وسايل اندازه گيري در مهندسي شيمي

[mona.p]

دبي‌سنج با رقاصك صفحه‌اي يا ديسك لنگ ( Nutating Disc Meter )

دبي‌سنج با رقاصك صفحه‌اي يا ديسك لنگ ( Nutating Disc Meter )

دبي‌سنج با رقاصك صفحه‌اي يا ديسك لنگ ( Nutating Disc Meter )

در دبي‌سنج با رقاصك صفحه‌اي يك صفحه (ديسك) روي گوي مركزي نصب شده است. ميله‌اي گردان از بالاي گوي بصورت عمودي روي سطح صفحه قرار مي‌گيرد, صفحه در درون يك محفظه مدور با مقطع به شكل دو مخروط هم‌راس, حركت مي‌كند. صفحه, از يك طرف گوي در تماس با بالاي محفظه و از طرف ديگر در تماس با انتهاي محفظه مي‌باشد. حجم توسط يك تيغه شعاعي در صفحه به چهار بخش تقسيم مي‌شود. دو قسمت در بالا و دو قسمت در پائين صفحه قرار مي‌گيرد و مايع متناوباً در بخش بالايي و پائيني صفحه وارد شده و سبب چرخش آن و نيز چرخش محور از طريق يك چرخ دندانه‌دار مخروطي مي‌شود. تعداد چرخش بطور مستقيم با حجم مايع عبوري از دبي‌سنج ارتباط دارد.

​

مزاياي دبي سنج رقاصك صفحه اي عبارتند از:

1- قیمت ارزان
2- افت فشار میانه
3- قابل استفاده در اندازه گیری مایعات
4- قابل تهیه در ماتریال های متفاوت
معایب دبي سنج رقاصك صفحه اي عبارتند از:

1- محدود به سایز لوله و ظرفیت آن
2- دقت نسبتاً کم
3- سیال باید تمیز باشد.

 

[mona.p]

Velocity Meter

Velocity Meter

دبي‌سنج‌هاي سرعتي يا سرعت‌سنج‌ها ( Velocity Meter)

در وسايل از نوع سرعتي ميزان علامت خروجي دستگاه متناسب با سرعت سيال است.

​

 

[mona.p]

Metering Pumps

Metering Pumps

[FONT=&quot] پمپ‌هاي اندازه‌گيرنده ([/FONT]Metering Pumps[FONT=&quot] )[/FONT]

[FONT=&quot]پمپ‌هاي سنجشي يا اندازه‌گيرنده وسايلي هستند كه علاوه بر پمپاژ سيال شدت جريان را نيز اندازه مي‌گيرند. اين وسايل در صنايع معدني و شيميايي جهت افزايش مقدار كنترل‌شده‌اي از افزودني‌ها در جريان‌هاي فرايندي استفاده مي‌شوند

در زير چند نوع پمپ اندازه گيرنده نشان داده شده است:
[/FONT]

 

[mona.p]

Diaphragm Metering Pump

Diaphragm Metering Pump

​

 

[mona.p]

Chemical Metering Pumps

Chemical Metering Pumps

 

[mona.p]

Volume Metering Pump

Volume Metering Pump

 

[mona.p]

Electromagnetic Metering Pumps

Electromagnetic Metering Pumps

​

 

[mona.p]

multiflow metering pump

multiflow metering pump

​

 

[mona.p]

انواع صفحات اوريفیس

انواع صفحات اوريفیس

​

 

[mona.p]

Concentric orifice plate

Concentric orifice plate

1- صفحات اوريفیس هم مرکز Concentric orifice plate))

صفحات اوريفیس هم مرکز در بسیاري از وسایلي كه اندازه گیری آنها بر اساس اوريفیس است به کار می روند و همان طور که از نامش پیدا است سوراخ اوريفیس دقیقا در مرکز صفحه تعبیه شده است
کاربر بایستی نقاط تپينگ (Tapping) را طوری سازمان دهی کند که اختلاف فشار ایجاد شده بتواند اندازه گیری و در صورت لزوم منتقل شود.

