پمپ های دوزینگ که با نام مترینگ پمپ نیز شناخته شده اند، قادر می باشند تا دوز مشخصی از یک سیال را تزریق و جابه جا نمایند، از این حیث به آن ها “پمپ تزریق” یا Injection Pump نیز گفته می شود. در این پمپ ها دبی قابل تنظیم می باشد و در نتیجه عمل تزریق با توجه به فشار خط صورت می گیرد. نیروی محرکه دوزینگ پمپ به صورت برقی (الکتروموتور)، سلونوئیدی (الکترومغناطیسی)، هیدرولیکی و یا پنوماتیکی می باشد. دوزینگ پمپ ها در خط دهش سیستم استخرهای شنا نصب شده و با تزریق مواد شیمیایی، پارامترهای شیمیایی آب را به محدوده ی مجاز می رسانند. از این رو، این پمپ ها مکمل خوبی برای کلرزن نمکی استخر به شمار می روند. از آن جا که کلرزن نمکی مجهز به سنسورهایی برای سنجش میزان PH است، می توان از دوزینگ پمپ برای تزریق اسید به منظور تنظیم PH آب استفاده کرد. دوزینگ پمپ ها جهت تزریق مقداری دقیق (دوز مشخصی) از ماده شیمیایی به جریان آب، بخار یا گاز به کار می رود. در خطوط استخر و جکوزی به منظور گندزدایی آب (تزریق دوز مناسبی از مواد گندزدا مانند کلر)، تنظیم PH آب (تزریق دوز مناسبی از اسید)، رسوب زدایی الکترولیزهای کلرزن نمکی و مواردی از این دست به کار می روند. این محصول در تاسیسات تصفیه آب و فاضلاب نیز مورد استفاده قرار می گیرد و همچنین در گلخانه ها جهت تزریق کود مایع قابل استفاده است. بدنه ی دوزینگ پمپ ها از پلی پروپیلن تقویت شده ساخته شده و در برابر رطوبت، خوردگی شیمیایی و ضربه از مقاومت خوبی برخوردار است. جنس پنل دستگاه نیز از پلی کربنات بوده و قسمتی از دوزینگ پمپ که با ماده شیمیایی در تماس است باید از متریالی ساخته شود تا در مقابل انواع مواد شیمیایی (نظیر کلر، اسید و …) مقاوم باشند. از این رو، هد تزریق دوزینگ پمپ ها از جنس PVDF است. موتور محرک نیز از نوع مگنتی است و این پمپ ها از دقت بالایی در تزریق مواد شیمیایی برخوردار هستند.
محدوده دبی و فشار دوزینگ پمپ
اکثر دوزینگ پمپ های موجود در صنعت دارای دبی های پائینی می باشند. در موارد خاص بنا بر سفارش، دوزینگ پمپ های با دبی بالا نیز تولید می شود. معمولا دبی این پمپ ها بین 1 تا 10000 لیتر در دقیقه و فشار کاری بین 10 تا 2000 بار متغیر می باشد. دبی به طور دستی و یا اتوماتیک بین صفر تا حداکثر میزان خود قابل تنظیم می باشند. البته دقت عمل آن ها با توجه به دقت های ساخت شركت سازنده، متفاوت می باشد. به عنوان مثال اگر سازنده دقت دستگاه را 1٪ اعلام کرده باشد بدین معناست که در هر نقطه بین دبی 1 تا 100 درصد، دقت دوزینگ پمپ مربوطه يكسان مي باشد.
کاربردهای دوزینگ پمپ در صنعت آب و فاضلاب
- برای گرفتن سختی آب از پلی فسفات استفاده می شود.
- برای کنترل PH، اسید ها و قلیایی ها مورد استفاده قرار می گیرد.
- برای از بین بردن اکسیژن محلول در آب از بیو سولفات سدیم استفاده می شود.
- برای جلوگیری از رسوب در سیستم RO، از آنتی اسکالانت (Antiscalant) استفاده می شود.
- برای از بین بردن منگنز و آهن در سیستم تصفیه از پرمنگنات پتاسیم با کمک دوزینگ پمپ استفاده می شود.
- 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 خوردگی در سیستم تصفیه خانه، آب وارد بویلرها و دیگ های بخار شده و پمپاژ مواد برای تنظیم PH صورت می گیرد.
- 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.
کاربردهای دوزینگ پمپ در صنایع شیمیایی و پتروشیمی
- برای تزریق رنگ به بنزین مورد استفاده قرار می گیرد.
- برای تزریق ضد قفل و الکل به بنزین مورد استفاده قرار می گیرد.
- برای تنظیم PH یا پلیمریزاسیون، از تزریق انواع اسیدها، سولفوریک و نیتریک مورد استفاده قرار می گیرد.
