پمپ های جابجایی مثبت(Positive displacement pumps)

اطلاعات کلی پمپ های صنعتی

پمپ های جابجایی مثبت دسته ای از پمپ ها هستند که برای حرکت سیال با سرعت ثابت در یک سیستم طراحی شده اند. این پمپ ها نسبت به پمپ های جنبشی (دینامیک) قادر به مدیریت سیالات چسبناک هستند که با سرعت کمتری جریان دارند و مقاومت بیشتری ایجاد می کنند.

دلیل اصلی رایج نبودن پمپ‌های جابجایی مثبت (PD) نسبت به پمپ‌های دینامیکی این است که نمی‌توانند به دبی بالایی که اغلب برای کاربردهای صنعتی مورد نیاز است، دست یابند. با این حال، هنگامی که دبی کم کافی یا ترجیح داده می شود، پمپ های PD اغلب انتخاب بهتری هستند. آنها عموماً برای کاربردهایی که شامل سیالات با ویسکوزیته متوسط تا زیاد، فشارهای بالا یا شرایط سیستم متغیر است کارآمدتر هستند (زیرا تغییرات فشار تأثیر کمی بر پمپ های PD دارد). آنها همچنین تمایل به ارائه جریان ثابت و ملایم برای مایعات حساس به برش دارند.

پمپ های جابجایی مثبت چگونه کار می کنند

پمپ های جابجایی مثبت به پمپ هایی گفته می شود که مقدار ثابتی از مایع را با هر حرکت عناصر پمپاژ آن جابه جا می کنند. آنها فشار را با انبساط و انقباض فضای بین عناصر پمپاژ فراهم می کنند. این کاربرد مستقیم مکانیکی به این معنی است که دبی تولید شده توسط این پمپ ها نسبتاً ثابت است و تنها بر اساس سرعتی که پمپ در آن کار می کند متفاوت است. قطعات متحرک در این پمپ ها به دو صورت چرخشی یا رفت و برگشتی عمل می کنند.

پمپ های دوار

پمپ های دوار سیال را با استفاده از حرکت مکانیکی چرخشی حرکت می دهند. هنگامی که روتور پمپ در یک حرکت دایره ای می چرخد، مایع به داخل فضاهای ایجاد شده توسط قطعات متحرک کشیده شده و خارج می شود.

پمپ های روتاری را می توان بر اساس نوع و تعداد روتورهای مورد استفاده تشخیص داد.

پمپ های رفت و برگشتی

پمپ های رفت و برگشتی از حرکت خطی به جای چرخشی برای حرکت سیالات استفاده می کنند. آنها از یک پیستون یا دیافراگم استفاده می کنند که سیال را به داخل می کشد (بالا) و آن را به بیرون می راند (رو به پایین)، با استفاده از سوپاپ های چک برای تنظیم و هدایت جریان از طریق سیستم.

معیارهای انتخاب

هنگام انتخاب پمپ جابجایی مثبت، خریداران صنعتی باید عملکرد پمپ و نوع پمپ را در نظر بگیرند

عملکردپمپ

هنگام انتخاب پمپ های جابجایی مثبت، چند ویژگی کلیدی عملکرد وجود دارد که باید در نظر گرفته شود، یعنی سرعت جریان، فشار، توان و راندمان. جزئیات این مشخصات، همراه با اهمیت آنها برای انتخاب پمپ، در صفحه جریان پمپ Taksaan.ir توضیح داده شده است.

انواع پمپ

پمپ های جابجایی مثبت بر اساس طراحی و عملکرد قطعات متحرک آن به انواعی تقسیم می شوند. جدول زیر ویژگی های دو دسته اصلی پمپ های جابجایی مثبت، دوار و رفت و برگشتی را شرح می دهد.

انواع متقابل
همانطور که در بالا نشان داده شده است، پمپ های رفت و برگشتی، طرح های ناهمواری هستند که می توانند بالاترین فشارها را ایجاد کنند و انواع سیال های نامرتب بیشتری را مدیریت کنند. دو نوع اصلی پمپ های رفت و برگشتی پمپ های دیافراگمی و پمپ های پیستونی/پلانجری هستند.

پمپ های دیافراگمی از یک دیافراگم رفت و برگشتی برای حرکت سیال استفاده می کنند. آنها قادرند طیف وسیعی از سیالات از جمله مواد خورنده و آنهایی که حاوی مواد جامد هستند را مدیریت کنند. یکی از مزیت های اصلی این نوع پمپ این است که بدون آب بندی است، عملکرد بدون نشتی و تعمیر و نگهداری کم را ارائه می دهد و به دیافراگم اجازه می دهد تا ساینده ها، دوغاب ها یا حتی خشک شوند.

