مقدمه
در این مقاله قصد داریم شما را با مفهوم دوزینگ پمپ و کاربردی که در صنایع دارد، آشنا کنیم. دوزینگ پمپ دارای انواع مختلفی است که در این نوشتار به صورت گذرا به آن اشاره می‌شود. اگر به خواندن این مطلب علاقمند هستید، تا پایان این مقاله با ما همراه باشید.
دوزینگ پمپ چیست؟
دوزینگ پمپ یا مترینگ پمپ، ابزاری است که میزان معینی از یک مایع را بوسیله تزریق عبور داده و جابجا می‌کند. از همین رو نام دیگر آن پمپ تزریق نیز می‌باشد. در این مدل از پمپ‌ها، دبی را می‌توان تنظیم کرد. در این صورت، تزریق کردن با نظر به فشار خط انجام می‌گیرد.
در صنایعی که می‌بایست سیالی را به مایع اصلی بیفزایند، از این روش استفاده می‌کنند. به عنوان مثال، جهت کلر زنی از روش دوزینگ پمپ برای سنجش و کنترل مقدار کلر مصرفی استفاده می‌شود. شاید از همین روست که به این پمپ‌ها، پمپ اندازه‌گیر نیز می‌گویند.
جنس این پمپ‌ها از پلی پروپیلین، پی وی سی، پی وی دی اف و استیل ضد زنگ می‌باشد. تمامی این پمپ‌ها در بازار ایران یافت می‌شود. ویسکوزیته و سفتی ماده‌ای که تزریق می‌شود، در گزینش نوع و توانایی دوزینگ پمپ تاثیر مستقیم دارد.
این روش پمپ کردن، از مدل‌ها و کاربری‌های متنوعی برخوردار است که در ادامه متن به آن اشاره می‌شود. شایان ذکر است، یکی از معیارهایی که دوزینگ پمپ را از دیگر پمپ‌ها جدا می‌کند، توانایی تغییر مسافت رفت و برگشتی است. در تمامی دوزینگ پمپ‌ها، این امکان وجود دارد که با تغییر مسافت، نسبت دبی را دستخوش تغییر کرد.
این ابزار صنعتی، بوسیله برق، سلونوئیدی یا الکترومغناطیسی، هیدرولیکی یا همان پنوماتیکی تامین نیرو می‌شود.
میزان دبی و فشاری که دوزینگ پمپ وارد می‌کند
بیشتر پمپ‌هایی که در بازار وجود دارد، از دبی پایینی برخوردار هستند. در موارد ویژه، چنانچه صنعتگر سفارش بدهد، دوزینگ پمپ‌های با دبی بالا نیز ساخته می‌شود. اغلبا دبی این گونه پمپ‌ها مابین یک تا ده هزار لیتر در دقیقه برآورد شده است. میزان فشار کاری که وارد می‌کند بین ده تا دوهزار تعریف شده است. دبی پمپ را می‌توان هم به صورت دستی و هم اتوماتیک تنظیم کرد. کاربر می‌تواند میزان دبی را بین صفر تا بیشترین مقدار مورد نظر تنظیم نماید.
شایان ذکر است، میزان دقتی که در این کار صرف می‌شود با نظر به استانداردهای شرکت سازنده متفاوت می‌شود. مثلا چنانچه سازنده پمپ دقت دستگاه را تنها یک درصد تعریف کند، می‌بایست در هر نقطه دبی را یک تا صد درصد میزان کرد.
دوزینگ پمپ در چه مواردی کاربرد دارد؟
دوزینگ اغلبا بوسیله مهندسین مربوطه در نیروگاه‌های حرارتی، تصفیه‌خانه‌های آب و عموما در هر صنعتی که در آن بخار تولید می‌شود، کاربرد دارد. علاوه براین، در سرویس‌های ساختمانی نیز برای گرم کردن و تصفیه نمودن آب نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.
ردپای دوزینگ پمپ را می‌توان در کارخانجات نساجی و دیگر صنایع که عمدتا با مواد شیمیایی سر و کار دارد، مشاهده کرد. شایان ذکر است، استخرهای که از نظر تجاری مورد اهمیت واقع می‌شوند نیز برای بررسی تعادل پی هاش، میزان کلر مصرفی و دیگر استانداردهای کیفیت آب نیازمند است. در مجموعه‌های استخر شنا که به صورت مدرن فعالیت می‌کنند، این ابزار مهم صنعتی بسیار مهم جلوه کرده و کارآیی بسیار دارد.
