پمپ پلانجری چیست ؟
پمپ پلانجری از دسته پمپهای جابجایی مثبت و از نوع پمپ های رفت و برگشتی می باشد. در پمپ پلانجری مکانیزم رفت و برگشتی توسط قطعه ای به نام پلانجر اتفاق می افتد پلانجر قطعه ای است شبیه پیستون در پمپ پیستونی که وظیفه ایجاد فشار و پمپاژ سیالات را بر عهده دارد. پمپ پلانجری به پمپ فشار بالا نیز شناخته میشوند و قابلیت ایجاد فشارهای بالاتری نسبت به سایر پمپ های رفت و برگشتی دارند همچنین پمپ پلانجری برای پمپاژ
سیالات با ویسکوزیته بالا کاربرد دارند.
تأسیسات و عملکرد: Basis & Function
اگر در یک سطح ایستاده باشید، وزن شما فشاری را بر روی سطح اعمال می‌کند، به طور معادل، نیرویی به سطح وارد می‌شود. این فشار، نسبت وزن به مساحت سطح تماس، به عنوان فشار سطحی معروف است. واحد این فشار، نیوتن بر متر مربع است که به آن پاسکال می‌گویند. اگر یک ستون از مایع با ارتفاع h و مساحت مقطع A را در نظر بگیریم، حجم آن با V = A * h و وزن آن با m = ρ * V محاسبه می‌شود. در اینجا، ρ چگالی مایع است، بنابراین وزن مایع برابر با ρ * A * h است. فشاری که در عمق h وارد مایع می‌شود، برابر با وزن ستون مایع است و برابر با ρ * g * h می‌باشد. مایعات در مخازن خود معمولاً با هوا در تماس هستند. در نقطه‌هایی که فاصله‌ای از سطح آزاد مایع دارند، فشار مایع یکسان است.
وقتی یک لوله شیشه‌ای درون مخزنی از مایع قرار می‌دهیم، مایع به ارتفاع داخل مخزن در لوله بالا می‌رود. این به این دلیل است که هوا، فشاری معادل یک اتمسفر (1015 پاسکال) را در نقطه‌ی تماس با مایع اعمال می‌کند. در نتیجه، فشار مایع در تمام نقاط در یک فاصله از سطح آزاد مایع یکسان است.
زمانی که چوب پنبه را در انتهای لوله قرار می‌دهیم و به آرامی آن را به سمت بالا کشیده، آب در داخل لوله شروع به جابجایی به سمت بالا می‌کند. این به این دلیل است که هنگامی که پیستون به سمت بالا حرکت می‌کند، خلاء در داخل لوله ایجاد می‌شود و فشار مایع در تمام نقاط در یک فاصله از سطح آزاد مایع یکسان است. اگر لوله کاملاً صاف و بدون هوای درونی باشد، فشار در سطح مقطع A برابر با یک اتمسفر است، بنابراین آب در لوله بالا می‌رود تا یک ستون آب، فشار یک اتمسفر را در سطح مقطع A تامین کند.
وقتی مایعی را از نی خارج می‌کنید، اصل مشابهی را دنبال می‌کنید؛ به ع
بارت دیگر، با ایجاد خلاء داخل نی، فشار هوا وارد بر سطح سیال می‌شود و سیال در نی به سمت بالا حرکت می‌کند. آب به ارتفاع ۱۰ متر در نی بالا می‌رود. با استفاده از روش‌هایی می‌توان سیال را از نی خارج کرد و از آن به عنوان یک پمپ برگشتی استفاده کرد.
پمپهای برگشتی در گذشته بسیار استفاده می‌شدند و ساختار آنها شامل یک لوله استوانه‌ای، پیستون، دریچه‌های ورودی و خروجی، دو دریچه (یکی در ورودی سیلندر و دیگری روی پیستون)، و طناب برای حرکت پیستون بود. هر چرخه شامل یک حرکت رفت و برگشتی بود که در حرکت رفت، عمل مکش SUCTION اتفاق می‌افتاد و در حرکت برگشتی، عمل تخلیه Discharge رخ می‌داد.
