آیا پمپ دیافراگمی پاسخگوی نیازهای صنایع با استانداردهای بالا است؟

پمپ‌های دیافراگمی در صنایع گوناگونی از جمله پتروشیمی، نفت و گاز، صنایع غذایی، دارویی، رنگ‌سازی، شیمیایی، کاشی و سرامیک، کاغذسازی و سلولز کاربرد دارند. در صنعت پزشکی نیز از این پمپ‌ها در دستگاه‌های دیالیز کلیه، تأمین خون مصنوعی و تحویل دقیق داروها استفاده می‌شود. در صنعت کاغذسازی و سلولز نیز برای جابجایی مخلوط‌ها، چسب‌ها و مواد شیمیایی مورد استفاده در تولید کاغذ به کار می‌روند.

چرا پمپ های وکیوم دیافراگمی محبوب هستند؟

یکی از ویژگی‌های برجسته پمپ دیافراگمی، توانایی آن در پمپاژ انواع سیالات با ویسکوزیته و چگالی متفاوت است. از سیالات رقیق مانند آب گرفته تا مواد بسیار غلیظ و چسبناک، پمپ‌های دیافراگمی به راحتی از پس پمپاژ آن‌ها برمی‌آیند. همچنین، این پمپ‌ها قادر به انتقال سیالات حاوی ذرات جامد و حتی سیالات خورنده هستند. در کنار ساختار ساده و بدون نیاز به آب‌بندی مکانیکی یا هواگیری، توان مکش بالا، عمر طولانی و هزینه‌های نگهداری پایین باعث شده است تا این پمپ به شدت میان صنایع مختلف مورد توجه قرار گیرد.

از دیگر مزایای پمپ‌های دیافراگمی می‌توان به قابلیت خشک‌کاری، خودپرایمینگ بودن، عدم نیاز به روغن‌کاری و امکان کنترل دقیق دبی اشاره کرد. برندهای معتبر تولیدکننده پمپ دیافراگمی شامل Fluimac، Debem، Graco، Yamada، Aro، Dia و Pomkar هستند. علاوه بر این، شرکت‌های ایرانی نیز پمپ‌های دیافراگمی با کیفیت تولید می‌کنند.

پمپ‌های دیافراگمی به صورت خودمکشی عمل می‌کنند و برخی از آنها قادر به مکش از عمق تا ۸ متر هستند. این پمپ‌ها برای استفاده در مناطق خطرناک مناسب بوده و حتی می‌توانند زیر آب کار کنند. قابلیت کارکرد خشک و نصب مستغرق در داخل مخزن از دیگر ویژگی‌های آنهاست. برخی از مدل‌ها مانند پمپ‌های دیافراگمی Fluimac سایز ¼ قادر به مکش از عمق ۳ متر و در سایزهای بزرگتر قادر به مکش از عمق ۵ متر بدون نیاز به هواگیری هستند و با هواگیری این مقدار به ۹.۸ متر برای تمامی سایزها می‌رسد. این پمپ‌ها می‌توانند بدون نیاز به پیش‌مکش کار کنند، در شرایط خشک عملیات دهند و با انواع مواد شیمیایی سازگار باشند. اگرچه پمپ دیافراگمی می‌تواند خشک کار کند، اما باید از کارکرد طولانی مدت در این حالت جلوگیری شود. همچنین، از آنجایی که این پمپ‌ها دمای محیط اطراف خود را بالا نمی‌برند، می‌توان از آنها در محیط‌های بسته نیز استفاده کرد.

❞  قطعات متحرک این پمپ‌ها با سیال پمپاژ شده در تماس مستقیم نیستند که این امر موجب کاهش اصطکاک قطعات و کاهش نیاز به تعمیرات می‌شود. ❝

انواع مختلف پمپ دیافراگمی کدامند و کدام نوع پرکاربردتر است؟ 

پمپ‌های دیافراگمی انواع مختلفی دارند که هر کدام برای کاربردهای خاصی طراحی شده‌اند. از جمله این انواع می‌توان به پمپ‌های دیافراگمی الکتریکی، دستی (شامل اهرمی و پیستونی)، بادی (پنوماتیک) و دوزینگ اشاره کرد. در میان این دسته‌ها، پمپ‌های دیافراگمی بادی یا پنوماتیک به دلیل سادگی طراحی، قابلیت اطمینان بالا و سهولت استفاده، پرکاربردترین نوع محسوب می‌شوند و در سایزهای مختلف از ۳/۸ اینچ تا ۳ اینچ (و حتی در شرایط خاص تا ۶ اینچ) تولید می‌شوند.

