پمپ دیافراگمی

پمپ دیافراگمی چیست؟

پمپ‏ دیافراگمی گونه‌‏ای از پمپ‏‌های جابجایی مثبت و دارای مکانیزم کاری پنوماتیک یا بادی هستند که برای انتقال طیف گسترده‌ای از سیالات در محدوده دبی مختلف استفاده می‏‌شوند. این پمپ‌ها از عملکرد رفت و برگشتی دیافراگم برای پمپاژ سیال استفاده می‏‌کنند. از همین رو در شاخه پمپ‌های جا به جایی مثبت رفت و برگشتی دسته بندی می‌شوند. این پمپ‌ها توانایی انتقال هر نوع سیالی مانند آب، انواع مواد شیمیایی، روغن‏، اسلاری و … را دارند. پمپ‏‌های دیافراگمی بادی بدون آ‏ب‏‌بند، خود مکش و دارای جریان خروجی غیریکنواخت هستند و در دامنه کاری خود، قابلیت تنظیم فشار و دبی را دارند.

عملکرد پمپ دیافراگمی:

رایج‌‏ترین نوع این پمپ‌‏ها، پمپ‏ دیافراگمی دو کاناله می‌باشد که از دو محفظه و دو دیافراگم انعطاف پذیر تشکیل شده‌اند که رفت و برگشت متقابل دارند. دیافراگم‌‏ها با یک شفت به هم متصل هستند و به عنوان عامل حرکت سیال کار می‏‌کنند.

هوای فشرده شده با کمپرسور به وسیله شیر توزیع هوا به پشت دیافراگم شماره یک هدایت می‏‌شود و آن را از قسمت مرکزی دور می‏‌کند، این کار باعث کاهش حجم محفظه یک و افزایش فشار سیال و در نتیجه خروج آن از شیر یک‏طرفه و پمپ می‌‏شود. هم‏زمان هوای پشت دیافراگم شماره دو به جلو رانده می‏‌شود، این عمل باعث افزایش حجم محفظه دو و مکش سیال به داخل پمپ می‏‌شود. وقتی حرکت دیافراگم شماره یک به پایان رسید، حرکت هوا از پشت دیافراگم شماره یک به پشت دیافراگم شماره دو توسط شیر توزیع هوا تغییر می‏‌یابد.

هوای فشرده دیافراگم شماره دو را از قسمت مرکزی دور و دیافراگم شماره یک را به قسمت مرکزی نزدیک می‌‏کند. در قسمت دو، شیر یک ‏طرفه حرکت می‏‌کند و سیال خارج می‌‏شود در حالی که در قسمت یک عکس این اتفاق می‏‌افتد. با اتمام این عمل، دوباره شیر توزیع هوا، هوا را به پشت دیافراگم شماره یک منتقل می‌‏کند و چرخه کامل می‏‌شود. این عمل بسیار شبیه به مکانیزم تنفس انسان است.

شماتیک نحوه عملکرد پمپ دیافراگمی:

1. تخلیه سیال  2. باز بودن شیر توپی و خروج سیال  3. حرکت دیافراگم  4. هوا  5. بسته بودن شیر توپی و منع ورود سیال  6. مکش سیال 

علاوه بر هوا، عامل محرک دیافراگم‌ها در این گونه از پمپ‌ها می‌‏تواند مکانیکی، هیدرولیکی و یا سلونویئدی باشد. در پمپ دیافراگمی مکانیکی، حرکت دیافراگم‌ها با استفاده از یک اتصال مکانیکی رفت و برگشتی ساده انجام می‌‏شود. در گونه هیدرولیکی، مایع تحت فشار با پیستون در یک سیلندر، دیافراگم‌ها را به حرکت در می‌‏آورد. پمپ‏‌های دیافراگمی سلونوئیدی دارای یک موتور الکتریکی هستند که آهنربای سلونوئیدی را کنترل می‏‌کند. هنگامی که فعال می‏‌شود سلونوئید یک نیروی مغناطیسی ایجاد می‌کند که با یک قطعه فلزی فرو مغناطیسی در دیافراگم تعامل می‌کند و باعث انعطاف دیافراگم می‌شود.

