لیلی 3 سال قبل
پمپ جابجایی مثبت چیست و چه انواعی دارد؟
Ratings
(۲)
پمپ‌های جابجایی امروزه در صنایع بزرگ و کوچک استفاده می‌شوند و پیشرفت را برای ما تسریع کرده‌اند. کارهایی که در گذشته باید توسط تعداد زیادی از افراد و کارگران و یا دستگاه‌های پیچیده و بزرگ انجام می‌شد، امروزه به راحتی با یک پمپ جابجایی مثبت و یا غیر مثبت انجام می‌شود.
پمپ‌های جابجایی مثبت و سانتریفیوژ یا غیر مثبت هر یک برای عملکردی خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند. اما تفاوت محسوسی میان پمپ‌های جابجایی مثبت و پمپ‌های جابجایی غیر مثبت وجود دارد که کارایی آنها را تا میزانی تغییر می‌دهند و برای شرایط مختلف مناسب‌تر می‌کنند. این پمپ‌ها تحت عنوان پمپ‌های سانتریفیوژ نیز شناخته می‌شوند که محبوب‌ترین آنها پمپ‌های آب هستند که در روزمره استفاده می‌شوند.
برای اینکه بتوانید انتخاب درستی میان این دو داشته باشید باید نحوه عملکرد، میزان مصرف و هزینه هریک از این مدل‌ها را درنظر بگیرید. در ادامه می‌خواهیم شما را با انواع پمپ جابجایی مثبت و موارد استفاده آژ آن و همچنین موارد استفاده از پمپ‌های جابجایی غیر مثبت بیشتر آشنا کنیم. ابتدا تعریفی از این پمپ ها ارائه داده و انواع این پمپ ها را مورد بررسی قرار دهیم.
پمپ‌های جابجایی مثبت چیست؟
پمپ‌های جابجایی مثبت با به دام انداختن مقدار ثابتی مایع و محبوس کردن آن و آزاد کردن ناگهانی آن، حرکت مایعات را ایجاد می‌کند. برخی از انواع پمپ جابجایی مثبت از یک حفره انبساطی در سمت مکش و یک حفره کاهنده در سمت تخلیه استفاده می‌کنند. با گسترش حفره در سمت مکش، مایع به داخل پمپ جریان می‌یابد و با فروپاشی حفره، مایع از آن تخلیه خارج می‌شود. حجم در هر چرخه عملیاتی ثابت است.
پمپ‌های جابجایی مثبت را می‌توان در دو دسته اصلی قرار داد:
- متقابل
- چرخشی
پمپ‌های زیر در دسته پمپ‌های جابجایی مثبت قرار می‌گیرند:
- پمپ لوب دوار؛
- پمپ حفره‌ای متناوب؛
- پمپ دنده‌ای؛
- پمپ پیستونی؛
- پمپ دیافراگم؛
- پمپ پیچ؛
- پمپ دنده‌ای؛
- پمپ پره؛
- پمپ احیا کننده (محیطی)؛
- پریستالتیک.
پمپ جابجایی غیر مثبت چیست؟
پمپ‌های جابجایی غیر مثبت (یا پمپ‌های دینامیکی) نوعی پمپ شتاب‌دار هستند که در آن با افزایش سرعت جریان، انرژی جنبشی به سیال اضافه می‌شود. این افزایش انرژی در صورت کاهش سرعت قبل از خروج پمپ یا خروج سیالات از پمپ به داخل لوله تخلیه، به افزایش انرژی پتانسیل (فشار) تبدیل می‌شود. همین طور که می‌بینید عملکرد آن مغایر پمپ‌های جابجایی مثبت است، به همین دلیل است که به آنها نام پمپ‌های جابجایی غیر مثبت را دادند و نه منفی.