کاربردهای دوزینگ پمپ در صنایع دارویی و چوب
- افزودن انواع رنگ و رنگدانه
- تزریق کلر برای سفید کردن کاغذ
- افزودن انواع اسانس، آنزیم ها، اسیدها و بازها
- رزین به جهت بالا بردن مقاومت کاغذ در برابر آب
- تزریق انواع روغن، حلال ها، کلر، مواد افزودنی و رنگ
ویژگی های دوزینگ پمپ
- درجه حفاظت IP54
- نصب و نگهداری آسان
- جنس هد تزریق از PVDF
- جنس بدنه از پلی پروپیلن (PP)
- جنس پنل دستگاه از پلی کربنات
- دارای کلید قطع و وصل بر روی دستگاه
- دارای کلید انتخاب دبی تزریق ۲۰ درصد و ۱۰۰ درصد
- قابلیت تنظیم دبی تزریق با استفاده از کلید تغییر فرکانس
- دارای سوپاپ مکش از مخزن از جنس PP به همراه شلنگ های تزریق
انواع دوزینگ پمپ ها
سه نوع دوزینگ پمپ مختلف وجود دارد. این پمپ ها از نظر کارکرد و مکانیسم پمپاژ کردن با یکدیگر متفاوت می باشند و برای برنامه های مختلف و پر فشار و مواد شیمیایی مناسب می باشند. آن ها عبارتند از:
- نوع دیافراگمی که به طور دائم مایع سیال به آن وارد می شود. در این نوع پمپ نوعی اتاقک پمپ وجود دارد که توسط پیستون و دیافراگم و دریچه های ورودی و خروجی پر و خالی می شوند. هنگامی که محفظه به خاطر کشیده شدن به سمت پیستون با توجه به مقدار مایع سیال پر می شود، سپس حجم مورد نظر با سرعتی مشخص وارد محفظه می شود. این پمپ ها بسیار دقیق می باشند و سرعت جریان نسبتاً ثابتی را در حدود 6-250L / hr ارائه می دهند. این پمپ اگر به درستی کنترل شود همچنین می تواند دوز متغیری ارائه دهد.
- نوع دیگر پمپ دیافراگمی وجود دارد که به جای این که سرعت جریان آهسته و دائمی داشته باشد، پمپ را توسط یک سیم پیچ مولد کنترل می کند. این سیم پیچ مواد شیمیایی را در مدت زمان مشخصی می کشد و سپس وارد پمپ می کند.
- پمپ هایی که در گوشه قرار می گیرند. این پمپ ها این توانایی را دارند که حجم مشخصی از مایع را از طریق دنده ها وارد پمپ کنند. حجمی که بین این لایه ها وجود دارد به دقیقی پمپ های دیافراگم نیست و آن ها همچنین دارای یک سطح پوشاننده هستند.
دوزینگ پمپ های سلونوئیدی
مکانیزم انتقال قدرت در این پمپ ها نیروی الکترومغناطیس می باشد. در دوزینگ پمپ های سلونوئیدی یک مگنت وجود دارد که با ورود جریان الکتریسیته به آن باردار می شود و سپس شفت پمپ را به سمت خود جذب می کند و با قطع جریان برق توسط نیروی فنر به حرکت در می آید. شفت پمپ متصل به دیافراگم، پیستون یا پلانجر می باشد و با حرکت رفت و برگشتی آن عمل ساکشن و دیسشارژ اتفاق می افتد. معمولا از دوزینگ پمپ های سلونوئیدی برای فشار و دبی های کم استفاده می شود. ظرفیت این پمپ ها در مدل های آنالوگ توسط یک پیچ روی بدنه پمپ قابل تنظیم است. پمپ های دوزینگ سلونوئیدی دارای IP65 می باشند که برای استفاده در محیط های مرطوب بسیار مناسب هستند.
دوزینگ پمپ های موتوری
همان طور که از نام این دوزینگ پمپ ها مشخص است مولد قدرت در آن ها یک موتور الکتریکی می باشد. معمولا الکتروموتور این پمپ ها دارای کلاس حفاظتی IP55 به جهت جلوگیری از نفوذ گرد و غبار و رطوبت است. همچنین برای استفاده در محیط های حساس و قابل اشتعال می توان از الکتروموتورهای ضد انفجار استفاده کرد. در دوزینگ پمپ های موتوری از گیربکس جهت کاهش دور و افزایش گشتاور استفاده می شود. این پمپ ها معمولا برای ظرفیت های بالا مورد استفاده قرار می گیرند.
