دوزینگ پمپ

دوزینگ پمپ یا همان پمپ تزریق از خانواده پمپ های جابجایی مثبت رفت و برگشتی می باشد. این پمپ ها برای انتقال میزان مشخصی از مایعات و مواد شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرند. این مایعات شامل انواع مواد ضد عفونی کننده مثل کلر ، اسید ها ، آنتی اسکالانت ( مواد ضد رسوب ) ، طعم دهنده ها و افزودنی ها در صنایع غذایی و نوشیدنی ، منعقد کننده ها ( فلوکولانت ) در تصفیه فاضلاب ، مواد شیمیایی و … می باشند. پمپ های تزریق ( دوزینگ پمپ ها ) دارای دو پارامتر اصلی فشار و دبی می باشند. معمولا در این پمپ ها فشار ثابت و دبی توسط کورس رفت و برگشت پیستون یا دیافراگم تنظیم می شود. این کورس بصورت دستی توسط پیچ میکرومتری ( ولوم ) یا به صورت اتوماتیک توسط پراب ها و تابلو فرمان کنترل می شود. جنس هد ، دیافراگم و پیستون در دوزینگ پمپ ها Dosing pumps متناسب با نوع مایع پمپ شونده انتخاب می شود. قسمت هد معمولا از جنس پلی پروپیلن PP ، پی وی سی PVC ، کاینار PVDF ، استنلس استیل 304 و 316 ساخته می شود و قسمت دیافراگم از تفلون PTFE یا لاستیک طبیعی NBR می باشد.

دوزینگ پمپ ها Metering pumps به لحاظ مکانیزم تراکم در مدل های پیستونی ، پلانجری و دیافراگمی طراحی و ساخته می شوند. همچنین این پمپ ها بر اساس مولد انتقال قدرت در نوع های موتور دار یا سلونوئیدی موجود می باشند که در ادامه به معرفی هر یک می پردازیم.

دورزینگ پمپ سلونوئیدی کاملا از پلیمر ساخته شده و معمولا برای جابه جایی سیالات با دما و ویسکوزیته پایین مورد استفاده قرار می گیرد. در واقع سلونوئید سیم لوله یا هسته ی آهنی است که دور تا دور آن را سیم پیچی کرده اند. به این مجموعه مگنت نیز می گویند که وظیفه ی آن به حرکت در آوردن شفت است. شفت به دیافراگم متصل بوده که با حرکت رفت و برگشتی خود موجب پمپاژ سیال می گردد. حداکثر فشار پمپ های سلونوئیدی 20 بار و حداکثر دبی خروجی آنها 100 لیتر بر ساعت می باشد.

به منظور درک بهتر از طرز کار دوزینگ پمپ های دیافراگمی موتور دار در آغاز به معرفی اجزای اصلی آنها می پردازیم: این مدل از دوزینگ پمپ ها از الکتروموتور ، گیربکس و دیافراگم تشکیل شده اند. گیربکس حرکت دورانی الکتروموتور را به حرکت رفت و برگشتی تبدیل کرده و سپس به دیافراگم منتقل می کند. با حرکت رفت و برگشتی دیافراگم عمل مکش و تخلیه مایع اتفاق می افتد.

دوزینگ پمپ های پیستونی از خانواده پمپ های جابجایی مثبت موتور دار به شمار می آیند. در این پمپ ها چرخش بادامک خارج از مرکز، باعث حرکت رفت و برگشتی پیستون می شود. با حرکت پیستون به سمت عقب مکش صورت می گیرد و محفظه سیلندر از مایع پر شده و در ادامه با حرکت پیستون به سمت جلو ، مایع به قسمت خروجی هدایت می شود. شیرهای ورودی و خروجی این پمپ ها از نوع یکطرفه هستند. این شیر ها به گونه ای طراحی شده اند که در هنگام مکش و تراکم پیستون از ورود سیال به قسمت کم فشار و بلعکس جلوگیری می کنند.

دوزینگ پمپ های پیستونی با توجه به حذف دیافراگم استهلاک کمتر و طول عمر بیشتری در مقایسه با مدل های دیافراگمی دارند. متریال دوزینگ پمپ های پیستونی باید متناسب با نوع سیال و دمای آن انتخاب شود که می تواند از جنس های SS  ، PP ،PVC  وPVDF  باشد. دوزینگ پمپ های پیستونی مورد استفاده در واحد های پتروشیمی و پالایشگاهی مطابق با استاندارد های API675 و API676 طراحی می شوند.