پمپ‌های سانتریفیوژ و پروانه‌ای نمونه‌هایی از پمپ‌های جابجایی غیر مثبت هستند. مانند اکثر پمپ‌ها، پمپ گریز از مرکز انرژی چرخشی را که غالباً از یک موتور است به انرژی سیال در حال حرکت تبدیل می‌کند. بخشی از انرژی به انرژی جنبشی سیال می‌رود. مایعات از طریق محفظه به صورت محوری وارد می‌شوند، در پره‌های پروانه گیر می‌کنند و به طور مماس و شعاعی به بیرون چرخانده می‌شوند تا جایی که از تمام قسمت‌های پروانه عبور کرده و به بخش محفظه منتقل شوند. مایع هنگام عبور از پروانه هم سرعت و هم فشار می‌یابد. قسمت پخش کننده یا پیمایشی به شکل پیراشکی دونات از پوشش جریان کاهش می‌دهد و فشار را بیشتر می‌کند. به طور کلی عملکرد پمپ‌های جابجایی غیر مثبت کمی پیچیده‌تر از جابجایی مثبت است به همین دلیل موارد استفاده از پمپ‌های جابجایی غیر مثبت کمتر است.
تفاوت‌های اصلی بین پمپ‌های جابجایی مثبت و سانتریفیوژ(غیر مثبت):
- فشار – پمپ‌های جابجایی مثبت برای کارهایی که نیاز به فشار بالا دارند مناسب‌تر است و معمولا به عنوان پمپ آب کشاورزی و پمپ کف کش نیز مورد استفاده قرار می گیرند. پمپ‌های جابجایی غیر مثبت اساساً برای کاربردهای کم فشار استفاده می‌شوند و برای کار با حداکثر فشار ۱۸ تا ۲۰ بار طراحی شده‌اند. البته انواع پمپ جابجایی مثبت بسیار زیاد هست و می‌توان از آنها برای کارهای سبک نیز استفاده کرد.
- کارایی – در انواع پمپ جابجایی مثبت، کارایی با افزایش فشار افزایش می‌یابد. در حالی که در پمپ‌های جابجایی غیر مثبت، بازده در بهترین نقطه، به حداکثر می‌رسد. در فشارهای بالاتر یا پایین، کارایی کاهش می‌یابد. دلیل اصلی بیشتر بودن موارد استفاده آژ پمپ‌های جابجایی مثبت همین امر است.
- ویسکوزیته – در پمپ‌های جابجایی مثبت، کارایی با افزایش ویسکوزیته افزایش می‌یابد. از طرف دیگر، با افزایش گرانروی به دلیل تلفات اصطکاکی داخل پمپ، کارایی پمپ‌های جابجایی غیر مثبت کاهش می‌یابد.
- عملکرد – جریان با تغییر فشار در پمپ جابجایی مثبت ثابت است در حالی که جریان با تغییر فشار در پمپ جابجایی غیر مثبت تغییر می‌شود. این امر می‌تواند برتری جابجایی منفی باشد که موارد استفاده از پمپ‌های جابجایی غیر مثبت را افزایش می‌دهد.
انواع پمپ جابجایی مثبت
در صورت رسیدن به این نتیجه که شما به یکی از انواع پمپ جابجایی مثبت احتیاج دارید باید اطلاعات کافی درباره مدل‌های آن داشته باشید تا بتوانید انتخابی درست انجام دهید.
- پمپ پیستونی
در پمپ پیستونی، اولین ضربه پیستون خلأ ایجاد می‌کند، دریچه ورودی را باز می‌کند، دریچه خروجی را می‌بندد و مایع را به داخل محفظه پیستون می‌کشد (مرحله مکش). همانطور که حرکت پیستون معکوس می‌شود، دریچه ورودی که اکنون تحت فشار است، بسته شده و دریچه خروجی باز می‌شود و اجازه می‌دهد مایعات موجود در محفظه پیستون تخلیه شوند (مرحله فشرده سازی). پمپ دوچرخه‌ای یک مثال ساده برای این مدل است.
پمپ‌های پیستونی همچنین می‌توانند با شیرهای ورودی و خروجی در دو طرف پیستون عملکرد دوگانه داشته باشند. در حالی که پیستون از یک طرف مکش دارد، از طرف دیگر فشرده سازی دارد. نسخه‌های پیچیده‌تر، اغلب در کاربردهای صنعتی استفاده می‌شوند. موارد استفاده آژ پمپ‌های جابجایی مثبت در این مدل، بیشتر به استفاده‌های سبک و خانگی محدود می‌شوند.
