آب در طبیعت همواره در مداری بسته حرکت می کند که حالت آن از مایع به بخار یا جامد و برعکس تغییر میکند. بیشتر بارش ها پس از باریدن مستقیما و یا در اثر تعریق گیاهان به بخار تبدیل شده و به آسمان برمیگردد و بخش دیگر باران بر روی زمین جاری میشود که در این حالت یا در داخل گودالها و چاله ها سرازیر شده و یا در اعماق زمین فرو میرود.
راه دستیابی به آب های زیر زمینی حفرچاه یا قنات می باشد و برای تخلیه این آبها از چاه یا گودال ها و آبهای زیرزمینی به پمپ آب غرق آبی که اصطلاحا به آنها پمپ آب کفکش و شناور نیز میگویند، نیاز است. در ادامه با انواع پمپ های مستغرق، پمپ کفکش مشخصات آن و نکاتی مهم درباره پمپ آب کفکش آشنا می شوید.
آنچه در این مقاله می خوانید:
انواع پمپ های غرق آبی
پمپ آب کف کش چیست
مشخصات پمپ کف کش
نکات مهم در انتخاب پمپ آب کفکش
انواع پمپ های غرق آبی (مستغرق) :
پمپ‌های غرق آبی (مستغرق) نوعی پمپ‌هایی هستند که به طور مستقیم در داخل مایع (معمولاً آب) نصب میشوند و در آنجا عمل می‌کنند. این پمپ‌ها معمولاً در مصارف مختلفی از جمله آبرسانی خانگی، ایستگاه‌های پمپاژ، فاضلاب، زهکشی، آبیاری، صنعتی، و… استفاده میشوند. برخی انواع پمپ‌های غرق آبی به شرح زیر هستند:
- پمپ کف کش: پمپ آب کفکش، بدنه‌ی کامل استیلی دارند که از آنها برای آبرسانی تمیز و بهداشتی در مصارف خانگی و صنعتی استفاده میشود.
- پمپ لجن کش: پمپ آب لجن کش، قادر به پمپاژ ذرات جامد و زباله‌های مختلف در آب هستند و به‌طور معمول در موارد فاضلاب و آبهای کثیف استفاده میشوند. برای دریافت اطلاعات بیشتر می توانید به مقاله پمپ لجن کش چیست و چه کاربردی دارد مراجعه کنید.
- پمپ شناور: پمپ آب شناور، مناسب برای مواردی مانند سطوح آب زیرزمینی و تخلیه آب از چاه‌های خاکی است. برای دریافت اطلاعات بیشتر می توانید به مقاله پمپ شناور چیست مراجعه کنید.
هر نوع پمپ غرق آبی بر اساس نیازهای خاص و محیط کاربری متفاوت دارای مزایا و معایب خود است. برای انتخاب بهترین نوع پمپ غرق آبی برای نیازهای خود، به مشاوره از تخصصی در این زمینه توصیه میشود.
پمپ آب کف کش چیست
پمپ آب کفکش یک نوع پمپ آب است که برای جمع‌آوری و انتقال مایعات با ذرات جامد معلق در آنها مورد استفاده قرار می‌گیرد. این پمپ‌ها از طریق مکانیسم خاصی به نام “کفکش” یا “کفی” که در قسمت پایینی پمپ قرار دارد، مایعات را جمع‌آوری و به بالا می‌برند.
عملکرد پمپ کفکش به این شکل است که با تأثیر نیروی مکانیکی ایجاد شده توسط کفکش، ذرات جامد و رسوبات در کف مخزن یا مخزن‌ها جمع‌آوری و به سمت خروجی پمپ حرکت می‌کنند. از آنجا که پمپ کفکش برای مواردی که ذرات جامد در مایعات وجود دارند مورد استفاده قرار می‌گیرد، به‌طور عمده در صنایعی مانند پالایشگاه‌ها، فاضلاب‌شناسی، معدن، صنعت شیمیایی و صنایع غذایی استفاده میشود.
مزایای پمپ کفکش عبارتند از:
- توانایی جمع‌آوری ذرات جامد و رسوبات از مایعات.
