پمپ یا به عبارتی دیگر تلمبه، یک دستگاه یا وسیله‌ای میباشد که در انواع کارهای مکانیکی و یا صنعتی مانند آبیاری مورد استفاده قرار می‌گیرد و باعث انتقال و جابه‌جایی انواع مایعات به ارتفاعات بالاتر همراه با افزایش فشار و یا حتی به ارتفاعات پایین تر مانند حوضچه یا مخزن میشود. همچنین برای تخلیه سیالات از یک منطقه کم فشار به منطقه پرفشار مورد استفاده قرار میگیرند؛ البته در مواردی که طول لوله‌ها بسیار زیاد و یا مقاومت هیدرولیکی بالا باشد، مانند خطوط انتقال روغن، نیز از پمپها استفاده خواهد شد. پمپها در صنایع مختلف دیگری نیز کاربردهای متفاوت، گوناگون و فراوانی دارند. پمپها در سایزها و اندازه‌های متفاوتی موجود میباشد برای مثال: پمپ در سایز میکروسکوپی برای کارهای پزشکی و یا پمپ برای کارهای صنعتی مانند کشاورزی را شامل میشود.
با توجه به تنوع و زیادی نوع مایعات و نیازهای مختلف انتقال، انواع مختلفی از pumpها طراحی و ساخته شده است. بر اساس کاربردهای پمپها شکل‌ها و سایزهای متفاوت و متنوعی از آن‌ها وجود دارد. از رایج‌ترین آن‌ها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
پمپها دارای انواع مختلفی هستند که هر کدام کاربرد مخصوص خود را دارند. تنوع بسیار، از خصوصیات پمپ های صنعتی است. پمپها براساس کارکردشان، ساختمان داخلی، جنس متریال، مایعی که پمپ میکنند، وضعیت نصب، قیمت، روش انتقال سیال و… دارای گروه بندی‌های مختلف و متفاوتی می‌باشند.
استفاده از این طبقه‌بندی برای تشخیص پمپ، برای مبتدیان و حتی برخی افراد باتجربه، ممکن است در ابتدا اندکی گیج کننده باشد. بنابراین میتوان پمپها را بر اساس هندسه و مکانیزم عضو انتقال‌دهنده نیرو، به دو دسته زیر تقسیم کرد:
این پمپ ها انرژی جنبشی را به صورت پشت سر هم و دائمی به سیال منتقل میکنند و طرز کار پمپ آب در این نوع از پمپ ها به این صورت است که انرژی جنبشی تولید شده داخل پمپ به انرژی فشاری تبدیل میشود و سیال با سرعت و فشار زیادی از مجرای خروجی عبور میکند.
نام دیگر این دسته پمپ گسسته است. طرز کار پمپ آب در مدل پمپ های جابه جایی مثبت به این صورت است که انتقال انرژی به سیال دائمی نیست و مرتبا قطع و وصل میشوند و در هر دور کار این نوع پمپ آب، مقدار مشخصی از مایع و یا سیال پمپاژ میشود.
در شکل زیر، راهنمای کاملی در خصوص طبقه بندی پمپها ارائه کرده و میتوان آن را نقشه راه دنیای پمپها نام نهاد.
این شکل، بر اساس استاندارد هایی که اغلب برای طبقه‌بندی به کار میرود، توضیحات مفیدی را در خصوص انتخاب و کاربرد پمپها در اختیار میگذارد.
توجه داشته باشید این دو کلاس، فقط مکانیک حرکت سیال مربوط بوده و به مصارفی که پمپ بدان در آن طراحی شده، ارتباطی ندارد. این موضوع، از آن جهت دارای اهمیت است که بسیاری از پمپها برای مصارف ویژه تولید و به فروش میرسند و ممکن است در پیچیدگی‌های یافتن بهترین طرح، از مسائل پایه ای مانند کلاس و نوع پمپ، چشم‌پوشی شود.
هر کلاس، به نوبه خود میتواند به انواع متفاوتی تقسیم شود؛ مثلاً طبقه‌بندی روتاری، خود به انواع پمپ‌های: پیچی، دنده ای، پره ای (vane) و غیره… تقسیم خواهد شد که در واقع هر کدام نوع خاصی از پمپ‌های روتاری می‌باشند
پمپ های با توجه به نوع خود از قطعات متفاوتی تشکیل شده‌اند اما میان همه قطعات مشترکی وجود دارد. این اجزا شامل موارد زیر است:
محفظه ای است که پره ها، محور و سیستم آب بندی پمپ را در بر می گیرد و سیال در آن جریان دارد. معمولا بدنه ی پمپ از نوع حلزونی یا از نوع قطر افزاینده است. جنس آن با توجه به محیطی که پمپ در آن استفاده میشود. متغییر است. برای نمونه بدنه پمپ های آب شور دریایی باید در برابر نمک مقاوم باشند
پروانه پمپ با واردکردن نیرو زیاد به سیال، سرعت آن را افزایش می‌دهد. به عبارتی دیگر میتوان گفت:
منفذ مرکز پروانه را چشم پروانه می گویند که میتواند از ملاک های تعیین کننده ی ظرفیت پمپ باشد. پروانه به سه نوع زیر تقسیثم میشوند:
- پروانه باز
- پروانه نیمه باز
- پروانه بسته
روپوش پروانه، پره های پمپ را پوشانده و جریان سیال را در ناحیه ی پروانه پمپ محدود می نماید.
