پمپ شفت و غلاف چیست؟راهنمای کامل کاربرد و عملکرد
پمپها در زندگی روزمره و صنایع مختلف نقش بسیار مهمی ایفا میکنند و انواع گوناگونی از آنها برای کاربردهای متفاوت طراحی شدهاند. یکی از دستهبندیهای مهم پمپها، بر اساس نوع اتصال و نحوه حفاظت از شافت آنها انجام میشود. در این میان، اصطلاح پمپ شافت و غلاف زیاد شنیده میشود، اما برای بسیاری از افراد هنوز بهطور دقیق مشخص نیست که پمپ شافت و غلاف چیست، چه ویژگیهایی دارد و چرا در برخی کاربردها انتخاب میشود.
شناخت این نوع پمپ میتواند نقش مهمی در انتخاب صحیح تجهیزات برای مصارف صنعتی، خانگی و کشاورزی داشته باشد. مجموعه نوین پمپ برسام نیز با ارائه انواع پمپهای تخصصی و صنعتی، به کاربران کمک میکند تا متناسب با نیاز خود، بهترین گزینه را انتخاب کنند. همچنین پمپهایی مانند پمپ آب پنتاکس بهعنوان نمونهای از پمپهای باکیفیت و پرکاربرد، در کنار پمپ شافت و غلاف در سیستمهای آبیاری، تأمین آب و انتقال سیالات مورد استفاده قرار میگیرند. در ادامه، به بررسی این موضوع میپردازیم که پمپ شافت و غلاف چیست و چه کاربردهایی دارد.
پمپ شافت و غلاف چیست؟
پمپ شافت و غلاف چیست؟ پمپ شافت و غلاف، که در بسیاری از منابع با نام پمپ توربینی عمودی شناخته میشود، یکی از انواع مهم پمپهای سانتریفیوژ مستغرق است. این پمپها بهگونهای طراحی شدهاند که بتوانند آب یا سیالات مشابه را از عمق مشخصی پمپاژ کرده و همزمان فشار و دبی مناسبی را تامین کنند. این ویژگیها باعث شده است که پمپ شافت و غلاف بهطور گسترده در صنایع مختلف، به ویژه کشاورزی، سیستمهای آبیاری تحت فشار، انتقال آب از چاههای عمیق، و برخی فرآیندهای صنعتی، مورد استفاده قرار گیرد.
یکی از دلایلی که این پمپها محبوبیت بالایی دارند، قابلیت کار در چاهها و مخازن عمیق است. برخلاف پمپهای معمولی که ممکن است در انتقال آب از عمق زیاد محدودیت داشته باشند، پمپ شافت و غلاف با داشتن شفت بلند و پروانههای متعدد میتواند آب را از اعماق قابل توجهی به سطح منتقل کند و فشار قابل ملاحظهای ایجاد نماید. در این میان ممکن است این سوال هم مطرح شود که پمپ مکنده چیست؟ این نوع پمپ با ایجاد خلا، مایعات یا گازها را مکش کرده و در برخی کاربردها جایگزین یا مکمل پمپهای شافت و غلاف محسوب میشود.
مکانیزم عملکرد پمپ شفت و غلاف
این پمپ ها دارای یک شفت طویل (بسته به عمق چاه) هستند. در قسمت پایین آنها یک یا چند پروانه به شکل عمودی روی شفت سوار قرار که بر روی هر پروانه پمپ استیل یک دیفیوزر تعبیه شده است. به واسطه ورود آب به استرینر (صافی)، از ورود مواد جامد و معلق آب جلوگیری شده، سپس آب وارد محفظه داخلی پمپ می شود. با ایجاد نیروی گریز از مرکز توسط اولین پروانه به آب، انرژی جنبشی آن افزایش یافته، سپس از طریق دیفیوزر که روی آن تعبیه شده است، به سمت پروانه بعدی (بالایی) هدایت می شود و همین منوال تا آخرین پروانه ادامه پیدا خواهد کرد.