- قابلیت استفاده در محیط‌هایی با تراکم ذرات جامد بالا.
- امکان انتقال مواد خام و رسوبی بدون نیاز به تخلیه مخزن.
به عنوان مثال، پمپ کفکش در فاضلاب‌شناسی برای جمع‌آوری و انتقال فاضلاب‌های حاوی ذرات جامد و رسوبات به کار میرود تا تخلیه به محل‌های مخصوص به تصفیه فاضلاب انجام شود.
پمپ آب کف کش از دسته پمپ های سانتریفیوژ می باشد که با روی کار آمدن کارخانجات صنعتی و صنایع وابسته گستره استفاده از آنها بسیار وسیع شده است، پمپ آب کفکش به دو نوع زیر تقسیم می شوند :
الف-پمپ کف کش کف گرد :
در این سری از پمپ ها به جای بلبرینگ از کف گرد استفاده شده که دائم الکار میباشند و برای کارهایی که پمپ کفکش نیازمند کار مداوم می باشد مناسب تر است. این پمپ آب یک نوع پمپ اشاره دارد که برای جمع‌آوری و انتقال مواد ذرات جامد معلق در مایعات مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع پمپ‌ها با تأثیر نیروی مکانیکی به نام “کف‌گرد”، ذرات جامد را از کف مخزن یا محیط جمع‌آوری و به بالا می‌برند تا به خروجی پمپ انتقال یابند.
پمپ‌های کف‌گرد اغلب در مواردی مانند پالایشگاه‌ها، فاضلاب‌شناسی، صنعت معدن، و سایر محیط‌هایی که مایعات حاوی ذرات جامد را باید جمع‌آوری و انتقال دهند، استفاده میشوند. این پمپ‌ها معمولاً به عنوان یک ابزار موثر در تصفیه فاضلاب، انتقال مواد آبیاری در کشاورزی، و تخلیه مواد معدنی در معدن‌کاری به کار می‌روند. در این نوع پمپ‌ها، کف‌گرد به وسیله‌ای مانند برس یا لنگه در پایین پمپ قرار دارد و با چرخش، مواد ذرات جامد را جمع‌آوری کرده و به سمت خروجی پمپ منتقل میکند. این پمپ‌ها با توجه به طراحی خاص خود، قادر به مدیریت و انتقال ذرات جامد با اندازه‌ها و مشخصات مختلف هستند.
ب-پمپ کف کش بلبرینگی :
در این سری از پمپ ها قطعه نگهدارنده شافت (محور) در دوسمت براکت (ابتدا و انتها) پمپ از بلبرینگ استفاده شده است که در صورت کار مداوم نیازمند استراحت نسبی می باشد. پمپ کفکش بلبرینگی یک نوع پمپ است که برای جمع‌آوری و انتقال مواد ذرات جامد معلق در مایعات با استفاده از بلبرینگ‌ها به عنوان عنصر اصلی در طراحی و عملکرد خود به کار میرود. این نوع پمپ‌ها اغلب در مواردی که نیاز به جابجایی مواد ذرات جامد از یک محیط به محیط دیگر وجود دارد، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
عملکرد پمپ کفکش بلبرینگی به این شکل است که با تأثیر نیروی مکانیکی ایجاد شده توسط بلبرینگ‌ها، ذرات جامد را از کف مخزن یا محیط جمع‌آوری و به بالا میبرد تا به خروجی پمپ منتقل شوند. بلبرینگ‌ها در این نوع پمپ به عنوان مکانیزمی برای حمل و جابجایی ذرات جامد در مایعات عمل می‌کنند. مزیت استفاده از پمپ کفکش بلبرینگی این است که بلبرینگ‌ها به عنوان عنصر حیاتی در انتقال مواد ذرات جامد از خرابی و سایش کمتری برخوردار هستند، که این می‌تواند به طول عمر و کارایی بیشتر پمپ کمک کند. این پمپ‌ها به ویژه در مواردی که ذرات جامد به مقدار زیادی وجود دارند، میتوانند به خوبی عمل کنند. پمپ کفکش بلبرینگی معمولاً در صنایع مختلفی مانند پالایشگاه‌ها، فاضلاب‌شناسی، صنعت معدن، و صنایع غذایی برای انتقال مواد ذرات جامد به کار میرود.
