دوزینگ پمپ یا پمپ تزریق یکی از تجهیزات حیاتی در صنایع مختلف است که با مکانیزم جا به جایی مثبت مقدار دقیقی از یک مایع، اغلب مواد شیمیایی، را به صورت پیوسته یا متناوب و با دقت بالا و در فشار مشخص به داخل یک سیستم دیگر تزریق میکند.
این ویژگی باعث میشود دبی تزریق مستقل از فشار سیستم باشد و کنترل دقیق جریان ممکن شود. دوزینگ پمپها با امکان تنظیم دبی و فشار، تزریق کنترل شده و ایمن مواد را فراهم میکنند و نقش مهمی در حفظ کیفیت فرآیند و محصول نهایی دارند، مانند کنترل pH در تصفیه خانهها یا تزریق مواد ضد خوردگی در خطوط صنعتی.
در واقع، طراحی دوزینگ پمپها به گونهای است که تماس مستقیم سیال با اجزای مکانیکی محدود شده و استفاده از مواد خورنده یا حساس امکان پذیر است. به همین دلیل، این پمپهای صنعتی اغلب به عنوان قلب سیستمهای تزریق شیمیایی شناخته میشوند. در ادامه، با نحوه عملکرد، انواع و کاربردهای پمپهای تزریق آشنا میشوید.
آشنایی با نحوه عملکرد دوزینگ پمپ
همانگونه که ابتدا اشاره داشتیم دوزینگ پمپها بر اساس مکانیزم جابجایی مثبت کار میکنند؛ به این معنا که در هر سیکل کاری، حجم معینی از مایع را از ورودی مکش کرده و با همان حجم به خروجی تزریق میکنند. این فرآیند در دو مرحله مکش (Suction stroke) و دهش (Discharge Stroke) انجام میشود.
در مرحله مکش، با عقب رفتن پیستون یا دیافراگم، فشار داخل محفظه پمپ کاهش یافته و شیر ورودی باز میشود تا مایع از مخزن مواد شیمیایی وارد محفظه شود. سپس در مرحله دهش، پیستون یا دیافراگم در جهت مخالف حرکت کرده و با افزایش فشار، شیر ورودی بسته و شیر خروجی باز میشود تا سیال با فشار مشخص به خط تزریق هدایت گردد.
میزان تزریق یا دبی (Flow Rate) در این پمپها از دو طریق قابل تنظیم است.
تغییر طول کورس برای کنترل حجم تزریق در هر سیکل، یا تغییر فرکانس ضربه برای تنظیم تعداد سیکلها در واحد زمان.
در مدلهای پیشرفتهتر دوزینگ پمپها، کنترل دبی به صورت خودکار انجام میشود و با دریافت سیگنالهای کنترلی مانند 4 – 20 میلی آمپر یا پالس دیجیتال، تزریق دقیق و هماهنگ با شرایط فرآیند فراهم میگردد. برای مثال، دوزینگ پمپهای اتاترون و برخی از مدلهای برند سکو این قابلیت را دارند و میتوانند دبی تزریق را به طور مستقیم با سیگنالهای سیستم کنترل صنعتی (PLC یا SCADA) هماهنگ کنند، که این ویژگی در فرآیندهای حساس و صنایع شیمیایی حیاتی است.
به طور کلی، عملکرد دوزینگ پمپ ترکیبی از حرکت مکانیکی دقیق، کنترل هیدرولیکی شیرهای یک طرفه و تنظیم الکترونیکی دبی است که باعث میشود حجم مشخصی از ماده شیمیایی با دقت بالا در هر سیکل تزریق شود.