پمپ دوزینگ دیافراگمی چیست و چه کاربردی دارد؟

نوع دیگری از پمپ‌های دیافراگمی، پمپ دوزینگ دیافراگمی است که برای تزریق دقیق و کنترل‌شده‌ی یک سیال به سیالی دیگر یا بستری دیگر استفاده می‌شود. این پمپ‌ها قادرند دوز مشخصی از سیال را با دقت بالا جابجا کنند و در صنایعی که نیاز به اختلاط دقیق مواد یا افزودن مقدار مشخصی از یک ماده به فرآیند وجود دارد، کاربرد فراوانی دارند.

پمپ دیافراگمی الکتریکی چیست و چه زمانی استفاده می‌شود؟

پمپ دیافراگمی الکتریکی از یک الکتروموتور برای حرکت دیافراگم استفاده می‌کند. این نوع پمپ در شرایطی که دسترسی به کمپرسور هوا برای تأمین هوای فشرده وجود ندارد، گزینه‌ی مناسبی است. به این ترتیب، با استفاده از نیروی برق، عملکرد مشابه پمپ‌های بادی را ارائه می‌دهد.

پمپ دیافراگمی ضد انفجار چیست؟

پمپ دیافراگمی ضد انفجار (EX) برای استفاده در محیط‌های با خطر انفجار طراحی شده است. این پمپ‌ها به دلیل عدم وجود سیل مکانیکی و استفاده از هوای فشرده، ایمنی بسیار بالایی دارند. پمپ‌های دیافراگمی ضد انفجار معمولاً دارای استاندارد ATEX هستند که نشان‌دهنده‌ی قابلیت ضد انفجار بودن آن‌هاست. به همین دلیل، این نوع پمپ‌ها در صنایعی مانند پالایشگاه‌ها، پتروشیمی و صنایع نفتی برای انتقال سیالات قابل اشتعال به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند و از بروز حوادث ناشی از انفجار جلوگیری می‌کنند.

پمپ‌های دیافراگمی به دلیل طراحی خاص خود، مزایای متعددی نسبت به پمپ‌های روغنی دارند. این پمپ‌ها معمولاً نشتی کمتری داشته و قادر به جابجایی مایعات خورنده و سمی بدون خطر آلودگی هستند. همچنین، به دلیل قطعات متحرک کمتر در تماس مستقیم با مایع، نیاز به نگهداری کمتری دارند. قابلیت خودمکشی این پمپ‌ها امکان مکش سیالات از ارتفاعات پایین را فراهم کرده و به راحتی می‌توانند سیالات غلیظ و ویسکوز را منتقل کنند. جریان ثابت و دقیق ارائه شده توسط این پمپ‌ها، آنها را برای صنایعی مانند صنایع غذایی، دارویی و شیمیایی که دقت در انتقال سیالات اهمیت بالایی دارد، بسیار مناسب می‌سازد. وزن کمتر و حمل آسان‌تر از دیگر مزایای این پمپ‌ها به شمار می‌رود.

پمپ‌های دیافراگمی چند فازی و چند مرحله‌ای چه تفاوتی دارند؟

در حالی که پمپ‌های دیافراگمی معمولی دارای یک ورودی و یک خروجی هستند، انواع سفارشی آنها با دو ورودی و دو خروجی امکان پمپاژ همزمان دو سیال را فراهم می‌کنند که این ویژگی در سیستم‌های دوزینگ که نیاز به تزریق چند ماده دارند، بسیار مفید است. پمپ‌های دیافراگمی اساساً بدون نشتی طراحی شده‌اند زیرا سیال با مکانیزم محرک تماس ندارد. این طراحی ساده، نگهداری آنها را آسان می‌کند.