به واسطه این فرآیند، دیفیوزرها با کاهش تدریجی سرعت سیال، انرژی جنبشی را به انرژی فشار تبدیل می کنند و در واقع (بر طبق اصل برنولی که بیانگر رابطه عکس سرعت و فشار است) باعث افزایش فشار سیال می شوند. در نتیجه فشار آب در پروانه دوم بیشتر از پروانه اول و در پروانه سوم بیشتر از پروانه دوم می باشد و به همین ترتیب فشار آب در آخرین پروانه، بیشترین مقدار (ماکزیمم) را دارد. پس از آن، سیال وارد لوله ای که در مسیر شفت (به دور آن) نصب شده، می شود و مسیر پمپاژ را از این طریق می پیماید تا به بخش خروجی پمپ استیل که در سر چاه قرار دارد، برسد. در انتهای شفت یک سیل مکانیکی به منظور جلوگیری از نشت و نفوذ آب به داخل موتور تعبیه می شود. در نهایت آب با فشاری قابل ملاحظه از دهانه خروجی پمپ، پمپاژ می شود.
اجزای پمپ شفت و غلاف
پمپ های توربینی عمودی از چندین جزء کلیدی تشکیل شده اند که با هم کار می کنند تا فرآیند پمپاژ را تسهیل کنند. این قطعات شامل موارد زیر می شوند:
- استرینر
- پروانه ها
- دیفیوزرها
- شفت
- لوله ستون
- مکانیکال سیل
- سر تخلیه
- موتور
فرآیند کار پمپ شافت و غلاف
فرآیند کار پمپ شافت و غلاف چیست؟ به طور کلی فرآیند کار این پمپ به صورت زیر است.
- ورود آب از طریق استرینر (صافی): آب ابتدا وارد پمپ میشود و استرینر از ورود ذرات جامد و معلق جلوگیری میکند.
- ورود آب به محفظه داخلی: پس از عبور از استرینر، آب وارد محفظه داخلی پمپ میشود و به اولین پروانه هدایت میشود.
- افزایش انرژی جنبشی توسط پروانه: پروانه انرژی جنبشی آب را افزایش میدهد و آب را به دیفیوزر بعدی منتقل میکند.
- هدایت آب از طریق دیفیوزر: دیفیوزر با کاهش سرعت سیال، انرژی جنبشی آب را به انرژی فشار تبدیل میکند و آب به پروانه بعدی هدایت میشود، که این روند برای تمام پروانهها تا آخرین پروانه، تکرار میشود.
- خروج آب با فشار بالا: آب از مسیر لولهای که به دور شفت نصب شده، به بخش خروجی پمپ هدایت میگردد.
- سیل مکانیکی برای حفاظت موتور: در انتهای شفت یک سیل مکانیکی نصب شده است که از نشت آب و آسیب رسیدن به موتور جلوگیری میکند.
منبع قدرت پمپ شفت و غلاف
موتور این نوع پمپ، بخشی مجزا است و در سر چاه قرار دارد و نیروی لازم برای راه اندازی پمپ را فراهم می سازد. با توجه به نیازهای کاربردی خاص و امکانات مصرف کننده، این موتور می تواند به دو صورت زیر باشد.
- پمپ شفت و غلاف با موتور دیزلی
- پمپ شفت و غلاف با الکتروموتور
با توجه به این که پمپ شفت و غلاف در مواقعی که مصرف کننده به برق دسترسی ندارد، مورد استفاده قرار می گیرد، لذا در این شرایط بهترین گزینه استفاده از یک موتور دیزلی می باشد. شکل زیر یک پمپ شفت و غلاف به همراه موتور دیزلی را نشان می دهد.
کاربردهای پمپ شافت و غلاف
کاربرد پمپ شافت و غلاف چیست؟ این پمپ، برای انتقال آب از چاههای عمیق، نیمهعمیق یا مخازن زیرزمینی استفاده میشود، که از کاربردهای رایج آن میتوان به موارد زیر اشاره نمود.
- کشاورزی: این پمپها قادرند آب لازم برای سیستمهای آبیاری تحت فشار و سنتی را بهطور یکنواخت و با دبی مناسب تامین کنند و باعث افزایش بهرهوری زمینهای کشاورزی شوند.
- صنایع: در صنایع مختلف، پمپ شافت و غلاف توانایی انتقال آب و سایر سیالات صنعتی را از منابع عمیق یا مخازن ذخیره دارد و میتواند جریان پیوسته و فشار قابل اعتماد ایجاد کند.
- تصفیه آب: در تصفیهخانهها، این پمپها برای پمپاژ آب خام یا آب تصفیه شده به کار میروند و اطمینان حاصل میکنند که جریان آب با فشار مناسب به مراحل بعدی تصفیه یا توزیع هدایت شود.
