صنعت شیمیایی برای جابجایی ایمن و کارآمد مواد شیمیایی به انواع مختلفی از پمپها وابسته است. پمپها مواد شیمیایی را بین مراحل پردازش، مخازن ذخیرهسازی و ظروف حمل و نقل جابجا میکنند. انتخاب پمپ به ویژگیهای ماده شیمیایی مورد نظر مانند دما، گرانروی و خاصیت خورندگی آن بستگی دارد.
پمپهای گریز از مرکز، دیافراگمی، پیستونی و پریستالتیک از انواع رایج مورد استفاده در صنعت شیمیایی هستند. این پمپها نقش بسیار مهمی در حفظ یکپارچگی فرآیندهای شیمیایی و تضمین ایمنی کارگران و محیط زیست دارند. علاوه بر این، این پمپها برای جلوگیری از بسیاری از مشکلات صنعت شیمی در هنگام کار با مواد شیمیایی ضروری هستند و عملکرد روان را تضمین میکنند.
مهندسان شیمی باید سیستمهایی را در صنایع متعدد از جمله تولید مواد غذایی، کشاورزی، پالایش نفت و تولید انرژی ایجاد و حفظ کنند که با مواد شیمیایی کار میکنند. بنابراین، آنها باید انواع پمپهای صنعتی را برای اطمینان از عملکرد صحیح سیستمهای شیمیایی در نظر بگیرند. انواع مختلفی از پمپها وجود دارد که با توجه به نیازهای صنعت، کاربردهای متفاوتی دارند.
پمپها بر اساس نحوه عملکردشان به دو دسته اصلی جابجایی مثبت و گریز از مرکز تقسیم میشوند. با در نظر گرفتن طراحی آنها، دستهبندیهای فرعی دیگری نیز وجود دارد.
انواع پمپهای مورد استفاده در صنایع شیمیایی
انواع پمپها ویژگیها و کاربردهای خاص خود را دارند و بسته به نیازهای صنعت شیمیایی انتخاب میشوند.
1- پمپهای گریز از مرکز
پمپ گریز از مرکز، پمپی است که جابجایی مثبت دارد و نیازی به مکش از دیواره نزدیک سطح مایع ندارد. این پمپ با استفاده از موتور الکتریکی یا احتراقی، مایعات و گازها را جابجا میکند. به دلیل توانایی کار با فشار پایین، معمولاً برای پمپاژ حجمهای بالا استفاده میشوند. علم که در پس این پمپها نهفته است، شامل پرههای پروانهای میشود که با تغییر فشار سیال به سمت مرکز چرخش، سیالات را جابجا میکنند و تجهیزات کمکی مانند مجموعههای نگهدارنده لوله، شیرها و پمپهای انتقال مایعات از طریق لولهها را شامل میشود. این جریان با سرعت یکنواخت، آن را برای سیستمهای تغذیه در صنایع شیمیایی بسیار مناسب میکند.
2- پمپ دندهای
پمپ دندهای نوعی پمپ جابجایی مثبت است. این پمپ با تبدیل حرکت خطی رفت و برگشتی پیستونها به سطح بیضیشکل شبیه چرخدندهها کار میکند. این طراحی، سطح تماس بین مواد پمپ و سیال پمپشونده را افزایش میدهد و در نتیجه انتقال کارآمد و موثری را به دنبال دارد. دندههای پلاستیکی یا لاستیکی سختشده، در هم میگیرند و اندازه دندانههای آنها با هم مطابقت دارد. درجههای دنده متعددی برای چرخش در جهت عقربههای ساعت و خلاف جهت آن وجود دارد که راندمان را در محدودههای مختلف سرعت چرخش، بهویژه سرعتهای پایین برای کاربردهای کم فشار، افزایش میدهد.
پمپ دندهای از اینها در انواع مختلفی از تجهیزات، از جمله راکتورهای آزمایشگاهی، توربینهای رنگ و سیستمهای قدرت سیال که به مقاومت شیمیایی و قابلیت مکش نیاز دارند، استفاده میشود. علاوه بر این، آنها بهطور مکرر در کارخانههای آبجوسازی برای انتقال مایعات بین مخازن و یخچالها به کار میروند.
3- پمپهای مارپیچی
به جز اثر پیچشی مارپیچ پرسرعت درون لولهای بلند، پمپهای پیچی عملکردی مشابه پمپهای دورانی معمولی دارند. با هر چرخش پیچ، مایع فشرده شده و از یک سر پمپ به بیرون رانده میشود. جابجایی مثبت پمپهای مارپیچی از یک پیچ مارپیچ چرخان درون لولهای مخروطی شکل استفاده میکند تا مایعات را از انتهای باز به انتهای بسته منتقل کند.