دوزینگ پمپ می‌تواند در این مورد، کیفیت آب را مورد پایش قرار دهد. این استخرها عموما دارای حجم وسیعی از مواد شیمایی است که در مخازن با دوز جداگانه‌ای نگهداری می‌شوند. این مخازن از سیسم کنترل خودکار برخوردار هستند. دوزینگ پمپ می‌تواند مواد شیمایی مختلف را جهت کنترل کیفیت آب بالا ببرد.
ساختمان پمپ دوزینگ چگونه است؟
در بیشتر موارد، نیرویی که دوزینگ پمپ را به حرکت می‌اندازد، یک الکتروموتور می‌باشد. این موتور برق با جریان متناوب AC دور ثابت کار می‌کند. در موارد ویژه، از الکتروموتورهایی که با دور متغیر کار می‌کنند نیز استفاده می‌شود.
در این گونه پمپ‌ها، میل لنگ که به صورت چرخشی حرکت می‌کند. این حرکت به صورت رفت و برگشتی و شبیه پیستون می‌باشد. در چنین شرایطی وقتی حرکت پمپ به مرحله برگشت خود می‌رسد، دچار انبساط می‌شود. دبی دوزینگ پمپ‌ها نیز، با اختلاف در طول مسافت یا تغییر سرعت آن تنظیم می‌شود. بیشتر دوزینگ پمپ‌ها جهت تنظیم دبی از یک پیچ میکرومتر برخوردار هستند. همچنین در کنار میکرومتر می‌توان از عملگر پنوماتیکی نیز استفاده نمود. این عملگراها با نشانه‌ای که از شبکه دریافت می‌نماید، می‌تواند دبی را به شکل خودکار تنظیم کند.
با نظر به ویژگی‌های سیال و تعمیراتی که روی پمپ صورت می‌دهید، گذرگاه سیال طراحی و ساخته می‌شود. در این طراحی به مواردی مثل دما، میزان غلظت سیال، خورندگی مایع، دبی و غیره توجه می‌شود.
منحنی دوزینگ پمپ
دبی تولید شده را می‌توان بوسیله یک موج سینوسی اندازه گرفت. دبی پمپ با حاصل ضرب میزان جابجایی موثر پیستون در میزان هر سیکل در واحد زمان برابری می‌کند. در دوزینگ پمپ، برعکس پمپ‌هایی که با سیستم گریز از مرکز کار می‌کنند، دبی مستقل از فشار می‌باشد.
دوزینگ پمپ را در چه انواعی می‌توان دسته بندی کرد؟
به صورت عمومی، پمپ دوزینگ را می‌توان بر مبنای عملکرد جابجایی قدرت و مکانیزم تراکم سیال به انواع مختلفی تقسیم بندی کرد. در ادامه به این انواع مختلف اشاره می‌کنیم:
- دوزینگ پمپ سلونوئیدی
- موتوری
- پلانچری
دوزینگ پمپ سلونوئیدی
این پمپ‌ها بوسیله نیروی الکترومغناطیسی به کار می‌افتند. در این پمپ‌ها از یک مگنت استفاده می‌شود که بوسیله جریان الکتریسته‌ای که وارد پمپ می‌شود، باعث باردار شدن مگنت می‌گردد.
بعد شفت پمپ توسط جاذبه ایجاد شده به مگنت کشیده می‌شود. وقتی جریان برق قطع شد، شفت بوسیله نیروی فنر به حرکت واداشته می‌شود. شفت پمپ که به دیافراگم، پیستون یا پلانچر متصل می‌باشد، با حرکت رفت وبرگشتی که دارد، عمل ساکشن و دیس‌شارژ را از خود نشان خواهد داد. اغلب موارد، از دوزینگ پمپ سلونوئیدی جهت فشار و دبی‌های کم، کمک می‌گیرند.
گنجایش این نوع پمپ در الگوهای آنالوگ بوسیله یک پیچ که روی بدنه پمپ تعبیه شده است، قابل تنظیم می‌باشد. این نوع پمپ، از IP65 برخوردار است که جهت استفاده در محیط‌های نمناک بسیار مناسب می‌باشد.