پمپ‌های پیستونی و پمپ‌های پلانجر از یک پیستون یا پیستون استوانه‌ای متقابل برای حرکت سیال در یک محفظه استوانه‌ای استفاده می‌کنند. آنها می توانند بزرگترین فشار پمپ را ایجاد کنند و بسته به طراحی می توانند با سرعت های مختلف کار کنند. آنها همچنین دارای طول عمر طولانی هستند و بازدهی کلی آنها به 90٪ می رسد. پمپ های پیستونی به ویژه بهترین وسیله برای دستیابی به بالاترین فشار پمپ هستند، در حالی که پمپ های پیستونی گزینه بهتری برای جابجایی مایعات ساینده هستند.

مقایسه طراحی پمپ پیستونی و پلانجر

انواع روتاری
پمپ های دوار، همانطور که در جدول بالا توضیح داده شده است، مقرون به صرفه ترین و کارآمدترین وسیله برای پمپاژ مایعات چسبناک تمیز هستند. انواع اصلی پمپ های دوار شامل پمپ های دنده ای، پمپ های لوبی، پمپ های پریستالتیک، پمپ های پیچی و پمپ های پره ای می باشد.

• پمپ های دنده ای از حرکت دو یا چند چرخ دنده برای حرکت سیال استفاده می کنند. آنها تحمل پمپاژ سخت تری نسبت به پمپ های دیگر دارند و در نتیجه دقت بیشتری در پمپاژ مقدار مشخصی سیال دارند اما آنها را به مایعات تمیز محدود می کند. پمپ های دنده ای همچنین دارای جریان پایدار، بدون پالس و پیوسته حتی در هنگام تغییر در سرعت ها یا فشارهای کاری هستند. پمپ های دنده ای را می توان به صورت داخلی یا خارجی طراحی کرد

عملکرد پمپ دنده خارجی

• پمپ های لوب از دو یا چند لوب چرخان برای حرکت مایع استفاده می کنند. آنها شبیه به پمپ های دنده خارجی هستند، اما دارای چرخ دنده های زمان بندی هستند تا لوب ها با هم تماس نداشته باشند. این به پمپ اجازه می دهد تا خشک شود و نیاز به تعمیر و نگهداری کمتری داشته باشد. این پمپ ها انتخاب استاندارد برای کاربردهای بهداشتی پمپاژ مایعات چسبناک یا مایعات با مواد جامد شکننده هستند.

عملکرد پمپ لوب دوار

• پمپ‌های پریستالتیک از یک غلتک یا کفشی استفاده می‌کنند که یک لوله یا شیلنگ را فشار می‌دهد تا مایع را در آن حرکت دهد. این پمپ ها نیازی به آب بندی ندارند و سیال را در خود نگه می دارند و در نتیجه عملکرد بدون نشتی دارند. آنها همچنین به صورت خودکار هستند و می توانند خشک شوند. پمپ های پریستالتیک برای طیف وسیعی از مایعات از جمله مایعات خورنده، ساینده و حساس به برش مناسب هستند.

عملکرد پمپ پریستالتیک

• پمپ های اسکرو از یک روتور پیچی شکل دوار برای حرکت سیال بین رزوه های پیچ استفاده می کنند. این پمپ ها بالاترین دبی را در بین تمام پمپ های جابجایی مثبت ارائه می دهند. آنها می توانند طیف وسیعی از مایعات و قوام را در جریان ها و فشارهای مختلف اداره کنند. آنها خود پرایم شونده هستند و تحمل بالایی در برابر هوای وارد شده دارند. سرعت سیال در داخل پمپ عموماً کم است، با حداقل کوبیدن یا کف کردن. به پمپ های تک پیچی، پمپ های حفره ای پیشرونده یا پمپ های پیچی خارج از مرکز نیز می گویند

عملکردپمپ پیچ

• پمپ‌های پره‌ای از پره‌هایی استفاده می‌کنند که روی روتور نصب شده‌اند که برای حرکت سیال از طریق شکاف‌های داخل یک حفره بزرگ‌تر می‌چرخد. این پمپ ها هم برای مایعات غلیظ و هم برای مایعات نازک موثر هستند و آنها را به انتخاب اصلی برای کاربردهایی که با انواع رسانه های تمیز کار می کنند تبدیل می کند. پمپ‌های پره‌ای دوار که به پایه اجازه می‌دهند نسبت به روتور بچرخد یا ترجمه شود، پمپ‌های پره‌ای با جابجایی متغیر نامیده می‌شوند، زیرا مقادیر متفاوتی از مایع را برای پمپاژ کارآمد و صرفه‌جویی در انرژی اجازه می‌دهند.

