پمپ دیافراگمی پنوماتیک یا بادی چیست و چه ویژگی دارد؟
پمپ دیافراگمی پنوماتیک یا بادی چیست و چه ویژگی دارد؟ پمپ‌های دیافراگمی پنوماتیک برای جا به جایی سیالات بهداشتی در صنایع غذایی و دارویی و همچنین برای مایعات خطرناکی مانند انواع اسیدها، بازها، گاز مایع، حلال‌ها و … استفاده می شود. در این مقاله از سرچینجا، به طور کامل این دستگاه را مورد بررسی قرار خواهیم داد و به ویژگی‌های آن خواهیم پرداخت، پس با ما همراه باشید.
پمپ دیافراگمی چیست؟
پمپ دیافراگمی نوعی از پمپ جابجایی مثبت (PD) است. این نوع پمپ ها به طور کلی دارای دو محفظه پمپاژ است که به طور متناوب با حرکت دیافراگم های انعطاف پذیر سیال را مکش و تخلیه می کتند. هوای فشرده به طور متناوب به محفظه های هوا در طرف مقابل دیافراگم ها وارد شده و از آن خارج می شود تا عمل پمپاژ ایجاد شود.
طرز کار پمپ دیافراگمی پنوماتیک
در طراحی این پمپ‌ها از دو کانال موازی برای جابجایی سیال استفاده شده است. هر کدام از این کانال‌ها دارای یک محفظه نسبتاً بزرگ با نصب صفحه دیافراگمی هستند. صفحات دیافراگمی کل فضای داخل محفظه را پوشانده است و آن را به دو بخش کاملاً ایزوله شده جدا می‌کند. یک سمت صفحه دیافراگمی در مجاورت عبور سیال قرار دارد و سمت دیگر آن به مجرای تغذیه هوای فشرده برای کنترل عملکرد پمپ متصل است.
این محفظه دیافراگمی در موازات هم نصب شده‌اند؛ اما عملکردی در زمانبندی متفاوت دارند. از یک شیر کنترل هوای فشرده برای جابه‌جایی صفحات دیافراگمی در دو سیکل کاری استفاده شده است. این شیر در هر سیکل کاری هوای فشرده را به سمت مجرای یکی از دیافراگم‌ها می‌فرستد. حضور هوای فشرده باعث انقباض دیافراگم شده و قطع شدن آن در نیم سیکل دوم باعث انبساط دیافراگم می‌شود. این حرکت ارتجاعی صفحه دیافراگمی با قطع و وصل شدن هوای فشرده باعث ایجاد مکش در سمت سیال خواهد شد. لذا با هر بار قطع شدن هوای فشرده، هر محفظه دیافراگمی مقداری از سیال را مکش می‌نماید و سپس با وصل شدن هوای فشرده، این سیال مکیده شده را در مدخل خروجی پمپ با فشار زیاد پمپاژ می‌کند.
از آنجا که هر پمپ دیافراگمی پنوماتیک دارای دو عدد محفظه مکش سیال است و این دو در نیم سیکل‌های متفاوت کار میکنند، در هر لحظه پمپاژ سیال انجام می‌شود. زیرا یکی از محفظه‌ها در حال مکیدن و همزمان محفظه دیگر دیافراگمی در حال پمپاژ سیال است. البته برای آنکه سیال مکیده شده در سیکل‌های دوم باز پس فرستاده نشوند، در طراحی عملکرد پمپ دیافراگمی پنوماتیک از شیرهای یکطرفه زبانه‌ای، توپی و یا سوپاپی استفاده می‌شود. این شیرها مانع از بازگشت سیال در حد فاصل مکش تا پمپاژ پمپ می‌شوند.
مزایای پمپ دیافراگمی
پمپ AODD دارای مزایا و ویژگی‌های خاصی است که تمام این موارد عملکرد عالی این پمپ را در بر خواهد داشت. در زیر به تعدادی از این ویژگی‌های AODD اشاره خواهیم کرد:
- قابلیت حمل و نقل آسان
- قابلیت نصب در فضاهای مختلف
- تنظیم دبی و فشار پمپ با توجه به فشار هوا
- قابلیت مکش مناسب از هر مخزنی
- استفاده از پمپ به صورت خشک
- قابلیت استفاده در سه حالت بالاتر یا پایین‌تر از سیال و یا غوطه ور شدن در سیال
- توان بسیار زیاد مکش
- قابلیت استفاده در محیط‌هایی با قابلیت اشتعال و انفجار
- قابلیت استفاده در محیط‌های بسته به دلیل ایجاد نکردن حرارتی از خود
محدودیت و معایب پمپ دیافراگمی چیست؟
راندمان و پایداری یک پمپ دیافراگمی به منبع هوای فشرده آن بستگی دارد. منبع هوای فشرده باید با فشار یکسان یا بالاتر از سیالی که قرار است پمپ شود باشد. این تمایل به محدود کردن استفاده از پمپ دیافراگمی به کاربردهای فشار پایین (معمولاً ۱۲۰psi) دارد. سرعت پمپاژ توسط فشار تفاضلی جریان هوا و سیال پمپ شده تعیین می شود. افزایش فشار منبع هوای فشرده یا کاهش فشار سیال پمپ شده باعث افزایش سرعت پمپاژ می شود. اگرنیاز به جریان ثابت داشته باشید، ممکن است لازم باشد که جریان اضافه و کنترل فشار اعمال شود.