اجزاء پمپ دیافراگمی:

دیافراگم‌‏ها به عنوان عامل تعیین کننده عملکرد پمپ‌‏ دیافراگمی در هنگام مکش و پمپاژ سیال، تنش زیادی را باید تحمل کنند. همچنین در برابر خوردگی شیمیایی و دمای سیال باید مقاوم باشند. بنابراین شکل و جنس آن‏‌ها بسیار مهم است. شکل دیافراگم، میزان جریان و فشار پمپ را تعیین می‌‏کند و بازدهی و طول عمر، به شکل آن بستگی دارد.جنس دیافراگم‌ها نیز مانند شکل آن‏‌ها از اهمیت بالایی برخوردار است. با توجه به کاربرد، در جنس‌های مختلفی از قبیل الاستومرها و پلاستیک‌ها ساخته می‏‌شوند که در زیر به توضیح چند مورد از آن‌ها پرداختیم.

1- دیافراگم‌های لاستیکی: از ترکیبات لاستیکی با افزودنی‌های خاص برای بهبود خواص شیمیایی ساخته می‏‌شوند. یکی از متریال‌های به کار رفته برای ساخت این دیافراگم‌ها NBR است که برای پمپاژ مایعات با پایه روغن و نفت مانند بنزین‌های سرب دار، روغن‏‌های سوختی، روغن‌های هیدرولیکی، نفت سفید و … استفاده می‏‌شود.

ماده دیگری که مقاومت خوبی در برابر اسیدها، مواد قلیایی و دمای پایین دارد، EPDM است. دیافراگم‏‌های نئوپرنی (Neoprene) ارزان هستند و کاربرد عمومی دارند و برای پمپاژ اسلاری‏‌های با پایه آب مناسب می‌باشند. وایتون (Viton) نوع دیگری از لاستیک‌‏ها است که برای کارکرد در دمای بالا در ساخت دیافراگم‌‏ها استفاده می‏‌شود. این دیافراگم‌ها برای پمپاژ مایعات خورنده کاربرد دارند.

2- دیافراگم‌های ترموپلاستیکی: این دسته از پلیمرهای ترموپلاستیکی ساخته شده‌‏اند. پلی ‏اورتان یکی از پلیمرهای ترموپلاستیک است و دیافراگم‌های ساخته شده از این جنس کاربرد عمومی دارند. طول عمر و انعطاف پذیری بالا از ویژگی‌‏های این دیافراگم‌ها‏ هستند. هایترل (Hytrel)، پلیمر مناسب دیگری برای ساخت آن‌ها در شرایط کاری سایشی است.

دیافراگم‌‏هایی از جنس سانتوپرن  (Santoprene) مقاومت بالایی در برابر سایش، تنش و خواص اسیدی و قلیایی مواد دارند. از دیافراگم‏‌های تفلونی‏ نیز برای پمپاژ اسیدها وحلال‏‌های خورنده استفاده می‏‌شود.

3- دیافراگم‌های PTFE : این ماده به دلیل مقاومت بالا در برابر درجه حرارت زیاد و عوامل شیمیایی و خورنده در ساخت دیافراگم‏‌ها کاربرد دارد.

بدنه و محفظه پمپ‏ دیافراگمی از جنس‌‏های مختلفی ساخته می‌‏شوند. خصوصیات سیال، میزان فشار و عوامل محیط کار مواردی هستند که برای انتخاب جنس پمپ باید در نظر گرفته شوند. چدن مقاومت کششی بالایی دارد و در برابر سایش دوام می‏‌آورد و برای کار در فشار بالا مناسب است. پلاستیک‌‏ها ارزان قیمت و در برابر عوامل شیمیایی و خوردگی مقاوم هستند. فولادهای ضدزنگ در برابر خوردگی و زنگ زدن مقاومت می‏‌کنند و مقاومت کششی بالاتری نسبت به پلاستیک‌‏ها دارند که مربوط به فشارهای بالا است.