موتوری
همانطور که از نام این نوع پمپ برمی‌آید، نیروی پمپ بوسیله یک موتور برقی تامین می‌شود. اغلبا الکتروموتور این گونه پمپ از یک کلاس حفاظتی IP55 به منظور ممانعت از نفوذ، گرد و غبار و نم می‌باشد. علاوه براین، جهت استفاده در مکان‌های حساس و که خطر اشتعال حس می‌شود، می‌توان از الکتروموتورهایی که خاصیت ضد انفجاری دارند، کمک گرفت. این دوزینگ پمپ موتوری، برای کاهش دور و افزایش گشتاور از گیربکس کمک می‌گیرند. این نوع پمپ اغلبا جهت گنجایش‌های بالا در نظر گرفته می‌شوند.
دوزینگ پمپ بر مبنای عملکرد تراکم سیال دارای انواع مختلفی هستند که عبارتند از:
- دوزینگ پمپ دیافراگمی
- دیسکی
- دیافراگم با عملکرد بالا HPD
- دیافراگم فلزی
دوزینگ پمپ دیافراگمی
در این نوع پمپ، شفت پمپ به دیافراگم متصل می‌باشد. این شفت دارای حرکتی رفت و برگشتی است. همین رفتار، باعث انقباض و انبساط در دیافراگم می‌شود. از همین رو، ساکشن و تزریق سیال صورت می‌گیرد. این گونه دوزینگ‌ها که حالت دیافراگمی دارد، بیشتر در استخرهای شنا، تصفیه خانه‌های آب و تزریق مواد شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
از جمله ویژگی‌های مثبت این پمپ، تماس نداشتن مایعات با قطعات مکانیکی پمپ است. از همین رو قطعات به کار رفته در پمپ هرگز دچار خوردگی و صدمه نمی‌شوند. البته قابل ذکر است، در این گونه پمپ‌ها، فقط هد پمپ، دیافراگم و شیرهای ورودی و خروجی پمپ با مایع در تماس می‌باشند. این قسمت‌های مورد تماس با مواد برای تزریق مواد سمی، شیمیایی یا خورنده بسیار مناسب است.
علاوه براین، از دیگر ویژگی‌های مثبت این پمپ این است که بوسیله دیافراگم، پمپ کاملا ضد آب می‌شوند و دیگر مایعات به بخش‌های موتوری یا محرک پمپ، نشتی نخواهند داشت. در مواردی که این آب‌بندی باید در ضریب اطمینان بالایی صورت بگیرد، از روش دبل دیافراگم استفاده می‌کنند. جنس دیافراگم دوزینگ پمپ، با نوع مایعات هماهنگ و در تناسب است. لذا جنس تفلون، پیرکس و سرامیک یا فلز انتخاب می‌شود.
دیافراگم دیسکی
پیستون‌ها در این گونه پمپ، به صورت رفت و برگشتی عمل کرده و دیافراگم را به جلو و عقب می‌راند. به علت یکنواختی فشار در دو سمت دیافراگم، اختلافی در دیافراگم رخ نمی‌دهد. در واقع دیافراگم بوسیله دو صفحه که کانتور نام گذاری شده‌اند، احاطه شده و در این قسمت حرکت رفت و برگشتی خواهند داشت. مایعات بوسیله سوراخ‌هایی که روی این صفحه می‌باشد، به مخزن وارد می‌شود.
مقدار مایعات هیدرولیک به وسیله شیرهایی که در پمپ موجود می‌باشد، به صورت پیوسته هوای مخزن را خالی می‌کند. این روش پمپ، برای مایعاتی که مستعد شعله ور شدن هستند و سمی بوده و قابلیت خورندگی دارند، بسیار مناسب تعریف شده است. اما این شیوه برای مایعات اسلاری به هیچ وجه توصیه نمی‌شود.
دیافراگم با عملکرد بالا HPD
به این شیوه، هیدرولیک دیافراگم نیز گفته می‌شود. مکانیزم این شیوه مانند دیافراگم دیسکی است. با این اختلاف که مایع به صورت مستقیم، با دیافراگم در تماس بوده و صفحه کانتوری در این گونه پمپ‌ها از میان برداشته شده است. مایع هیدرولیک، دیافراگم را به حرکت واداشته و باعث می‌شود که رفتاری رفت و برگشتی از خود نشان بدهد.
