دوزینگ پمپ

فشار کاری بیش از حد مجاز، کارکرد خشک پمپ و ناسازگاری شیمیایی سیال با جنس دیافراگم بیشترین تاثیر را دارند.

بله، متریال‌های پلیمری مانند PP و PVDF مقاومت بسیار بالایی در برابر اکثر اسیدها و بازهای غلیظ دارند.

ابتدا باید وضعیت شیرهای یک‌طرفه، فیلتر مکش و هوا گرفتگی هد پمپ را بررسی و عیب‌یابی نمود.

دوزینگ پمپ یا پمپ اندازه‌گیر یا به عبارتی دیگر مترینگ پمپ، پمپی است که مقدار مشخص (دوز مشخصی) از یک سیال را پمپاژ (تزریق) می ‌کند. به همین جهت در سیستم‌ های دوزینگ پمپ مقدار دبی و فشار از جمله پارامتر های با اهمیت بالا هستند و به همین دلیل همه دوزینگ پمپ های ساخته شده دبی قابل تنظیم دارند. یکی از شاخص ‌هایی که دوزینگ پمپ را از پمپ ‌های مشابه مجزا می ‌کند قابلیت تغییر کورس رفت و برگشتی است. در همه دوزینگ پمپ ‌ها می ‌توان با تغییر کورس، نسبت دبی را تغییر داد. در ادامه در خصوص نحوه عملکرد دوزینگ پمپ، انواع و کاربرد های آن ها توضیح خواهیم داد.

دوزینگ پمپ چیست؟

از دوزینگ پمپ برای کلر زنی و تزریق اسید و قلیا و بطور کلی تزریق مقدار مشخصی از سیال به مخازن و استخرها یا به لوله های تحت فشار استفاده می شود. این پمپ ها با جنس های پلی پروپیلن و پی وی سی و پی وی دی اف و استیل ضد زنگ در بازار موجود هستند و کمترین ظرفیت دبی موجود برای آن ها نیز یک لیتر بر ساعت و فشار 10 بار است. فشار دوزینگ پمپ بر حسب اتمسفر یا متر آب یا بار اعلام می شود. ویسکوزیته و سفت بودن ماده تزریقی در انتخاب نوع و قدرت دوزینگ پمپ تاثیر گذار است.

دوزینگ پمپ در واقع نوعی پمپ جابجایی مثبت است که وظیفه دارد حجم مشخصی از سیال را در بازه‌های زمانی معین و با دقت بسیار بالا تزریق کند. این تجهیزات فراتر از یک پمپ معمولی عمل کرده و نقش مغز متفکر را در کنترل فرآیندهای شیمیایی ایفا می‌کنند.

کاربرد این دستگاه‌ها در فرآیندهایی که نیاز به اتوماسیون و تزریق کنترل‌شده کاتالیست‌ها و مواد ضدعفونی‌کننده وجود دارد، راندمان خطوط تولید را به حداکثر می‌رساند. همچنین به کارگیری کارآمد دوزینگ پمپ در فرآیندهای تصفیه، تضمین‌کننده سلامت و استانداردهای بهداشتی آب آشامیدنی خواهد بود.

مکانیزم عملکرد و نحوه تزریق دقیق سیالات

مکانیزم کاری این تجهیزات بر اساس حرکت رفت و برگشتی پیستون، دیافراگم یا پلانجر طراحی شده است که در هر کورس، حجم ثابتی از سیال را مکش و به سمت خروجی هدایت می‌کند؛ ساختاری که گاهی در تخلیه مخازن نیز به عنوان یک پمپ تخلیه کاربرد دارد. در طول فرایند، تنظیم دقیق کورس پمپ این امکان را فراهم می‌سازد که دبی خروجی با دقت میکرومتری کنترل شود. استفاده از شیرهای یک‌طرفه در بخش ورودی و خروجی مانع از بازگشت سیال شده و فرآیند پمپاژ را کاملاً ایزوله و قابل اعتماد می‌سازد. در واقع این سیستم هماهنگ تضمین می‌کند که هیچ‌گونه نوسانی در جریان خروجی ایجاد نشود و سیال با فشاری یکنواخت به مقصد نهایی برسد.

