در این مقاله به معرفی پمپ سیرکولاسیون می‌پردازیم و نحوه عملکرد آن را بررسی می‌کنیم. همچنین، کاربرد اصلی این پمپ در مبدل‌های حرارتی را توضیح خواهیم داد، جایی که به دلیل ایجاد جریان ثابت و یکنواخت سیال، نقش حیاتی در افزایش راندمان انتقال حرارت ایفا می‌کند.
پمپ سیرکولار چیست؟
پمپ سیرکولاسیون (Circulation Pump) که به آن سیرکولاتور یا پمپ شوفاژ نیز گفته می‌شود، نوعی پمپ سانتریفیوژ (گریز از مرکز) است که وظیفه اصلی آن به گردش درآوردن سیال (معمولاً آب) در یک مدار بسته یا نیمه بسته است. این تجهیزات صنعتی برای انتقال سیال با دماهای مختلف (از آب سرد تا آب گرم و فوق گرم تا حدود 130-140 درجه سانتی‌گراد) طراحی شده‌اند.
اجزای اصلی پمپ سیرکولاسیون عبارتند از:
- • بدنه (پوسته)
- • موتور (الکتروموتور)
- • پروانه (Impeller)
- • شفت (محور)
- • یاتاقان (بلبرینگ)
- • کاسه نمد (مکانیکال سیل / آب‌بند مکانیکی)
- • واسطه (کوپلینگ) (در برخی مدل‌ها)
- • دهانه مکش (ورودی)
- • دهانه تخلیه (خروجی)
انواع پمپ سیرکولاسیون
این دستگاه‌ها به طور کلی برای غلبه بر اصطکاک درون لوله‌ها طراحی شده‌اند و مکش منفی ندارند. پمپ‌های سیرکولاتور در انواع مختلفی تولید می‌شوند که هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. در ادامه به معرفی برخی از رایج‌ترین آن می‌پردازیم:
1- پمپ سیرکولاسیون خطی (In-Line Circulator Pump)
به گونه‌ای طراحی شده‌اند که مستقیماً روی خط لوله نصب می‌شوند و ورودی و خروجی آنها در یک راستا قرار دارد. این نوع دستگاه‌ها وزن کمتری دارند و فضای کمتری را اشغال می‌کنند، به همین دلیل برای مصارف خانگی و سیستم‌های با ظرفیت کمتر مناسب هستند. پمپ سیرکوله خطی قابلیت تحمل دمای بالاتری نسبت به پمپ‌های زمینی دارند و عملکرد آرام و کم‌صدایی را ارائه می‌دهند. پمپ سیرکولاسیون در موتورخانه سیستم‌های گرمایش مرکزی، رادیاتورها، سیستم‌های گرمایش از کف و تهویه مطبوع کاربرد فراوانی دارند.
2- پمپ سیرکولاسیون زمینی (End Suction Circulator Pump)
به پمپ‌های مکش از ته معروف هستند، در ظرفیت‌های بالا و مواقعی که وزن پمپ و الکتروموتور سنگین است، استفاده می‌شوند. این نوع روی شاسی بر روی زمین نصب می‌شوند و برای کاهش ارتعاشات و صدا، از لرزه‌گیر در زیر پایه و شاسی آنها استفاده می‌شود. پمپ سیرکولاتور زمینی قدرت و بازدهی بالاتری دارند و برای کاربردهای صنعتی و سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی با حجم بالا مناسب هستند. جنس بدنه این دستگاه‌ها اغلب از چدن و پروانه آنها از برنج یا چدن است.
کاربرد پمپ سیرکولاسیون
پمپ صنعتی سیرکولاتور در سیستم‌هایی که نیاز به جابه‌جایی مداوم یک سیال برای انتقال حرارت یا حفظ دما دارند، کاربرد انبوهی دارند. از جمله مهم‌ترین کاربردهای آن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- • سیستم‌های گرمایش مرکزی (شوفاژ): در موتورخانه‌ها و پکیج‌های دیواری، پمپ سیرکوله وظیفه حیاتی به گردش درآوردن آب گرم تولید شده توسط دیگ یا مبدل حرارتی را بر عهده دارد. این آب گرم از طریق رادیاتورها، فن کویل‌ها و سیستم‌های گرمایش از کف عبور کرده و فضا را گرم می‌کند. بدون این پمپ، آب گرم در یک نقطه ساکن می‌ماند و گرمایش به درستی انجام نمی‌شد.
