع و جنس اجزا و بدنه پمپ نیز از موارد مهم به شمار می آیند.

6# طراحی مدار پمپاژ

بعد از طراحی پمپ نوبت به طراحی مدار اصلی مورد استفاده در سیستم می رسد که
مهم ترین مساله در آن بررسی بهینه سازی هزینه ها بر اساس انتخاب نوع و قطر لوله های رانشی و مکشی است.

رسیدن به این مقدار بهینه نیازمند برقراری تعادلی بین هزینه و افت فشار و پارامترهای دیگر است که
هر یک روی میزان قطر مورد نیاز لوله ها تاثیر دارد.

برای مثال لوله های با قطر کمتر هزینه های کمتری نیز دارند اما افت فشار بیشتری را القا می کنند.

در جدول زیر معیارهای تعیین قطر لوله بررسی شده اند:

7# طراحی پمپ ها به صورت سری و موازی

گاهی برای رسیدن به یک هدف خاص مثل دبی خروجی مشخص امکان استفاده از یک پمپ با پارامترهای محدود نیست.

در این شرایط مهندسین طراح از پمپ ها به صورت سری و موازی استفاده می کنند.

برای کسب اطلاعات درباره نحوه سری و موازی کردن پمپ ها و نتایج حاصل از آن به مقاله زیر مراجعه بفرمایید.