بیشتر بخوانید:  پمپ دنده ای چیست و چگونه کار می کند؟

 از دیگر مواد مورد استفاده در ساخت پمپ‏‌های دیافراگمی می‏‌توان به برنج، برنز، آلومینیوم، سرامیک‌‏ها و آلیاژهای نیکل دار اشاره کرد.

شیرهای یک طرفه در این پمپ‌ها در سه نوع زبانه‌‏ای، توپی و سوپاپی موجود است. شیرهای زبانه‌‏ای قابلیت عبور ذرات جامد بزرگ داخل سیال را دارند و برای پمپاژ اسلاری‏‌ها مناسب هستند و به صورت عمودی آویزان می‏‌شوند. شیرهای توپی به صورت عمودی جریان را از خود عبور می‏‌دهند و کاربرد عمومی دارند. شیرهای سوپاپی اغلب توسط میله‌‏ای با فنر بارگذاری می‌‏شوند و در هر جهتی می‌‏توانند نصب شوند.

با توجه به این‏که بسیاری از این پمپ‌ها برای پمپاژ سیالات ساینده و خورنده کاربرد دارند، شیرآلات آن‏ها باید از فولادهای آلیاژی و ضد زنگ و الاستومرها ساخته شوند یا روکش الاستومری داشته باشند.

نصب پمپ دیافراگمی:

پمپ‏‌ دیافراگمی با توجه به کاربرد، معمولا به سه روش مکش مثبت، غوطه‌‏ور و خود مکش نصب می‌‏شوند که در تصویر زیر نشان داده شده است:

نصب در حالت مکش مثبت: در این حالت سیستم لوله کشی با هد مکش مثبت طراحی شده ‏است. این طریقه نصب بهترین حالت برای مواقعی است که کل سیال باید از مخزن خود تخلیه گردد یا زمانی که سیال لزج باید پمپاژ گردد.

نصب در حالت خود مکش: در این حالت پمپاژ با خلاء ایجاد شده به وسیله پمپ انجام می‏‌گردد.

نصب در حالت غوطه‌‏ور: در این حالت پمپ در سیال غوطه‏‌ور است و همه اجزای سازنده پمپ از جمله بدنه بیرونی با سیال از نظر شیمیایی باید سازگار باشند.

علاوه بر حالت‏‌های گفته شده برای نصب پمپ دیافراگمی، این پمپ ممکن است به صورت پورتابل (سیار) یا معلق هم نصب شود.

مزایا پمپ دیافراگمی:

از مزایای پمپ دیافراگمی می‌‏توان به موارد زیر اشاره کرد:

• کم حجم و سهولت در جابجایی و نصب
• خود مکش از ابتدای راه‌‏اندازی
• قابلیت استارت و راه‌‏اندازی خشک
• عدم نیاز به آب‌‏بندی و روغن‏‌کاری و بدون نشتی در صورت نگه‏داری صحیح
• امکان پمپاژ سیالات از رقیق تا ویسکوز
• قابلیت استفاده برای انتقال سیالات اسلاری ساینده و سیالات شیمیایی خورنده
• امکان پمپاژ پودرهای خشک مخلوط با هوا
• امکان پمپاژ سیالات حساس در برابر تنش برشی
• ضد انفجار و مناسب برای انتقال مواد قابل اشتعال
• قابلیت تنظیم دبی با تنظیم هوای ورودی
• قابلیت کار در محیط‏‌هایی با رطوبت بالا
• بدون تولید حرارت در محیط‏‌های بسته
• تعمیر و نگهدای آسان

معایب پمپ دیافراگمی:

معایب پمپ دیافراگمی عبارت است از:

