پمپ رفت و برگشتی

پمپ های جابجایی مثبت به طور کلی به دو دسته تقسیم می شوند و شامل پمپ روتاری و پمپ رفت و برگشتی می شوند و ما در گستره آبی پیشتر به پمپ جابجایی مثبت و البته پمپ روتاری یا دورانی اشاره کرده ایم و به طور مفصل درباره آنها گفته ایم از این رو در اینجا قصد داریم بیشتر درباره پمپ های رفت و برگشتی، انواع آن و البته نحوه عملکرد این پمپ آب بگوییم. البته می توانید به راحتی حدس بزنید که یک پمپ رفت و برگشتی همانند سایر انواع پمپ ها برای جابجایی سیال از نقطه ای به نقطه دیگر به کار برده می شود و پمپ رفت و برگشتی نیز از این قاعده مستثنی نیست. در واقع بشر از ابتدای تاریخ به دنبال بهتر کردن شرایط زندگی خود بوده است و از این رو پیشرفت علم و تکنولوژی فرایند انتقال سیال را برای بشر آسان تر نموده است و کیفیت زندگی را بهبود بخشیده است. اما برای آشنایی بیشتر با پمپ های رفت و برگشتی با این سوال مواجه می شویم که پمپ های رفت و برگشتی چیست که در ادامه به آن اشاره خواهیم کرد.

پمپ های رفت و برگشتی چیست؟

همانطور که پیشتر اشاره نموده ایم پمپ های رفت و برگشتی نوعی پمپ جابجایی مثبت به حساب می آیند و سیال با عملکرد ضربانی پمپ افزایش انرژی خواهد داشت که در نهایت منجر به جابجایی سیال می شود. پمپ های رفت و برگشتی کاربرد فراوانی دارند که در زیر به آن اشاره خواهیم کرد.
برای تمیز کردن کشتی، لوله ها، انواع مخزن، لوله میعانات و مبدلهای حرارتی مناسب هستند. همچنین کاربرد فراوانی در پالایشگاه و از طرفی حفاری برای استخراج نفت دارند و در تولید، دفع و تززیق در پالایشگاه ها به کار برده می شوند. تمیز کردن ماشین نیز با استفاده از این پمپ های رفت و برگشتی به آسانی صورت می گیرد. از طرفی لازم به ذکر است که پمپ رفت و برگشتی حتی قابلیت تمیز کاری خط فاضلاب و سیستم تصفیه این فاضلابها را نیز دارد. برای پمپاژ سیال در پمپ تغذیه دیگ بخار مناسب است و البته می توان از پمپ رفت و برگشتی به عنوان پمپ سیستم آتش نشانی یاد کرد. در واقع این پمپ ها زمانی قابل بهره برداری هستند که مقدار دقیق از سیال برای پمپاژ شدن نیازاست و یا فشار خروجی یا هد پمپ بالا باشد. از این رو به طور کلی کاربرد فراوانی در فرآوری های شیمیایی، خط تولید نفت و گاز، فاضلاب ها و پسماندهای شهری و نهایتا تصفیه آب و یا آب صنعتی دارند.

انواع پمپ رفت و برگشتی

پمپ های رفت و برگشتی دارای انواع مختلفی از جملع پمپ قدرتی، پمپ عملکرد مستقیم، پمپ دیافراگمی و پمپ اندازه گیری یا میترینگ می باشند. البته لازم به ذکر است که پمپ قدرتی خود به انواعی از جمله پمپ رفت و برگشتی پلانجری افقی، پمپ رفت و برگشتی پلانجری عمودی و پمپ رفت و برگشتی پیستونی افقی تقسیم بندی می شود. همچنین پمپ عملکرد مستقیم که در واقعی نوعی پمپ بخار با عملکرد مستقیم است نیز شامل پمپ پیستونی و پمپ پلانجری می شود. عملکرد ضربانی پمپ های رفت و برگشتی به یکی از محدودیت های این پمپ ها تبدیل گردیده است. در واقع تولید پالس و ضربه توسط پمپ های رفت و برگشتی از جمله مشکلاتی است که می تواند در صورت عدم انتخاب صحیح پمپ و طراحی نادرست پروسه پمپاژ، به تجهیزات سیستم فرایند آسیب وارد نماید. برای همین منظور از یک مستهلک کننده پالس از جمله مخزن حجمی، اورفیس یا مخرن های ضربه گیر برای کاهش پالس و ضربات بهره برده می شود. پمپ های رفت و برگشتی اگر به درستی نگهداری شوند می توانند دهه ها بدون مشکل بهره برداری شوند و در صورتی که نگهداری آنها به درستی انجام نشود دچار فرسودگی و حتی شکستن می شوند. از طرفی پیش تر نیز به آن اشاره کرده ایم که پمپ رفت و برگشتی نوعی پمپ حجم ثابت است و از این رو برای پمپاژ سیال در دبی کم و فشار تخلیه زیاد مورد استفاده قرار میگیرد و هر کاربری خارج از این محدوده می تواند به این پمپ آب آسیب بزند.