 البته در صورت خرابی دیافراگم‌ها ممکن است نشتی رخ دهد و نیاز به تعویض دوره‌ای دیافراگم‌ها طبق توصیه سازنده وجود دارد. این پمپ‌ها بدون نیاز به مکانیکال سیل، ضد انفجار بوده و قابلیت عملکرد در شرایطی مانند حفظ صمیمیت مایعات، جابجایی مواد حساس و عملکرد بدون نیاز به روانکاری را دارند. طراحی ساده، نگهداری آسان، مقاومت در برابر خوردگی و نشت و دقت بالا در انتقال سیالات مختلف از دیگر ویژگی‌های آنهاست. در صورتی که احساس کردید یافتن پمپ وکیوم دو مرحله ای مناسب برای نیازهای خاص شما ممکن است پیچیده به نظر برسد، با یک متخصص در این باره مشورت کنید.

پمپ دیافراگمی پنوماتیک بشکه‌کش چیست و چه کاربردی دارد؟

پمپ دیافراگمی پنوماتیک بشکه‌کش نوع خاصی از پمپ‌های بادی است که به طور ویژه برای تخلیه و انتقال سیالات از داخل مخازن و بشکه‌ها طراحی شده است. این پمپ‌ها قادر به مکش سیالات از ارتفاع تا ۸ متر هستند و برای انتقال مواد از بشکه‌ها و مخازن به سایر بخش‌های فرآیند مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ساختار و اجزای پمپ دیافراگمی، مواد ساخت و ویژگی‌های آنها

پمپ‌های دیافراگمی از اجزای مختلفی تشکیل شده‌اند که هر کدام نقش حیاتی در عملکرد پمپ ایفا می‌کنند و از مواد گوناگونی ساخته می‌شوند تا با شرایط کاری و نوع سیال سازگار باشند. در برخی موارد خاص، مانند سر پمپ، اتصالات، رابط شلنگ، دریچه و توپی گاز، از موادی مانند PTFE و FFPM (Perfluoroelastomer) استفاده می‌شود که مقاومت شیمیایی و حرارتی بسیار بالایی دارند و برای کاربردهای خاص با سیالات بسیار خورنده یا دماهای بالا مناسب هستند. به طور کلی، انتخاب مواد مناسب برای قطعات پمپ دیافراگمی بستگی به نوع سیال، شرایط کاری و کاربرد مورد نظر دارد و باید با دقت انجام شود تا عملکرد بهینه و طول عمر پمپ تضمین شود.

 اجزای اصلی این پمپ‌ها عبارتند از:

بدنه پمپ: بدنه، ساختار اصلی و نگهدارنده سایر قطعات است و معمولاً از موادی مانند پلی‌پروپیلن (PP)، استنلس استیل (SS)، آلومینیوم (Al) یا پلی وینیلیدین فلوراید (PVDF) ساخته می‌شود. انتخاب جنس بدنه بستگی به نوع سیال و شرایط محیطی دارد. برای مثال، استنلس استیل برای کاربردهای بهداشتی و صنایع غذایی مناسب است، در حالی که PVDF مقاومت شیمیایی بسیار بالایی در برابر سیالات خورنده دارد.

محفظه داخلی پمپ: این محفظه، فضای داخلی پمپ را تشکیل می‌دهد و دیافراگم‌ها و سایر اجزا در آن قرار می‌گیرند. جنس آن معمولاً مشابه بدنه پمپ است.

اکسچنجر باد (مقسم باد): وظیفه توزیع هوای فشرده به پشت دیافراگم‌ها را بر عهده دارد و معمولاً از فلز یا پلاستیک مقاوم ساخته می‌شود.

دیافراگم: دیافراگم قلب پمپ دیافراگمی است و وظیفه اصلی آن ایجاد مکش و فشار برای انتقال سیال است. این قطعه معمولاً از مواد انعطاف‌پذیری مانند لاستیک (نیتریل، EPDM، وایتون، نئوپرن، هایترل) یا تفلون (PTFE) ساخته می‌شود تا بتواند در برابر تنش‌های ناشی از حرکت سیال مقاومت کند. PTFE مقاومت شیمیایی بسیار بالایی دارد، در حالی که EPDM در برابر حرارت و ازن مقاوم است. در برخی موارد، برای افزایش مقاومت شیمیایی و طول عمر، از دیافراگم با پوشش PTFE یا PTFE اصلاح شده استفاده می‌شود.

