نحوه عملکرد پمپ دیافراگمی

پمپ دیافراگمی با استفاده از حرکات رفت و برگشتی دیافراگم کار می‌کند. زمانی که دیافراگم به سمت بالا حرکت می‌کند، فشار در محفظه پمپ کاهش می‌یابد و سیال از طریق ولو ورودی به داخل محفظه مکیده می‌شود. سپس با حرکت دیافراگم به سمت پایین، فشار افزایش می‌یابد و سیال از طریق ولو خروجی به بیرون هدایت می‌شود. این فرآیند به صورت مداوم تکرار شده و باعث انتقال سیال می‌شود.

یکی از نکات مهم در عملکرد پمپ‌های دیافراگمی، استفاده از محفظه جداگانه برای سیال و مکانیزم محرک است. این ویژگی باعث می‌شود، سیال هیچ تماسی با قطعات مکانیکی نداشته باشد. ویژگی یادشده به افزایش عمر مفید پمپ و کاهش نیاز به تعمیر و نگهداری کمک می‌کند.

جزئیات عملکرد رفت و برگشتی دیافراگم

در پمپ دیافراگمی، دیافراگم درون یک محفظه قرار دارد که با حرکت آن به جلو و عقب، حجم محفظه تغییر می‌کند. این تغییر حجم، باعث ایجاد فشار و مکش می‌شود. مکانیسم عملکرد به صورت زیر است:

1. مرحلۀ مکش (Suction Stroke):

   در این مرحله، دیافراگم به سمت عقب حرکت می‌کند که این حرکت باعث افزایش حجم محفظه و کاهش فشار داخلی می‌شود. به‌دلیل کاهش فشار، سیال از طریق سوپاپ ورودی وارد محفظه پمپ می‌شود.

2. مرحله تراکم و تخلیه (Discharge Stroke):

   پس از پُر شدن محفظۀ پمپ، دیافراگم به‌سمت جلو حرکت می‌کند. این حرکت باعث کاهش حجم محفظه و افزایش فشار می‌شود، سیال را به سمت سوپاپ خروجی هدایت می‌کند و در نهایت، سیال به بیرون پمپاژ می‌شود.

این دو مرحله به‌طور مداوم تکرار می‌شوند تا جریان پیوسته‌ای از سیال ایجاد شود. در هر مرحله، ولوهای یک‌طرفه نقش حیاتی دارند؛ به‌گونه‌ای که تنها اجازۀ ورود سیال به داخل محفظه را در مرحلۀ مکش و خروج آن را در مرحلۀ تراکم می‌دهند.

انواع پمپ‌های دیافراگمی بر اساس نوع محرک

پمپ‌های دیافراگمی بر اساس نوع محرکی که برای حرکت دادن دیافراگم استفاده می‌شود، به سه دسته تقسیم می‌شوند:

1. پمپ دیافراگمی پنوماتیکی

این نوع پمپ‌ها از هوای فشرده برای حرکت دادن دیافراگم استفاده می‌کنند. هوای فشرده به یک سمت دیافراگم اعمال و باعث حرکت آن به جلو می‌شود. سپس، فشار هوا از طرف دیگر دیافراگم تخلیه می‌شود و دیافراگم به حالت اولیۀ خود برمی‌گردد. پمپ‌های دیافراگمی پنوماتیکی به قطعات الکتریکی ندارند؛ به همین دلیل، برای محیط‌های خطرناک و مستعد انفجار مناسب هستند.

2. پمپ دیافراگمی هیدرولیکی

در این نوع پمپ‌ها، یک مایع (معمولاً روغن) به‌عنوان محرک برای حرکت دیافراگم استفاده می‌شود. پمپ‌های دیافراگمی هیدرولیکی در فشارهای بالا بسیار کارآمد هستند و می‌توانند در صنایع سنگین و کارهای پیچیده استفاده شوند.

3. پمپ دیافراگمی مکانیکی

پمپ‌های دیافراگمی مکانیکی با استفاده از یک مکانیسم مکانیکی، مانند یک موتور یا سیستم چرخ‌دنده، دیافراگم را به حرکت در می‌آورند. این نوع پمپ‌ها بیشتر برای کاربردهای ساده‌تر و با فشار کمتر استفاده می‌شوند.

ساختار پمپ دیافراگمی

برای درک بهتر نحوۀ عملکرد پمپ دیافراگمی، ابتدا باید با ساختار آن آشنا شویم. پمپ دیافراگمی از سه بخش اصلی تشکیل شده است:

• دیافراگم:

  قسمت اصلی این پمپ است که به‌صورت غشایی انعطاف‌پذیر عمل می‌کند. این دیافراگم، معمولاً از مواد مقاوم در برابر خوردگی و سایش ساخته شده است و قابلیت جابجایی دارد.

