مقالات

پمپ توربین عمودی چیست و چه کاربردی دارد؟

پمپ توربین عمودی چیست و چه کاربردی دارد؟

پمپ توربین عمودی نوعی پمپ گریز از مرکز تخصصی است که برای انتقال موثر و کارآمد سیال از چاه ها یا مخازن عمیق به سطح طراحی شده است. برخلاف پمپ های افقی، پمپ توربین عمودی جهت گیری عمودی دارد و پروانه آن در سیال غوطه ور است و موتور در بالای سطح قرار دارد. این پیکربندی به پمپ اجازه می دهد تا دبی های زیاد و هدهای بالا را مدیریت کند و آن را برای کاربردهایی مانند سیستم های تامین آب، آبیاری، تصفیه آب شهری و فرآیندهای صنعتی مناسب کند. این پمپ ها به دلیل عملکرد قابل اعتماد، دوام و توانایی کار در محیط های چالش برانگیز مختلف شناخته شده اند و آنها را به گزینه ای محبوب برای کاربردهای چاه عمیق تبدیل می کند.

 

پمپ توربین عمودی

پمپ توربین عمودی نوعی پمپ گریز از مرکز است که برای کنترل دبی بالا و عملکرد موثر در چاه ها یا مخازن عمیق طراحی شده است. طراحی منحصر به فرد آن ،این اجازه را می دهد تا در سیالی که پمپاژ می کند غوطه ور شود و برای کاربردهایی مانند تامین آب، آبیاری و فرآیندهای صنعتی ایده آل است.

 

پمپ توربین عمودی چیست؟

  • پمپ توربین عمودی که به آن پمپ توربین چاه عمیق نیز گفته می شود، یک پمپ گریز از مرکز با طراحی محور عمودی است. این پمپ شامل پروانه های چرخان و کاسه های ثابت است که پره های راهنما را در خود جای داده اند. پمپ‌های توربین عمودی در شرایطی استفاده می‌شوند که سطح آب از محدوده پمپ‌های گریز از مرکز فراتر رود.
  • این پمپ ها به دلیل هزینه بالاتر و افزایش پیچیدگی از نظر نصب و نگهداری شناخته شده اند. طراحی سر فشار به عواملی مانند طول پروانه و سرعت چرخش بستگی دارد. سر فشاری که با یک پروانه به دست می‌آید محدود است، اما مراحل یا مجموعه‌های کاسه‌ای اضافی را می‌توان برای افزایش فشار کلی اضافه کرد.

 

نحوه عملکرد پمپ توربین عمودی

  • نحوه عملکرد یک پمپ عمودی شامل استفاده از یک موتور دیزل یا یک موتور القایی الکتریکی AC است که از طریق یک درایو زاویه ای به یک شفت متصل می شود. پمپ از یک یا چند پروانه چرخان متصل به شفت تشکیل شده است که در آب چاه درون یک کاسه یا محفظه دیفیوزر غوطه ور می شوند.
  • همانطور که آب از طریق مکش در پایه وارد پمپ می شود، از پروانه مرحله اولیه عبور می کند و سرعت آن را افزایش می دهد. سپس آب به داخل کاسه دیفیوزر بالای پروانه جریان می یابد، جایی که انرژی با سرعت بالا به فشار بالا تبدیل می شود.
  • سیال از کاسه به پروانه مرحله بعدی که در بالای کاسه قرار دارد حرکت می کند و این روند را در مراحل پمپ ادامه می دهد. سپس آب از طریق یک لوله ستون عمودی طولانی که از سوراخ چاه به سطح امتداد دارد تخلیه می شود.
  • شفت چرخان در داخل ستون در فواصل منظم توسط بوش ها پشتیبانی می شود که توسط آبی که از کنار آنها می گذرد روغن کاری می شود. در سطح، سر تخلیه پمپ جریان آب را به سمت لوله تخلیه هدایت می کند. یک موتور AC با فشار بالا عمودی در بالای سر تخلیه قرار دارد تا پمپ را به حرکت درآورد.

