اطلاعات مفید در مورد پمپ جابجایی مثبت

پمپ جابجایی مثبت چیست؟

یک پمپ جابجایی مثبت (PD) سیال را با محاصره مکرر یک حجم ثابت و حرکت مکانیکی آن در سیستم حرکت می دهد. عمل پمپاژ چرخه ای است و می تواند توسط پیستون ، پیچ ، چرخ دنده ، غلطک ، دیافراگم یا پره هدایت شود.

پمپ های جابجایی مثبت چگونه کار می کند؟

اگرچه طیف گسترده ای از طرح های پمپ وجود دارد ، اما اکثر آنها را می توان به دو دسته تقسیم کرد: رفت و برگشتی و چرخشی .

پمپ رفت و برگشتی

یک پمپ جابجایی مثبت رفت و برگشتی با حرکت مکرر رفت و برگشت پیستون یا دیافراگم کار می کند .

پمپ پیستونی

در پمپ پیستونی ، اولین ضربه پیستون باعث ایجاد خلاء می شود . دریچه ورودی را باز می کند ، شیر خروجی را می بندد و سیال را به داخل محفظه پیستون (مرحله مکش) می کشاند. با برعکس شدن حرکت پیستون ، دریچه ورودی ، که اکنون تحت فشار است ، بسته می شود . شیر خروجی باز می شود و اجازه می دهد مایع موجود در محفظه پیستون تخلیه شود (مرحله فشرده سازی).

پمپ های پیستونی همچنین می توانند دوبار عمل کنند و دریچه های ورودی و خروجی در دو طرف پیستون وجود داشته باشد. در حالی که پیستون از یک طرف در حال مکش است ، از طرف دیگر تحت فشار است. نسخه های پیچیده تر و شعاعی اغلب در برنامه های صنعتی استفاده می شود.

پمپ پلانجری

پمپ های پلانجری به روش مشابه عمل می کنند. حجم سیال جابجا شده توسط پمپ پیستونی به حجم سیلندر بستگی دارد و در پمپ پلانجری بستگی به اندازه پیستون دارد. آب بندی اطراف پیستون یا پلانجر برای حفظ عملکرد پمپاژ و جلوگیری از نشت مهم است. به طور کلی ، نگهداری سیل (مهر و موم پمپ) آسانتر است. زیرا در بالای سیلندر پمپ ثابت است در حالی که مهر و موم اطراف یک پیستون بارها و بارها در داخل محفظه پمپ در حال حرکت به بالا و پایین است.

پمپ دیافراگمی

یک پمپ دیافراگمی از غشای انعطاف پذیر به جای پیستون یا پلانجر برای جابجایی سیال استفاده می کند. با گسترش دیافراگم ، حجم محفظه پمپاژ افزایش یافته و سیال به داخل پمپ کشیده می شود. فشرده سازی دیافراگم حجم را کاهش می دهد و مقداری از مایع را خارج می کند.
پمپ های دیافراگمی دارای مزایای سیستم های آب بندی شده هستند که آنها را برای پمپاژ مایعات خطرناک ایده آل می کند.

عملکرد چرخه ای پمپ های رفت و برگشتی باعث ایجاد پالس هایی در تخلیه می شود که سیال در مرحله فشرده سازی شتاب می گیرد و در مرحله مکش کند می شود. این می تواند باعث ایجاد ارتعاشات مضر در نصب شود و اغلب از نوعی میرایی یا هموارسازی استفاده می شود. پالس را می توان با استفاده از دو (یا بیشتر) پیستون ، پلانجر یا دیافراگم که یکی در مرحله فشرده سازی است. در حالی که دیگری در مکش است به حداقل رساند.

عملکرد قابل تکرار و قابل پیش بینی پمپ های رفت و برگشتی آنها را برای کاربردهایی که اندازه گیری یا دوز دقیق مورد نیاز است ، ایده آل می کند. با تغییر سرعت یا طول ضربه، می توان مقادیر اندازه گیری شده از مایع پمپ شده را تهیه کرد.

پمپ چرخشی

پمپ های جابجایی مثبت دوار برای انجام حرکت سیال از چرخ دنده ها دنده ها استفاده می کنند. عنصر چرخان یک سیل مایع با محفظه پمپ ایجاد می کند و در ورودی پمپ مکش ایجاد می کند. مایعی که به داخل پمپ کشیده می شود ، در داخل دندانه های چرخ دنده بسته شده و به محل تخلیه منتقل می شود.
ساده ترین مثال یک پمپ جابجایی مثبت دوار ، پمپ دنده ای است. دو طرح اساسی پمپ دنده وجود دارد: خارجی و داخلی .

پمپ دنده خارجی

یک پمپ دنده خارجی شامل دو چرخ دنده به هم پیوسته است که توسط شفت های جداگانه پشتیبانی می شوند. (ممکن است یک یا هر دو این محورها رانده شوند). چرخش چرخ دنده ها ، مایع را بین دندان ها به دام می اندازد. بعد آن را از دهانه ورودی به تخلیه در اطراف بدنه منتقل می کند. هیچ مایع از طریق مرکز ، بین چرخ دنده ها به عقب منتقل نمی شود ، زیرا آنها در هم قفل شده اند. فاصله ی نزدیک بین چرخ دنده ها و پوسته به پمپ اجازه می دهد تا در ورودی مکش ایجاد کند. همچنین از نشت مایع از سمت تخلیه جلوگیری کند. نشت به احتمال زیاد در مایعات با ویسکوزیته پایین اتفاق می افتد.

