پمپها :
پمپ ابتدا در هندوستان و مصرو چين و يونان وروم قديم براي نقل انتقال آب مورد استفاده قرار گرفته و اينك بعد از الكترومو تورها پر مصرفترين ماشين صنعتي جهان است كه توسط آنها فرارترين مواد از قبيل اتر وغليظ ترين مواد از قبيل لجن وگل ولاي غليظ و سرب مذاب و مايعاتي با دماي 550 درجه سانتيگراد جابه جا مي گردد.
تعريف پمپ :
پمپ عبارت از ماشيني است كه بتواند سيالات غير قابل تراكم را از مكاني به مكان ديگر جا به جا نمايد . اين ماشين از يك از يك يا چند چرخ كه به دور محوري دوران ميكند تشكيل يافته و هر چرخ دارا ي تعدادي پره است كه بطور قرينه نسبت به محور دوران قرار دارند . پره ها در بين خود كانالهايي تشكيل مي دهند كه سيال هنگام عبور از اين كانالها با ماشين تبادل انرژي مي كندبر اين اساس است كه پمپها را درموارد زير بكار مي برند :
1- نقل و انتقال آب از رودخانه ها و درياچه ها به مخازن تصفيه آب .
2- نقل و انتقال آب از تصفيه خانه ها وچاههاي عميق و نيمه عميق به مخازن ذخيره زميني و هوايي 3- استفاده در سيستمهاي تصفيه فاضلاب و حمل لجن و پسآب صنعتي.
عناصر سازنده پمپ :
برحسب آنكه هر پمپ از يك يا چند چرخ (كه خود داراي چند پره است) تشكيل شود پمپ را يك طبقه و يا چند طبقه گويند . پمپهاي يك طبقه از قسمتهاي زير كه سيال از آنها عبور مي كند تشكيل يافته است : الف- هدايت كننده : نقش آن هدايت و تامين يك سرعت مناسب براي سيال از ورود به پمپ تا ورود به چرخ است . ب – چرخ : از عناصر اصلي پمپها است كه تبديل انرژي جنبشي به فشاري بين سيال و ماشين را انجام مي دهد . چرخها از نقطه نظر مسير حركت سيال به چهار نوع ، شعاعي و محوري و مختلط و نيمه شعاعي تقسيم مي گردد. در چرخهاي شعاعي مسير حركت سيال در عبور از چرخ متحرك ، عمود بر محور دوران است . در چرخهاي محوري مسير حركت سيال درعبور از چرخ متحرك در امتداد محور دوران پمپ است . در چرخهاي مختلط مسير حركت سيال در عبور از چرخ با محور دوران پمپ زاويه مي سازد . و در چرخهاي نيمه شعاعي مسير حركت سيال بطور محوري نسبت به پمپ بوده و بطور شعاعي خارج مي گردد . چرخها از نقطه نظر وجود جدار جانبي به سه دسته بسته و نيم بسته و باز تقسيم مي گردد. در چرخهاي متحرك بسته پره ها در دو طرف توسط دو جدار جانبي نگهداري شده و بعلت مينيم بودن تلفات راندمان آن ماكزيمم است . درچرخهاي متحرك باز پره ها داراي جدار جانبي نبوده و فقط به محور پمپ وصل مي شوند ، تلفات ، نشتي در آن زياد و راندمان پمپ كم است . در چرخهاي متحرك نيم باز ، پره ها از يكطرف توسط جدار جانبي نگهداري شده است . چرخها معمولا از چدن و يا برنز ساخته مي شود.
مسير سيال در پمپها :
اگر فاصله ذرات سيال (خطوط جريان) از محور از ورود به چرخ در قسمت مكش تا خروج آن در قسمت رانش تقريبا ثابت باشد پمپ را محوري گويند .
ارتفاع اينگونه پمپها كم وليكن دبي آنها زياد و سرعت دوراني آنها 8000 تا 16000 دور در دقيقه مي باشد .
و اگر مسير سيال از چرخ عمود بر محور چرخ باشد پمپ را شعاعي (سانتريفوژ ) گويند .
ارتفاع اينگونه پمپها زياد ليكن دبي آنها كم و سرعت دوراني آنها به 3000 دور در دقيقه مي رسد.
راندمان كلي پمپها :
راندمان كل پمپها عبارت است از قدرت مفيد موجود در سيال به قدرت داده شده به پمپ يعني ثابت مي شود كه راندمان كل پمپها از حاصل ضرب راندمان داخلي پمپها و راندمان حجمي (مربوط به تلفات دبي نشتي خارجي) و راندمان مكانيكي (مربوط به تلفات مكانيكي) تشكيل مي گردد ، به عبارت ديگر راندمان كل پمپها عبارت است از حاصلضرب راندمانهاي فوق ، در حقيقت سه جزء راندمانهاي هيدروليكي ، حجمي ، مكانيكي ، را مي توان به صورت زير برشمرد :
الف- راندمان هيدروليكي :
يعني نسبت بين ارتفاع بدست آمده به ارتفاع تيوريكي كه پمپ دريافت مي كند (جريانهاي گردابي و سايشهاي ذرات آب با جدار پمپ و سايش و برخورد ذرات به همديگر سبب ايجاد تلفات مي گردد.)
ب –راندمان حجمي :
يعني نسبت بين گذر آبي كه پمپ بيرون مي دهد به گذر آبي كه وارد پمپ مي گردد (نشتهاي آبي در اثر آب بندي نبودن احتمالي پمپ از شيارها و درزهاي پمپ به بيرون نشت مي كند ، سبب توليد چنين تلفاتي مي گردد.)
ج –راندمان مكانيكي :
يعني نسبت بين قدرتي كه از طرف پره هاي پمپ به آب وارد مي شود به قدرتي كه توسط موتور به پمپ داده مي شود . (سايش در ياتاقانها و كاسه نمدها و قسمتهاي مكانيكي پمپ سبب توليد چنين تلفاتي مي گردد.) بايد خاطر نشان كرد كه راندمان كلي پمپها معمولا بين 50% تا 90% مي باشد.
ارتفاع مكش در پمپها :
ارتفاعي كه يك پمپ سانتريفوژ بتواند بالاتر از سطح آزاد آب قرار گيرد ارتفاع مكش ناميده مي شود .
ارتفاع مكش مناسب براي پمپهاي گريز از مركز بستگي به عوامل زيردارد :
1- سرعت گردش پمپ
2- دبي پمپ
3- ارتفاع مكانيك پمپ
4- افت فشار در داخل پمپ
5- درجه حرارت محل نصب پمپ
6- ارتفاع محل نصب پمپ نسبت به سطح دريا
كه عوامل فوق سبب افزايش و يا كاهش ارتفاع مكش مي گردد.
في المثل اگر سرعت گردش و ارتفاع مكانيكي پمپ ثابت باشد هر اندازه دبي پمپ بيشتر باشد عمل مكش كمتري احتياج است.
و يا اگر دبي پمپ ثابت باشد هر اندازه ارتفاع مكانيكي پمپ زيادتر باشد عمل مكش كمتري سلامتي پمپ را تضمين خواهد نمود .
و يا اگر دبي پمپ ثابت باشد، هر اندازه سرعت گردش پمپ بيشتر باشد عمق مكش را كمتر بايد انتخاب نمود. گذشته از آن اصولاً با كم شدن فشار هوا ، درجه حرارت لازم جهت تبخير آب در آن محيط كم مي گردد بطوريكه در فشار مطلق 2/0 تا 5/0 اتمسفر در لوله هاي مكش پديده تبخيري در آب رخ مي دهد و سبب قطع جريان آب در لوله مكش مي گردد .