کاربردهای پمپ
مقدمه
سیستمهای لوله‌کشی انتقال سیالات تقریباً در تمامی فرآیندها و عملیات تولیدی، مبحث مهمی به شمار می‌آید. پمپ به منزله قلب سیستمهای انتقال مواد است. اگر پمپ کار نکند و یا به درستی کار نکند، کل سیستم کارایی خود را از دست می‌دهد و در این صورت از گروه نگهداری و تعمیرات خواسته می‌شود مشکل را برطرف کنند.
پمپ‌ها باید با انواع مختلف سیالات با مقادیر مختلف گرانروی کار کرده و آنها را با شدت جریان‌های متفاوت انتقال دهند. برای این منظور پمپ‌ها در انواع مختلفی ساخته می‌شوند از انواع با جابجایی مثبت (پیستونی، رفت و برگشتی و دوار) گرفته تا پمپ‌های گریز ار مرکز پرسرعت.
سیستمهای پمپاژ آب
پمپاژ مواد (اعم از سیالات و نیمه جامدات) در واحدهای صنعتی مشکلات بسیاری بوجود می‌آورند. بنابراین نه تنها پمپ، بلکه سیستم لوله‌کشی انتقال مواد نیز باید مورد بررسی قرار گیرد.
مسائل نگهدارنده و تعمیرات معمولاً از پمپ ناشی می‌شوند، اما در اثر لوله‌کشی یا انتخاب نادرست شیرها و متعلقات آن نیز بوجود می‌آیند. توسعه یک سیستم لوله‌کشی موجود پروژه‌ای است که اغلب به واحد نگهداری و تعمیرات ارجاع می‌گردد.
برخی از سیستمهای سیالات و مواد نیمه جامد که در زیر رح داده شده، ممکن است مشابه سیستمهای موجود در کارخانه شما باشد. حتی اگر خود سیستم‌ها متفاوت باشند، اصول و روش‌های مربوطه تقریباً یکسان خواهد بود.
سیستمهای آبرسانی متداول‌ترین سیستمهای انتقال سیالات در کارخانه‌ها هستند. گرچه آب بیشتر کارخانه‌ها توسط سیستمهای آب شهری تامین می‌شود، برخی از واحدها از چاه‌ها و یا منابع متعلق به خود سود می‌جویند. برخی دیگر به تغییرات خاص در سیستمهای شهری از جمله فشار بالاتر، تصفیه شیمیایی و گردش آب در داخل کارخانه نیاز دارند.
بیشتر سیستمهای آبرسانی به جای گردشی از نوع مستقیم‌اند. در سیستم مستقیم، مطابق شکل زیر، آب توسط یک پمپ (معمولاً گریز از مرکز) از یک مخزن، دریاچه، چاه و یا منابع دیگر کشیدذه می‌شود. این آب معمولاً برای آنکه جهت آشامیدن و یا مقاصد دیگر کشیده می‌شود. این آب معمولاً برای آنکه جهت آشامیدن و یا مقاصد دیگر قابل استفاده باشد، باید تصفیه و خالص شود. تصفیه می‌تواند شامل سختی‌گیری، پالایش، ته‌نشینی و یا فرآوری شیمیایی باشد. پس از خروج از مخزن نگهدارنده از طریق سیستم لوله‌کشی به نقاط مصرف منتقل می‌شود.
شکل 1: یک سیستم رایج آبرسانی
البته کارخانه‌هایی که به آبی با خصوصیات معین نیاز دارند. در سیستم فوق تغییراتی می‌دهند. برای مثال، آب را می‌توان مطابق شکل زیر با تجهیزات خاصی تصفیه و سپس بدون عبور از مخزن نگهدارنده انتقال داد. یک مثال در این مورد، سیستم آب ورود دیگر بخار است. در اینجا مواد شیمیایی لازم پیش از پمپ شدن آب به داخل دیگر با مقادیر معین به داخل آب افزوده می‌شوند. غالباً مواد شیمیایی را می‌توان قبلاً مخلوط و در یک مخزن کوچک نگهداری کرد و سپس همراه با آب به سیستم تزریق نمود.
شکل 2: نمونه‌ای از یک سیستم تصفیه آب
سیستم رایج دیگر در اکثر واحدهای صنعتی، سیستم توزیع آب گرم است که می‌تواند مطابق شکل زیر از نوع مدار بسته (گردشی) یا مدار باز باشد. نوع مورد استفاده به شرایط کارخانه بستگی دارد. اگر در یک ناحیه معینی به مقدار زیادی آب گرم نیاز باشد، نوع مدار باز می‌تواند بهترین انتخاب باشد، اما اگر مقدار زیادی آب گرم در سرتاسر کارخانه لازم باشد. سیستم مقدار بسته یا گردشی می‌توان اقتصادی‌تر باشد. بدین طریق آب گرم مصرف نشده می‌تواند با مقدار کمی آب سرد ورودی دوبار گرم شود. این کار از گرم کردن تنها آب سرد آسانتر بوده و به علاوه بدین ترتیب گرمایی که هنگام سرد شدن آب آسانتر بوده و به علاوه بدین ترتیب گرمایی که هنگام سرد شدن آب در لوله‌ها تلف می‌شود، صرفه‌جویی می‌گردد.