مشخصات پمپ کفکش
جنس پمپ های کف کش بنا به نوع کاربری می تواند از چدن، آلومینیوم، استیل یا برنز باشد که به دو دسته خروجی از بالا و خروجی از بغل تقسیم میشوند، پمپ های کف کش در بازار از نوع برق تکفاز و سه فاز موجود می باشند که در نوع تکفاز در دو مدل فلوتر دار و ساده قابل عرضه هستند، در مدل های فلوتر دار در صورت اتمام آب باعث جلوگیری از خشک کار کردن پمپ میشود.
مشخصات پمپ کفکش می‌تواند بسته به نوع و کاربرد خاص آن متفاوت باشد. این مشخصات به عناصر مختلفی از پمپ کفکش شامل ظرفیت، فشار، اندازه‌گیری ذرات جامد، جنس ساختار، ویژگی‌های فنی و طراحی اشاره میکند. در ادامه، چندین مشخصه اصلی پمپ کفکش آورده شده است:
- ظرفیت (Capacity): حجم مایعات و ذرات جامدی که پمپ کفکش می‌تواند در واحد زمان انتقال کند. واحد ظرفیت معمولاً به لیتر در ثانیه (L/s) یا متر مکعب در ساعت (m³/h) اندازه‌گیری میشود.
- فشار (Pressure): فشاری که پمپ برای انتقال مایعات و ذرات جامد به کار میبرد. واحد فشار معمولاً به بار یا پاسکال (Pa) اندازه‌گیری میشود.
- اندازه ذرات جامد (Particle Size): ابعاد حباب‌ها یا ذرات جامد معلق که پمپ می‌تواند جابجایی کند. این مشخصه بسته به اندازه ذرات، می‌تواند به میلی‌متر (mm) یا میکرومتر (μm) اندازه‌گیری شود.
- جنس و ساختار: مواد ساختاری و جنس اجزای پمپ که باید با توجه به خصوصیات مایعات و ذرات جامد مورد استفاده قرار گیرند. به عنوان مثال، جنس‌های مقاوم در برابر سایش و خوردگی معمولاً در ساختار پمپ کاربردهای خوبی دارند.
- موتور و توان: نوع موتوری که پمپ را انتقال می‌دهد و توان مصرفی پمپ که بسته به ظرفیت و فشار مورد نیاز می‌تواند متفاوت باشد. توان معمولاً به وات (W) یا اسب‌برقی (HP) اندازه‌گیری میشود.
- مشخصات فنی و عملکرد: اطلاعات دقیق‌تری در مورد سرعت، راندمان، ضریب انتقال، و دمای کاری پمپ را شامل میشود.
- نوع و روش نصب: پمپ‌های کفکش میتوانند به‌صورت ثابت یا نصب شده بر روی مخزن باشند، یا به‌صورت پرتابل و قابل حمل باشند.
- محدوده دمایی: حداقل و حداکثر دمای کاری که پمپ می‌تواند به طور ایمن و کارآمدی مایعات و ذرات جامد را جابجا کند.
- سیستم کنترل: نوع و ویژگی‌های سیستم کنترلی که برای کنترل عملکرد پمپ کفکش استفاده میشود.
نکات مهم در انتخاب پمپ آب کفکش :
- به عمق قوطه وری پمپ های غرق آبی دقت شود چون پمپ های غرق آبی عموما تا عمق خاصی میتوانند زیر آب غرق شوند.
- به حداقل ارتفاع پمپاژ پمپ های غرق آبی دقت شود، زیرا در انتخاب پمپ های غرق آبی باید متراژی که آب داخل چاه هست از میزان عمق چاه کسر شود چنانچه این رویه صورت نگیرد پمپ انتخابی امکان دارد زیر حداقل ارتفاع مجاز کار کندکه باعث صدمه به الکتروموتور میگردد. برای مثال اگر یک لیوان را تا نصفه آب بریزیم و یک نی داخل آن قرار دهیم تا جایی که داخل لیوان آب باشد داخل نی هم پر میشود، این رویه برای چاه ها هم صدق میکند که باید از ارتفاع چاه کسر شود و متراژی که چاه خالی از آب است، ملاک انتخاب پمپ می باشد که باید به آن طول مسیر افقی و در صورت وجود شیب مثبت و تعداد زانو ها در مسیر خروجی به ارتفاع چاه اضافه گردد. (برای درک بهتر در ادامه به یک مثال اشاره میکنیم).