سیستم توزیع هوا نیروی برای پمپاژ پمپ دیافراگمی را فراهم می کند. اجزای نسبتا ارزان، ساده و نگهداری آسان است. با این حال، در برخی از محیط‌های گیاهی، ممکن است نیاز به فیلتر کردن هوای خروجی برای جذب آلاینده‌هایی مانند روغن باشد.
یخ زدگی و هوای زیر صفر می تواند در سیستم های توزیع هوا با طراحی ضعیف مشکل ایجاد کند. تهویه مداوم هوا باعث خنک شدن می شود و در موارد شدید می تواند منجر به تجمع یخ در اطراف دریچه هوا یا داخل سیستم توزیع شود. این مشکل را می توان با اجتناب از انقباضات، کاهش رطوبت هوای فشرده، نصب بخاری یا با کاهش فشار منبع هوای فشرده به حداقل رساند.
عمل چرخه ای دیافراگم باعث ایجاد پالس هایی در تخلیه می شود که سیال در مرحله فشرده سازی شتاب می گیرد و در مرحله مکش کند می شود. پالس در یک پمپ دیافراگمی با استفاده از دو سیلندر که یکی در فاز تراکم و دیگری در مکش است کاهش می یابد. با این حال، نوعی میرایی یا صاف کردن اغلب در پایین دست استفاده می شود. تپش می تواند باعث ایجاد ارتعاشات مخرب در سیستم تخلیه شود و اتصال انعطاف پذیر در خروجی پمپ احتمال شل شدن اتصالات و نشتی را کاهش می دهد.
پمپ های دیافراگمی همچنین می توانند پر سر و صدا باشند، نه تنها به دلیل ارتعاشات ناشی از عملکرد پالس، بلکه به دلیل تهویه مداوم دریچه های هوا. صدای هوا را می توان با نصب یک صدا گیر روی خط دریچه هوا کاهش داد.
انواع بدنه پمپ دیافراگمی پنوماتیک
پمپ دیافراگمی پنوماتیک برای جابجایی سیالات خاص و خطرناک و حتی سمی طراحی شده است. این پمپ‌ها بدون حضور مکانیکال سیل طراحی شده‌اند. لذا احتمال نشتی سیال در آنها ناچیز است که کاملاً مناسب جابجایی سیالات خاص و خطرناک است. البته این سیالات خواص فیزیکی و شیمیایی ویژه‌ای نیز دارند. لذا مهم است که بدنه پمپ متناسب با نوع سیال طراحی شده باشد. انواع پوسته پمپ دیافراگمی پنوماتیک برای جابه‌جایی انواع سیالات صنعتی به قرار زیر هستند.
- بدنه آلومینیومی مناسب پمپاژ سیالات عمومی
- بدنه پلیمری ساخته شده از پلی پروپیلن مناسب برای پمپاژ سیالات اسیدی و بازی
- بدنه استنلس استیل مناسب برای جابجایی سیالات بهداشتی و یا سیالات خورنده
- بدنه استال مناسب برای پمپاژ سیالات آتش‌زا و انواع حلال‌ها
- بدنه کانیار مناسب برای پمپاژ عموم سیالات خطرناک شیمیایی
- بدنه چدنی مناسب برای پمپاژ سیالات ساینده با ذرات جامد
ویژگی پمپ دیافراگمی
در AODD توان مصرفی و میزان هوای مصرفی ارتباط دارد. اگر دبی خروجی در حد صفر باشد حجم هوا در کمترین میزان خود خواهد رسید. در عوض اگر دبی در حداکثر باشد، حجم هوا هم بیشترین مقدار خود را دارد. ویژگی و مزیت اینگونه کارکرد باعث می‌شود جریان خروجی پمپ در تمام حالت‌ها قابل استفاده است. البته تعمیر پمپ آبرسانی از این جنس، در صورت استفاده درست بسیار کم انجام می‌شود که به عنوان یک مزیت به حساب می‌آید.
جنس شیر یکطرفه پمپ دیافراگمی
شیر یک طرفه همانطور که گفته شد در پمپ‌های دیافراگمی بسیار با اهمیت است. انواع مختلف شیر یکطرفه برای انتقال و جابجایی مواد و سیالات مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. این پمپ حتی قابلیت انتقال مواد ساینده و اسلاری را دارد. برای بیشتر کردن مقاومت در برابر خوردگی و سایش، یک لایه پلاستیک ضخیم روی فلز آن قرار داده شده است. از مواد الاستوری نیز در ساخت شیرهای یک طرفه استفاده می‌شود.
