پیشگفتار:

امروزه برای استفاده بهتر از بوسترپمپ‌ها لازم است محاسبات دقیق برای انتخاب آنها داشته باشیم. برای این منظور ما در بخش‌های بعدی سعی کرده‌ایم اندکی در مورد سیالات و هیدرولیک مطالبی گفته و فرمول‌های محاسباتی را ارائه دهیم تا به راحتی از این راهنما استفاده گردد.

تقسیم بندی پمپ‌ها:

پمپ‌ها اصولا به دو دسته تقسیم می‌شوند:

1 – پمپ‌های دینامیکی (Dynamic Pumps)

• الف: توربو پمپ‌ها (سانتریفوژ)
  • جریان شعاعی
  • جریان مخلوط
  • جریان محوری
• ب: مخصوص اجکتور
• ج: محیطی
  • یک پروانه
  • چند پروانه

2 – پمپ‌های جابجایی مثبت (Positive Displacement)

• الف: رفت و برگشتی
  • پیستونی
  • پلانجری
  • دیافراگمی
• ب: دوار
  • دنده‌ای
  • پره‌ای
  • پیچی

چون موضوع اصلی ما در اینجا بوستر پمپ‌ها می‌باشد، لذا تنها در مورد پمپ‌های دینامیکی بحث خواهیم کرد و علاقه‌‌مندان به پمپ‌های جابجایی مثبت می‌توانند به سایر مقالات سایت شرکت مراجعه نمایند.

تعریف پمپ:

ماشینی است که انرژی مکانیکی را به انرژی هیدرولیکی تبدیل می‌کند و به عنوان یک محرک عمل می‌کند و محرک آن ممکن است موتور سوخت فسیلی یا موتور الکتریکی و یا دستی باشد.
یک پمپ با شش مولفه در یک سیستم تعریف می‌شود كه عبارتند از:
۱ – فشار (ارتفاع – هد پمپ)
۲ – دبی حجمی (آبدهی پمپ)
۳ – ارتفاع مثبت مکش خالص پمپ (NET POSITIVE SUCTION HEAD – NPSH)
۴ – راندمان (بهره‌وری پمپ)
۵ – توان (قدرت مورد نیاز پمپ)
6 – سرعت دورانی یا سرعت زاویه‌ای پمپ (N یا ω)

الف – تعریف فشار یا ارتفاع پمپ: عبارت است از انرژی داده شده توسط پمپ به سیال وعلامت مشخص کننده آن H می‌باشد.
ب – تعریف دبی حجمی پمپ: گذر حجمی سیال از سطح مقطع معین در زمان معین وعلامت مشخصه آن Q می‌باشد.
ج – تعریف NPSH: عبارت است از فشار کل سیال در دهانه مکش پمپ که نسبت به فشار تبخیر سیال در دمای کاری محیط پمپ اندازه گیری می‌شود.
د – تعریف توان یا قدرت مصرفی پمپ: مقدار انرژی است که از محرک گرفته و به سیال انتقال داده می‌شود و علامت مشخصه آن P می‌باشد.
ه – تعریف راندمان: نسبت توان انتقالی به سیال به توان دریافتی از محرک یا کل توان، عددی است بدون واحد که مشخصه آن η می‌باشد.
و- تعریف دور پمپ: مقدار سرعتی است که پمپ از محرک دریافت می‌کند و به عنوان متغیر مکانیکی مستقل عمل می‌کند.

اینجا لازم به توضیح است که مولفه‌های ارتفاع – دبی حجمی – NPSH به عنوان متغیرهای هیدرولیکی ومولفه‌های سرعت دورانی وتوان پمپ به عنوان متغیرهای مکانیکی تعریف می‌شوند.

به عنوان مثال: اگر دبی حجمی را متغیر هیدرولیکی و سرعت دورانی را متغیر مکانیکی در نظر بگیریم؛ یعنی به وسیله یک شیر دبی حجمی و با کنترل دور موتور محرک، سرعت دورانی را تغییر بدهیم ؛ بقیه مولفه‌ها تابع این دو متغیر خواهند بود و به طور اتوماتیک تغییر می‌کنند.

رابطه کلی پمپ‌های دینامیکی یا توربو پمپ‌ها به صورت زیر می‌باشد:

معادله 1

که در این فرمول:
Q برحسب m^3/s و H بر حسب m و ρ بر حسب m3/kg و g بر حسب N و η بدون واحد می‌باشد که در این صورت P برحسب وات (W) محاسبه می‌شود.
فرمول بعدی که بیشتر کاربرد دارد به شرح زیر می‌باشد:

معادله 2

در این فرمول: Q برحسب m^3/h ، γ وزن مخصوص N/m3 و توان بر حسب Kw می‌باشد.

بنابراین اگر بخواهیم توان مصرفی پمپی را محاسبه کنیم کافی است هد و دبی و راندمان آن را حساب کرده و در فرمول بالا جایگزین نماییم؛ معمولا راندمان را در بهترین نقطه کارکرد 75٪ حساب می‌کنند. اما برای محاسبه دقیق‌تر باید راندمان همان نقطه کارکرد را محاسبه نمود.

اجزای تشکیل دهنده یک دستگاه پمپ سانتریفوژ به شرح زیر می‌باشد:

1 – محفظه پمپ
2- پروانه پمپ
3- محور پمپ
4- دیفیوزر (جمع کننده) در پمپ‌های چند طبقه
5-آب بندی مکانیکی (مکانیکال سیل)
6- پایه یاتاقان (شامل برینگ‌ها)
7- درپوش محفظه

پروانه و محور و یک قسمت از سیل مکانیکی اجزای متحرک و بقیه ثابت می‌باشند.

شکل الف

شکل ب

در شکل (الف) پمپ با پایه یاتاقان و در شکل (ب) بدون پایه یاتاقان که الکتروموتور به صورت کوپل یکپارچه و توسط فلنج به پمپ اتصال پیدا کرده است.

شکل ج

در شکل (ج) یک دستگاه پمپ چند طبقه فشار قوی که مورد استفاده صنایع و همچنین در ساخت بوستر‌ پمپ مورد استفاده قرار می‌گیرد، نشان داده شده است. (Horizontal Pump)

بعضی از الکتروپمپ‌ها به صورت عمودی نیز ساخته می‌شوند که امروزه کاربرد زیادی دارند چون حجم کمتری را از نظر فضا و سطح اِشغال می‌کنند. (Vertical Pump)

شکل د

شکل ه

پمپ های شکل (د) به صورت مستغرق داخل سیال نصب و راه‌اندازی شده و پمپ شکل (ه) به صورت خشک نصب و راه‌اندازی می‌شود.