اجزای یک پمپ توربین عمودی:

 

اجزای مختلف یک پمپ توربین عمودی عبارتند از:

  • درایور
  • مجموعه سر تخلیه
  • مونتاژ ستون و شفت
  • مونتاژ کاسه

 

  • درایور :

درایور وظیفه تامین نیرو برای چرخش شفت و پروانه های پمپ را بر عهده دارد. همچنین وزن شفت، پروانه ها و رانش رو به پایین ایجاد شده در حین پمپاژ را تحمل می کند. موتورهای الکتریکی معمولاً به‌عنوان محرک در بیشتر کاربردها استفاده می‌شوند، اگرچه گزینه‌های دیگری مانند موتورهای احتراق داخلی با درایوهای دنده راست یا توربین‌های بخار نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 

  • مجموعه سر تخلیه:

مجموعه سر تخلیه، از چدن یا فولاد ساخته شده، در پیکربندی های مختلف برای رفع نیازهای سیستم ارائه می شود. چندین عملکرد را انجام می دهد:

تراز: پمپ را با درایور تراز می کند و نیاز به دستگاه های اتصال شفت انعطاف پذیر را از بین می برد.

پشتیبانی: پشتیبانی خارجی را برای کل واحد پمپاژ فراهم می کند.

جهت جریان: جریان سیال را در جهت مورد نظر، چه در بالا یا پایین تخلیه کف، هدایت می کند.

آب بندی: برای جلوگیری از نشتی در اطراف شفت و مهر و موم کردن سر به طور موثر، جعبه پر کن یا مهر و موم مکانیکی شفت را ارائه می دهد.

 

  • مونتاژ ستون و شفت:

مجموعه ستون و شفت، مجموعه کاسه را به مجموعه سر تخلیه متصل می کند و دو هدف اصلی را دنبال می کند:

پشتیبانی از یاتاقان: یاتاقان های شفت خط را برای پشتیبانی شعاعی برای شفت قرار می دهد.

عبور سیال: جریان عمودی سیال را از پروانه های مجموعه کاسه به سر تخلیه تسهیل می کند.

 

  • مونتاژ کاسه:

مجموعه کاسه، که معمولاً از اجزای استاندارد در دسترس ساخته شده است، نقش مهمی در سیستم پمپ دارد. اندازه کاسه میزان جریان را تعیین می کند، در حالی که تعداد کاسه ها (یا مراحل) فشار یا سر را تعیین می کند. پروانه های داخل مجموعه کاسه می توانند محصور یا نیمه باز باشند.

اتصال مکش مجموعه کاسه می تواند برای سازگاری با سیستم های لوله کشی و کاربردهای مختلف متفاوت باشد. می‌توان آن را به صافی‌هایی برای سیستم‌های چاه یا حوضچه‌های جمع‌آوری باز، رزوه‌دار یا فلنج‌دار برای اتصال صلب به سیستم‌های لوله‌کشی، یا ورودی‌های دهانه برای سیستم‌های مخزن یا بشکه مجهز کرد. این امر سازگاری با تنظیمات مختلف را تضمین می کند و امکان مصرف مایعات کارآمد را فراهم می کند.

 

انواع پمپ های توربین عمودی

 

  • پمپ توربین عمودی کنسرو شده
  • پمپ توربین عمودی چاه عمیق
  • پمپ توربین عمودی جریان مختلط
  • پمپ توربین عمودی جریان محوری
  • توربین شناور

 

پمپ توربین عمودی کنسرو شده:

  • پمپ های توربین عمودی کنسرو شده، توربین های عمودی در قوطی های جداگانه یا بشکه های مکنده نصب می شوند.
  • توربین‌های کنسرو شده اغلب برای پمپاژ هیدروکربن‌ها استفاده می‌شوند، زیرا از گرانش برای افزایش فشار مکش موجود برای پمپ‌ها (NPSHa) برای بهبود بازده عملیاتی استفاده می‌کنند.
  • برنامه‌های کاربردی آب شهری اغلب از پمپ‌های کنسرو شده استفاده می‌کنند، زیرا استفاده از قوطی‌ها انعطاف‌پذیری بیشتری را به طراحان پمپ هنگام طراحی ایستگاه پمپ ارائه می‌دهد.

