تعریف پمپ دیافراگمی
بهطور کلی، پمپ دیافراگمی انرژی مکانیکی را از یک منبع خارجی دریافت کرده و به سیالی که از آن عبور میکند منتقل مینماید. البته این امکان وجود دارد که همراه با مایع و گاز، مواد جامد نیز در سیال وجود داشته باشد؛ بنابراین در این مقاله از واژه «سیال» بهجای «مایع» استفاده میشود.
از پمپ دیافراگمی برای انتقال سیال به یک ارتفاع هندسی مشخص، حرکت سیال در مدارهای مختلف و سیستمهای لولهکشی و بهطور کلی انتقال سیال از یک نقطه به نقطه دیگر استفاده میشود.
ویژگیهای مدارهای مختلف و همچنین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی سیال، از جمله ویسکوزیته یا گرانروی، وزن مخصوص، دما، میزان خورندگی، وجود ذرات و اجسام ناخالص و همچنین گازهای همراه با سیال، در کنار میزان دبی و فشار موردنیاز، موجب شده است که انواع مختلف پمپها با ساختمان و نحوه عملکرد متفاوت طراحی و تولید شوند.
مکانیزم انتقال انرژی به سیال در انواع مختلف پمپها متفاوت است؛ بنابراین نمیتوان یک تئوری جامع و یکسان را برای تمامی انواع پمپها به کار برد.
تقسیمبندی پمپها
با توجه به موارد فوق، پمپها را میتوان بر اساس عوامل مختلفی تقسیمبندی کرد. این تقسیمبندی میتواند بر مبنای نوع کاربرد، ساختمان داخلی، نحوه انتقال انرژی به سیال و همچنین نوع سیال عبوری انجام شود.
یکی از متداولترین روشهای تقسیمبندی پمپها، تقسیمبندی بر اساس نحوه انتقال انرژی به سیال است. در این روش، پمپها به دو دسته اصلی تقسیم میشوند:
دسته اول: پمپهای دینامیکی
در پمپهای دینامیکی، انتقال انرژی از پمپ به سیال بهصورت پیوسته و دائمی انجام میشود. این دسته از پمپها را پمپهای دینامیکی مینامند.
دسته دوم: پمپهای جابجایی مثبت
در پمپهای جابجایی مثبت، انتقال انرژی به سیال بهصورت متناوب انجام میشود. این پمپها به نام پمپهای جابجایی مثبت شناخته میشوند.
با توجه به این نوع تقسیمبندی، جایگاه پمپهای دیافراگمی در گروه پمپهای جابجایی مثبت مشخص میشود. پمپهای رفتوبرگشتی (Reciprocating Pumps) نیز از قدیمیترین انواع پمپها به شمار میروند.
پمپهای رفتوبرگشتی (Reciprocating Pumps)
در پمپهای رفتوبرگشتی، حرکت چرخشی میللنگ به حرکت رفتوبرگشتی پیستون در داخل سیلندر تبدیل میشود. با حرکت پیستون به سمت عقب، در داخل سیلندر مکش ایجاد شده و در نتیجه سیال از طریق شیر ورودی وارد سیلندر میشود.
با حرکت پیستون به سمت جلو، شیر ورودی بسته شده و سیال از طریق شیر خروجی به خارج هدایت میشود. شیرهای ورودی و خروجی یکطرفه هستند و بهگونهای طراحی شدهاند که در مراحل رفتوبرگشت پیستون، از برگشت سیال به سمت قسمت کمفشار جلوگیری کنند.
اگر بهجای پیستون، پلانجر در داخل سیلندر حرکت رفتوبرگشتی داشته باشد، به آن «پمپ پلانجری» گفته میشود. چنانچه پلانجر، دیافراگم را به حرکت درآورد، پمپ از نوع دیافراگمی خواهد بود.
در پمپهای یکطرفه، تنها از یک طرف پیستون برای پمپاژ استفاده میشود؛ در حالی که در پمپهای دوطرفه، از هر دو طرف پیستون استفاده میگردد.
تفاوت پیستون و پلانجر
پیستون و پلانجر از نظر ساختمان و نحوه آببندی با یکدیگر تفاوت دارند. در پیستون، طول قسمت سر پیستون کوتاهتر از مسافتی است که پیستون طی میکند، در حالی که طول پلانجر بیشتر از طول مسیر حرکت آن است.
همچنین در پیستون، رینگ پیستون یا درزبند (Piston Ring) که برای آببندی بین پیستون و سیلندر استفاده میشود، روی بدنه پیستون قرار داشته و همراه آن حرکت میکند. در مقابل، در پلانجر، درزبند روی سیلندر قرار دارد و ثابت است.
پمپهای دیافراگمی در صنایع
استفاده از پمپ دیافراگمی در صنایع مختلف اهمیت بالایی دارد؛ زیرا نمیتوان برای انتقال هر نوع سیال از یک پمپ مشابه استفاده کرد. برخی سیالات به دلیل ماهیت شیمیایی، خورندگی، دما، ویسکوزیته یا وجود ذرات جامد میتوانند موجب آسیب به اجزای پمپ و کاهش عملکرد سیستم شوند.
به همین دلیل، انتخاب پمپ باید با توجه به مشخصات سیال و شرایط کاری انجام شود تا جنس بدنه، دیافراگم، شیرها و سایر قطعات در برابر سیال مقاومت کافی داشته باشند و از خوردگی، خرابی و کاهش عمر مفید پمپ جلوگیری شود.
در ادامه این مقاله، نحوه انتخاب پمپ دیافراگمی مناسب بر اساس نوع سیال، شرایط کاری و سایر پارامترهای موردنیاز بهطور کامل بررسی خواهد شد.