توجه : با توجه به جابه جایی مثبت بودن دوزینگ پمپ های پیستونی هرگز نباید هنگام کارکرد پمپ ، مسیر خروجی بسته باشد ، زیرا موجب آسیب رسیدن به پمپ ، اتصالات یا سیستم لوله کشی می شود.

این پمپ ها که با نام پمپ شیلنگی یا پمپ غلطکی نیز شناخته می شوند که با چرخش غلطک روی شیلنگ مایع را منتقل می کنند. معمولا از دوزینگ پمپ های پریستالتیک برای فشارهای پایین تا حداکثر 6 بار استفاده می شود. جنس شیلنگ در پمپ های پریستالتیک معمولا از سیلیکون یا سنتوپرن می باشد که با توجه به نوع سیال و دمای آن انتخاب می شود. پمپ های پریستالتیک بیشتر در موارد پزشکی ، آزمایشگاهی ، ماشین های شستشو و تصفیه استخر و … مورد استفاده قرار می گیرند. لازم به ذکر است که نمونه های آزمایشگاهی آنها دارای دقت های بالا در حد میلی لیتر می باشند.

معمولا لوازم جانبی که همراه دوزینگ پمپ ها استفاده می شود شامل موارد زیر است که در ادامه به شرح مختصری از هر یک می پردازیم:

شیراطمینان : از شیر اطمینان در مسیر خروجی مایع استفاده می شود. این شیر بدون دخالت دست و به صورت اتوماتیک باعث تخلیه مقدار مشخصی از مایع می شود تا از افزایش فشار بیش از مقدار تعیین شده جلوگیری نماید. هنگامی که فشار به حالت طبیعی بازگردد، این شیر بسته شده و از خروج سیال جلوگیری می کند.

شیر تزریق : شیر تزریق از نوع یکطرفه است و به منظور جلوگیری از برگشت مایع به پمپ مورد استفاده قرار می گیرد. محل نصب این شیر معمولا بر روی مخازن ذخیره یا خط لوله اصلی می باشد.

صافی : صافی از ورود ذرات جامد به داخل پمپ جلوگیری می کند. محل نصب صافی معمولا در مخزن ذخیره مایع پمپ شونده می باشد.

پالسیشن دمپر یا آکومولاتور : از آنجایی که دوزینگ پمپ ها از دسته پمپ های جابجایی مثبت هستند ، جریان خروجی آنها به همراه پالس بوده و یکنواخت نیست. استفاده از پالسیشن دمپر یا آکومولاتور جریان خروجی را یکنواخت کرده همچنین باعث افزایش عمر پمپ می شود.

دبی : مهم ترین عاملی که برای انتخاب صحیح دوزینگ پمپ ها باید مد نظر داشت دبی (نرخ مایع خروجی) است. برای مثال اگر دوزینگ پمپ برای تزریق کلر در آب استخر استفاده شود و بیش از حد نیاز تزریق صورت گیرد، ممکن است سلامتی شناگران را به خطر بیندازد. بنابراین تنظیم میزان دبی دوزینگ پمپ ها از موارد مهمی است که باید به آن توجه داشت.

فشار : پمپ های تزریق قادر به تولید طیف وسیعی از فشار خروجی هستند. بنابراین می بایست در هنگام خرید دوزینگ پمپ ( متناسب با کاری که می خواهید انجام دهید ) به موضوع فشار خروجی نیز توجه داشته باشید.

خورندگی : برای انتخاب دوزینگ پمپ مناسب ، می بایست میزان خورندگی مایع را در نظر داشته باشید ، زیرا متریال به کار رفته در پمپ تزریق بر اساس مشخصات سیال انتخاب می شود. فرض کنید برای تزریق اسید سولفوریک 80 درصد از دوزینگ پمپ با متریال پلی پروپیلن (PP) استفاده شود. قسمت های هیدرولیکی به مرور زمان دچار خوردگی و آسیب می شوند.

دمای مایع : یکی از موارد مهم در انتخاب متریال پمپ های تزریق موثر دمای مایع می باشد. به طور مثال برای مایعات با دمای بالا معمولا از دوزینگ پمپ های استیل یا PVDF استفاده می کنند.

اشتعال پذیری : جهت تزریق مواد مشتعل یا منفجر شونده به این نکته باید دقت شود که حتما از دوزینگ پمپ های ضد انفجار ( ضد جرقه ) استفاده شود. معمولا این پمپ ها از جنس استیل و داری موتور مطابق با استاندارد ATEX می باشند.

غلظت مایع : معمولا جهت تزریق مایعات رقیق از دوزینگ پمپ های رفت و برگشتی و تزریق مایعات غلیظ از دوزینگ پمپ های اسکرو ( مونو ) استفاده می کنند.