• محدودیت فشار و دبی
• ناپیوستگی پمپاژ سیال و نوسانی بودن آن
• عمر محدود دیافراگم‌‏ها در اثر تماس با سیالات ساینده و خورنده با دمای بالا

کاربرد پمپ دیافراگمی:

کاربرد پمپ دیافراگمی عبارت است از :

• صنایع شیمیایی برای پمپاژ انواع حلا‏ل‏‌ها، اسیدها، قلیاها، الکل‏‌ها و سیالات حساس به تنش برشی
• صنایع معدنی برای انتقال گل حفاری، کنسانتره‌‏های معدنی و پسماندهای آن و …
• صنایع کاغذ سازی برای انتقال پالپ چوب جهت تولید خمیر کاغذ، سیلیکات سدیم، رنگ، اکسید تیتانیوم و …
• صنایع غذایی و بهداشتی برای انتقال محصولات غذایی مانند سوپ، خامه، شربت، شیر، ماست، طعم دهنده ها، شکلات، خمیر و پمپاژ محصولات بهداشتی مانند مواد شوینده، شامپو، عطر، خمیر دندان و …
• صنایع نفت و گاز برای انتقال انواع محصولات نفتی و گازی
• صنایع رنگ و چاپ برای پمپاژ انواع رنگ‏، رزین، جوهر و مرکب چاپ
• صنایع کاشی و سرامیک برای انتقال اسلاری کاشی و سرامیک

از دیگر کاربردهای پمپ‏‏ دیافراگمی می‌‏توان به پر کردن و تخلیه تانک‏‌ها و مخازن، فیلتراسیون سیالات، اسپری رنگ‏‌ها، تصفیه فاضلاب، پمپاژ روانکارها، روغن سوخته، فاضلاب رادیواکتیو، اسلاری‌های آهکی، پودر سیمان و … اشاره کرد.

بیشتر بخوانید: لوب پمپ چیست و چه کاربردی دارد؟

منحنی عملکرد پمپ دیافراگمی:

منحنی عملکرد پمپ‏‌ دیافراگمی برای یافتن نقطه کاری پمپ است و شامل هد (فشار) سیال، دبی نهایی، فشار و دبی مصرفی هوا است. پیدا کردن نقطه کاری پمپ از روی نمودار عملکرد آن، نیازمند داشتن سه پارامتر از مشخصه‏‌ها است. علاوه بر موارد ذکر شده، نوع سیال از لحاظ خورندگی و سایش، ویسکوزیته و دمای سیال نیز در انتخاب پمپ دیافراگمی باید در نظر گرفته شوند.

شکل زیر نمونه ای از منحنی عملکرد پمپ دیافراگمی است.

• میزان دبی خروجی بر حسب گالن بر دقیقه یا لیتر بر دقیقه
• هد (فشار) سیال
• فشارهوای ورودی و خروجی بر حسب بار
• هوای مصرفی بر حسب متر مکعب بر ساعت یا فوت مکعب بر دقیقه

تعمیر و نگهداری پمپ دیافراگمی:

برای جلوگیری از خرابی و تعمیرات گران‏‌قیمت پمپ دیافراگمی،  یک برنامه منظم برای تعمیر و نگهداری آن نیاز است. خوشبختانه نگهداری، تمیز و چک کردن اجزا آن آسان است. هنگام انجام تعمیر و نگهداری منظم پمپ دیافراگمی چهار وظیفه اصلی وجود دارد:

1- با توجه به این که پمپ‏‌های دیافرگمی با هوا کار می‏‌کنند، کیفیت و رطوبت هوای ورودی به پمپ بسیار مهم است. به همین منظور باید به طور مرتب فیلتر هوا بررسی شود و رطوبت موجود در هوا کنترل شود.

2- اجزا الاستیک پمپ مانند دیافراگم‌‏ها برای جلوگیری از خوردگی و سایش باید به طور منظم بررسی شوند.

3- ورودی و خروجی پمپ برای جلوگیری از انسداد باید به طور مداوم بررسی شود.