- • سیستم‌های سرمایش: درست مانند سیستم‌های گرمایشی، پمپ سیرکولاتور در سیستم‌های تهویه مطبوع نیز به کار می‌روند. آنها آب سرد را به گردش درمی‌آورند تا از طریق فن کویل‌ها یا سایر تجهیزات سرمایشی، هوای محیط را خنک کنند.
- • پمپ سیرکولاسیون آب گرم مصرفی: در برخی ساختمان‌ها، برای اطمینان از دسترسی فوری به آب گرم، پمپ سیرکولاسیون آب گرم مصرفی را به طور مداوم در لوله‌ها به گردش درمی‌آورد. این کار از هدر رفت آب در انتظار رسیدن آب گرم جلوگیری می‌کند و راحتی بیشتری را فراهم می‌آورد.
- • صنایع مختلف: کاربرد پمپ سیرکولاتور فراتر از ساختمان‌ها است و در صنایع گوناگون نیز به طور گسترده‌ای استفاده می‌شوند. از جمله می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- 1- سیستم‌های شستشوی صنعتی: برای گردش مایعات شوینده.
- 2- مبدل حرارتی: برای جابجایی سیالات و بهبود تبادل حرارت.
- 3- بویلرها و راکتورها: برای انتقال سیالات و کنترل دما.
- 4- پمپ سیرکولاسیون روغن داغ
- • پمپ سیرکولاسیون استخر: در استخرها، نقش اساسی در به گردش درآوردن آب دارند. این گردش برای سیستم‌های تصفیه (فیلتراسیون) و گرمایش آب استخر حیاتی است و به حفظ بهداشت و دمای مطلوب آب کمک می‌کند.
کاربرد پمپ سیرکوله در کنار تجهیزات صنعتی
پمپ سیرکولاتور به دلیل نقشی که در به گردش درآوردن سیال دارد، با طیف وسیعی از تجهیزات در سیستم‌های گرمایشی، سرمایشی و صنعتی کار می‌کند. در ادامه به مهم‌ترین آنها اشاره می‌کنم:
- • بویلرها
- • مبدل‌های حرارتی
- • یونیت‌های هواساز
- • فن‌کویل‌ها
- • سیستم‌های گرمایش از کف
- • راکتورهای شیمیایی
- • کوره‌های صنعتی
- • سیستم‌های خنک‌کننده ماشین‌آلات
- • سیستم‌های تصفیه آب و فاضلاب
- • موتورخانه استخرها و جکوزی‌ها
- • برج‌های خنک‌کننده
کاربرد پمپ سیرکولاسیون در مبدل حرارتی
در برخی سیستم‌ها، پمپ سیرکولاسیون آب گرم را به یک مبدل حرارتی می‌فرستد تا حرارت آن را به یک سیال دیگر (مثلاً آب گرم مصرفی) منتقل کند.
پمپ صنعتی سیرکولاسیون نقش مفیدی در افزایش کارایی و عملکرد مبدل‌های حرارتی ایفا می‌کنند. وظیفه اصلی این پمپ‌ها، به گردش درآوردن سیال (مانند آب) در یک سیستم بسته است. این سیال گرمای مورد نیاز را از یک منبع حرارتی جذب کرده و آن را به هیت اکسچنجر یا مبدل حرارتی منتقل می‌کند. در مبدل صنعتی حرارتی، این گرما به سیال دیگری منتقل می‌شود که در نهایت برای مصارف مختلفی مانند گرمایش فضا، آب گرم مصرفی یا فرآیندهای صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. با تضمین جریان مداوم و با دبی مناسب سیال، پمپ سیرکوله صنعتی کمک می‌کند تا حداکثر تبادل حرارتی در مبدل صورت گیرد و از افت دما و کاهش کارایی سیستم جلوگیری شود.