شکل 3: سیستمهای مدار باز و مدار بسته
سیستمهای پمپاژ مواد شیمیایی
سیستمهای پمپاژ مواد شیمیایی طراحی خاصی دارند. بیشتر شرایط لازم برای طراحی و ساخت ویژه آنها مستقیماً به موادی مربوط می‌شود که باید توسط پمپ انتقال یابند. برای مثال، مواد شیمیایی در یک کارخانه ممکن است به مواد مقاوم در برابر خوردگی نیاز نداشته باشند، اما در سایر موارد ممکن است مواد مقاوم در برابر خوردگی بکار رفته در یک پمپ برای انتقال یک ماده شیمیایی خاصی برای مواد شیمیایی دیگر مناسب نباشد. در این موارد، لازم است از دو سیستم جداگانه استفاده شود. سیستم لوله‌کشی نیز به این شرایط مختلف بستگی دارد.
انتقال مواد شیمیایی مانند توزیع آب شامل سیستمهای مختلف و خطوط لوله گوناگون می‌شود. بیشتر این سیستم‌ها با توجه به آرایش کارخانه و سیستم مورد استفاده تعیین می‌شوند. به عنوان مثال، یک سیستم انتقال مواد شیمیایی می‌تواند مطابق شکل زیر کلاً در خود کارخانه قرار گرفته و تنها به یک سطح کوچک محدود شود. در این صورت، مواد شیمیایی خشک در یک نقطه مرتفع در طبقه دوم کارخانه انبار می‌شوند، به طوری که مجرای تغذیه آنها تا ناحیه مخلوط‌سازی مواد در طبقه اول امتداد می‌یابد. در طبقه اول، ابتدا مواد شیمیایی خشک مختلف در یک مخزن یا هم مخلوط شده و سپس با آب یا مایعات دیگر ترکیب شده، مواد موردنظر را به دست می‌دهند. آنگاه مواد شیمیایی مایع به یک ماشین پر کننده پمپ می‌شوند که در آن صورت بطری، قوطی، بشکه و یا ظروف دیگر بسته‌بندی می‌گردند. مشابه این عملیات در اکثر کارخانه‌های بطری پرکنی انجام می‌شود.
شکل 4: نمونه‌ای از یک سیستم پمپاژ مواد شیمیایی
سیستمهای انتقال پساب
سیستمهای انتقال پساب نیز مانند سیستمهای انتقال مواد شیمیایی کاربردهای گوناگونی دارند که از جمله می‌توان به ناودان‌های پشت بام، فاضلاب، مواد زائد شیمیایی و پساب رادیواکتیو اشاره کرد. معمولاً در کارخانه‌ها برای انتقال پساب از پمپ‌های گریز از مرکز استفاده می‌شود. ارتفاع کم انتقال و توانایی پمپ در انتقال ذرات کوچک جامد، پمپ گریز از مرکز را برای این کاربردهای مناسب ساخته است. معمولاً پساب با لوله مستقیماً به پمپ می‌رسد. غالباً پمپ باید مانند پمپ چاهک شکل زیر در مایع غوطه‌ور شود.
شکل 5: نمونه‌ای از یک پمپ چاهک
اگر از پمپ‌ها برای انتقال مواد زائد شیمیایی یا رادیواکتیو استفاده می‌شود، ممکن است آنها را به سیستمهای جمع‌آوری و تخلیه مختلف متصل نمود. به عنوان مثال، شکل زیر کارخانه‌ای را نشان می‌دهد که مواد زائد شیمیایی را از طریق یک سیستم جداگانه دفع کرده و فاضلاب را از طریق سیستمی دیگر به یک چاهک منتقل می‌کنند. پمپ در خارج از چاهک یا مخزن جمع‌آوری نصب شده و تنها قطعات داخلی آن با مواد زائد در تماس قرار دارند. تنها قطعات داخلی پمپ باید در برابر مواد شیمیایی مقاوم باشد. مواد زائد با پمپ به یک مخزن مرتفع جهت ذخیره‌سازی موقت انتقال می‌یابند و از آنجا با کامیون، قطار و یا وسیله دیگر به نقطه‌ای منتقل می‌شوند که برای منابع آب و تسهیلات مربوط به خطر آلودگی به همراه نداشته باشد.