یکی از پمپ‌هایی که امروزه در صنایع کوچک و بزرگ بسیار کاربرد دارد، پمپ جابجایی مثبت است که برای انتقال و جابجایی سیال از محلی به محل دیگر از آن استفاده می‌کنند. پمپ های جابجایی مثبت انواع مختلفی دارد که یکی از بهترین آنها، پمپ دیافراگمی است که به خاطر مزایا و ویژگی‌های منحصر به فرد خود، در صنایع گوناگونی برای انتقال انواع سیال‌ها از جمله مواد اسیدی و آتش زا، صنایع پتروشیمی، صنایع غذایی و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما به طور کلی پمپهای جابجایی مثبت چه نوع پمپ‌هایی هستند و در صنایع چه کاربردی دارند؟ در این مقاله از سایت رادیناس به بررسی این موضوع می‌پردازیم.
برای آشنایی با کاربرد پمپ دیافراگمی در صنایع مختلف مقاله مربوط به آن با همین عنوان را در بلاگ رادیناس را مطالعه کنید.
پمپ جابجایی مثبت چیست؟
پمپهای جابجایی مثبت (Positive Displacement Pumps) نوعی از پمپ‌ها هستند که با استفاده از مکانیزم‌های متحرک مانند پیستون‌ها، دیافراگم‌ها یا تیغه‌ها، مایعات و مواد را از طریق جابجایی مستقیم و دقیق به سمت خروجی پمپ حرکت می‌دهند. این پمپ‌ها حجم فضای داخلی خود را تغییر داده و مایعات را فشرده می‌کنند و از این طریق مایع را انتقال می‌دهند. با توجه به این‌که پمپهای جا به جایی مثبت در جا به جایی مواد و توانایی کار با مایعات چسبناک، دارویی و مواد غلیظ بسیار عالی هستند، در صنایع گوناگون مورد استفاده قرار می‌گیرند.
ویژگی پمپهای جابجایی مثبت
انواع پمپهای جابجایی مثبت در حالت کلی دارای ویژگی‌های مشترک زیر هستند:
- پمپاژ و انتقالات سیال به صورت یکنواخت و ثابت
- خودمکش بودن پمپ‌ها
- قابلیت استفاده در فشار (هد) بالا
- مناسب برای ظرفیت‌های پایین
- قابلیت پمپاژ سیالاتی با ویسکوزیته و چسبناکی بالا
کاربردهای پمپ جابجایی مثبت
به طور کلی پمپهای جابجایی مثبت دقت زیادی در جابجایی مواد داشته و در کار با مواد چسبناک و غلیظ در انواع صنایع توانایی زیادی دارند. به همین دلیل از پمپهای جابجایی مثبت در صنایع گوناگونی استفاده می‌کنند که مهم‌ترین آنها عبارتند از:
صنعت دام و طیور
در صنعت دام و طیور برای تغذیه دام‌ها و جابجایی مایعات تغذیه از پمپهای جابجایی مثبت استفاده می‌کنند.
تجهیزات آزمایشگاهی
در آزمایشگاه‌ها برای انتقال و جابجایی مایعات و محلول‌ها از این پمپ‌ها استفاده می‌کنند.
مواد غذایی و نوشیدنی
علاوه بر موارد گفته شده، در صنعت غذا و نوشیدنی نیز برای انتقال مایعات چسبناک مانند کرم‌ها، پوره‌ها، سس‌ها و مواد خمیری پمپهای جابجایی مثبت مورد استفاده قرار می‌گیرد.
داروسازی
هنگام تولید داروها و مواد دارویی، پمپهای جابجایی مثبت را برای تولید، فیلتراسیون و انتقال مایعات دارویی به کار می‌برند.
پمپاژ گاز و نفت
گاهی برای جابجایی گاز و نفت به منظور انتقال مواد در لوله‌ها و سیستم‌های انتقال، از پمپهای جابجایی مثبت استفاده می‌کنند.
پمپاژ مواد شیمیایی
در برخی صنایع شیمیایی و فرآوری، از پمپهای جابجایی مثبت برای انتقال و پمپاژ مواد شیمیایی به صورت محلول یا خمیری استفاده می‌کنند.
صنعت نساجی و چاپ
از دیگر کاربردهای پمپ جابجایی مثبت می‌توان به کاربرد آن در صنعت تولید پوشاک و محصولات نساجی اشاره کرد که در صنعت چاپ برای انتقال مواد رنگ و رزین‌ها از پمپهای جابجایی مثبت استفاده می‌کنند.
تصفیه و پالایش
در فرآیند تصفیه و پالایش مایعات و فاضلاب برای انتقال مواد مختلف از این پمپ‌ها استفاده می‌کنند.
تولید انرژی
از کاربردهای دیگر پمپ جابجایی مثبت، استفاده از آن در برخی سیستم‌های تولید انرژی است که مانند توربین‌های بخاری برای انتقال مواد خنک کننده مورد استفاده قرار می‌گیرد.