- در خروجی پمپ های غرق آبی حتما از شیر یکطرفه جهت ممانعت از برگشت آب به داخل پمپ استفاده شود.
- درصورت نیاز به اضافه کردن کابل به پمپ های غرق آبی به هیچ عنوان از وارنیش یا چسب برق به تنهایی جهت آب بندی استفاده نشود و کابل برق فقط توسط افراد متخصص آپارات شود.
- علت خرابی بیش از نیمی از پمپ های کف کش ورود ماسه و گل ولای به داخل پروانه ها می باشد که باعث قفل شدن پروانه ها میگردد که جهت جلوگیری از این مشکل پمپ آب کف کش را بر روی یک تکیه گاه فلزی در کف چاه قرار دهید.
- پمپ آب کف کش را بر اساس نیاز و بر حسب نوع سیال و ذرات موجود در آب انتخاب نمائید.
- هیچ گاه از کابل پمپ آب کف کش یا شناور برای پایین بردن از چاه استفاده نکنید.
- از تابلو فرمان و سیستم های حفاظتی برای جلوگیری از نوسانات برق استفاده شود.
- چنانچه از پمپ آب کفکش و شناور در فصل سرما استفاده نکردید جهت جلوگیری از یخ زدگی آب در محفظه پمپ، آب موجود را به صورت کامل تخلیه نمائید و سپس در داخل انباری یا حوضچه بدون آب قرار دهید.
- در پمپ هایی که موتور توسط آب یا روغن مخصوص خنک میشود حتما اطمینان حاصل کنید که در داخل محفظه الکترو موتور مایع خنک کننده به میزان کافی وجود داشته باشد.
- از پمپ آب کفکش و شناور به صورت افقی (خوابیده) استفاده نکنید، زیرا باعث صدمه به بلبرینگ ها و روتور میشود.
برای مثال چاهی داریم با عمق 50 متری که 20 متر از چاه دارای آب می باشد و از لبه چاه به میزان 150 متری روی زمین با شیب 20 درصد باید آب را پمپاژ کنیم و سایز لوله کشی هم 3 اینچ می باشد، حال از چه نوع پمپ آب استفاده کنیم ؟
نکته : در محاسبه طول مسیر افقی هر 10 متر برابرست با 1 متر ارتفاع عمودی و برای هر زانو حداقل 3 متر ارتفاع باید در نظر گرفته شود و برای شیب زمین کافی است متراژ طول افقی را در شیب مورد نظر ضرب کنیم و در اینجا طول مسیر 150 متر است که اگر در شیب 20 درصد ضرب کنیم ارتفاع بدست آمده برابر 30 متر است از آنجایی که ما برای طول 150 متر معادل 15 متر ارتفاع در نظر گرفتیم. پس به میزان 15 متر هم ارتفاع جهت شیب 20٪ در نظر می گیریم.
حال به انتخاب پمپ آب میپردازیم :
| نقطه کاری پمپ | ارتفاع چاه خالی از آب | شیب 20 % | زانو لبه چاه | معادل 150 متر طول افقی |
| 63 متر | 30 متر | 15 متر | 3 متر | 15 متر |
نقطه کار پمپاژ آب توسط پمپ 63 =30+15+3+15
با فرمول فوق پمپ انتخابی بهترین نوع پمپ از لحاظ کارکرد و میزان استهلاک پایین میباشد. حال پمپی که انتخاب میکنیم باید بتواند در ارتفاع 63 متری به ما آبدهی مناسبی بدهد و سایز خروجی پمپ هم باتوجه به اینکه لوله کشی 3 اینچ می باشد باید پمپ انتخابی 3 اینچ باشد. در ضمن باید پمپی انتخاب شود که بتوانیم در عمق 20 متری قرار دهیم.