پمپ رفت و برگشتی دیافراگمی

اجزای پمپ های رفت و برگشتی دیافراگمی شامل شاتون، شیر بای پس با قابلیت تنظیم، سیال هیدرولیکی، پلانجر، دیافراگم و البته دو روزنه ورودی و خروجی تشکیل می شود. کار دیافراگم جداسازی سیال پروسه از سیال کمکی پمپ است. در واقع سیال کمکی واسطه ای برای پمپ به حساب می آید و قابلیت انتقال نیروی پلانجر به دیافراگم را دارد. همچنین لازم به ذکر است که دیافراگم دارای سطح تماس یکسانی با سیال پروسه و سیال کمکی است. پمپاژ سیال بر اساس اصول مکانیک سیالات زمانی اتفاق می افتد که فشار در این دو سیال متفاوت باشد به عبارت بهتر می بایست اشاره کنیم که زمانی که فشار سیال کمی بیشتر از فشار سیال پروسه باشد فرایند پمپاژ آغاز می گردد. پمپ دیافراگمی یکی از انواع پمپ مناسب برای صنایع پالایشگاهی و پتروشیمی است و برای پمپاژ سیال با دبی مشخص و دقیق پرکاربرد است. البته پیش از آنکه بحث درباره پمپ رفت و برگشتی دیافراگمی را تمام کنیم می بایست به این نکته اشاره کنیم که همواره از سیال کمکی برای پمپاژ سیال استفاده نمی شود در برخی از مواقع میله انتقال قدرت به طور مستقیم به دیافراگم متصل گردیده و فرایند پمپاژ با حرکت میله آغاز می گردد.

پمپ رفت و برگشتی قدرتی

پمپ رفت و برگشتی قدرتی یا عنوان ساده آن یعنی پمپ قدرتی برای بهره برداری در فشارهای بالا و دبی کم مناسب است. از جمله مواد نفتی، سرویس کربنات و آمین و نهایتا انتقال آب با فشار بسیار زیاد پرکاربرد است. پمپ های قدرتی همانطور که پیشتر گفتیم در انواع افقی و عمودی شامل جمله پمپ رفت و برگشتی پلانجری افقی، پمپ رفت و برگشتی پلانجری عمودی و پمپ رفت و برگشتی پیستونی افقی می شوند. اجزا پمپ رفت و برگشتی قدرتی شامل منیفلد یا خمینه ورودی و خروجی، شیر خروجی، محفظه آببندی، پلانجر، شیر مکش و سیلندر می شود و همچنین از بخشهای اصلی پمپ قدرتی می توان به سیلندر پمپ، پیستون و شاتون، شیر آلات و سیستمی که برای انتقال قدرت تعبیه شده است اشاره نماییم. میل لنگ، یاتاقان، اهرم و البته مجموعه کراس هد به عنوان سیستم انتقال قدرت در پمپ رفت و برگشتی قدرتی محسوب می شوند. موتور احتراق داخلی یا موتور الکتریکی با وصل شدن به پمپ قدرتی، توان محرکه لازم را برای پمپ تامین می نماید.