سیلندر Cylinder
سیلندر یک محفظه استوانه‌ای است که پیستون یا پلانجر را در داخل خود جای می‌دهد. در پمپهای رفت و برگشتی، عملیات پمپاژ بر اساس حرکت پیستون یا پلانجر درون سیلندر اتفاق می‌افتد. با حرکت پلانجر به سمت بالا، سیال از شیر ورودی وارد سیلندر شده و سیلندر پر می‌شود. پس از پر شدن سیلندر، پلانجر در جهت مخالف حرکت می‌کند، در این حالت شیر ورودی بسته و شیر خروجی باز شده و سیال پمپ می‌شود.
در سیلندرهای تک عملی، هر باری که پلانجر حرکت می‌کند، یک بار عمل مکش و یک بار عمل رانش اتفاق می‌افتد. هنگامی که سیلندر پر می‌شود و پلانجر به سمت راست حرکت می‌کند، جریان در ابتدای ضربه صفر است و با افزایش سرعت پلانجر به حداکثر خود می‌رسد. سرعت در نقطه A صفر و در B حداکثر و در C دوباره صفر می‌شود. در حالتی که پلانجر به سمت چپ حرکت می‌کند، جریان صفر است. دوباره منحنی دوم از نقطه A شروع به حرکت می‌کند و یک حرکت قطع و وصل یا نبض به وجود می‌آید.
در پمپهای پلانجری، برای یکنواخت کردن دبی، روش‌های مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی از روش‌ها استفاده از مخزن ضربه‌گیر در خروجی پمپ است. روش دیگر افزایش تعداد سیلندرها می‌باشد. به عنوان مثال، از دو سیلندر یا دوپلکس، سه سیلندر یا تریپلکس و چند سیلندر یا مولتی‌پلکس استفاده می‌شود. در پمپهای دو سیلندره، دو پلانجر معمولاً از نظر عملکرد، اختلاف فاز ۱۸۰ درجه‌ای دارند و جریان در یک لحظه کوتاه صفر می‌شود.
پلانجر Plunger
پلانجر یک استوانه‌ای به شکل استوانه است که معمولاً از فلز ساخته می‌شود. حرکت رفت و برگشتی پلانجر درون سیلندر باعث ایجاد عمل مکش و رانش می‌شود. پلانجر وظیفه منتقل کننده نیرو به سیال را دارد که این نیرو باعث تولید فشار می‌شود. پلانجر به crosshead متصل است و حرکت خطی مانند cross head را دارد. پلانجرهایی با قطر ۱۲۷ میلیمتر و کمتر، توپر هستند، اما برای کاهش وزن، پلانجرهایی با قطر بیشتر از ۱۲۷ میلیمتر به صورت توخالی ساخته میشوند. محدوده سرعت پلانجر بین ۴۶ تا ۱۰۷ متر بر ساعت است. طول پلانجر از طول مسافت طی شده درون سیلندر بیشتر است.
یکی از تفاوت‌های مهم بین پیستون و پلانجر در این است که در پمپهای پیستونی، طول پیستون کمتر از طول مسافت طی شده در سیلندر است. تفاوت دیگر این است که پلانجر از سیلندر بیرون می‌آید در حالی که پیستون از داخل سیلندر بیرون نمی‌آید. این تفاوت‌ها تفاوت‌های ظاهری بین پیستون و پلانجر هستند.
مهم‌ترین تفاوت بین پمپهای پلانجری و پیستونی این است که پمپهای پلانجری در فشارهای بالاتری نسبت به پیستونی استفاده میشوند. علت این امر این است که وقتی ستون A زیر نیروی F قرار می‌گیرد، آنچه اتفاق می‌افتد این است که با افزایش نیرو، ستون خم می‌شود و به اصطلاح باکل (Buckle) می‌کند. حالا اگر سطح مقطع را افزایش دهیم، نیروی مورد نیاز برای خم کردن ستون دوم از اول بیشتر می‌شود. به عبارت دیگر، اگر piston rod در اثر نیروی F خم شود، با توجه به اینکه plunger rod دارای طول کمتری است و در واقع در بخشی از دسته پلانجر قرار دارد که دارای سطح مقطع بزرگتری است، بنابراین جهت خم شدن plunger rod نیاز به نیروی بیشتری دارد. از این رو، پمپهای پلانجری در فشارهای بیشتری نسبت به پیستونی استفاده میشوند.