پمپ دنده داخلی

یک پمپ دنده داخلی بر اساس یک اصل کار می کند. اما دو چرخ دنده در هم قفل دارای اندازه های مختلف هستند که یکی در داخل دیگری چرخانده می شود. حفره های بین دو چرخ دنده در ورودی با مایع پر شده و به سمت درگاه تخلیه منتقل شده و در آنجا با عمل چرخ دنده کوچکتر خارج می شود.

پمپ های چرخ دنده باید توسط مایع پمپ شده روغن کاری شوند و برای پمپاژ روغن و سایر مایعات با گرانروی بالا ایده آل هستند. به همین دلیل ، پمپ دنده نباید خشک شود. فاصله ی نزدیک بین چرخ دنده ها و بدنه به این معنی است که این نوع پمپ ها هنگام استفاده با مایعات ساینده یا خوراک حاوی مواد جامد فشرده مستعد سایش هستند.
دو طرح دیگر مشابه پمپ دنده ای ، لوب پمپ و پمپ پره ای است.

لوب پمپ

در لوب پمپ ، عناصر چرخان به جای چرخ دنده ، لوب ها هستند. مزیت بزرگ این طرح این است که لوب ها در حین عمل پمپاژ با یکدیگر تماس پیدا نمی کنند. این باعث کاهش سایش ، آلودگی و برش سیال می شوند.

پمپ پره ای

پمپ های پره از مجموعه ای از پره های متحرک (با فنر ، تحت فشار هیدرولیک یا انعطاف پذیر) استفاده می کنند که در روتور خارج از مرکز نصب شده اند. پره ها یک مهر و موم محکم در برابر دیوار پوشش دارند و سیال به دام افتاده به محل تخلیه منتقل می شود.

یک دسته دیگر از پمپ های دوار از یک یا چند پیچ ​​مش دار برای انتقال سیال در امتداد محور پیچ استفاده می کند. اصل اساسی این پمپ ها پیچ ارشمیدس است/ طرحی که هزاران سال برای آبیاری مورد استفاده قرار می گرفت.

مهمترین ویژگی ها و مزایای پمپ های جابجایی مثبت چیست؟

دو خانواده اصلی پمپ ها وجود دارد. جابجایی مثبت و گریز از مرکز. پمپ های گریز از مرکز قادر به جریان بیشتر هستند و می توانند با مایعات با ویسکوزیته کمتر کار کنند. در برخی از کارخانه های شیمیایی ، 90 درصد از پمپ های مورد استفاده پمپ های گریز از مرکز خواهند بود. با این حال ، تعدادی از برنامه ها وجود دارد که برای آنها پمپ های جابجایی مثبت ترجیح داده می شود. به عنوان مثال ، آنها می توانند سیالات ویسکوزیته بالاتری را تحمل کنند . می توانند در فشارهای بالا و جریانهای نسبتاً کم کارایی بیشتری داشته باشند. هنگامی که اندازه گیری یک نکته مهم است ، آنها دقیق تر هستند.

پمپ جابه جایی مثبت چه محدودیت هایی دارد؟

به طور کلی ، پمپ های جابجایی مثبت پیچیده تر و سخت تر از پمپ های گریز از مرکز نگهداری می شوند. آنها همچنین قادر به ایجاد سرعت جریان بالا که مشخصه پمپ های گریز از مرکز است ، نیستند.

پمپ های جابجایی مثبت نسبت به پمپ های گریز از مرکز کمتر قادر به اداره مایعات با ویسکوزیته کم هستند. برای ایجاد مکش و کاهش لغزش و نشت ، یک پمپ چرخشی بر سیل (مهر و موم) بین عناصر چرخان خود و محفظه پمپ تکیه می کند. این امر با مایعات با ویسکوزیته پایین به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. به همین ترتیب ، جلوگیری از سر خوردن شیرها در یک پمپ رفت و برگشتی با تغذیه ویسکوزیته پایین به دلیل فشارهای زیاد ایجاد شده در طول عمل پمپاژ ، دشوارتر است.

مشکلات پمپ های جا به جایی مثبت

تخلیه پالس نیز از ویژگی های جابجایی مثبت و به ویژه طرح های پمپ رفت و برگشتی است. تپش می تواند باعث ایجاد سر و صدا و ارتعاش در سیستم های لوله و مشکلات حفره ای شود که در نهایت می تواند منجر به آسیب یا خرابی شود. پالس را می توان با استفاده از چند سیلندر پمپ و پالسیشن دمپنر (ضربه گیر) کاهش داد . اما این امر به طراحی دقیق سیستم نیاز دارد. از طرف دیگر ، پمپ های گریز از مرکز ، یک جریان ثابت روان ایجاد می کنند.

حرکت رفت و برگشت یک پمپ رفت و برگشتی نیز می تواند منبع ارتعاش و سر و صدا باشد. بنابراین ایجاد پایه های قوی برای این نوع پمپ ها بسیار مهم است.

خوراک های حاوی سطح بالایی از مواد جامد ساینده می توانند باعث سایش بیش از حد اجزای انواع پمپ ها و به ویژه دریچه ها و مهر و موم شوند. اگرچه اجزای پمپ های جابجایی مثبت با سرعت بسیار کمتری نسبت به پمپ های گریز از مرکز کار می کنند. اما همچنان مستعد این مشکلات هستند. این امر به ویژه در مورد پمپ های پیستونی و پلانجری و پمپ های چرخشی دنده ای بیشتر صادق است.