۲-۱۸- پمپ های دیافراگمی با محرک هوا

همه انواع پمپ های دیافراگمی، بدون آب بند و خودمکش هستند، و در دامنه مجاز فشار و دبی خود، فشار و نرخ جریان متغیری دارند. پمپ های دیافراگمی با محرک موان قابلیت کارکرد خشک را داشته و مسیر جریان خروجی آنها، می تواند بسته باشد.

متداول ترین نوع این پمپ ها، پمپ هایی با دیافراگم دو کاناله است. این پمپ ها، دو محفظه دیافراگمی و دو دیافراگم انعطاف پذیر دارند. یک میله رابط، دیافراگم ها را به هم متصل کرده و دیافراگم ها، در قسمت لبه بیرونی، مقید می شوند. دیافراگم های متصل شده به محور، همزمان در یک جهت خطی حرکت می کنند. هوای فشرده شده که به قسمت پشت دیافراگم سمت چپ رانده می شود، دیافراگم ها را به سمت چپ حرکت می دهد، در حالی که هوای پشت دیافراگم سمت راست، به اتمسفر تخلیه می شود، بعد از کامل شدن یک ضربه، یک شیر توزیع، هوا را به پشت دیافراگم سمت راست رانده و هوای پشت دیافراگم سمت چپ، تخلیه می شود. از ترکیب این حرکت پیوسته رفت و برگشتی، به همراه کارکرد مناسب شیرهای یک طرفه، جریان تناوبی سیال به سمت داخل و خارج هر محفظه همه ایجاد شده و در آخر، کارکرد در محفظه با هم، جریان تقریبا پیوسته ای ایجاد می کنند.

یک پمپ دیافراگمی با محرک موا، یک شیر توزیع هوا دارد که مسیر هوا را در پایان مر ضربه تغییر می دهد، شیر توزیع، به طور متناوب، هوای فشرده شده را به سمت یک دیافراگم منتقل کرده و هوای پشت دیافراگم دیگر را تخلیه می کند. موتورهای هوا، اغلب برای کنترل حرکت رفت و برگشت پمپ، از یک شیر دو مرحله ای استفاده می کنند (شکل ۲۳۲)، شیر پایلوت، در طول کل زمان ضربه پمپ، حتی در صورت رخ دادن نوسانات فشار، یک سیگنال فشار هوای پایلوت برای شیر توزیع در سیستم پمپاژ ایجاد می کند. شیر بایلوت، به طور مستقیم به میله متصل کننده دیافراگم ها وصل نمی شود، بلکه باعث ایجاد یک باند مرده برای جلوگیری از تغییر مکان نادرست شیر توان درست بعد از انتهای هر ضربه می شود. دو نمای شکل ۲۳۱، موقعیت قطعات متحرک را، درست قبل از اینکه شیر پایلوت توسط اتصال آن با واشر دیافراگم جابه جا شود، نشان می دهد. میله پایلوت، با توجه به موقعیتش، به طور متناوب، انتهای بزرگ شیر هوا را تحت فشار قرار داده و تخلیه می کند. طرح های دیگر، هر دو انتهای شیر توزیع را تحت فشار قرار داده و تخلیه می کنند.

دو نوع متداول شیر های یک طرفه، که در پمپ های دیافراگمی استفاده می شوند، شیرهای زبانهای و شیر های توپی می باشند. پمپ هایی با شیر زبانهای (شکلهای ۲۲۹ و ۲۳۰) می توانند جامداتی به اندازه تیله را از خود عبور دهند. در این پمپ ها، تخلیه از پایین محفظه دیافراگم است و پمپ، برای پمپاژ جامداتی در محلول های سوسپانسیونی که تمایلی به ته نشینی دارند و مخصوصا زمانی که نرخ جریان کم است یا کاهش می یابد یا پمپ خاموش می شود، مناسب می باشد. خروجی در پایین، اجازه میدهد که اجسام خارجی و مواد جامد، به آسانی به خارج محفظه پمپ هدایت شوند.

پمپ های دیافراگمی دو گانه با شیر های توپی، مناسب ترین نوع این پمپ ها هستند (شکل ۲۳۲). این پمپ ها، دارای ورودی در پایین محفظه دیافراگم و خروجی در بالای محفظه می باشند، که خروجی در بالا، هوا یا بخارات را به آسانی از محفظه خارج می کشد. هوا یا بخارات محبوس در پمپ هایی که خروجی آنها در پایین است، می تواند جابجایی حجمی پمپ ها را کاهش دهد، زیرا به جای اینکه مایع جابه جا شود، هوا یا بخار به طور متناوب منبسط و منقبض می شوند. این پدیده، در کاربردهایی با دبی پایین که فشار نسبتا بالا دارند و سیال ویسکوزیته است، یک مشکل می باشد. در کاربردهایی با دبی جریان بیشتر، اغتشاش کافی وجود داشته و هوا با بخارات با سیال پمپ شونده مخلوط، و محفظه پمپاژ، از هوا با بخارات تخلیه می شود.

منحنی های عملکرد یک پمپ دیافراگمی متداول ۲ اینچ با محرک هوا و دیافراگم دو کی اند، شبیه انواع دیگر پمپهاست، اما به جای منحنی توان مصرفی، دارای منحنی مصرف هوا می باشد. با ثابت بودن فشار هوای فشرده، منحنی هد دبی، مانند پمپ های گریز از مرکز، دارای شیب به سمت پایین است.

پمپ های دیافراگمی با محرک هوا، دارای مشخصه های قابل توجه زیر میباشد:

الف) در حالت خروجی بسته، مصرف توان وجود ندارد. مصرف هوا تقریبا متناسب با نرخ جریان است. در دبی جریان صفر، هوا صفر است و در دبی جریان حداکثر، مصرف هوا نیز حداکثر می باشد. به دلیل همین خصوصیت، پمپ های دیافراگمی می توانند در کاربردهایی که لازم است دبی جریان در محدوده ای وسیع یعنی از صفر تا مقادیر حداکثر تغیر کند، استفاده می شوند.

ب) فشار تخلیه پمپ در یک ظرفیت و فشار هوای مشخص، صرفنظر از وزن مخصوص سیال پمپ شونده، ثابت باقی می ماند. هد تخلیه با وزن مخصوص سیال تغییر می کند، زیرا فشار و نه هده توسط فشار هوا تامین و نگه داشته می شوند. در پمپ های گریز از مرکز، فشارخروجی به طور مستقیم، متناسب با وزن مخصوص سیال پمپ شونده است، در حالی در یک نقطه مشخص روی منحنی ثابت است. در این پمپ ها، فشار هوای فشردی نی جریان پمپ، و NPSH فشار خروجی را تعیین می کنند و نه هد، که مشخصه پیام گریز از مرکزی است که در سرعت ثابت کار می کنند.

ج) مقادیر NPSH مورد نیاز برای یک پمپ دیافراگمی با محرک هوا، با همان روشی که برای سایر پمپ های رفت و برگشتی انجام می گیرد، تعریف می شود. معیار تعیین NPSH ، أفت قابل اندازه گیری راندمان (عموما ۳ درصد) در سرعت ثابت با دبی جریان ثابت خواهد بود.

دیدگاهتان را بنویسید