توپک‌ها (بال): توپک‌ها قطعات کوچک و کروی شکلی هستند که بین دیافراگم و سیت قرار می‌گیرند و به عنوان شیر یک‌طرفه عمل می‌کنند و جریان سیال را کنترل می‌کنند. این قطعات معمولاً از مواد سخت و مقاوم مانند فولاد ضد زنگ، زیرکونیوم یا سرامیک ساخته می‌شوند.

سیت (نشیمنگاه): سیت قطعه‌ای است که توپک روی آن قرار می‌گیرد و وظیفه آب‌بندی محفظه پمپ و جلوگیری از نشتی سیال را بر عهده دارد. جنس آن معمولاً مشابه توپک‌ها است.

شفت و میل لنگ: این قطعات نیروی چرخشی را از منبع تغذیه (موتور الکتریکی یا پنوماتیک) به دیافراگم منتقل می‌کنند و معمولاً از فولاد ساخته می‌شوند.

فنرهای دیافراگم: فنرهایی هستند که نیروی لازم برای بازگشتن دیافراگم به حالت اولیه پس از هر کورس را ایجاد می‌کنند و معمولاً از فولاد فنری ساخته می‌شوند.

سوپاپ‌های مکش و تخلیه: این سوپاپ‌ها، سوپاپ‌های یک طرفه‌ای هستند که وظیفه آنها کنترل جریان سیال ورودی و خروجی پمپ است و معمولاً از مواد سخت و مقاوم مانند فلز ساخته می‌شوند.

اورینگ‌ها و واشرها: این قطعات بین اجزای مختلف پمپ قرار می‌گیرند تا از نشتی سیال جلوگیری کنند و معمولاً از مواد لاستیکی یا پلاستیکی ساخته می‌شوند.

بشقاب‌های نگهدارنده دیافراگم: این قطعات، دیافراگم را در جای خود نگه می‌دارند و از آن در برابر فشارهای ناشی از حرکت سیال محافظت می‌کنند و معمولاً از مواد سخت و مقاوم مانند فلز ساخته می‌شوند.

ورودی و خروجی پمپ: محل ورود و خروج سیال به پمپ هستند و جنس آن‌ها معمولاً مشابه بدنه پمپ است.

قسمت ورودی هوای فشرده (باد): محل اتصال شلنگ هوای فشرده به پمپ است.

پالسن دمپنر (یکنواخت کننده جریان): برای کاهش یا حذف نوسانات جریان سیال در پمپ‌های دیافراگمی استفاده می‌شود و با تعدیل نوسانات فشار، جریان یکنواخت‌تری ایجاد می‌کند.

سیستم تنظیم کورس: برای تنظیم دقیق میزان جابجایی دیافراگم و کنترل دبی و فشار خروجی به کار می‌رود و معمولاً از سیستم‌های مکانیکی یا الکترونیکی بهره می‌برد.

مکانیزم عملکرد مشخصات فنی و محدوده کاری

مکانیزم عملکرد پمپ دیافراگمی بر اساس حرکت رفت و برگشتی دیافراگم‌ها و ایجاد اختلاف فشار در محفظه پمپ استوار است. با حرکت دیافراگم به سمت بالا، حجم محفظه افزایش یافته و فشار کاهش می‌یابد. این کاهش فشار باعث مکش سیال از طریق شیر ورودی به داخل محفظه می‌شود. سپس با حرکت دیافراگم به سمت پایین، حجم محفظه کاهش و فشار افزایش می‌یابد و سیال از طریق شیر خروجی به بیرون پمپ هدایت می‌شود. این چرخه به طور مداوم تکرار شده و جریان پیوسته‌ای از سیال را ایجاد می‌کند.