- پمپ دیافراگم
در این پمپ جابجایی مثبت برای جابجایی مایعات به جای پیستون از غشای انعطاف پذیر استفاده می‌شود. با گسترش دیافراگم ، حجم محفظه پمپاژ افزایش یافته و مایع به داخل پمپ کشیده می‌شود. فشرده سازی دیافراگم باعث کاهش حجم و دفع مایعات می‌شود. پمپ‌های دیافراگم این مزیت را دارند که دارای سیستم‌های مهر و موم شده هستند و آنها را برای پمپ مایعات خطرناک ایده آل می‌کند. همانطور که حدس زدید موارد استفاده آژ پمپ‌های جابجایی مثبت در این مدل بیشتر صنعتی است.
- پمپ‌های رفت و برگشتی
عملکرد حلقوی پمپ‌های رفت و برگشتی باعث ایجاد پالس‌هایی در تخلیه می‌شود که مایع در مرحله فشرده سازی شتاب گرفته و در مرحله مکش کند می‌شود. این می‌تواند باعث ایجاد لرزش در نصب شود و اغلب نوعی میرایی یا صافکاری به کار می‌رود. با استفاده از دو (یا بیشتر) پیستون ، پیستون در مرحله فشرده سازی، در حالی که دیگری در مکش است ، می‌تواند پالس را به حداقل رساند. عملکرد قابل تکرار و پیش بینی پمپ‌های رفت و برگشتی آنها را برای کاربردهایی که به اندازه گیری دقیق یا دوز دقیق نیاز است، ایده آل می‌کند. با تغییر میزان یا طول توقف می‌توان مقادیر اندازه گیری شده مایع پمپ شده را بدست آورد.
- پمپ‌های جابجایی مثبت چرخشی
پمپ‌های جابجایی مثبت چرخشی به جای حرکت عقب و جلو پمپ‌های رفت و برگشت، از چرخش چرخ دنده‌ای یا چرخ دنده‌ای برای انتقال مایعات استفاده می‌کنند که آنها را یکی از جالب‌ترین پمپ‌ها در انواع پمپ جابجایی مثبت می‌کند. عنصر چرخان با پوشش پمپ آب بندی مایع ایجاد کرده و مکش را در ورودی پمپ ایجاد می‌کند. مایعاتی که به داخل پمپ کشیده می‌شود، درون دنده یا چرخ دنده‌های آن محصور شده و به محفظه تخلیه منتقل می‌شود. ساده‌ترین نمونه پمپ جابجایی مثبت چرخشی ، پمپ دنده‌ای است.
- پمپ دنده‌ای خارجی
پمپ دنده خارجی شامل دو چرخ دنده بهم پیوسته است که توسط شافتهای جداگانه پشتیبانی می‌شوند (ممکن است یکی از این دو شافت بیکار بماند). چرخش چرخ دنده‌ها، مایع را بین دندان‌ها به دام انداخته و آن را از ورودی، به ترشحات، در اطراف محفظه منتقل می‌کند. هیچ مایعی از طریق مرکز، بین چرخ دنده‌ها به عقب منتقل نمی‌شود، زیرا آنها بهم پیوسته‌اند. تلرانس نزدیک بین چرخ دنده‌ها و پوشش به پمپ اجازه می‌دهد تا مکش در ورودی ایجاد شود و از نشت مایعات از سمت تخلیه جلوگیری می‌کند. نشت یا “لغزش” بیشتر با مایعات با ویسکوزیته کم اتفاق می افتد.
- پمپ دنده‌ای داخلی
یک پمپ دنده داخلی بر اساس همان اصل کار می‌کند اما دو چرخ دنده بهم پیوسته در اندازه‌های مختلف هستند که یکی در داخل دیگری چرخانده می‌شود. حفره‌های بین دو چرخ دنده در بخش ورودی پر از مایع شده و به اطراف به درگاه تخلیه منتقل می‌شود، جایی که با عملکرد دنده کوچکتر خارج می‌شود. پمپ‌های چرخ دنده باید توسط مایع پمپ شده روغن کاری شوند و برای پمپاژ روغن و سایر مایعات با چسبندگی بالا ایده آل هستند. به همین دلیل، پمپ دنده‌ای نباید خشک شود.
تلورانس نزدیک بین چرخ دنده‌ها و پوشش به این معنی است که این نوع پمپ‌ها در صورت استفاده با مایعات ساینده یا سیالات حاوی مواد جامد خاکی مستعد سایش هستند. موارد استفاده آژ پمپ‌های جابجایی مثبت دنده‌ای داخلی بسیار محدود است و مناسب مشاغل خاص است.