​

 

[mona.p]

Concentric Square Edge

Concentric Square Edge

صفحات اوريفیس هم مرکز کناره مربعیConcentric Square Edge Type (CSE)) )

صفحات مدل CSE برای اندازه گیری دبی مایعات و گازهای خالص با ویسکوزيته کم و بخار خشک با اعداد رينولدز مخصوص رژیم توربولنت به کار می رود.
سوراخ صفحه، روی ورودی به صورت زبر ( ناصاف) و تيز و موازی قسمت خروجی همچنین تابعی از d/D وضخامت است ،خروجی ممکن است مایل هم باشد.
دقت معمولی صفحه CSE ،%0.5± است اما تابع شرایط طراحی می باشد .

​

 

[mona.p]

Concentric Conical Entry

Concentric Conical Entry

[FONT=&quot]صفحات اوريفیس هم مرکز با ورودی مخروطی ([/FONT]CCL[FONT=&quot]) [/FONT]Concentric Conical Entry Type[FONT=&quot])[/FONT]

[FONT=&quot]مدل[/FONT]CCL [FONT=&quot] صفحه های هم مرکز با ورودی مخروطی شکل دارای یک سوراخ با یک بخش ورودی مایل ( یا مخروطی ) و یک بخش خروجی موازی می باشد.[/FONT]
[FONT=&quot]مزیت آنها این است که دقت شان را در رینولدز پائین هم حفظ می کند بنا براین برای اندازه گیری دبی مایعات خالص در ويسکوزيته پائین یا بالا به کار می روند. به علاوه برای انداز گیری دبی گازهای با ويسکوزيته پائین هم مناسب می باشد.[/FONT]
[FONT=&quot]صفحات با مدخل مخروطی در اندازه های [/FONT]25[FONT=&quot] تا [/FONT]600mm[FONT=&quot] ([/FONT]24in[FONT=&quot] _ [/FONT]1[FONT=&quot]) موجود می باشند. دقت معمولی آنها %[/FONT]2[FONT=&quot]± است و منحصرا با تپ های گوشه ای به کار می روند.[/FONT]

​

[FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot][/FONT]

 

[mona.p]

​

 

[mona.p]

Concentric Quarter Circle Type

Concentric Quarter Circle Type

صفحات اوريفیس هم مركز ربع دایره ای (CQC) Concentric Quarter-Circle Type)

تفاوت مدل ( CQC) صفحات ربع دایره ای با صفحات با مدخل مخروطی در داشتن یک ورودی شعاعی می باشد.
صفحات CQC دقت شان را در اعداد رینولدز تقریبا پائین حفظ می کند اما نه به اندازه صفحات CCL بنابراین در اندازه گیری دبی مایعات با ویسکوزیته کم یا زياد کاربرد دارد. همچنین برای اندازه گیری دبی گازها با ویسکوزیته پائین مناسب می باشد. صفحات ربع دایره ای در اندازه های 600mm _ 25 ( 24in-1) موجود می باشند.
دقت معمولی آنها بین %2 ± تا %2.5 ± است و همچنین با Tapهای گوشه ای یا پره ای به کار می روند.

​

 

[mona.p]

eccentric orifice plate

eccentric orifice plate

2 - صفحه اوريفیس گریز از مرکز (ESE) Eccentric Orifice Plat))

یک صفحه اوريفیس هم مرکز برای مایعات و گازهای ناخالص مناسب نمی باشد زیرا جامدات ناخالصی جلوی صفحه جمع می شوند و دقت را پائین آورده و باعث خرابی انسداد مطلوب می شوند. این دسته از صفحات اوريفیس طراحی شده اجازه عبور ذرات جامد را هم از سوراخ می دهند .سوراخ صفحات ESE دایره ای بوده و مجاور دیواره لوله قرار دارد. بنابراین ذرات جامد می توانند از میان آن با آزادی عبور کنند.
این مدل برای سنجش دبی مایعات باذرات معلق جامد ( یا گاز محلول) با ويسکوزيته پائیین یا گازهای حاوی ذرات مایع به کار می روند.