شیرهای سیلندر Cylinder Valves
شیرهای سیلندر، به عنوان وسیله‌های استفاده شده برای کنترل ورود و خروج سیال از داخل سیلندر، به شکل چک ولو شناخته میشوند، به این معنی که تنها اجازه جریان سیال را در یک جهت می‌دهند. برای ورود و خروج سیال از پمپ، از شیرهایی با همان ویژگی‌ها استفاده می‌شود، با این تفاوت که اگر شیر از نوع spring load باشد، فنر شیر خروجی نیرومندتر است. همچنین، طرز قرار گرفتن شیرها در ورودی و خروجی از نظر جهت جریان عکس یکدیگر است.
اندازه شیرها در برخی موارد برای ورودی و خروجی یکسان است، اما در موارد دیگر، شیر ورودی بزرگ‌تر از شیر خروجی استفاده می‌شود تا از پدیده کاویتاسیون جلوگیری شود. همچنین، در برخی موارد، شیر خروجی از شیر ورودی بزرگ‌تر است زیرا باز و بسته شدن شیر ورودی از محل شیر خروجی انجام می‌شود.
سطح عبور جریان در شیرها باید کافی بزرگ باشد تا از افت فشار جلوگیری شود. معمولاً، سطح شیرهای ورودی برای سرعت ۱٫۸ تا ۲٫۴ متر بر ثانیه و سطح شیرهای خروجی برای سرعتی بین ۲٫۴ تا ۳٫۶ متر بر ثانیه طراحی می‌شود.
در پمپهای پلانجری، از چک ولوهای مختلفی استفاده می‌شود از جمله disc valve و ball valve. disc valveها باید به گونه‌ای طراحی شوند که هنگام نشستن روی نشیمن، از اطراف آن سیال نشت نکند. این عمل توسط ساقه‌هادی یا باله‌های هادی انجام می‌شود.
در ball valveها، با حرکت گلوله‌ها روی مجراهای ورودی و خروجی، مجراها باز و بسته میشوند. گلوله‌ها بر روی مجراهای ورودی و خروجی نشیمن گاه یا seat قرار می‌گیرند و باید به طور کامل در محل خودشان قرار گیرند. عمل هدایت گلوله‌ها توسط دیواره شیر انجام می‌شود و نیروی ناشی از وزن گلوله‌ها منجر به قرار گرفتن آنها روی seat می‌شود. در شرایطی که از پمپهای پلانجری برای پمپاژ سیالات با ویسکوزیته بالا استفاده می‌شود، از ball valveهایی که دارای فنر هستند، استفاده می‌شود تا باز و بسته شدن باله‌ها در هنگام پمپاژ سیال ویسکوز، تسریع شود.
شیر اطمینان (relief valve) در پلانجر پمپ
شیر اطمینان (relief valve) در پمپهای جابجایی مثبت، که فشار و دبی آنها از هم مستقل است، به عنوان یک وسیله محافظتی بسیار حیاتی عمل می‌کند. این شیر، برای جلوگیری از افزایش فشار به میزان غیرمطلوب درون پمپ و سیستم، به کار می‌رود. اگر به هر دلیلی فشار خروجی پمپ افزایش یابد، مثلاً در صورت بسته بودن شیر در لوله خروجی یا انسداد در همان لوله، فشار خروجی پمپ افزایش می‌یابد که می‌تواند منجر به آسیب‌ها و خرابی‌های جدی درون پمپ شود. در این نوع پمپ‌ها، شیر اطمینان یکی از اجزای اساسی برای حفاظت از پمپ و سیستم در برابر افزایش فشار بیش از حد استفاده می‌شود.
شیر اطمینان در پمپهای جابجایی مثبت می‌تواند به صورت داخلی و یکپارچه درون پمپ یا به صورت خارجی و در لوله خروجی پمپ نصب شود. در صورت نصب در لوله خروجی، فشار از پمپ به مخزنی که پمپاژ از آن انجام می‌شود، ارسال می‌شود.
شیر اطمینان در پمپهای جابجایی مثبت باید پس از یک دوره کاری معین، که در سند مشخص شده است، در کارگاه شیرهای مخصوص مورد بررسی قرار گیرد. این شیر توسط دستگاه‌های تست موجود در کارگاه آزمایش شده و در فشار مشخص شده قرار داده می‌شود و سپس نصب می‌شود. تنظیم فشار از طریق پیچ تنظیم انجام می‌شود و با تنظیم نیروی وارد بر فنر، فشار افزایش یا کاهش می‌یابد. به طور خاص، با محکم کردن پیچ تنظیم، فشار افزایش می‌یابد و برعکس.