عملکرد پمپ پره ای

موادومتریال

مواد پمپ باید بر اساس نوع کاربرد در نظر گرفته شود. برخی از مواد مورد استفاده در زیر ذکر شده است.

• چدن
• سرامیک
• برنج
• برنز
• آلیاژ نیکل
• پلاستیک
• فولاد و آلیاژ فولاد ضد زنگ
  هنگام انتخاب نوع مواد، تعدادی از ملاحظات وجود دارد که باید در نظر گرفته شود
  
   
• سازگاری شیمیایی - قطعات پمپ در تماس با رسانه های پمپاژ و افزودنی های افزودنی (تمیز کننده ها، محلول های نازک کننده) باید از مواد شیمیایی سازگار باشد که منجر به خوردگی یا آلودگی بیش از حد نشود. برای انتخاب مناسب فلز هنگام برخورد با محیط های خورنده با یک متالورژیست مشورت کنید.
   
• ضد انفجار - مواد بدون جرقه برای محیط های عملیاتی یا رسانه هایی با حساسیت خاصی در برابر آتش گرفتن یا انفجار مورد نیاز است. برای اطلاعات بیشتر در مورد پمپ هایی که به طور خاص برای این کاربردها طراحی شده اند، راهنمای انتخاب پمپ های ضد انفجار را ببینید.
• سرویس بهداشتی - پمپ های صنایع غذایی و آشامیدنی به مهر و موم های با چگالی بالا یا پمپ های بدون سیل نیاز دارند که به راحتی تمیز و استریل شوند.
• سایش - پمپ هایی که ساینده ها را مدیریت می کنند به موادی با قابلیت پوشیدن خوب نیاز دارند. سطوح سخت و مواد مقاوم در برابر مواد شیمیایی اغلب ناسازگار هستند. مواد پایه و مسکن باید از استحکام کافی برخوردار باشند و همچنین بتوانند در برابر شرایط محیط عملیاتی خود مقاومت کنند.
  صفحه ویژگی های پمپ ها اطلاعات بیشتری در مورد مواد و سایر ویژگی های مهم برای انتخاب پمپ ارائه می دهد. 

منابع:

https://www.globalspec.com

سرویس هاومحصولات مشابه

پمپ های DC

پمپ های DC از جریان مستقیم موتور، باتری یا انرژی خورشیدی برای جابجایی مایعاتی مانند اسیدها، مواد شیمیایی، روان کننده ها و روغن و همچنین آب، فاضلاب و آب آشامیدنی استفاده می کنند.

پمپ های دوزیادارویی 

پمپ های دوز پمپ های سیال کم حجم با دبی های قابل کنترل هستند که برای تزریق مواد افزودنی به سیستم اختلاط یا پمپاژ استفاده می شوند.

پمپ های هیدرولیک 

پمپ های هیدرولیک جریان سیال با فشار بالا را به خروجی پمپ می رسانند. پمپ های هیدرولیک توسط منابع انرژی مکانیکی برای تحت فشار قرار دادن سیال کار می کنند.

پمپ های محرک مغناطیسی

پمپ های محرک مغناطیسی پمپ های بدون مهر و موم هستند که از یک جفت مغناطیسی کواکسیال برای انتقال گشتاور به پروانه استفاده می کنند. یک موتور الکتریکی استاندارد مجموعه ای از آهنرباهای دائمی را هدایت می کند که بر روی یک حامل یا مجموعه درایو نصب شده اند

پمپ های پلاستیکی

پمپ های پلاستیکی برای جابجایی سیالاتی طراحی شده اند که باعث خوردگی یا آسیب رساندن به انواع دیگر پمپ ها می شوند. آنها مقاومت شیمیایی گسترده ای را ارائه می دهند و نسبت به پمپ های فلزی کم هزینه تر و سبک تر هستند.

پمپ های بهداشتی

پمپ های بهداشتی برای انتقال و اندازه گیری محلول ها، دوغاب ها و کلوئیدهای مواد غذایی و کشاورزی در عملیات هایی مانند فرآوری مواد غذایی که نیاز به تمیزی دارند استفاده می شود. چهار نوع اصلی پمپ های بهداشتی وجود دارد: گریز از مرکز، جابجایی مثبت، جت و حمل هوایی.

پمپ های سرنگ تزریق 

پمپ های سرنگ تزریق یا خروج فشار بالا و دقت بالایی را برای کاربردهایی مانند کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) فراهم می کند.   برای تحویل مقادیر دقیق مایع در فواصل زمانی خاص استفاده می شود.