دیافراگم فلزی
این شیوه نیز مانند سایر دیافراگم‌ها عمل می‌کند. با این اختلاف که دیگر دیافراگم تفلونی که از یک نوع فلز ویژه ساخته می‌شود، کاربردی ندارد. این شیوه اکثرا در صنعت نفت و گاز مورد بهره برداری قرار می‌گیرد. قابل ذکر است، دوزینگ پمپ پیستونی، شکلی از پمپ جابجایی مثبت است. از همین رو، زمانی که پمپ به منظور ممانعت از صدمات احتمالی به شبکه لوله‌کشی و قطعات پمپ کار می‌کند، حتما باید شیر خروجی آن باز باشد.
علاوه براین به منظور ممانعت از بیشتر شدن فشار، در خط خروجی پمپ شیر اطمینان با مسیر بای پس طراحی نمود. برای تولید گنجایش‌های بالا از پمپ‌های پیستونی می‌توان کمک گرفت. عملکرد ساکشن و تراکم در دوزینگ پمپ پیستونی بوسیله حرکت خطی پیستون شکل می‌گیرد.
این پمپ، معمولا بوسیله یک موتور برقی تامین نیرو می‌شود. این مدل پمپ دارای حرکتی به صورت دورانی است که بوسیله بخش گیربکس، بادامک خارج از مرکز و شاتون نوع حرکتش به یک حرکت خطی تغییر جهت می‌دهد. در این گونه پمپ، از حلقه‌های فلزی جهت ضد آب کردن میان بخش‌های تراکم و قسمت موتور کمک می‌گیرند.
علاوه براین، در قسمت ورودی و خروجی پمپ، شیرهای توپی یک طرفه کار ضد آب کردن را انجام می‌دهد. جهت حصول اطمینان می‌توان از دو شیر یک طرفه بهره برد. هد پمپ و بخش پیستون نیز معمولا دارای جنس استیل ضد زنگ هستند. از دوزینگ پمپ پیستونی در بخش‌های فرایندی، نفت و گاز، کارخانجات پتروشیمی، کارخانه‌های ماشین سازی، تصفیه خانه‌های آب و فاضلاب، کارخانه‌های داروسازی و صنایع غذایی و غیره کمک گرفت.
پلانچری
عملکرد پمپ پلانچری مانند پمپ پیستونی است. با این تمایز که پلانچرها در بیشتر موارد، از قطر باریک‌تر و طول بیشتری در مقایسه با پیستون برخوردار هستند. این نوع پمپ، در مواردی که به بررسی دقیق دبی در گنجایش کم است، عملکرد خوبی از خود نشان می‌دهند.
بررسی دبی در این نوع پمپ، با تغییر رفت و برگشت پلانچر قابلیت تنظیم دارد. به صورت عمومی می‌توان گفت، از پمپ پلانچری جهت تزریق دبی‌های کم و فشارهای بالا می‌توان کمک گرفت. در این گونه پمپ‌ها نیروی تامین کننده حرکت می‌تواند، از نوع سلونوئیدی یا موتوری باشد که با خطی عمل کردن حرکت پلانچر، فعل مکش و تراکم صورت می‌گیرد.
ضد آب کردن در این نوع پمپ، با نظر به قطر باریک پلانچر را پکینگ به عهده دارد. این عمل مکانیزم ساده‌ای داشته و اما در پمپ‌های پیستونی به حلقه‌های فلزی آب بندی شده مورد نیاز است. این عمل باعث می‌شود که استهلاک در این پمپ در نسبت با پمپ‌های پلانچری بیشتر باشد. این مدل پمپ، در تزریق مواد شیمیایی، روغن‌کاری قطره‌ای در قطعات مکانیکی می‌باشند.
ضد آب کردن این قطعات در مدل پکینگی بوده و به منظور مایعات قابل اشتعال و سمی هرگز توصیه نمی‌شود. چنانچه بین پیستون و پکینگ باعث بالا رفتن احتمال نشتی می‌شود. برای ممانعت از ایرادات نشتی، می‌بایست از مدل دیافراگمی دوزینگ استفاده کرد.
نتیجه
در این نوشتار علاوه بر آنکه چیستی و ماهیت دوزینگ پمپ را مورد بررسی قرار دادیم، درباره کاربرد و اهمیت آن در صنایع مختلف نیز اشاراتی داشتیم. انواع دوزینگ پمپ را برشمردیم و کارایی هر کدام را در بخش‌های صنعتی متذکر شدیم. امیدواریم این متن توانسته باشد، تا حدودی سوالات شما را پاسخ بدهد.
نظرات
نظر خود را با ما در میان بگذاریدنشانی ایمیل منتشر نخواهد شد