 

پمپ توربین عمودی چاه عمیق:

  • پمپ های توربین عمودی معمولاً برای استخراج آب چاه استفاده می شوند.
  • پمپ های چاه عمیق می توانند طول های مختلفی داشته باشند، از حدود 100 فوت تا 1000 فوت، با تنظیمات معمولی بین 200 تا 400 فوت.
  • این پمپ ها به طور گسترده برای آب آبیاری در مناطق مختلف و تامین آب شرب مورد استفاده قرار می گیرند.

 

توربین عمودی جریان مختلط:

  • توربین های عمودی جریان مختلط در کاربردهای مختلفی از جمله تامین آب شهری، عملیات صنعتی در مقیاس بزرگ، پروژه های نمک زدایی و کنترل سیل استفاده می شوند.
  • بسته به طراحی پروانه، توربین های جریان مختلط می توانند دارای پروانه های محصور یا پروانه های باز داشته باشند.
  • توربین‌های جریان مختلط پروانه‌ای محصور معمولاً سه مرحله یا بیشتر دارند و می‌توانند جریانی تا 30000 گالن در دقیقه (GPM) را تحمل کنند.
  • پروانه‌های جریان مختلط باز بزرگ‌تر هستند و می‌توانند جریان‌های بیش از 100000 GPM را مدیریت کنند، اما معمولاً به یک مرحله محدود می‌شوند (گاهاً از طرح‌های دو مرحله‌ای استفاده می‌شود).

 

پمپ عمودی جریان محوری:

  • پمپ‌های جریان محوری، طرح‌هایی با هد پایین و جریان بالا هستند که از نظر ظاهری شبیه توربین‌ها هستند.
  • این پمپ ها توربین واقعی نیستند اما در ظاهر خارجی شباهت هایی دارند.
  • آنها معمولاً برای سرهایی تا حدود 30 فوت استفاده می شوند و می توانند تنها چند فوت آب را بلند کنند.
  • پمپ های جریان محوری معمولاً در کاربردهای کنترل سیل استفاده می شوند.
  • آنها برای کنترل نرخ جریان از چند هزار گالن در دقیقه (GPM) تا صدها هزار GPM طراحی شده اند.

 

توربین شناور:

  • توربین‌های شناور از یک مجموعه کاسه توربین استاندارد با یک موتور شناور که برای عملیات زیر آب طراحی شده است، تشکیل شده‌اند.
  • این مجموعه به یک لوله پیچ می شود و برای کشیدن آب در چاه ها، دریاچه ها یا رودخانه ها فرو می رود.
  • این توربین ها معمولاً در کاربردهای چاه عمیق استفاده می شوند.
  • آنها همچنین به عنوان پمپ آب خام برای آبیاری، کارخانه های صنعتی و تامین آب شهری استفاده می شوند.

 

مزایای پمپ های توربین عمودی

مزایای متعدد پمپ های توربین عمودی عبارتند از:

  • پمپ‌های عمودی در شرایطی استفاده می‌شوند که پمپ شناور امکان‌پذیر نباشد، مانند زمانی که جریان آب از ظرفیت پمپ بیشتر می‌شود یا زمانی که موتور معمولی در بالای پمپ ترجیح داده می‌شود.
  • آنها معمولاً برای تأمین آب به کارخانه های صنعتی استفاده می شوند.
  • پمپ های عمودی اغلب در چاه ها برای اهداف کشاورزی و انواع مختلف آبیاری استفاده می شوند.
  • همچنین می توان از آنها برای پمپاژ آب از رودخانه ها، چاه های حفاری و مخازن استفاده کرد.

کاربردهای پمپ توربین عمودی

پمپ های توربین عمودی کاربردهای بی شماری را در زمینه های زیر ارائه می دهند:

  • تامین آب شهری
  • سیستم های آبیاری
  • فرایندهای صنعتی
  • گیاهان نمک زدا
  • کنترل سیل
  • پمپاژ آب خام برای کارخانه های صنعتی
  • تامین آب ساختمانهای مسکونی و تجاری
  • استخراج آب های زیرزمینی برای عملیات معدنی
  • مدیریت آب کشاورزی
  • سیستم های حفاظت در برابر آتش.

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *