انواع دوزینگ پمپ
- دوزینگ پمپ پلانجری
- دوزینگ پمپ دیافراگمی
- دوزینگ پمپ هیدرولیک دیافراگمی
انواع دوزینگ پمپ
سه نوع دوزینگ پمپ مختلف وجود دارد. این پمپها از نظر کارکرد و مکانیسم پمپاژ کردن با یکدیگر متفاوت میباشند و برای برنامه های مختلف و پر فشار و مواد شیمیایی مناسب میباشند. آنها عبارتند از:
- نوع دیافراگمی که به طور دائم مایع سیال به آن وارد میشود. در این نوع پمپ نوعی اتاقک پمپ وجود دارد که توسط پیستون و دیافراگم و دریپه های ورودی و خروجی پر و خالی میشوند. هنگاکی که محفظه به خاطر کشیده شدن به سمت پیستون با توجه به مقدار مایع سیال پر میشود، سپس حجم مورد نظر با سرعتی مشخص وارد محفظه میشود. این پمپها بسیار دقیق میباشند و سرعت جریان نسبتاً ثابتی را در حدود ۶-۲۵۰L / hr ارائه می دهند. این پمپ اگر به درستی کنترل شود همچنین میتواند دوز متغیری ارائه دهد.
- نوع دیگری پمپ دیافراگمی وجود دارد که اما به جای این که سرعت جریان آهسته و دائمی داشته باشد، پمپ را توسط یک سیم پیچ مولد کنترل میکند. این سیم پیچ مواد شیمیایی را در مدت زمان مشخصی میکشد و سپس وارد پمپ میکند.
- پمپهایی که در گوشه قرار میگیرند. این پمپها این توانایی را دارند که حجم مشخصی از مایع را از طریق دنده ها وارد پمپ کنند. حجمی که بین این لایه ها وجود دارد به دقیقی پمپهای دیافراگم نیست و آنها همچنین دارای یک سطح پوشاننده هستند.
پمپ دوزینگ یکی از مهمترین و پرکاربردترین پمپهایی میباشد
که در صنعت مورد استفاده قرار میگیرد و میتواند مقدار مشخصی از مواد شیمیایی مانند اسیدها، سیالات خورنده و مایعات ویسکوز را در محل مورد نظر پمپاژ کند به همین دلیل این پمپ، دوزینگ پمپ نامیده میشود. پمپاژ کردن در این پمپ به طور دستی و اتوماتیک انجام میشود و با توجه به مقدار فشار سیستم قابل تنظیم میباشد. دوزینگ پمپها در انواع دیافراگمی،پیستونی و پریستالیتیک موجود میباشند. پمپ دوزینگ از نظر پمپ قابل پمپاژ به دو دسته تقسیم میشوند: دوزینگ پمپ پودر و گرانول و دوزینگ پمپ انواع مایعات و مواد شیمیایی.
ساختار تشکیل دهنده پمپ دوزینگ
اجزای تشکیل دهنده این پمپ ها با توجه به مدل دیافراگمی، پیستونی و پریستالیتیک متفاوت میباشد. مهمترین اجزای تشکیل دهنده دوزینگ پمپ پیستونی عبارتند از: سیلندر، پیستون ، میل لنگ ،آب بند، شیر ورودی و شیر خروجی. مهمترین اجزای دوزینگ پمپ دیافراگمی عبارتند از: محفظه، پلانجر، دیافراگم، میل لنگ، شیرهای ورودی و شیرهای خروجی و مهمترین اجزای دوزینگ پمپ پریستالیتیک عبارتند از: لوله انعطاف پذیر،غلتک و روتور.
کاربرد دوزینگ پمپ در صنعت آب و فاضلاب:
برای جلوگیری از خوردگی در سیستم تصفیه خانه، آب وارد دیگهای بخار میشود و پمپاز مواد برای تنظیم PH صورت میگیرد.همچنین برای گند زدایی آب درون لوله از آن استفاده میشود و برای کنترل PH ، اسیدها و مواد قلیایی نیز مورد استفاده قرار میگیرد
کاربرد پمپ دوزینگ در صنایع شیمیایی و پتروشیمی:
برای تنظیم PH از طریق انواع اسیدها، سولفوریک و نیتریک مورد استفاده قرار میگیرد و همچنین برای تزریق رنگ به بنزین نیز مورد استفاده قرار میگیرد.
انواع دوزینگ پمپ ها بر اساس مکانیزم انتقال قدرت عبارتند از:
دوزینگ پمپ های سلونوئیدی
مکانیزم انتقال قدرت در این پمپ ها نیروی الکترومغناطیس می باشد. در دوزینگ پمپ های سلونوئیدی یک مگنت وجود دارد که با ورود جریان الکتریسیته به آن باردار می شود و سپس شفت پمپ را به سمت خود جذب می کند و با قطع جریان برق توسط نیروی فنر به حرکت در می آید. شفت پمپ متصل به دیافراگم، پیستون یا پلانجر می باشد و با حرکت رفت و برگشتی آن عمل ساکشن و دیسشارژ اتفاق می افتد. معمولا از دوزینگ پمپ های سلونوئیدی برای فشار و دبی های کم استفاده می شود. ظرفیت این پمپ ها در مدل های آنالوگ توسط یک پیچ روی بدنه پمپ قابل تنظیم است. پمپ های دوزینگ سلونوئیدی دارای IP65 می باشند که برای استفاده در محیط های مرطوب بسیار مناسب هستند. در شکل زیر اجزای مختلف یک دوزینگ پمپ سلونوئیدی نشان داده شده است.
دوزینگ پمپ های موتوری
همانطور که از نام این دوزینگ پمپ ها مشخص است مولد قدرت در آن ها یک موتور الکتریکی می باشد. معمولا الکتروموتور این پمپ ها دارای کلاس حفاظتی IP55 به جهت جلوگیری از نفوذ گرد و غبار و رطوبت است. همچنین برای استفاده در محیط های حساس و قابل اشتعال می توان از الکتروموتورهای ضد انفجار استفاده کرد. در دوزینگ پمپ های موتوری از گیربکس جهت کاهش دور و افزایش گشتاور استفاده می شود. این پمپ ها معمولا برای ظرفیت های بالا مورد استفاده قرار می گیرند. در شکل زیر نمونه ای از دوزینگ پمپ موتوری گراندفوس نمایش داده شده است.
انواع دوزینگ پمپ ها بر اساس مکانیزم تراکم سیال عبارتند از:
دوزینگ پمپ دیافراگمی
در دوزینگ پمپ های دیافراگمی شفت پمپ متصل به دیافراگم است که با حرکت رفت و برگشتی باعث انقباض و انبساط دیافراگم و در نتیجه مکش و تزریق سیال می شود. مدل های دیافراگمی دوزینگ پمپ ها بیشترین استفاده را در استخرهای شنا، سیستم های تصفیه آب و تزریق مواد شیمیایی و خورنده دارند. از مزایای این پمپ ها عدم تماس سیال با قطعات مکانیکی پمپ و در نتیجه عدم خوردگی و آسیب به آنها می باشد. در این پمپ ها تنها قسمت هد پمپ، دیافراگم و شیر های ورود و خروج پمپ با سیال در تماس هستند که بهترین انتخاب برای تزریق مواد سمی، شیمیایی یا خورنده می باشند. همچنین از دیگر مزایای آنها آبندی کامل توسط دیافراگم و عدم نشتی سیال به قسمت موتور یا محرک پمپ می باشد که برای اطمینان بیشتر می توان از مدل های دبل دیافراگم استفاده کرد. جنس دیافراگم دوزینگ پمپ ها متناسب با نوع سیال می تواند از تفلون PTFE، پیرکس Pyrex، سرامیک Ceramic یا فلز انتخاب شود. در شکل نحوه عملکرد دوزینگ پمپ های دیافراگمی را به صورت شماتیک ملاحضه می کنید.
دیافراگم دیسکی
حرکت رفت و برگشتی پیستون در دوزینگ پمپ دیافراگم دیسکی به سیال هیدرولیک وارد شده و سبب حرکت دیافراگم به جلو و عقب می شود. به دلیل یکسان بودن فشار در دو طرف دیافراگم، تنشی در دیافراگم به وجود نمی آید. دیافراگم به واسطه دو صفحه که کانتور نامیده می شود، احاطه شده و در این محفظه رفت و برگشت می کند. سیال از طریق سوراخ هایی که روی این صفحات تعبیه شده به محفظه وارد می شود. حجم سیال هیدرولیک به واسطه شیرهای موجود کنترل می شود و همینطور شیر تخلیه اتوماتیک هوا به طور پیوسته هوای موجود در محفظه را تخلیه می کند. این طرح برای سیالات مشتعل و سمی و خورنده مناسب می باشد و برای سیالات اسلاری انتخاب مناسبی نمی باشد. حداکثر فشاری که می تواند تحمل کند ۳۵۰۰PSI و حداکثر دمای سیال ۲۵۰ درجه فارنهایت می باشد.
دیافراگم با عملکرد بالا HPD
این طرح هیدرولیک دیافراگم نیز نامیده می شود. عملکرد این طرح مانند دیافراگم دیسکی می باشد، با این تفاوت که سیال مستقیما با دیافراگم در ارتباط بوده و صفحه کانتوری حذف شده است. سیال هیدرولیک دیافراگم را تحریک کرده و باعث حرکت رفت و برگشتی دیافراگم می شود.