با حرکت سیال در مخروط، فشار افزایش مییابد و در نتیجه فشار در انتهای بسته بیشتر میشود که باعث خروج بیشتر مایع میشود. این پمپها معمولاً در آبیاری و تولید نیروی برق آبی استفاده میشوند و جزو پمپهای جابجایی مثبت نیز طبقهبندی میشوند.
4- پمپهای روتاری وین
پمپهای روتاری وین برای انتقال مایعات بین نقاط مختلف مناسب هستند و میتوان آنها را به صورت خارجی به سیستم مورد پمپاژ، از جمله کمپرسورهای هوا یا گاز، متصل کرد. این پمپها از نوع جابجایی مثبت هستند و از پیستونهای خطی برای هدایت سیال از طریق پروانهای بدون پرههای دایرهای استفاده میکنند. در عوض، پروانه چرخشی گردابی ایجاد میکند که مایع را از یک محفظه انبساطی به یک محفظه خروجی منتقل میکند.
توسعهی پمپهای روتاری وینی ریشه این موضوع به دهه ۱۹۳۰ برمیگردد، زمانی که دو جنگ جهانی بحران قابل توجهی در انرژی ایجاد کردند. در آن زمان، گسترش سریع میدانهای نفتی با چاههای کم فشار و باتلاقهای آبی، نیاز به نوع جدیدی از فناوری پمپ را ضروری ساخت.
5- پمپهای پیستونی
پمپ پیستونی، پمپی دورانی با جابجایی مثبت است که با استفاده از انرژی موتور، سیال را برای سیستم برگشت یا تامین فشار میدهد. این پمپ میتواند در مدار بستهای با یک خروجی در معرض اتمسفر و دیگری در سمت مقابل بهعنوان شیر مدار اصلی، یا در مدار بستهای با دو خروجی باز به اتمسفر کار کند. این پمپها اغلب به دلیل قرارگیری نازل مکش در پایین محفظه استوانهای شکل، پمپهای «مکش از کف» نامیده میشوند. همچنین بسته به عمق فشار مورد نظر، ممکن است آنها را پمپهای «چاه عمیق» نیز بنامند.
6- پمپهای دیافراگمی
یکی از پمپهای جابجایی مثبت پرکاربرد، پمپ دیافراگمی است. این پمپ با ایجاد تعادل نیروها در سیستم، سیالات را از یک سمت جابجا میکند. غشای آن محفظهها را از دو طرف جدا و به هم متصل میکند و اختلاف فشار ایجاد میکند. بدنه پمپ، لولهای را در خود جای داده که پیستونی بهطور محکم در آن قرار میگیرد. با پایین رفتن پیستون، خلأ ایجاد میشود که مایع را به سمت بالا و داخل مخزنی که در بالای پمپ یا در کنار آن قرار دارد، میکشد.
دریچهی تخلیه، با جلوگیری از بازگشت مایع به داخل لوله، به ادامهی عمل مکنده کمک میکند. پمپهای دیافراگمی به دلیل ساختار ساده، سهولت استفاده و عملکرد قابل اعتمادشان محبوبیت زیادی پیدا کردهاند و گزینهای مقرون به صرفه و بادوام برای کاربردهایی هستند که به قابلیت اطمینان بالا و تعمیر و نگهداری آسان نیاز دارند.
علاوه بر این، بر خلاف سایر پمپها که سیالات را به سمت بالا جابجا میکنند، این پمپها با جابجایی سیالات به سمت پایین، به راندمان خود میافزایند. با این حال، پمپهای دیافراگمی به دلیل پیچیدگی و فقدان مزیت نسبت به سایر سیستمهای پمپاژ، در صنعت شیمیایی بهطور معمول استفاده نمیشوند.
7- پمپهای پیستونی بازساختی
پمپ توربینی دستگاهی مکانیکی است که میتواند گاز یا مایع را تا ارتفاع مورد نظر منتقل کند. پیکربندی متداول یک پمپ توربینی، محفظهای دارد که پروانه را در سیالی که باید پمپ شود، فرو میبرد. در نتیجه، پروانه میتواند بدون تماس با سیال آزادانه بچرخد و این ویژگی آن را از سایر انواع پمپها متمایز میکند. پروانه میچرخد، بخشی از مایع (یا گاز) را به دام میاندازد و آن را از طریق خط لوله به مناطقی که به آن بیشتر نیاز است، منتقل میکند؛ این کار، انتقال آن به سطوح بالاتر را آسانتر میکند.