4- در پمپ‏ دیافراگمی پلاستیکی، گشتاور پیچ و مهره‏‌ها باید به طور منظم بررسی شوند؛ زیرا اجزا پلاستیکی با گذشت زمان فشرده می‌‏شوند.

برند های معروف پمپ دیافراگمی:

گراکو هاسکی (آمریکا):

شرکت گراکو در آوریل سال 1926 در ابتدا با نام GRAY در آمریکا شروع به فعالیت کرد. با تلاشی بسیار و گذر از رکود بزرگ دهه ی 30 میلادی و با تغییر نام خود به GRACO به فعالیت خود ادامه داده و در حال حاضر در شاخه‌های بسیار گسترده از گریس پمپ‌ها تا سیستم‌های روغن کاری در صنایع چاپ و جوهر و تجهیزات صنایع رنگ فعالیت دارد. اما معروف‌ترین محصول شرکت گراکو آمریکا خانواده پمپ دیافراگمی HUSKY است.

(پمپ دیافراگمی گراکو هاسکی)

پمپ دیافراگمی از سایز یک چهارم اینچ با دبی حداکثر 19 لیتر بر دقیقه تا 3 اینچ با دبی حداکثر 1135 لیتر بر دقیقه با متریال‌های گسترده‌ای چون آلومینیوم، پلی پروپیلن و استنلس استیل جهت جابه‌جایی انواع مواد اسیدی، مواد قابل اشتعال، پودرها و ….. تولید می‌شود.از دیگر دسته‌های پمپ گراکو می توان به BULLDOG، SENATOR و FIREBALL اشاره کرد که هر یک کارایی خاص خود را دارند. شرکت آتور صنعت نماینده فروش محصولات گراکو آمریکا در استان اصفهان می‌باشد. 

فلویمک (ایتالیا):

شرکت ایتالیایی فلویمک یک کمپانی جوان و پویا در صنعت طراحی و ساخت انواع پمپ‌های تخصصی صنایع مختلفی چون تصفیه خانه‌ها، صنایع غذایی و دارویی و صنایع شیمیایی است. تولیدات این شرکت اروپایی عبارت است از: پمپ دیافراگمی، پمپ پریستالتیک، پمپ مگنتی پلیمری، دوزینگ پمپ‌ها و پمپ‌های تخلیه بشکه. کیفیت بالا و کارایی با راندمان بالا این شرکت جوان را به سرعت بین رقبای خود برجسته کرده است.

(پمپ دیافراگمی فلویمک سری Phoenix)

در خانواده پمپ‌های دیافراگمی این برند می‌توان بین 8 لیتر بر دقیقه تا 1050 لیتر بر دقیقه بهترین مدل را نسبت به نیاز انتخاب کرد. همچنین این شرکت پمپ‌های دیافراگمی خود را با جنس بدنه آلومینیوم، استنلس استیل، پلی پروپیلن و PVDF روانه بازار کرده است. شرکت آتور صنعت ارائه دهنده محصولات فلویمک ایتالیا در استان اصفهان است.

یامادا (ژاپن):

از زمان شروع به کار شرکت یامادای ژاپن در سال 1905، این شرکت در زمره یکی از پیشگامان تولید پمپ‌های دیافراگمی بادی قرار گرفت. در حال حاضر یامادا صاحب پیشرفته‌ترین و به روزترین خطوط تولید پمپ‌های پنوماتیک دیافراگمی در دنیا می‌باشد. محصولات یامادا با ظرفیت‌ها و کاربردهای متفاوت توسط شرکت آتورصنعت در اصفهان ارائه می‌گردد.

(پمپ دیافراگمی یامادا سری NDP) 

قیمت پمپ دیافراگمی:

جهت خرید پمپ دیافراگمی و مشاوره تخصصی با کارشناسان فروش شرکت آتور صنعت با شماره 32004-031 تماس حاصل فرمایید.