دیافراگم فلزی
این طرح مانند دیگر دیافرگم ها می باشد، با این تفاوت که به جای دیافراگم تفلونی از یک آلیاژ فلزی مخصوص استفاده می شود که تحمل فشار های بالا را دارد. این طرح بیشتر در صنایع نفت و گاز مورد استفاده قرار می گیرد.
دوزینگ پمپ های پیستونی
دوزینگ پمپ های پیستونی گونه ای از پمپ های جابجایی مثبت می باشند، بنابراین در هنگام کارکرد پمپ برای جلوگیری از آسیب به سیستم لوله کشی و قطعات پمپ به هیچ عنوان شیر خروجی پمپ ها نباید بسته باشد. همچنین می توان برای جلوگیری از ازدیاد فشار، شیر اطمینان با مسیر بای پس در خط خروجی پمپ طراحی کرد. از پمپ های پیستونی برای ایجاد ظرفیت های بالا استفاده می شود. مکانیزم مکش و تراکم در دوزینگ پمپ های پیستونی توسط حرکت خطی پیستون صورت می پذیرد. نیروی محرک در این دوزینگ پمپ ها معمولا بواسطه یک موتور الکتریکی تامین می شود که حرکت دورانی موتور توسط قسمت گیربکس، بادامک خارج از مرکز و شاتون به حرکت خطی تبدیل می شود.
در این پمپ ها از رینگ های فلزی برای آب بندی میان محفظه تراکم و قسمت موتور استفاده می شود، همچنین در ورودی و خروجی پمپ، شیرهای توپی یک طرفه عمل آب بندی را انجام می دهند، برای اطمینان بیشتر می توان از دو شیر یک طرفه استفاده کرد. قسمت هد پمپ و پیستون معمولا از جنس استیل ضد زنگ می باشد. از دوزینگ پمپ های پیستونی در واحد های فرآیندی، نفت و گاز و پتروشیمی ها، صنایع ماشین سازی، سیستم های تصفیه آب و فاضلاب، واحد های داروسازی و صنایع غذایی و تولید نوشیدنی و غیره استفاده می شود. در شکل زیر نمونه ای از دوزینگ پمپ های پیستونی نمایش داده شده است.
دوزینگ پمپ پلانجری
مکانیزم پمپ های پلانجری و پیستونی همانند یکدیگر می باشد با این تفاوت که پلانجرها عمدتا دارای قطر باریک تر و طول بیشتری نسبت به پیستون می باشند و در مواردی که نیاز به کنترل دقیق دبی در حجم کم می باشد، کارایی بهتری دارند. کنترل دبی در این پمپ ها با تغییر کورس رفت و برگشت پلانجر قابل تنظیم است. به طور کلی از پمپ های پلانجری برای تزریق دبی های کم و فشارهای بالا استفاده می شود.
در این پمپ ها محرک می تواند از نوع سلونوئیدی یا موتوری باشد که با حرکت خطی پلانجر عمل مکش و تراکم انجام می شود. آب بندی در پمپ های پلانجری با توجه به قطر باریک پلانجر توسط پکینگ صورت می گیرد و مکانیزم ساده ای دارد اما در پمپ های پیستونی نیاز به رینگ های فلزی آب بندی می باشد که استهلاک آنها در مقایسه با پمپ های پلانجری بیشتر است. برخی از کاربردهای دوزینگ پمپ های پلانجری شامل تزریق دقیق مواد شیمیایی، روغن کاری قطره ای قطعات مکانیکی کمپرسور ها و پمپ های رفت و برگشتی (پیستون، رینگ و پکینگ آبندی) می باشند. در شکل زیر نمونه ای از پمپ های پلانجری نمایش داده شده است. آب بندی این طرح از نوع پکینگی می باشد و برای سیالات آتش زا و سمی مناسب نمی باشد. سایش بین پیستون و پکینگ سبب افزایش نشتی می شود. برای جلوگیری از مشکلات نشتی، باید از طرح دیفراگمی دوزینگ پمپ ها استفاده کرد.
انواع شیر دوزینگ پمپ
- توپی تک
- توپی دوبل
- سوپاپی
در دوزینگ پمپ ها از شیر یک طرفه استفاده می شود. با توجه به دبی پمپ شیر انتخاب می شود. در سیالاتی که ناهمگن هستند انتخاب شیر های سوپاپی مناسب نمی باشد و در زمان پمپاز اسلاری و یا مایعاتی که الیاف بلندی دارند مد نظر باشند، از شیرهای توپی دوبل استفاده می شود.