ایمپلر یا پروانه، یک وسیله گردان است که در داخل لوله‌ها یا مجراها به منظور افزایش فشار یک سیال مورد استفاده قرار می‌گیرد. این دستگاه معمولاً از موادی چون آهن، فولاد، برنز، آلومینیوم و پلاستیک ساخته می‌شود.
نقش اصلی ایمپلر، انتقال انرژی موتور پمپ به سیال است. زمانی که جریان خروجی توسط پوشش پمپ محدود می‌شود، ایمپلر با تبدیل فشار به سرعت، موجب افزایش سرعت سیال می‌گردد. ایمپلرها معمولاً به شکل استوانه‌های کوتاه با یک ورودی باز طراحی میشوند که جریان ورودی را می‌پذیرند. دستگاه‌هایی که از ایمپلرها بهره می‌برند شامل کمپرسورهای گریز از مرکز، توربین‌ها، ماشین‌های شست و شو، واتر جت‌ها، پمپ‌های آب و دستگاه‌های آب شورکن هستند.
ایمپلرها به عنوان نوعی روتور شناخته میشوند که به افزایش فشار و جریان سیال کمک می‌کنند، در حالی که برعکس توربین‌ها که انرژی را از سیال استخراج می‌کنند و فشار آن را کاهش می‌دهند، عمل می‌کنند.
دسته‌بندی ایمپلرها
براساس استانداردهای موجود مانند EUROPUMP TERMINOLOGY و DIN 24250، ایمپلرها به دو نوع بر اساس جهت چرخش تقسیم میشوند:
- پروانه‌های خلاف جهت عقربه‌های ساعت
- پروانه‌های با جهت عقربه‌های ساعت
علاوه بر این، ایمپلرها به دسته‌های مختلفی بر اساس الگوی جریان سیال و آرایش پروانه‌ها در پمپ‌های چند مرحله‌ای تقسیم میشوند:
- تک مرحله‌ای
- چند مرحله‌ای
- تک ورودی
- دو ورودی
- چند ورودی
- درون‌خطی (پشت سر هم)
انواع پره‌ها در ایمپلرها
پره‌های ایمپلر به چند نوع تقسیم میشوند که هر کدام دارای ویژگی‌های خاصی هستند:
پره شعاعی: مناسب برای انتقال سیالات با سرعت بالا.
پره جریان مخلوط: ترکیبی از جریان شعاعی و محوری و مناسب برای کاربردهای خاص.
پره جریان محوری: مناسب برای افزایش جریان و فشار در جهت محوری.
پروانه محیطی: برای کاربردهایی که نیاز به انتقال قدرت در محیط‌های خاص دارند.
کاربردها و مواد سازنده
ایمپلرها بسته به نوع استفاده و کاربردشان، از موادی مختلفی ساخته میشوند:
- استنلس استیل (فولاد ضد زنگ)
- آلومینیوم
- فایبرگلاس
- پلاستیک
امروزه، از فولادهای سری 304 و 316، فولاد داپلکس و سوپر داپلکس در ساخت ایمپلرها استفاده می‌شود.
طراحی و عملکرد ایمپلرها
برای دستیابی به راندمان بهینه پمپ و حداقل مقادیر NPSHr (Net Positive Suction Head required)، ایمپلر باید با تعداد معینی پره طراحی شود. استفاده از تعداد کم پره‌ها باعث افزایش سطح مقطع جریان آزاد و بدون مانع از ایمپلر می‌شود. این طراحی به ایمپلرها این قابلیت را می‌دهد که سیالات آلوده (مانند پمپ‌های فاضلاب) و جامدات را به‌خوبی کنترل کنند.
در عمل، تعداد پره‌های ایمپلرهای جریان شعاعی و مختلط که مایعات حاوی لجن یا جامدات را جابجا می‌کنند، معمولاً به یک، دو یا سه پره کاهش می‌یابد. این نوع پروانه‌ها به «پروانه کانال» یا «پروانه تک پره» نیز شناخته میشوند و می‌توانند به‌صورت باز یا بسته طراحی شوند.
بنابراین، ایمپلرها ابزارهای حیاتی برای تأمین انرژی مورد نیاز پمپ‌ها هستند و با توجه به نیازهای خاص هر کاربرد، از مواد و طراحی‌های متفاوتی برخوردارند. این وسیله‌ها در صنایع مختلف به‌ویژه در سیستم‌های پمپاژ و انتقال سیالات، نقش کلیدی ایفا می‌کنند و به بهبود کارایی و عملکرد دستگاه‌های مرتبط کمک می‌کنند.