- مدیریت منابع آبی: برای انتقال آب از منابع طبیعی به مخازن ذخیره و شبکههای توزیع شهری یا صنعتی، این پمپها کارایی بالایی دارند و امکان تامین پایدار و مطمئن آب را فراهم میکنند.
نکته: پمپ شافت و غلاف، بهویژه زمانی کاربرد دارند که الکتروپمپهای شناور قابل استفاده نیستند، زیرا شفت بلند و پروانههای متعدد آنها امکان پمپاژ آب از عمق زیاد را فراهم میکنند و فشار مناسبی برای انتقال به نقاط بالاتر ایجاد مینمایند. از همین رو، اگر به دنبال خرید پمپ آب خانگی هستید که بتواند آب مصرفی خانه را حتی از منابع عمیق با فشار مناسب تامین کند، این نوع پمپ گزینهای ایدهآل به شمار میرود.
مزایای پمپ شفت و غلاف
پمپ های توربین عمودی (شفت و غلاف) دارای مزایای متعددی هستند که می تواند استفاده از آنها را در انواع صنایع آسان کند. از آنجایی که موتور این نوع پمپ (چه دیزلی و چه الکتریکی) روی سطح قرار می گیرد، در نتیجه امکان تعویض و تعمیر موتور بدون حذف کل مجموعه پمپ، فراهم می شود. انتخاب موتور محرک می تواند انعطاف پذیرتر باشد. از مزایای پمپ شفت و غلاف می توان به ایجاد هد و دبی مطلوب در عمق زیاد اشاره کرد که برای مثال پمپ های کفکش قادر به انجام آن نیستند. این پمپ ها همچنین فضای کمی را برای نصب اشغال می کنند، به طوریکه در چاه های باریک به راحتی مستغرق و نصب می شوند.
سخن پایانی
پمپ شافت و غلاف بهعنوان یکی از گزینههای رایج در انتقال سیالات از اعماق، بهدلیل ساختار ساده، دسترسی آسان به موتور و امکان استفاده در شرایط مختلف، همچنان جایگاه مهمی در صنایع و بخش کشاورزی دارد. شناخت دقیق عملکرد، کاربردها و محدودیتهای این نوع پمپ، نقش مهمی در انتخاب صحیح، افزایش طول عمر تجهیزات و کاهش هزینههای نگهداری ایفا میکند. در نهایت، انتخاب پمپ مناسب باید بر اساس شرایط پروژه، عمق چاه، نوع سیال و نیاز بهرهبردار انجام شود تا بهترین بازدهی حاصل گردد.
سؤالات متداول درباره پمپ شافت و غلاف
۱. پمپ شافت و غلاف چیست؟
پمپ شافت و غلاف نوعی پمپ عمودی است که نیروی محرکه از طریق شافت به پروانهها منتقل میشود و غلاف وظیفه محافظت از شافت و کاهش سایش و خوردگی را بر عهده دارد.
۲. پمپ شافت و غلاف بیشتر در چه کاربردهایی استفاده میشود؟
این پمپها معمولاً در چاههای عمیق، کشاورزی، تأمین آب صنعتی، ایستگاههای پمپاژ و انتقال آب با دبی بالا کاربرد دارند.
۳. تفاوت پمپ شافت و غلاف با پمپ شناور چیست؟
در پمپ شافت و غلاف، موتور خارج از سیال و در سطح زمین قرار دارد، اما در پمپ شناور، موتور داخل آب و متصل به پمپ است. این تفاوت بر نگهداری، هزینه تعمیرات و شرایط نصب تأثیر میگذارد.
۴. غلاف در پمپ چه نقشی دارد؟
غلاف از شافت در برابر سایش، خوردگی و تماس مستقیم با سیال محافظت میکند و باعث افزایش عمر مفید شافت و یاتاقانها میشود.
۵. آیا پمپ شافت و غلاف برای همه چاهها مناسب است؟
خیر، انتخاب این پمپ به عواملی مانند عمق چاه، کیفیت آب، میزان دبی مورد نیاز و شرایط بهرهبرداری بستگی دارد و باید قبل از خرید بررسی شود.
۶. نگهداری پمپ شافت و غلاف چگونه است؟
بازرسی دورهای شافت، غلاف و یاتاقانها، روانکاری مناسب و تنظیم صحیح هممحوری از مهمترین اقدامات نگهداری این نوع پمپ محسوب میشود.