سیستم آب بندی (SEALING):
برای پیشگیری از نشت مایع از بین قطعات ثابت و متحرک، از سیستم آب بندی استفاده می‌شود. این سیستم در پمپهای پلانجری از نوع packing تشکیل شده و شامل packing stuffing box، گلند، بوش‌های بالایی و پایینی، و lantern ring می‌باشد. بوش‌ها مسئول هدایت پلانجر در حین حرکت رفت و برگشتی آن در داخل محفظه آب بندی هستند و packing بین آنها نصب می‌شود. همچنین، به دلیل نوع سیال و درجه حرارت آن، از لایه‌های مناسب استفاده می‌شود. Packing باید انعطاف‌پذیر بوده و با سیال پمپ شونده سازگاری داشته باشد تا جلوی نشتی و خرابی‌های زودرس را بگیرد. همچنین، packing باید استحکام کافی در برابر حرکت رفت و برگشتی پلانجر را داشته باشد.
نیروی محرکه (DRIVER FORCE):
در بسیاری از موارد امروزی، الکتروموتور برای حرکت دادن پمپهای پلانجری استفاده می‌شود. با توجه به حرکت دورانی شافت موتور و حرکت رفت و برگشتی پمپهای پلانجری، از میل لنگ یا crank shaft برای تبدیل حرکت دورانی به حرکت رفت و برگشتی استفاده می‌شود. معمولاً از جعبه دنده یا gear box برای کاهش سرعت استفاده می‌شود، و در برخی موارد، سیستم انتقال قدرت دارای کلاچ است که نیرو را بین موتور و جعبه دنده منتقل می‌کند. در نهایت، حرکت دورانی توسط crank shaft به حرکت رفت و برگشتی تبدیل می‌شود و پلانجر در داخل سیلندر حرکت می‌کند، این حرکت خطی از طریق connecting rod، cross head، و پلانجر انجام می‌شود.
در خصوص خدمات تعمیر و نگهداری پمپهای پلانجری:
الف) انجام بازرسی‌های ضروری پیش از راه‌اندازی:
1. بررسی سطح روغن:
باید ۲۶ ساعت قبل از راه‌اندازی، سطح روغن در نقاط مختلف پمپهای پلانجری بزرگ بررسی شود. روغنکاری این قطعات از جمله crank case و gear box باید انجام شود. کمبود یا افزونی روغن ممکن است مشکلاتی ایجاد کند.
2. روانکاری و خنک‌کردن سیستم packing:
استفاده از lantern ring برای روانکاری و خنک‌کردن سیستم packing باید قبل از راه‌اندازی بررسی شود.
3. بررسی جهت چرخش موتور:
در صورتی که پمپ موقتاً از سرویس خارج شود و مشکلی در موتور و سیستم انتقال قدرت وجود نداشته باشد، نیازی به چک کردن جهت چرخش موتور نیست. اما اگر مشکلی وجود داشته باشد، باید پس از رفع آن و قبل از اتصال موتور و سیستم انتقال قدرت، جهت چرخش موتور بررسی شود.
در ضمن، سطح سیال در منبع پمپاژ نیز باید چک شود و مطمئن شوید که شیرهای ورودی و خروجی باز هستند. این اقدام حتی در صورت وجود شیرهای اطمینان در لوله‌های خروجی ضروری است.
ب ) چک کردن سطح سیال
قبل از راه‌اندازی پمپ، اهمیت چک کردن سطح سیال و باز بودن شیرهای ورودی و خروجی آن وجود دارد. برای این منظور، ابتدا باید سطح سیال موجود در منبع پمپاژ را بررسی کرده و اطمینان حاصل کرد که به میزان کافی است. برای چک کردن سطح سیال، از سطح‌نماهای مخصوص استفاده می‌شود. همچنین، قبل از راه‌اندازی پمپ، اطمینان حاصل شود که شیرهای ورودی و خروجی در لوله‌های مکش و رانش باز هستند. اگرچه پمپهای جابجایی دارای شیر اطمینان یا relief valve در لوله خروجی هستند، اما بسته بودن شیر خروجی، به‌ویژه در صورتی که شیر اطمینان خود دچار مشکل شده و به‌طور سهوا چک نشده باشد، می‌تواند بسیار خطرناک باشد.
خارج کردن پمپهای پلانجری
در ابتدا، پیش از ، مراحل زیر را باید انجام دهید:
1. ابتدا موتور را خاموش کرده و قفل کنید.