این پمپ منحصر به فرد است زیرا به جای نیروی گریز از مرکز که در پمپهای دیگر استفاده میشود، از نیروهای هیدرودینامیکی سیال برای رانش مایع در خط لوله استفاده میکند. سادگی و عدم وجود چرخدنده یا پیستون نیز در خروجی فشار بالای آن مؤثر است و آن را در برخی کاربردها ارجح میسازد.
برای آشنایی با 7 نوع مختلف پمپ مورد استفاده در صنعت شیمیایی و انتخاب بهترین گزینه، میتوانید از خرید پمپ آب بهره ببرید. همچنین، برندهای مطرح خرید پمپ پنتاکس و خرید پمپ لوارا گزینههای مناسبی برای تأمین نیازهای صنعتی شما هستند.
خرید پمپ آب برای صنایع شیمیایی
خرید پمپ آب مناسب برای صنایع شیمیایی یک تصمیم حیاتی است که میتواند تأثیر زیادی بر کارایی و ایمنی فرآیندهای تولید داشته باشد. انتخاب پمپ مناسب بستگی به چندین عامل دارد که باید در نظر گرفته شوند:
- نوع سیال: بسته به نوع مایعی که قرار است پمپ شود، باید نوع پمپ مناسب انتخاب شود. برای مایعات خورنده یا با گرانروی بالا، پمپهای دیافراگمی یا پیستونی ممکن است گزینههای بهتری باشند. در حالی که برای مایعات با ویسکوزیته پایین، پمپهای گریز از مرکز میتوانند کارآمدتر عمل کنند.
- فشار و دما: پمپها باید قادر به تحمل فشار و دمای مورد نیاز در فرآیندهای شیمیایی باشند. پمپهای دندهای و مارپیچی معمولاً برای فشارهای بالا مناسب هستند، در حالی که پمپهای گریز از مرکز برای دماهای پایینتر مناسبترند.
- حجم و نرخ جریان: حجم مایعی که باید پمپ شود و نرخ جریان مورد نیاز نیز از عوامل مهم در انتخاب پمپ هستند. پمپهای گریز از مرکز معمولاً برای پمپاژ حجمهای بالا مناسباند، در حالی که پمپهای پیستونی برای نرخهای جریان پایینتر و فشارهای بالا مناسبترند.
- سازگاری شیمیایی: مواد سازنده پمپ باید با نوع سیال سازگار باشند تا از خوردگی و آسیب جلوگیری شود. پمپهای دیافراگمی و دندهای معمولاً از موادی ساخته میشوند که مقاومت بالایی در برابر مواد شیمیایی دارند.
- هزینه و نگهداری: هزینه اولیه خرید پمپ و همچنین هزینههای نگهداری و تعمیرات آن باید در نظر گرفته شود. پمپهای دیافراگمی و پیستونی ممکن است هزینههای نگهداری بالاتری داشته باشند، در حالی که پمپهای گریز از مرکز معمولاً به دلیل سادگی طراحی، هزینههای کمتری دارند.
- فضای موجود: ابعاد و فضای موجود برای نصب پمپ نیز باید در نظر گرفته شود. برخی از پمپها نیاز به فضای بیشتری برای نصب و نگهداری دارند.
با توجه به این عوامل، انتخاب پمپ آب مناسب برای صنایع شیمیایی میتواند به بهبود کارایی، کاهش هزینهها و افزایش ایمنی در فرآیندهای تولید کمک کند. مشاوره با کارشناسان و بررسی دقیق نیازهای خاص هر صنعت میتواند در انتخاب بهترین گزینه کمککننده باشد.
نتیجهگیری
انواع مختلف پمپها نقش بسیار مهمی در انتقال و جابجایی سیالات در مراحل مختلف تولید دارند. وجود پمپهای متنوعی مانند پمپهای گریز از مرکز، جابجایی مثبت، دندهای، پریستالتیک، محرک مغناطیسی و توربینی، به صنعت انعطافپذیری لازم برای انتخاب بهترین پمپ متناسب با هر کاربرد را میدهد. علاوه بر این، هر پمپ مزایا و معایبی دارد که آن را برای کاربرد خاصی مناسب میسازد. ضمن این که، استفاده از محرک مغناطیسی و پمپهای توربینی، ایمنی و راندمان در جابجایی مواد شیمیایی خطرناک و مایعات فرار را افزایش میدهد و انتخاب مناسب پمپ صنعتی بسته به نیازهای برنامه، مانند نرخ جریان، فشار، گرانروی و سازگاری شیمیایی، اهمیت زیادی دارد.