دوزینگ پمپ های دیافراگمی
در دوزینگ پمپ های دیافراگمی شفت پمپ متصل به دیافراگم است که با حرکت رفت و برگشتی باعث انقباض و انبساط دیافراگم و در نتیجه مکش و تزریق سیال می شود. مدل های دیافراگمی دوزینگ پمپ ها بیشترین استفاده را در استخرهای شنا، سیستم های تصفیه آب و تزریق مواد شیمیایی و خورنده دارند. از مزایای این پمپ ها عدم تماس سیال با قطعات مکانیکی پمپ و در نتیجه عدم خوردگی و آسیب به آن ها می باشد. در این پمپ ها تنها قسمت هد پمپ، دیافراگم و شیرهای ورود و خروج پمپ با سیال در تماس هستند که بهترین انتخاب برای تزریق مواد سمی، شیمیایی یا خورنده می باشند. همچنین از دیگر مزایای آن ها آببندی کامل توسط دیافراگم و عدم نشتی سیال به قسمت موتور یا محرک پمپ می باشد که برای اطمینان بیشتر می توان از مدل های دبل دیافراگم استفاده کرد. جنس دیافراگم دوزینگ پمپ ها متناسب با نوع سیال می تواند از تفلون PTFE، پیرکس Pyrex، سرامیک Ceramic یا فلز انتخاب شود.
دوزینگ پمپ های پیستونی
دوزینگ پمپ های پیستونی گونه ای از پمپ های جابه جایی مثبت می باشند، بنابراین در هنگام کارکرد پمپ برای جلوگیری از آسیب به سیستم لوله کشی و قطعات پمپ به هیچ عنوان شیر خروجی پمپ ها نباید بسته باشد. همچنین می توان برای جلوگیری از ازدیاد فشار، شیر اطمینان با مسیر بای پس در خط خروجی پمپ طراحی کرد. از پمپ های پیستونی برای ایجاد ظرفیت های بالا استفاده می شود. مکانیزم مکش و تراکم در دوزینگ پمپ های پیستونی توسط حرکت خطی پیستون صورت می پذیرد. نیروی محرک در این دوزینگ پمپ ها معمولا به واسطه یک موتور الکتریکی تامین می شود که حرکت دورانی موتور توسط قسمت گیربکس، بادامک خارج از مرکز و شاتون به حرکت خطی تبدیل می شود. در این پمپ ها از رینگ های فلزی برای آب بندی میان محفظه تراکم و قسمت موتور استفاده می شود، همچنین در ورودی و خروجی پمپ، شیرهای توپی یک طرفه عمل آب بندی را انجام می دهند، برای اطمینان بیشتر می توان از دو شیر یک طرفه استفاده کرد. قسمت هد پمپ و پیستون معمولا از جنس استیل ضد زنگ می باشد. از دوزینگ پمپ های پیستونی در واحد های فرآیندی، نفت، گاز و پتروشیمی ها، صنایع ماشین سازی، سیستم های تصفیه آب و فاضلاب، واحدهای داروسازی، صنایع غذایی، تولید نوشیدنی و غیره استفاده می شود.
دوزینگ پمپ های پلانجری
مکانیزم پمپ های پلانجری و پیستونی همانند یکدیگر می باشد با این تفاوت که پلانجرها عمدتا دارای قطر باریک تر و طول بیشتری نسبت به پیستون می باشند و در مواردی که نیاز به کنترل دقیق دبی در حجم کم می باشد، کارایی بهتری دارند. کنترل دبی در این پمپ ها با تغییر کورس رفت و برگشت پلانجر قابل تنظیم است. به طور کلی از پمپ های پلانجری برای تزریق دبی های کم و فشارهای بالا استفاده می شود. در این پمپ ها محرک می تواند از نوع سلونوئیدی یا موتوری باشد که با حرکت خطی پلانجر عمل مکش و تراکم انجام می شود. آب بندی در پمپ های پلانجری با توجه به قطر باریک پلانجر توسط پکینگ صورت می گیرد و مکانیزم ساده ای دارد اما در پمپ های پیستونی نیاز به رینگ های فلزی آب بندی می باشد که استهلاک آنها در مقایسه با پمپ های پلانجری بیشتر است. برخی از کاربردهای دوزینگ پمپ های پلانجری شامل تزریق دقیق مواد شیمیایی، روغن کاری قطره ای قطعات مکانیکی کمپرسورها و پمپ های رفت و برگشتی (پیستون، رینگ و پکینگ آببندی) می باشند.
نحوه انتخاب دوزینگ پمپ ها
- دمای سیال
- فشار تزریق و دبی مورد نیاز
- انتخاب پمپ از نوع موتور دار یا سلونوئیدی
- موقعیت نصب دوزینگ پمپ به صورت عمودی یا افقی
- کلاس حفاظتی مناسب پمپ با توجه به شرایط محل نصب
- انتخاب قطعات مناسب برای کنترل تزریق و کنترل سطح مایع
- برق مصرفی دوزینگ پمپ (تک فاز، سه فاز، جریان ثابت یا متناوب)
- انتخاب متریال مناسب هد پمپ از جنس پلی پروپیلن PP، پی وی سی PVC (پلی ونیل کلراید)، پلی ونیل فلوراید (کاینار PVDF)، استنلس استیل SS 316L با توجه به نوع سیال (شیمیایی، سمی، خورنده، قابل اشتعال یا ضد عفونی کننده)