انواع دوزینگ پمپ

دوزینگ پمپ ها را می توان از نظر موارد مختلفی دسته بندی کرد. در ادامه به انواع مختلف دوزینگ پمپ بر اساس دسته بندی های خاص آن ها اشاره خواهیم کرد.

انواع دوزینگ پمپ از نظر مواد قابل پمپاژ

دوزینگ پمپ پودر و گرانول. این پمپ ها برای انتقال مواد جامد و با ویسکوزیته بالا مورد استفاده قرار می گیرند. بیشترین کاربرد این پمپ ها در صنایع پلاستیک و مواد غذایی است.

دوزینگ پمپ انواع مایعات و مواد شیمیایی. این پمپ ها برای انتقال مایعات مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. استفاده از این پمپ ها بیشتر است و در ادامه نیز بیشتر در خصوص همین مدل پمپ ها صحبت خواهیم کرد.

انواع دوزینگ پمپ از نظر مکانیزم کاری کردن

• سلنوئیدی تک فاز

• پیستونی

• دیافراگمی

• هیدرولیکی

• پیستون هیدرولیک دیافراگم

• پنوماتیک بادی

دوزینگ پمپ سلنوئیدی

این مدل‌ها با استفاده از پالس‌های الکترومغناطیسی و حرکت دیافراگم عمل می‌کنند و برای دبی‌های پایین گزینه‌ای ایده‌آل محسوب می‌شوند. به دلیل عدم وجود قطعات مکانیکی پیچیده مانند چرخ‌دنده، استهلاک کمتری دارند. کنترل‌پذیری بالا از طریق سیگنال‌های الکترونیکی از مزایای بارز آن‌هاست. این ساختار مدرن امکان اتوماسیون کامل خطوط را فراهم آورده و نیاز به نظارت مداوم انسانی را کاهش می‌دهد.

دوزینگ پمپ پیستونی

در فرآیندهایی که نیاز به غلبه بر فشارهای بالا وجود دارد، مدل‌های پیستونی بهترین عملکرد را از خود نشان می‌دهند. این تجهیزات حجم مشخصی از سیال را با قدرت پمپاژ بالا جابجا می‌کنند. البته برای سیالات خورنده نیازمند پوشش‌های خاص هستند. دوام مکانیکی بالا در شرایط سخت کاری، این پمپ‌ها را به گزینه‌ای مطمئن برای صنایع سنگین تبدیل کرده است. پایش مستمر بخش آب‌بندی پیستون در این مدل‌ها برای جلوگیری از بروز نشتی از اهمیت فوق‌العاده‌ای برخوردار است.

دوزینگ پمپ دیافراگمی

این نوع پمپ دیافراگمی به واسطه جداسازی کامل سیال از بخش‌های محرک مکانیکی، مانع از هرگونه نشت مواد سمی و خطرناک به بیرون می‌شود. انعطاف‌پذیری بالای دیافراگم امکان پمپاژ اسیدها و بازهای غلیظ را با ایمنی کامل فراهم می‌آورد. این ویژگی ایمنی، محیط کار را از خطرات ناشی از انتشار گازهای شیمیایی محافظت می‌کند. انتخاب متریال مناسب برای دیافراگم نقش کلیدی در دوام این تجهیزات در برابر سیالات تهاجمی ایفا می‌کند.

دوزینگ پمپ هیدرولیکی، پنوماتیک و پیستون دیافراگم

مدل‌های هیدرولیکی و پنوماتیک برای محیط‌های فاقد برق مستقیم یا نیازمند قدرت انفجاری صفر طراحی شده‌اند. ترکیب پیستون و دیافراگم در برخی مدل‌ها نیز دقت بالا را در کنار ایمنی عدم نشت به ارمغان می‌آورد. این تجهیزات پاسخگوی نیازهای سخت‌گیرانه پالایشگاهی هستند. بهره‌گیری از نیروی محرکه پنوماتیک یا هیدرولیک امکان کارکرد ایمن را در زون‌های خطرناک و مستعد آتش‌سوزی فراهم می‌سازد.