 

[mona.p]

صفحه اوريفيس قطعه قطعه مربعی (Segmental Square Edge)

صفحه اوريفيس قطعه قطعه مربعی (Segmental Square Edge)

صفحه اوريفيس قطعه قطعه مربعی (Segmental Square Edge)​

 

[mona.p]

Concentric Square Edge Type

Concentric Square Edge Type

​

صفحات اوريفیس هم مرکز کناره مربعی (CSE)) )

صفحات مدل CSE برای اندازه گیری دبی مایعات و گازهای خالص با ویسکوزيته کم و بخار خشک با اعداد رينولدز مخصوص رژیم توربولنت به کار می رود.
سوراخ صفحه، روی ورودی به صورت زبر ( ناصاف) و تيز و موازی قسمت خروجی همچنین تابعی از d/D وضخامت است ،خروجی ممکن است مایل هم باشد.
دقت معمولی صفحه CSE ،%0.5± است اما تابع شرایط طراحی می باشد .

 

[mona.p]

اوریفیس متر

اوریفیس متر

محاسبات

محاسبات به طور معمول با توجه به BS EN ISO 5167:2003 انجام داده مي شوند. ديگر محاسبات استاندارد موجود شامل:
ASME ، API، RW Miller، LW Spink
تلفات فشار معمولا بين 40 تا 95% فشار ديفرانسيلي كلي ،به صورت تابعي از نسبت d/D مي باشد.

​

 

[mona.p]

صفحه اوريفيس RTJ

صفحه اوريفيس RTJ

[FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]صفحه اوريفيس [/FONT]RTJ[FONT=&quot]([/FONT]Ring type Joint [FONT=&quot]) منحصرا براي نصب بين پره ها طراحي شده است و اتصالات مدل رينگي دارد. جنس حامل معمولا نرم تر از پره هاست بنابراين در تو[/FONT] [FONT=&quot]رفتگي تغيير شكل مي يابد و سبب بهبود آب بندي[/FONT] [FONT=&quot]پره ها مي شود.[/FONT]

​

[FONT=&quot][/FONT]

 

[mona.p]

diaphragm pump flowmeter

diaphragm pump flowmeter

مزایای پمپ ديافراگمي عبارتند از:

1- قیمت متعادل
2- خصوصیات بالای بیش از دامنه
3- خطی بودن خوب
4- کاربردهای قابل قبول از فشار مطلق تا فشارهای دیفرانسیلی
5- قابل بکارگیری مواد ساخت مختلف
6- اندازه کوچک
7- قابل استفاده در سرویس های slurry (لجن گونه و دو غابه ای )
8- به عنوان limit switch می توان از آنها استفاده نمود.
9- برای اندازه گیری اختلاف فشار نیز به کار می روند.

​

معایب پمپ ديافراگمي عبارتند از:

1- دارای مقاومت خوبی در مقابل ارتعاش و شوک نمی باشد
2- مشکل تعمیرات دارد(بعد از خراب شدن باید تعویض گردد)
3- عمدتاً محدودبه فشارهای پایین است (به جز نوع دکمه ای)

 

[mona.p]

radial piston pump

radial piston pump

[FONT=&quot]مزایاي پمپ پيستوني راديال عبارتند از :[/FONT]

[FONT=&quot]1- دقت خوب به ویژه برای شدت جریان های کم [/FONT]
[FONT=&quot]2- به سادگی برای تخلیه یا خوارک دهی مایعات به کار می رود. [/FONT]
[FONT=&quot]3- قابلیت تکرار خوب [/FONT]
[FONT=&quot]4- قیمت متوسط [/FONT]
[FONT=&quot]5- نصب آسان وتعمیرات راحت
[/FONT]
[FONT=&quot]
[/FONT]

[FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]معایب پمپ پيستوني راديال عبارتند از :[/FONT]

[FONT=&quot]1- عمدتاً قابل استفاده تا سایزهای 2 اينچ [/FONT]
[FONT=&quot]2- سیال باید تمیز باشد. [/FONT]
[FONT=&quot]3- سیال بعد از عبورآن نوسانی می باشد.[/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]

 

