پمپهای پلانجری (plunger pump) در کنار پمپهای پیستونی (piston pump) و پمپهای دیافراگمی (diaphragm pump) در گروه پمپهای جابهجایی مثبت رفت و برگشتی (reciprocal positive displacement pumps) قرار میگیرند.
پمپ پلانجری از یک سیلندر به نام برل (barrel) تشکیل شده که یک پلانجر رفت و برگشتی درون آن قرار دارد. شیرهای مکش و تخلیه در سر سیلندر قرار دارند. در کورس مکش (suction stroke)، پلانجر جمع و ولوهای مکش باز میشوند که باعث مکش سیال به داخل سیلندر میگردد. در کورس ارسال (forward stroke)، پلانجر سیال را به سمت خارج از ولو تخلیه هل میدهد.
هنگامی که تنها یک پلانجر وجود دارد، جریان سیال بین مقدار ماکزیمم آن در زمانی که پلانجر در میانه راه قرار دارد و صفر هنگامی که پلانجر در موقعیت صفر قرار دارد تغییر میکند. هنگامی که حرکت سیال داخل سیستم پایپینگ شتابدار شود، انرژی زیادی به هدر میرود. لرزش و ضربه قوچ نیز میتوانند تبدیل به مشکلات عمدهای شوند. این مشکلات معمولا با استفاده از دو یا چند سیلندر که فاز کارکرد متفاوتی دارند جبران میشود.
در پمپهای پلانجری، آببندی فشار بالا به صورت ثابت (high pressure stationary seal) انجام میشود و پلانجر استوانهای با سطح صاف خود از میان یک سیل (seal) حرکت میکند. این باعث تفاوت پمپهای پلانجری با پمپهای پیستونی میشود و امکان کارکرد آنها را در فشارهای بالا فراهم میکند. پمپهای پلانجری اغلب برای انتقال پسابهای مسکونی و صنعتی به کار میروند.
کارکرد پمپهای پلانجری
پمپهای پیستونی و پمپهای پلانجری، پمپهای رفت و برگشتی هستند که برای انتقال ماده از یک محفظه استوانهای از یک پیستون یا پلانجر استفاده میکنند. پلانجر یا پیستون به وسیله توان بخار، پنوماتیک، هیدرولیک و یا درایو الکتریکی کار میکنند.
پمپهای پلانجری و پیستونی، برای ایجاد حرکت رفت و برگشتی در یک محور از یک مکانیزم لنگ (crank mechanism) استفاده میکنند که باعث فشار سازی در یک سیلندر و یا برل (barrel) میشود تا بتواند گاز یا سیال را پمپ کند. فشار درون محفظه باعث حرکت شیرها در سمت مکش یا تخلیه میشود. پمپهای پلانجری در کاربردهایی که دارای بازه فشاری از 70 تا 2070 بار هستند به کار میروند. پمپهای پیستونی در بازههای فشاری کمتر کار میکنند. حجم سیالی که جابهجا میشود با حاصلضرب مساحت پلانجر یا پیستون در کورس حرکتی آن برابر است. ظرفیت کل پمپهای پیستونی و پلانجری را میتوان با ضرب مساحت پیستون یا پلانجر در کورس حرکتی در تعداد پیستونها و پلانجرها و سرعت چرخش درایو به دست آورد. توان مورد نیاز از سمت درایو متناسب است با فشار و ظرفیت پمپ.
سیل یا آببندی بخشی از پمپ و پلانجر هستند که برای جداسازی سیال پر فشار از محیط استفاده میشود. از یک کاسه نمد (stuffing box) یا پکینگ (packing) برای سیل کردن اتصال بین مخزنی که سیال در آن منتقل میشود و پلانجر یا پیستون استفاده میشود. کاسه نمد میتواند از بوشینگ (bushing)، پکینگ (packing) یا رینگهای آببندی (seal rings) و یا گلند (gland) تشکیل شده باشد.
جنس قطعات پمپهای پلانجری بر اساس سایش و نوع سیال انتخاب میشود. متریال قطعات شامل برنز، برنج، فولاد، استنلس استیل، آهن، آلیاژ نیکل و مواد دیگر میشود. به عنوان مثال پمپهای پلانجری که در سرویسهای عمومی و یا سرویسهای نفتی به کار میروند، معمولا دارای یک سیلندر و پلانجر آهنی هستند. متریال شیرهای مکش و تخلیه که در تماس با سیال پمپ شده هستند، بر حسب نوع سیال انتخاب میشود. در کاربردهای نیروگاهی که در آن پمپهای پلانجری با کارکرد پیوسته مورد نیاز هستند، برای کار با آب یا روغن میتوان از پلانجرهای سرامیکی صلب استفاده کرد ولی این مواد برای کار در سیالات اسیدی قوی مناسب نیستند.