انواع دوزینگ پمپ از نظر جنس استفاده شده

قسمتی از دوزینگ پمپ که با ماده شیمیایی در تماس است را در اصطلاح تر یا Wet نامیده می شود. قسمت تر پمپ معمولا با مواد ضد خوردگی ساخته می ‌شود. جنس‌های رایج این قسمت به شرح زیر هستند.

پلی پروپیلن PolyPropylene. این ماده از نظر قیمتی مقرون به صرفه است و برای اکثر مواد با خورندگی کم قابل استفاده است.

پی وی سی PVC. این ماده در مقایسه با پلی پروپیلن تقریبا مشابه است اما با توجه به داشتن کلر در ساختار خود، با کلر سازگار بوده و برای سیال ‌هایی که درصد بالایی کلر دارند مناسب تر است.

پی وی دی اف PVDF. این ماده تقریبا با تمام مواد شیمیایی سازگاری خوبی دارد و همچنین تحمل فشار بیشتری نسبت به دو جنس قبل دارد.

فولاد ضد زنگ Stainless Steel. این ماده که مقاوم به ضربه است و انتخاب آن باعث جلوگیری از آسیب دیدن پمپ در اثر خطا های انسانی می ‌شود. همچنین با بسیاری از مواد سازگاری دارد و خوردگی آن بسیار کم است.

کاربرد های دوزینگ پمپ در صنعت آب و فاضلاب

برای جلوگیری از خوردگی در سیستم تصفیه خانه، آب وارد بویلرها و دیگ های بخار شده و پمپاژ مواد برای تنظیم PH صورت می گیرد.

برای گندزدایی آب درون خطوط لوله ها از هیپوکلرید سدیم (Naocl) آب ژاول یا وایتکس مورد استفاده قرار می گیرد.

برای انعقاد در سیستم تصفیه از آلومینیم سولفات (Aluminum Sulfate)، هیدروکسید سولفات آلومینیوم کلرید استفاده می شود.

برای جلوگیری از رسوب در سیستم RO، از آنتی اسکالانت (Antiscalant) استفاده می شود.

برای کنترل PH، اسید ها و قلیایی ها مورد استفاده قرار می گیرد.

برای از بین بردن منگنز و آهن در سیستم تصفیه از پرمنگنات پتاسیم با کمک دوزینگ پمپ استفاده می شود.

برای گرفتن سختی آب از پلی فسفات استفاده می شود.

برای از بین بردن اکسیژن محلول در آب از بیو سولفات سدیم استفاده می شود.

جهت جذب سیانید و مواد فلزی محلول در آب و تنظیم PH، از جوش شیرین یا سود سوز آور، کاستینک (هیدروکسید سدیم Castic or Naoh) و با کمک دوزینگ پمپ استفاده می شود.

خطوط تصفیه آب شهری و گندزدایی مخازن

تصفیه آب شهری نیازمند دقت بالایی در تزریق کلر و مواد منعقد کننده است تا سلامت آب آشامیدنی به خطر نیفتد؛ به همین دلیل، به‌کارگیری یک پمپ مواد شیمیایی کارآمد در این خطوط اهمیت ویژه‌ای دارد. این پمپ‌ها با تزریق مداوم و منظم، استانداردهای بهداشتی آب را تضمین می‌کنند. تنظیم اتوماتیک دبی بر اساس حجم آب عبوری از مزایای این بخش است. حضور این تجهیزات تضمین می‌کند که هیچ‌گونه آلودگی میکروبی وارد شبکه مصرف شهری نشود و پایش کیفیت آب به صورت لحظه‌ای انجام گیرد.

تزریق مواد شیمیایی در بویلرها و دیگ‌های بخار

جلوگیری از رسوب‌گذاری و خوردگی در دیگ‌های بخار نیازمند افزودن مواد ضد واکنش و اکسیژن‌زدای دقیق است. این پمپ‌ها با تزریق منظم این مواد به درون بویلر، از صدمات شدید به تجهیزات گران‌قیمت حرارتی جلوگیری می‌کنند. پایداری عملکرد در دمای بالا از ویژگی‌های این کاربرد است. این فرآیند حیاتی طول عمر مفید تجهیزات حرارتی را به شکل محسوسی افزایش داده و هزینه‌های تعمیرات را کاهش می‌دهد.