پره های پمپ
پره های پمپ ،قسمت هایی از پروانه اند که سیال را در داخل پمپ هدایت می کنند.
شفت
قطعه ای استوانه‌ای شکل که برای اتصال پروانه به موتور است. البته برخی به شفت “شافت” هم می‌گویند.
شناخت ویژگی های پمپ صنعتی در انتخاب صحیح آن موثر است.
همانطورکه قبلاً نیز اشاره شد، پمپ، دستگاهی است که سیال را از یک ارتفاع پایین تر به یک ارتفاع بالاتر انتقال می‌دهد. در این تعریف، چهار مفهوم اساسی پمپها گنجانده شده است:
- پمپ دستگاهی است برای انتقال و جابجایی سیال، پس پمپ یک دستگاه میباشد.
- پمپ مخصوص سیالات و مایعاتبوده و اغلب برای انتقال گاز، از کمپرسور استفاده میشود.
- پمپ ها به سیال انرژی میدهند، این انرژی معمولاً به صورتفشار پمپاژ و یا همان هد پمپ بیان میشود.
- پمپ ها حجمی از سیال را انتقال میدهند. معمولاً این حجم سیال را، در واحد زمان بیان میکنند که هماندبی پمپاژ است.
علاوه بر این چهار مورد، برای شناخت و انتخاب صحیح پمپ، باید کاربرد پمپ نیز معلوم شود. یعنی چه حجمی از سیال در واحد زمان با چه فشاری و برای چه منظوری باید توسط پمپ، پمپاژ شود؟ معمولاً این اولین سوال تمامی کسانی است که قصد خرید پمپ را دارند. پاسخ این سوال اولین روزنه ای است که رو به دنیای شگفت انگیز پمپها باز میشود.
همانطورکه در بالا نیز اشاره شد، مفاهیم اساسی پمپها به شرح زیر است:
- ساختار و ساختمان پمپ
- هد
- دبی
- سیال
- انتخاب پمپ
نحوه کارکرد پمپها
پمپ، انرژی مکانیکی مورد نیاز را از یک منبع خارجی مانند الکتروموتور دریافت کرده و به محض ورود سیال به محفظه پمپ، پروانه یا پره های پمپ شروع به چرخیدن می‌نمایند و با چرخش پره ها، انرژی جنبشی به سیال در حال عبور منتقل میشود، در نتیجه سیال انرژی بیشتری پیدا کرده و با سرعت و فشار بیشتری پمپاژ میشود. بطور کلی طرز کار پمپ آب به این صورت است که انرژی را به سیال منتقل میکند و فشار آن را افزایش می‌دهد.
فشار پمپ یا ارتفاع (هد) به این معناست که یک پمپ در شرایط استاندارد خود قادر است تا چه ارتفاعی سیال را تحت فشار به بالا ببرد.
به زبان دیگر میتوان گفت: پمپها با ایجاد اختلاف فشار در سمت مکش و دهش عمل انتقال سیال را انجام میدهند. یک پمپ انرژی مکانیکی تامین شده از طریق یک منبع خارجی را به انرژی حرکت سیال تبدیل میکند؛ بنابراین پمپها با افزایش انرژی سیال باعث بالا رفتن سیال یا غلبه بر مقاومتهای هیدرولیکی در لوله تخلیه میشوند.
نکته: اساس عمل پمپها، معکوس عمل موتورهای هیدرولیکی است؛ یعنی در موتورهای هیدرولیکی انرژی حرکت سیال به کار مکانیکی تبدیل میشود، اما در پمپها، همانطور که در بالا به آن اشاره شد، کار مکانیکی سبب افزایش انرژی سیال خواهد شد.
برای پمپ‌های آب گریز از مرکز (سانتریفیوژ) ارتفاع (هد) یا فشار (v) آب برحسب متر (m) و یا فوت (ft) گفته میشود برای پمپ‌های روتاری و جابه‌جا شدن مثبت فشار پمپ بر حسب بار bar،PSI، کیلو پاسکال (kpa) عنوان میشود.