• محرک:

  دیافراگم توسط یک محرک به حرکت در می‌آید. این محرک می‌تواند به‌صورت مکانیکی، هیدرولیکی یا پنوماتیکی عمل کند.

• ولوها:

  پمپ دیافراگمی دارای ولوهایی است که جریان ورودی و خروجی سیال را کنترل می‌کنند. این ولوها به‌شکل سوپاپ عمل می‌کنند و اجازۀ ورود سیال به محفظه را می‌دهند و سپس، پس از عبور دیافراگم، سیال را به بیرون هدایت می‌کنند.

مزایای پمپ دیافراگمی

برخی مزایای پمپ‌های دیافراگمی عبارت‌اند از:

• مقاومت بالا در برابر خوردگی:

  این پمپ‌ها در برابر سیالات خورنده و شیمیایی مقاومت بالایی دارند، به‌دلیل اینکه سیال هیچ تماسی با قطعات داخلی پمپ ندارد.

• نداشتن نیاز به روانکاری:

  پمپ‌های دیافراگمی به روغن‌کاری و روانکاری نیازی ندارند. این ویژگی باعث کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری می‌شود.

• امکان پمپاژ سیالات مختلف:

  این پمپ‌ها می‌توانند در پمپاژ سیالات غلیظ، رقیق، خورنده و حتی سیالات حاوی ذرات جامد نقش ایفا کنند.

• عملکرد در موقعیت‌های سخت:

  پمپ‌های دیافراگمی می‌توانند در محیط‌های سخت و خطرناک مانند محیط‌های انفجاری، بدون خطر کار کنند.

• قابلیت خودمکشی:

  این پمپ‌ها بدون نیاز به پرایمینگ، می‌توانند سیال را از حالت خشک پمپاژ کنند.

کاربردهای پمپ دیافراگمی

پمپ‌های دیافراگمی به‌دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود، در بسیاری از صنایع استفاده می‌شوند. بعضی از کاربردهای مهم این پمپ‌ها عبارت‌اند از:

• صنایع شیمیایی

در صنایع شیمیایی، معمولاً به انتقال سیالات خورنده و خطرناک نیاز است. پمپ‌های دیافراگمی به‌دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی و قابلیت کار در محیط‌های سخت، یکی از گزینه‌های بسیار خوب برای این صنعت هستند.

• صنایع غذایی و دارویی

در صنایع غذایی و دارویی، به‌دلیل حساسیت بالای محصولات از پمپ‌های دیافراگمی استفاده می‌شود. این پمپ‌ها می‌توانند سیالات را بدون تغییر در ترکیب آن‌ها و بدون آلودگی انتقال دهند.

• صنایع نفت و گاز

در این صنایع، باید سیالات تحت فشار و با دمای بالا پمپاژ شوند. پمپ‌های دیافراگمی هیدرولیکی به‌دلیل قابلیت کار در فشارهای بالا، گزینۀ مناسبی برای این نوع کاربردها هستند.

• صنایع آب و فاضلاب

در سیستم‌های تصفیۀ آب و فاضلاب، از پمپ‌های دیافراگمی برای انتقال سیالات حاوی ذرات جامد و غلیظ استفاده می‌شود. این پمپ‌ها به‌دلیل قابلیت خودمکشی و مقاومت در برابر رسوبات، در این حوزه‌ها بسیار کاربردی هستند.

نحوۀ انتخاب پمپ دیافراگمی مناسب

برای انتخاب پمپ دیافراگمی مناسب باید به چندین عامل توجه کرد:

• نوع سیال:

  نوع سیالی که قرار است پمپاژ شود، یکی از عوامل مهم در انتخاب پمپ است. سیالات خورنده، غلیظ یا حاوی ذرات جامد به پمپ‌های دیافراگمی با مواد ساختاری مناسب نیاز دارند.

• فشار مورد نیاز:

  بسته به فشار مورد نیاز، باید نوع پمپ دیافراگمی (پنوماتیکی، هیدرولیکی یا مکانیکی) انتخاب شود.

• دبی مورد نظر:

  میزان دبی سیال یکی دیگر از عوامل مهم در انتخاب پمپ است. پمپ‌های دیافراگمی با اندازه‌ها و ظرفیت‌های مختلفی عرضه می‌شوند و باید با توجه به نیازهای صنعتی انتخاب شوند.

جمع‌بندی

پمپ دیافراگمی به‌دلیل ساختار ساده، عملکرد قابل اعتماد و قابلیت استفاده در شرایط مختلف، یکی از پرکاربردترین انواع پمپ‌ها در صنایع مختلف است. این پمپ‌ها می‌توانند سیالات مختلف را بدون آسیب به ترکیب آن‌ها و با کمترین نیاز به تعمیر و نگهداری منتقل کنند.