انواع پمپ جابجایی مثبت
پمپهای جابجایی مثبت انواع مختلفی دارد که در ادامه به آنها اشاره می‌کنیم:
پمپ دیافراگمی
پمپ دیافراگمی برای جابجایی مایعات به جای پیستون از غشای انعطاف پذیر استفاده می‌کند. به وسیله دیافراگم حجم محفظه پمپاژ بیشتر شده و مایع به سمت پمپ حرکت می‌کند. در صورتی که دیافراگم فشرده شود، حجم مایع کاهش پیدا کرده و مایع دفع می‌شود.
برای آشنایی کامل با روش کار پمپ دیافراگمی مقاله مربوط به آن در بلاگ رادیناس را مطالعه کنید.
پمپ پیستونی
در این نوع پمپ ضربه اول پیستون خلا را ایجاد کرده و باعث باز شدن دریچه ورودی می‌شود و دریچه خروجی بسته خواهد شد. این اتفاق مایع را به داخل محفظه پیستون می‌کشاند. حرکت پیستون برعکس عمل کرده و دریچه ورودی تحت فشار قرار می گیرد و سپس بسته می‌شود. پس از آن دریچه خروجی باز شده و به مایع اجازه می‌دهد به سمت محفظه پیستون حرکت کند. پمپ جابجایی مثبت پیستونی بیشتر در کاربری سبک و خانگی مورد استفاده قرار می‌گیرد .
پمپ چرخشی
پمپ جابجایی مثبت چرخشی از حرکت و چرخش چرخ دنده برای انتقال مایعات استفاده می‌کند. چرخ دنده به کمک پوشش پمپ، آب بندی مایع را ایجاد کرده و باعث مکش در بخش ورودی پمپ می‌شود. پس از آن مایع به سمت پمپ کشیده شده و درون چرخ دندهها قرار می‌گیرد. از ساده‌ترین پمپهای چرخشی می‌توان پمپ دنده‌ای خارجی و داخلی را نام برد.
اگر هنوز با انواع پمپ های صنعتی آشنایی کامل ندارید پیشنهاد می‌کنیم مقاله انواع پمپ صنعتی را که با تلاش تیم محتوایی گروه صنعتی رادیناس تهیه شده است را مطالعه کنید.
پمپ دنده‌ای خارجی
پمپ دنده خارجی شامل دو چرخ دنده بهم پیوسته بوده و به وسیله شافت‌های جدا پشتیبانی می‌شود. با چرخش چرخ دندهها مایع بین دندانه‌ها به دام می‌افتد و در قسمت ورودی پمپ، مایع به اطراف محفظه منتقل می‌شود.
پمپ دنده‌ای داخلی
این پمپ دارای دو چرخ دنده بهم پیوسته در اندازه‌های مختلف است که یکی در داخل دنده قرار دارد. در قسمت ورودی حفره‌های بین این دو چرخ دنده از مایع پر شده و به بخش تخلیه منتقل می‌شود. به طور کلی از پمپ جابجایی مثبت دنده‌ای داخلی بسیار کم استفاده می‌شود و فقط برای بخش‌های خاص مناسب است.
پمپ رفت و برگشتی
پمپ رفت و برگشتی دارای حلقه‌های رفت و برگشتی است که در آن با ایجاد پالس، باعث تخلیه مایعات در مرحله فشرده سازی شده و سرعت مرحله مکش را افزایش می‌دهد.
مزایای پمپ جابجایی مثبت:
استفاده از پمپهای جابجایی مثبت مزایای زیادی دارند، از جمله:
قابلیت کار با فشار پایین
پمپهای جابجایی مثبت این قابلیت را دارند کا به راحتی با فشار پایین کار کرده و حتی با فشار جداول انتقال دهی مایع را انتقال دهند.
قابلیت کار با مایعات چسبناک و غلیظ
از دیگر مزایای پمپهای جابجایی مثبت این است که به خوبی با مایعاتی که ویژگی‌های چسبناک یا غلیظ دارند، سازگار می‌شوند.
دقت در جابجایی
این پمپ‌ها با دقت بالایی مایعات را جابجا کرده و برای کاربردهایی مانند داروسازی و تولید محصولات پرسنلی بسیار اهمیت دارند.
عدم ایجاد اختلاف فشار
این پمپ‌ها با جابجایی مستقیم مایعات هیچ اختلاف فشاری را ایجاد نمی‌کنند.
معایب پمپ جابجایی مثبت:
علاوه بر مزایا، پمپهای جابجایی مثبت معایبی نیز دارند که در ادامه به آنها اشاره می‌کنیم.
نیاز به تنظیمات دقیق
برای این‌که از نشتی و دقت جابجایی پمپ جلوگیری شود، پمپهای جابجایی مثبت به تنظیمات دقیق نیاز دارند.
حجم بزرگ‌تر و سنگین‌تر
معمولا پمپهای جابجایی مثبت حجم بزرگتری داشته و نسبت به سایر پمپ‌ها ممکن است به فضای بیشتری نیاز داشته باشند.
محدودیت در دبی و فشار
پمپهای جابجایی مثبت در مقایسه با پمپهای سانتریفیوژ معمولا دبی و فشار کمتری تولید می‌کنند.
