ساختار و اصل کار پمپ های چند مرحله ای عمودی

پمپ های چند مرحله ای دستگاه های پیشرفته ای برای جابجایی سیال هستند که برای ارائه عملکرد فشار بالا با استفاده از پروانه های متعدد در یک محفظه پمپ طراحی شده اند. پمپ های چند مرحله ای به گونه ای مهندسی شده اند که طیف وسیعی از کاربردهایی را که نیاز به سطوح فشار بالا دارند، مانند تامین آب، فرآیندهای صنعتی و سیستم های حفاظت در برابر آتش را به طور موثر انجام دهند.

شکل| پمپ چند مرحله ای عمودی PVT

ساختارپمپ های چند مرحله ای عمودی

ساختار یک پمپ چند مرحله ای عمودی Purity را می توان به چهار جزء اصلی تقسیم کرد: استاتور، روتور، یاتاقان ها و مهر و موم شفت.
1.استاتور:پمپ گریز از مرکزاستاتور هسته قطعات ثابت پمپ را تشکیل می دهد که شامل چندین عنصر حیاتی است. اینها شامل محفظه مکش، بخش میانی، محفظه تخلیه و دیفیوزر است. بخش های مختلف استاتور به طور ایمن با پیچ و مهره های سفت کننده به یکدیگر بسته می شوند و یک محفظه کار قوی ایجاد می کنند. محفظه مکش گریز از مرکز پمپ جایی است که سیال وارد پمپ می شود، در حالی که محفظه تخلیه جایی است که سیال پس از افزایش فشار خارج می شود. بخش میانی پره های هدایت کننده را در خود جای داده است که به هدایت موثر سیال از یک مرحله به مرحله دیگر کمک می کند.
2. روتور:پمپ گریز از مرکز عمودیروتور قسمت دوار پمپ گریز از مرکز است و برای عملکرد آن حیاتی است. از شفت، پروانه ها، دیسک متعادل کننده و آستین های شفت تشکیل شده است. شفت نیروی چرخشی را از موتور به پروانه ها منتقل می کند که وظیفه حرکت سیال را بر عهده دارند. پروانه های نصب شده بر روی شفت به گونه ای طراحی شده اند که فشار سیال را در حین حرکت در پمپ افزایش دهند. دیسک متعادل کننده یکی دیگر از اجزای حیاتی است که با رانش محوری ایجاد شده در حین کار مقابله می کند. این تضمین می کند که روتور ثابت می ماند و پمپ به خوبی کار می کند. آستین های شفت که در دو انتهای شفت قرار دارند، اجزای قابل تعویضی هستند که شفت را در برابر سایش و پارگی محافظت می کنند.
3. بلبرینگ: یاتاقان ها از شفت چرخان پشتیبانی می کنند و عملکرد صاف و پایدار را تضمین می کنند. پمپ های چند مرحله ای عمودی معمولا از دو نوع بلبرینگ استفاده می کنند: یاتاقان های غلتشی و یاتاقان های کشویی. یاتاقان های غلتکی که شامل یاتاقان، محفظه یاتاقان و کلاهک یاتاقان هستند با روغن روانکاری می شوند و به دلیل دوام و اصطکاک کم معروف هستند. از طرف دیگر، یاتاقان های کشویی از یاتاقان، پوشش یاتاقان، پوسته یاتاقان، پوشش گرد و غبار، سنج سطح روغن و حلقه روغن تشکیل شده اند.
4. مهر و موم شفت: مهر و موم شفت برای جلوگیری از نشت و حفظ یکپارچگی پمپ بسیار مهم است. در پمپ های چند مرحله ای عمودی، مهر و موم شفت به طور معمول از مهر و موم بسته بندی استفاده می کند. این مهر و موم از یک آستین آب بندی روی محفظه مکش، بسته بندی و یک حلقه آب بند تشکیل شده است. مواد بسته بندی محکم در اطراف شفت بسته بندی می شود تا از نشت مایع جلوگیری شود، در حالی که حلقه آب بند با روغن کاری و خنک نگه داشتن آن به حفظ کارایی آب بند کمک می کند.

شکل| اجزای پمپ چند مرحله ای عمودی

اصل کار پمپ های چند مرحله ای عمودی

پمپ های گریز از مرکز چند مرحله ای عمودی بر اساس اصل نیروی گریز از مرکز، یک مفهوم اساسی در دینامیک سیالات، کار می کنند. این عملیات زمانی شروع می شود که موتور الکتریکی شفت را به حرکت در می آورد و باعث می شود پروانه های متصل به آن با سرعت بالا بچرخند. با چرخش پروانه ها، سیال درون پمپ تحت نیروی گریز از مرکز قرار می گیرد.
این نیرو سیال را از مرکز پروانه به سمت بیرون به سمت لبه هل می دهد، جایی که هم فشار و هم سرعت را افزایش می دهد. سپس سیال از طریق پره های راهنما حرکت می کند و به مرحله بعدی می رود، جایی که با پروانه دیگری مواجه می شود. این فرآیند در چندین مرحله تکرار می شود و هر پروانه به فشار سیال اضافه می کند. افزایش تدریجی فشار در طول مراحل همان چیزی است که پمپ‌های چند مرحله‌ای عمودی را قادر می‌سازد تا کاربردهای فشار بالا را به طور مؤثر انجام دهند.
طراحی پروانه ها و دقت پره های هدایت کننده برای اطمینان از حرکت موثر سیال در هر مرحله و افزایش فشار بدون تلفات انرژی بسیار مهم است.