یکی از مزایای کلیدی استفاده از این پمپ‌ها در مبدل‌های حرارتی، توانایی آنها در حفظ دمای مطلوب و یکنواخت در طول سیستم است. پمپ صنعتی سیرکوله با غلبه بر مقاومت‌های مسیر جریان و تضمین دبی ثابت، از لایه‌بندی حرارتی یا نقاط سرد در سیستم جلوگیری می‌کنند. این امر به ویژه در سیستم‌هایی که نیاز به کنترل دقیق دما دارند، مانند سیستم‌های گرمایش از کف یا سیستم‌های آب گرم فوری، اهمیت پیدا می‌کند.
همچنین، استفاده از پمپ سیرکولاسیون در مبدل حرارتی می‌تواند به کاهش مصرف انرژی کمک کند، زیرا با بهینه‌سازی فرآیند انتقال حرارت، نیاز به دمای بالاتر منبع حرارتی یا زمان کارکرد طولانی‌تر سیستم کاهش می‌یابد.
بیشتر بخوانید
مبدل حرارتی موتورخانه
مبدل حرارتی آبگرم مصرفی
مبدل حرارتی استخر
نحوه عملکرد پمپ سیرکولاتور
پمپ سیرکولاتور بر اساس اصل نیروی گریز از مرکز کار می‌کند. طرز کار پمپ سیرکولاتور به شرح زیر است:
- 1- ورود سیال: سیال (مثلاً آب سرد برگشتی از رادیاتورها) از طریق ورودی دستگاه به داخل محفظه پروانه مکیده می‌شود.
- 2- چرخش پروانه: موتور الکتریکی شروع به کار کرده و پروانه را با سرعت بالا به چرخش در می‌آورد.
- 3- ایجاد نیروی گریز از مرکز: با چرخش پروانه، سیال به سمت لبه‌های پروانه پرتاب می‌شود. این حرکت، نیروی گریز از مرکز ایجاد می‌کند و باعث افزایش فشار و سرعت سیال می‌شود.
- 4- خروج سیال: سیال پرفشار و پرسرعت از طریق خروجی پمپ به سمت دیگ بخار (در سیستم گرمایشی) یا چیلر (در سیستم سرمایشی) و سپس به مدار برگشت داده می‌شود.
تفاوت اصلی پمپ سیرکولاتور با پمپ‌های معمولی
برخلاف پمپ‌های معمولی که برای انتقال سیال از یک نقطه به نقطه دیگر با اختلاف ارتفاع زیاد یا فواصل طولانی طراحی شده‌اند (مانند پمپ‌های آبرسانی)، دستگاه سیرکولاتور برای غلبه بر مقاومت اصطکاکی در لوله‌کشی و حفظ جریان ثابت سیال در یک مدار بسته طراحی شده‌اند. به همین دلیل، معمولاً فشار خروجی (هد) آنها کمتر از پمپ‌های آبرسانی است، اما دبی (حجم سیال در حال گردش) آنها می‌تواند قابل توجه باشد.
آرکا صدر سازنده مبدل حرارتی در مشهد
شرکت آرکا صدر به عنوان یکی از پیشروترین و بهترین سازنده مبدل حرارتی در مشهد شناخته می‌شود. این شرکت با بهره‌گیری از دانش فنی روز دنیا و تیمی متخصص، محصولاتی با کیفیت بالا و مطابق با استانداردهای بین‌المللی تولید می‌کند که در صنایع مختلف از جمله نفت و گاز، پتروشیمی، نیروگاهی و تهویه مطبوع کاربرد فراوان دارند. تعهد آرکا صدر به نوآوری، کیفیت و رضایت مشتری، آن را به گزینه‌ای مطمئن برای تامین مبدل‌های حرارتی در منطقه تبدیل کرده است.