معرفی انواع دوزینگ پمپ و کاربرد هر کدام
پمپهای تزریق از نظر مکانیزم عملکرد، نوع محرک و طراحی بخش تزریق به چند دسته اصلی تقسیم میشوند. انواع دوزینگ پمپ عبارتند از:
دوزینگ پمپ دیافراگمی
پمپ تزریق دیافراگمی با استفاده از یک دیافراگم انعطاف پذیر و حرکت رفت و برگشتی، حجم مشخصی از مایع را جابجا میکند. در این نوع پمپ، سیال با اجزای مکانیکی تماس مستقیم ندارد و معمولا از سوپاپهای یک طرفه برای کنترل جریان بهره میبرد. این ویژگی باعث میشود که پمپ دیافراگمی برای سیالات خورنده، سمی یا حساس مناسب باشد و بتواند در فشارهای متوسط تا بالا به خوبی کار کند. از جمله کاربردهای رایج این پمپ میتوان به تصفیه آب و فاضلاب، صنایع شیمیایی، دارویی و غذایی و تزریق مواد شیمیایی خورنده یا رقیق اشاره کرد.
پمپ تزریق پیستونی
در دوزینگ پمپ پیستونی، پیستون درون یک سیلندر حرکت کرده و سیال را به طور مستقیم جابجا میکند، بنابراین این مدل قادر به تولید فشار بسیار بالا تا چند صد بار است و دقت تزریق بالایی ارائه میدهد. تماس مستقیم سیال با قطعات فلزی باعث میشود استفاده از این نوع پمپ برای مواد خورنده یا حساس محدود باشد، مگر اینکه اجزای داخلی از مواد خاص مانند استنلس استیل 316 یا پوشش PTFE ساخته شده باشند. این پمپها بیشتر در فرآیندهای صنعتی سنگین، سیستمهای فشار بالا و خطوط تولید پتروشیمی یا پالایشگاه به کار میروند.
دوزینگ پمپ پریستالتیک
پمپ تزریق پریستالتیک سیال را درون یک شیلنگ انعطاف پذیر منتقل میکند و با چرخش غلتکها مایع را به جلو میراند. در این روش هیچ تماس مستقیمی بین سیال و اجزای فلزی وجود ندارد و همین موضوع تمیز کردن پمپ را بسیار آسان میکند. این مدل برای سیالات غلیظ، حاوی ذرات یا حساس به آلودگی مناسب است و به دلیل نگهداری ساده و کارکرد قابل اعتماد، عمدتا در صنایع غذایی و دارویی، انتقال مواد حساس، آزمایشگاهها و تزریق مواد شیمیایی در مقادیر کم و دقیق مورد استفاده قرار میگیرند.
پمپ تزریق سلونوئیدی
در این پمپها، حرکت دیافراگم با کمک آهنربای الکتریکی یا سلونوئید انجام میشود. دوزینگ پمپهای سلونوئیدی ابعاد کوچکی دارند، دبی پایینی ارائه میدهند و از دقت تزریق بالایی برخوردار هستند، به همین دلیل برای تزریقهای دقیق و کم حجم مناسب میباشند. کنترل سریع و دقیق جریان، پمپهای سلونوئیدی را برای سیستمهای آزمایشگاهی، تصفیه خانههای کوچک و فرآیندهای کنترلی و اتوماسیون ایدهآل میکند.
دوزینگ پمپ موتوردار مکانیکی
در پمپهای تزریق موتوردار مکانیکی، دیافراگم یا پیستون توسط موتور الکتریکی و مکانیزم گیربکس یا میل لنگ حرکت داده میشود. این پمپها نسبت به مدلهای سلونوئیدی توان و دبی بالاتری دارند و برای کاربردهای صنعتی و تزریق مداوم بسیار مناسب هستند. طول عمر بالا، قابلیت کار در شرایط سخت صنعتی و امکان کنترل دقیق سرعت و دبی، دوزینگ پمپهای موتوردار را به گزینهای ایدهآل برای صنایع پتروشیمی، کارخانههای بزرگ تصفیه آب و فاضلاب و خطوط تولید صنعتی با نیاز تزریق پیوسته و دقیق تبدیل کرده است.