پمپ پلانجری از یک سیلندر به نام برل (barrel) تشکیل شده که یک پلانجر رفت و برگشتی درون آن قرار دارد. شیرهای مکش و تخلیه در سر سیلندر قرار دارند. در کورس مکش (suction stroke)، پلانجر جمع و ولوهای مکش باز میشوند که باعث مکش سیال به داخل سیلندر میگردد. در کورس ارسال (forward stroke)، پلانجر سیال را به سمت خارج از ولو تخلیه هل میدهد.
هنگامی که تنها یک پلانجر وجود دارد، جریان سیال بین مقدار ماکزیمم آن در زمانی که پلانجر در میانه راه قرار دارد و صفر هنگامی که پلانجر در موقعیت صفر قرار دارد تغییر میکند. هنگامی که حرکت سیال داخل سیستم پایپینگ شتابدار شود، انرژی زیادی به هدر میرود. لرزش و ضربه قوچ نیز میتوانند تبدیل به مشکلات عمدهای شوند. این مشکلات معمولا با استفاده از دو یا چند سیلندر که فاز کارکرد متفاوتی دارند جبران میشود.
در پمپهای پلانجری، آببندی فشار بالا به صورت ثابت (high pressure stationary seal) انجام میشود و پلانجر استوانهای با سطح صاف خود از میان یک سیل (seal) حرکت میکند. این باعث تفاوت پمپهای پلانجری با پمپهای پیستونی میشود و امکان کارکرد آنها را در فشارهای بالا فراهم میکند. پمپهای پلانجری اغلب برای انتقال پسابهای مسکونی و صنعتی به کار میروند.
کارکرد پمپهای پلانجری
پمپهای پیستونی و پمپهای پلانجری، پمپهای رفت و برگشتی هستند که برای انتقال ماده از یک محفظه استوانهای از یک پیستون یا پلانجر استفاده میکنند. پلانجر یا پیستون به وسیله توان بخار، پنوماتیک، هیدرولیک و یا درایو الکتریکی کار میکنند.
پمپهای پلانجری و پیستونی، برای ایجاد حرکت رفت و برگشتی در یک محور از یک مکانیزم لنگ (crank mechanism) استفاده میکنند که باعث فشار سازی در یک سیلندر و یا برل (barrel) میشود تا بتواند گاز یا سیال را پمپ کند. فشار درون محفظه باعث حرکت شیرها در سمت مکش یا تخلیه میشود. پمپهای پلانجری در کاربردهایی که دارای بازه فشاری از 70 تا 2070 بار هستند به کار میروند. پمپهای پیستونی در بازههای فشاری کمتر کار میکنند. حجم سیالی که جابهجا میشود با حاصلضرب مساحت پلانجر یا پیستون در کورس حرکتی آن برابر است. ظرفیت کل پمپهای پیستونی و پلانجری را میتوان با ضرب مساحت پیستون یا پلانجر در کورس حرکتی در تعداد پیستونها و پلانجرها و سرعت چرخش درایو به دست آورد. توان مورد نیاز از سمت درایو متناسب است با فشار و ظرفیت پمپ.
سیل یا آببندی بخشی از پمپ و پلانجر هستند که برای جداسازی سیال پر فشار از محیط استفاده میشود. از یک کاسه نمد (stuffing box) یا پکینگ (packing) برای سیل کردن اتصال بین مخزنی که سیال در آن منتقل میشود و پلانجر یا پیستون استفاده میشود. کاسه نمد میتواند از بوشینگ (bushing)، پکینگ (packing) یا رینگهای آببندی (seal rings) و یا گلند (gland) تشکیل شده باشد.
جنس قطعات پمپهای پلانجری بر اساس سایش و نوع سیال انتخاب میشود. متریال قطعات شامل برنز، برنج، فولاد، استنلس استیل، آهن، آلیاژ نیکل و مواد دیگر میشود. به عنوان مثال پمپهای پلانجری که در سرویسهای عمومی و یا سرویسهای نفتی به کار میروند، معمولا دارای یک سیلندر و پلانجر آهنی هستند. متریال شیرهای مکش و تخلیه که در تماس با سیال پمپ شده هستند، بر حسب نوع سیال انتخاب میشود. در کاربردهای نیروگاهی که در آن پمپهای پلانجری با کارکرد پیوسته مورد نیاز هستند، برای کار با آب یا روغن میتوان از پلانجرهای سرامیکی صلب استفاده کرد ولی این مواد برای کار در سیالات اسیدی قوی مناسب نیستند.