پمپ رفت و برگشتی میترینگ

پمپ میترینگ یا اندازه گیری همانطور که می توانید حدس بزنید برای اندازه گیری دقیق و تعیین میزان مشخص از سیال به کار گرفته می شود. زمانی که نیاز است سیال شامل مود شیمیایی به پروسه یا مخزنی تزریق گردد، از پمپ رفت و برگشتی میترینگ استفاده می شود. دو روش برای کنترل و تنظیم خروجی پمپ وجود دارد که با این کار حجم سیال پمپاژ شده در مقدار مشخصی ثابت می گردد. روش اول شامل کنترل دور موتور به وسیله یک اینورتور است. با کمک این روش میزان مقدار رفت و برگشت سیال در دیافراگم در واحد زمان قابلیت کم و زیاد شدن دارد. دومین روش شامل تغییر دادن فاصله جابجایی یا طول مسیر جابجایی میله انتقال قدرت است. با این کار حرکت دیافراگم نیز محدود می گردد. دو نوع پمپ میترینگ وجود دارد که شامل پمپ پلانجری و پمپ دیافراگمی می شود.
در پمپ پلانجری سیال پروسه با پلانجر تماس مستقیم دارد و این پمپ قابلیت بهره برداری در دبی بالا را دارد. همچنین در پمپ دیافراگمی این سیال به کمک دیافراگمی تخت یا برآمده از پلانجر جدا می شود. از پمپ دیافراگمی میترینگ در دبی پایین و یا زمانی که نمیخواهیم به هیچ وجه نشتی در سیال وجود داشته باشد استفاده می نماییم. از طرفی در صورتی که سیال خاصیتی سمی بودن داشته باشد و یا قابلیت آتش گرفتن، از پمپ دیافراگمی که دارای دو دیافراگم است بهره می بریم.

علاوه بر این از اجزای پمپ رفت و برگشتی میترینگ از نوع دیافراگمی-موتوری می توان به موتور، ورودی شیر توپی یک طرفه، خروجی شیر توپی یک طرفه، چرخ دنده حلزونی با سرعت بالا، تنظیم کننده کورس یا میکرومتر و البته شیر اطمینان اشاره نماییم. همچنین در مدل دوبل دیافراگم این الکتروپمپ شامل موتور، سیستم تغییر دبی، آدابتور موتور، خروجی و ورودی پمپ، در پوشهای دیافراگم، گیربکس و پایه پمپ می شوند.

نحوه عملکرد پمپ رفت و برگشتی

پمپ های رفت و برگشتی با استفاده از پلانجر یا پیستون کار می کنند. همانطور که گفتیم نوعی پمپ جابجایی مثبت است و در نتیجه برای انتقال یا پمپاژ سیال از نقطه ای به نقطه دیگر از روند رفت و برگشتی در پیستون و یا پلانجر بهره برده می شود. فرآیند پمپاژ در یک پمپ رفت و برگشتی به چهار بخش قابل تقسیم است. در مرحله اول پیستون یا پلانجر به عقب کشیده خواهد شد و در طی این عمل حجم حفره افزایش می یابد. با انبساط حجم حفره، مایع از شیر ورودی به داخل پمپ کشیده می شود تا به طور کامل این حفره منبسط شده را پر نماید. در مرحله دو پیستون یا پلانجر پس از رسیدن به حداکثر جابجایی، برای زمان مشخصی ساکن می شود چرا که قابلیت مکش سیال بیشتر به درون پمپ وجود نخواهد داشت. سپس در مرحله سوم با رسیدن به موقعیت حداکثری، این پیستون یا پلانجر به داخل حرفه رانده ی شود و طی این پروسه فشار کافی به سیال وارد می شود و با غلبه به فشار خروجی پمپ، سیال از داخل حفره به سمت شیر خروجی رانده می شود. در مرحله چهارم نیز پیستون به طور کامل و به صورت حداکثری منقبض گردیده و حفره از هرگونه سیال خالی خواهد شد. تکرار این فرایند تا پمپاژ کامل سیال ادامه خواهد داشت.