محدودیت‌ها و چالش‌ها فنی پمپ دیافراگمی چیست؟

پمپ‌های دیافراگمی با وجود کاربردهای گسترده، دارای محدودیت‌ها و چالش‌هایی نیز هستند که در انتخاب و استفاده از آن‌ها باید در نظر گرفته شوند. این پمپ‌ها می‌توانند دبی‌های متنوعی از چند لیتر تا صدها متر مکعب در ساعت را پوشش دهند و فشار کاری آن‌ها معمولاً تا ۲۰ بار است، اما انواع خاصی تا ۳۵۰ بار نیز موجود است. محدوده دمای کاری معمولاً تا ۱۲۰ درجه سانتی‌گراد بوده و قادر به پمپاژ سیالات با ویسکوزیته بالا تا ۱۰۰,۰۰۰ سانتی‌پواز هستند. به طور مشخص‌تر، محدوده کاری این پمپ‌ها شامل حداکثر دبی ۱۰۴۱ لیتر بر دقیقه یا ۶۲ متر مکعب بر ساعت، حداکثر فشار ۸ بار و حداکثر هد ۸۰ متر است و در سایزهای مختلف از ۱/۴ تا ۳ اینچ موجود هستند. فشار هوای مورد نیاز برای راه‌اندازی آن‌ها نیز حداکثر ۸ بار است.

عملکرد پمپ دیافراگمی به چه عواملی بستگی دارد؟ 

عملکرد پمپ دیافراگمی به عوامل مختلفی از جمله منبع هوای فشرده بستگی دارد و راندمان و پایداری آن مستقیماً تحت تأثیر کیفیت و پایداری این منبع است. این پمپ‌ها معمولاً برای کاربردهای فشار پایین (تا ۱۲۰psi) استفاده می‌شوند و سرعت پمپاژ توسط فشار تفاضلی جریان هوا و سیال تعیین می‌شود. توان مصرفی و میزان هوای مصرفی پمپ نیز با دبی و خروجی پمپ ارتباط مستقیم دارد. دبی و NPSH (ارتفاع خالص مکش مثبت) فشار خروجی بر اساس فشار هوای فشرده تعیین می‌شود و هد تأثیری در آن ندارد. منحنی عملکردی این پمپ‌ها شباهت زیادی به منحنی پمپ‌های سانتریفیوژ دارد و درصد راندمان آن‌ها بسیار بالاست و تا ۹۷% می‌رسد.

چه مشکلاتی ممکن است در عملکرد پمپ دیافراگمی رخ دهد و چگونه می‌توان آن‌ها را حل کرد؟

مشکلات رایج در عملکرد پمپ دیافراگمی شامل خرابی دیافراگم، گرفتگی دریچه‌ها و نشتی است که با بازرسی منظم، تمیزکاری و تعویض قطعات فرسوده و تنظیم صحیح فشار هوا قابل حل هستند. یخ‌زدگی نیز می‌تواند در سیستم‌های توزیع هوا مشکل ایجاد کند که با راه‌حل‌هایی مانند کاهش رطوبت هوای فشرده، نصب بخاری، کاهش فشار درون مخزن باد یا استفاده از درایر و هیتر قابل پیشگیری است. یکی از معایب قابل توجه این پمپ‌ها، خروجی سیال با جریان نوسان‌دار است که در صورت نیاز به جریان یکنواخت می‌تواند مشکل‌ساز باشد.

مشکلات صوتی و ارتعاشی نیز از دیگر چالش‌های پمپ‌های دیافراگمی هستند. این پمپ‌ها می‌توانند پر سر و صدا باشند که با نصب صداگیر (مافلر) می‌توان صدا را کاهش داد. عمل چرخه‌ای دیافراگم باعث ایجاد پالس در تخلیه می‌شود که نیاز به میرایی دارد. برای کاهش لرزش می‌توان از لرزه‌گیر یا پالسیشن دمپر در خروجی پمپ‌های بادی استفاده کرد.

نگهداری پمپ دیافراگمی شامل بررسی متناوب اتصالات، بازدید دوره‌ای دیافراگم‌ها، جلوگیری از کارکرد خشک طولانی مدت و شستشوی محفظه داخلی پس از هر بار استفاده است. در صورت لزوم، استریل کردن پمپ نیز توصیه می‌شود. تعمیرات شامل بررسی و تعویض قطعات آسیب دیده مانند دیافراگم‌ها، توپک‌ها، سیت و اکسچنجر می‌شود. در نصب این پمپ‌ها باید به نوع کانکشن ورودی و خروجی پمپ (مانند فلنجی و رزوه‌ای NPT) توجه کرد. این پمپ‌ها می‌توانند همراستا یا بالاتر از سطح سیال نصب شوند و نیازی به هواگیری ندارند و امکان نصب به صورت غوطه‌ور نیز وجود دارد.