کاربرد های دوزینگ پمپ در صنایع شیمیایی و پتروشیمی

برای تنظیم PH یا پلیمریزاسیون، از تزریق انواع اسید ها، سولفوریک، نیتریک و مورد استفاده قرار می گیرد.

برای تزریق رنگ به بنزین مورد استفاده قرار می گیرد.

برای تزریق ضد قفل و الکل به بنزین مورد استفاده قرار می گیرد.

کاربردهای پالایشگاهی و پتروشیمی برای تنظیم پی‌اچ

در فرآیندهای پیچیده پالایشگاهی، کنترل اسیدیته و بازی بودن سیالات (pH) اهمیت استراتژیک دارد. تزریق اسید یا باز به کمک این پمپ‌ها تعادل شیمیایی را در راکتورها و مخازن حفظ می‌کند. این امر مانع از توقف ناخواسته خطوط تولید می‌شود. حفظ پایداری شیمیایی در واحدهای پتروشیمی از بروز حوادث فاجعه‌بار جلوگیری کرده و ایمنی عملیاتی را تضمین می‌نماید.

استفاده از دوزینگ پمپ برای تزریق کلر و اسید در پتروشیمی

در واحدهای پتروشیمی، پمپاژ همزمان یا مستقل اسیدها و کلر با استفاده از یک دوزینگ پمپ برای تزریق کلر و اسید با متریال‌های ضد اسید انجام می‌پذیرد. مقاومت بدنه در برابر خورندگی شدید این مواد حیاتی است. این پمپ‌ها تضمین‌کننده ایمنی عملیات شیمیایی هستند. بهره‌گیری از این تجهیزات تخصصی، ریسک نشت مواد سمی را به صفر رسانده و استانداردهای ایمنی محیط کار را به اوج می‌رساند.

کاربرد های دوزینگ پمپ در صنایع دارویی و چوب

افزودن انواع اسانس، آنزیم ها، اسید ها و باز ها

تزریق انواع روغن، حلال ها، کلر، مواد افزودنی و رنگ

تزریق کلر برای سفید کردن کاغذ

افزودن انواع رنگ و رنگدانه

رزین به جهت بالا بردن مقاومت کاغذ در برابر آب

صنایع داروسازی و تولید کاغذ

در صنایع داروسازی که پایش دوز مواد اولیه با خطای صفر انجام می‌شود، این تجهیزات نقشی کلیدی دارند. همچنین در صنایع کاغذسازی برای کنترل مواد شیمیایی سفیدکننده و افزودنی‌ها به کار می‌روند. دقت بالا مانع از هدررفت مواد گران‌قیمت شیمیایی می‌شود. کنترل دقیق مقادیر افزودنی در این صنایع حساس، استانداردهای کیفی محصول نهایی را به صورت چشمگیری ارتقا می‌دهد.

مزایای استفاده از دوزینگ پمپ

دارای قابلیت انتقال مایعات با ذرات جامد،کاتالیست ها و غیره است و می توان از مدل های مختلف آن ها برای مواد متفاوت استفاده کرد.

می توانند حتی مایعات با چربی اندک را نیز پمپاژ کنند.

در مقایسه با پمپ های دیگر دارای وزن کم، سایز کوچکتر و هزینه نصب کمتری هستند.

دارای خلاصی های آزاد تری می باشند، قطعات آن ها به یکدیگر تماس و مالشی ندارند. سایش در قطعات آن ها در میزان حداقل قرار دارد.

در یک سرعت ثابت و بطور همزمان به یک محافظ در مقابل افزایش ناگهانی سرعت نیازی ندارند.

محدودیتی برای تامین فشار یک دبی معین وجود ندارد.

می توانند مایعات با ویسکوزیته بالا را نیز انتقال دهند.

نرخ جریان آنها متاثر از گراویته ویژه سیال نمی باشد.