2. شیرهای ورودی و خروجی موجود در لوله‌های مکش و رانش را ببندید.
3. اگر پمپ نیاز به تعمیرات دارد، پمپ را از مواد پمپ‌شونده خالی کنید. در صورتی که سیال داغ است، ابتدا اجازه دهید تا سرد شود و سپس عملیات draining را انجام دهید. اگر سیال منجمد یا رسوبی شد، باید سیال را به صورت داغ تخلیه کنید، اما در هنگام این کار نکات ایمنی را رعایت کنید. برای تخلیه پمپ، مسیرهای draining موجود در لوله خروجی و ورودی پمپ را باز کنید. در برخی موارد نیازی به شستشوی پمپ بعد از تخلیه آن نیست، مثلاً زمانی که از پمپ برای پمپاژ آمونیاک استفاده می‌شود. در موارد دیگر مانند پمپاژ سیالات رسوب‌زا، پس از تخلیه پمپ، پمپ را با یک سیال خنثی شوید تا سیال پمپ‌شونده از تمامی قسمت‌های داخلی پمپ خارج شود و رسوب تشکیل ندهد. بعد از تخلیه پمپ، کلیه مسیرهای گرم‌کننده پمپ و مسیرهای ورود و خروج سیال به داخل ring lantern را از سرویس خارج کنید.
4. اگر پمپ نیاز به تعمیرات ندارد و موقتاً از سرویس خارج می‌شود و سیال رسوب‌زا نباشد، نیاز به تخلیه پمپ ندارید و کلیه مسیرهای گرم‌کننده پمپ و مسیر سیال ورودی و خروجی از ring lantern در سرویس باقی می‌ماند. اما اگر سیال رسوب‌زا باشد، باید پمپ را کاملاً تخلیه کرده و در صورت امکان آن را با یک سیال خنثی شورید.
ثبت پارامترها و بازرسی‌های لازم پلانجر پمپ ها
در فرآیند ثبت پارامترها و بازرسی‌های لازم، عوامل زیر باید مورد توجه قرار گیرند:
1. **ثبت پارامترها**:
- دمای سیال پمپ‌شونده، فشار خروجی و ورودی پمپ، سطح سیال موجود در منبعی که پمپاژ از آن صورت می‌گیرد، دبی پمپ، آمپر مصرفی، و اختلاف فشار دو سر استرینر در صورت وجود سیستم روغنکاری گردشی، از پارامترهای مهم در پمپهای پلانجری است. این پارامترها در برگه‌ای به نام "Sheet Log" در ساعات نوشته شده و توسط بهره‌بردار در سایت ثبت می‌شود. ثبت دبی توسط کنترل‌روم انجام می‌شود.
2. **بازرسی‌های لازم**:
1. **بررسی سیستم آب‌بندی**:
- در پمپهای پلانجری، جهت روانکاری Packing از ring lantern استفاده می‌شود و جریانی از سیال به داخل آن فرستاده می‌شود. برای اطمینان از عدم انسداد در مسیرهای ورودی و خروجی به ring lantern جهت روانکاری مناسب packing، بازرسی سیستم آب‌بندی بسیار حائز اهمیت است.
2. **بررسی پمپ از نظر صدا و ارتعاش**:
- در صورت وجود صدای غیر عادی یا ارتعاش، اپراتور باید با استفاده از تجربیات خود یا بخش "Shooting Trouble" این نرم‌افزار، مشکل مربوطه را شناسایی کند.
3. **چک کردن سطح روغن**:
- در صورتی که سیستم روغنکاری case crank و box gear از نوع سیستم گردشی روغن نباشد و از پوسته آنها به عنوان مخزن ذخیره روغن استفاده شود، سطح روغن در این قسمت‌ها باید در هنگام ثبت پارامترها توسط اپراتور بازرسی شود.
محصولات
دبی
50 تا 1500 lit
فشار
100 تا 30000 psi
ایدو پمپ
ایدوپمپ متخصص در مشاوره خرید و فروش و همچنین خدمات انواع پمپ های پلانجری می باشد ، دوستان عزیز می توانند جهت دریافت هر گونه مشاوره و سفارش در زمینه پلانجر پمپ از طریق راه های ارتباطی زیر با ما در ارتباط باشند .
تلفن تماس :
ایمیل :