مقایسه پمپ رفت و برگشتی و پمپ سانتریفیوژ

پمپ های رفت و برگشتی و سانتریفیوژ در دو سر خطی قرار دارند که سری اول در انواع پمپ جابجایی مثبت و سری دوم در دسته پمپ دینامیکی قرار می گیرند. با توجه به این نکته می توانیم به آسانی این دو نوع پمپ را با هم مقایسه نماییم. پمپ رفت و برگشتی دارای فرایند ساخت پیچیده، فشار زیاد در قسمت خروجی، شیر تخلیه فشار داخلی برای حفاظت از پمپ، جریان پالس دار، پمپاژ مداوم، نیاز به پرایم سازی در برخی مواقع وجود دارد، هزینه اولیه بالا، بهره وری بالا، صرفه جویی در برق، نیاز به نگهداری زیاد، برای سیال تمیز، بدون ذرات معلق و جامدات و مواد شیمیایی با خاصیت سایندگی مناسب است. از طرفی پمپ سانتریفیوژ که شامل پمپ گریز از مرکز، پمپ فشار قوی و در نوع شناور در سیال شامل پمپ شناور می شود از ویژگی هایی همچون ساختار ساده، هد پمپ کم و متوسط، عدم نیاز به شیر تخلیه فشار، تخلیه سیال به نرمی، پمپاژ سیال متغیر، نیاز به پرایم سازی ندارد، هزینه اولیه کم، بهره وری کم، نیاز به توان الکتریکی و مصرف برق زیاد، نیاز کم به تعمیر و نگهداری و همچنین برای سیالات تمیز و یا سیالات دارای مواد جامد و فاضلاب و همچنین روغن مناسب است.

قیمت پمپ رفت و برگشتی

قیمت پمپ های رفت و برگشتی همانند تمامی انواع پمپ بستگی به دبی و هد پمپ، اندازه پمپ، برند پمپ، جنس پمپ و غیره دارد و با توجه به تغییرات قیمت در اقتصاد امروزی می بایست در انتخاب و خرید پمپ رفت و برگشتی با توجه به نیاز خود دقت لازم را بفرمایید.

پرسشهای پرتکرار پیرامون پمپ رفت و برگشتی

1. پمپ رفت و برگشتی چیست؟ پمپ های رفت و برگشتی نوعی پمپ جابجایی مثبت به حساب می آیند و سیال با عملکرد ضربانی پمپ افزایش انرژی خواهد داشت که در نهایت منجر به جابجایی سیال می شود.
2. پمپ رفت و برگشتی چه انواعی دارد؟ پمپ های رفت و برگشتی دارای انواع مختلفی از جملع پمپ قدرتی، پمپ عملکرد مستقیم، پمپ دیافراگمی و پمپ اندازه گیری یا میترینگ می باشند. در تقسیم بندی دیگر می توانیم به انواع پمپ قدرتی و عملکرد مستقیم اشاره نماییم که شامل پمپ رفت و برگشتی پلانجری افقی، پمپ رفت و برگشتی پلانجری عمودی و پمپ رفت و برگشتی پیستونی افقی و در مدل اخیر پمپ پیستونی و پمپ پلانجری می شوند.
3. پمپ رفت و برگشتی دارای چه اجزایی است؟ بخشهای اصلی پمپ رفت و برگشتی را می توان به سیلندر پمپ، پیستون و شاتون، شیر آلات و سیستمی که برای انتقال قدرت تقسیم بندی کرد.
4. پمپ رفت و برگشتی چطور عمل می کند؟ چهار مرحله برای انتقال و پمپاژ سیال توسط پمپ رفت و برگشتی می توان در نظر گرفت که شامل انبساط محفظه مکش با عقب رفتن پیستون یا پلانجر یا دیافراگم، مکث، انقباض محفظه مکش با جلو رفتن پیستون یا پلانجر یا دیافراگم و رسیدن به حداکثر انقباض که منجر به تخلیه کامل سیال از لوله خروجی می شود اشاره کرد.
5. پمپ رفت و برگشتی چه مزایایی دارد؟ سرعت جریان یا دبی دقیق به هنگام خروج سیال از پمپ، تخلیه سیال و یا پمپاژ آن با یک دبی مداوم و ثابت، پمپاژ سیال با هد زیاد و صرفه جویی در مقدار برق مورد نیاز برای بهره برداری از جمله مزایای پمپ رفت و برگشتی است.