تنظیم بسیار دقیق دبی و تغییر کورس رفت و برگشتی پمپ

امکان تغییر کورس مکش و دمش به صورت دستی یا اتوماتیک، انعطاف‌پذیری بالایی در کنترل حجم سیال ایجاد می‌کند. این ویژگی باعث می‌شود تا اپراتور بتواند حجم تزریق را با شرایط لحظه‌ای خط هماهنگ کند. دقت عملکرد در این دستگاه‌ها معمولاً بالاتر از ۹۹ درصد است. این میزان از انطباق‌پذیری مکانیزم تزریق، خطاهای انسانی در مدیریت مواد شیمیایی را به طور کامل ریشه‌کن می‌سازد.

مقاومت بالا در برابر خوردگی اسیدی و بازی

استفاده از متریال‌هایی نظیر PVDF، PP، PTFE و استنلس استیل در بخش‌های در تماس با سیال، امکان پمپاژ شدیدترین اسیدها را فراهم می‌کند؛ به‌طوری‌که کاربرد یک دوزینگ پمپ برای تزریق کلر و اسید در این شرایط بهترین نتیجه را می‌دهد. این مقاومت شیمیایی بالا از خرابی زودهنگام هد پمپ جلوگیری می‌نماید. انتخاب متریال درست، کلید دوام طولانی‌مدت سیستم است و بهره‌گیری از یک دوزینگ پمپ برای تزریق کلر و اسید استاندارد، این پایداری ساختاری را حتی در مواجهه با داغ‌ترین و غلیظ‌ترین ترکیبات شیمیایی نیز حفظ می‌کند. برای تضمین این مقاومت در پروژه‌های حساس، بسیاری از مهندسان ترجیح می‌دهند از مدل‌های معتبری مانند دوزینگ پمپ اتاترون بهره ببرند.

وزن کم، ابعاد کوچک و هزینه‌های نگهداری کم

طراحی کامپکت این تجهیزات فضای کمی را در موتورخانه‌ها اشغال می‌کند. همچنین به دلیل کاهش قطعات متحرک در مدل‌های مدرن، هزینه‌های تعمیرات و نگهداری دوره‌ای به حداقل می‌رسد. نصب سریع و آسان نیز از دیگر مزایای اقتصادی آن‌هاست. این ویژگی مهندسان را قادر می‌سازد تا در فضاهای محدود صنعتی نیز به راحتی سیستم‌های تزریق را جانمایی کنند. به عنوان نمونه، نصب مدل‌های کارآمدی همچون دوزینگ پمپ اتاترون به دلیل طراحی ارگونومیک، فرآیند راه‌اندازی را به شدت تسهیل می‌کند.

توانایی انتقال مایعات با ویسکوزیته مختلف

برخلاف پمپ‌های سانتریفیوژ که با افزایش گرانروی سیال دچار افت راندمان می‌شوند، این تجهیزات قادرند مایعات غلیظ و ویسکوز را به راحتی پمپاژ کنند. حفظ پیوستگی جریان در ویسکوزیته‌های بالا از نقاط قوت اصلی آن‌هاست. این ویژگی دامنه کاربرد آن‌ها را به صنایع دارویی و غذایی نیز کشانده است. انتقال مطمئن سیالات چسبناک بدون ایجاد کاویتاسیون از دستاوردهای بزرگ طراحی این پمپ‌هاست.

دوزینگ پمپ استخری در تصفیه آب

استفاده از یک دوزینگ پمپ استخری برای تزریق کلر و ضد جلبک در استخرهای شنا، مانع از رشد باکتری‌ها و حفظ زلالی آب می‌شود. این تجهیزات به راحتی با سیستم‌های گردش آب استخر هماهنگ می‌شوند. کاربری ساده و ایمنی بالا از مشخصه‌های بارز این نمونه‌هاست. این تجهیزات به مدیران مجموعه های آبی اجازه می‌دهند تا کیفیت آب را همواره در وضعیت استاندارد و کاملاً پاکیزه نگه دارند.

[(a)|منبع|https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/dosing-pump]