[mona.p]

in the radial piston pump

in the radial piston pump

​

 

[mona.p]

radial piston pump

radial piston pump

​

 

[mona.p]

tube pump

tube pump

​

 

[سید مهدی برقعی]

سوال

سوال

منا جان ممنون از راهنماییهای خوبتون.
2 تا سوال داشتم:

1- چه موارد و شرایطی ممکنه نیاز استفاده از این نوع خاص پمپ ها رو (مثلاً پمپ رادیال، تیوب پمپ و یا ...) رو بوجود بیاره ؟

2- در مورد این «تیوب پمپ» ممکنه یه کم توضیح بدین ؟

مرسی

 

[mona.p]

منا جان ممنون از راهنماییهای خوبتون.
2 تا سوال داشتم:

1- چه موارد و شرایطی ممکنه نیاز استفاده از این نوع خاص پمپ ها رو (مثلاً پمپ رادیال، تیوب پمپ و یا ...) رو بوجود بیاره ؟

2- در مورد این «تیوب پمپ» ممکنه یه کم توضیح بدین ؟

مرسی

در پمپ لوله‌اي(peristaltic or tube insert pump) يا روده‌اي يك لوله پلاستيكي قابل انعطاف بين دو غلتك و محفظه قرار گرفته است.
هنگام چرخش غلتك‌ها، فشار وارده از آنها به لوله منجر به ايجاد نيرو روي مايع و خروج آن مي‌شود. در اين وسيله نيز حجم پمپ شده در هر دوران مشخص است.
از مزاياي پمپ لوله‌اي، مجزا بودن مسير جريان سيال از قسمت‌هاي مكانيكي پمپ مي‌باشد.
اين ويژگي مناسب وسيله منجر به بكارگيري آن در موارد استريل (پزشكي و زيست پزشكي) و در عمل دياليز كليه شده است.

 

[mona.p]

منا جان ممنون از راهنماییهای خوبتون.
2 تا سوال داشتم:

1- چه موارد و شرایطی ممکنه نیاز استفاده از این نوع خاص پمپ ها رو (مثلاً پمپ رادیال، تیوب پمپ و یا ...) رو بوجود بیاره ؟

2- در مورد این «تیوب پمپ» ممکنه یه کم توضیح بدین ؟

مرسی

مهدي جان كاربرداشونو تو قسمت مزايا- معايب ذكر كردم
اگه موردي كم داره مشخص كن كه مثالاشو بيارم

 

[سید مهدی برقعی]

مهدي جان كاربرداشونو تو قسمت مزايا- معايب ذكر كردم
اگه موردي كم داره مشخص كن كه مثالاشو بيارم

ببین منا جان، منظورم اینه که مثلاً وقتی پمپ دنده ای می تونه تمام کارهای پمپ سیلندر-پیستونی رو انجام بده، حتی قابلیت بیشتری هم داره، چه لزومی ممکنه پیش بیاد که بخواهیم از پمپ سیلندر-پیستونی استفاده کنیم (حالا میگیم پمپ دیافراگمی می تونه دوغاب و سوسپانسیون رو پمپ کنه، به همین دلیل ازش استفاده میشه، باهاش کاری ندارم)

یا مثلاً در هنگام انتخاب صفحات اوریفیس، علت این همه تنوع برای چیه ؟

 

[mona.p]

ببین منا جان، منظورم اینه که مثلاً وقتی پمپ دنده ای می تونه تمام کارهای پمپ سیلندر-پیستونی رو انجام بده، حتی قابلیت بیشتری هم داره، چه لزومی ممکنه پیش بیاد که بخواهیم از پمپ سیلندر-پیستونی استفاده کنیم (حالا میگیم پمپ دیافراگمی می تونه دوغاب و سوسپانسیون رو پمپ کنه، به همین دلیل ازش استفاده میشه، باهاش کاری ندارم)

یا مثلاً در هنگام انتخاب صفحات اوریفیس، علت این همه تنوع برای چیه ؟

پمپ هاي پيستوني با دارا بودن بيشترين نسبت توان به وزن، از گرانترين پمپ ها هستند و در صورت آب بندي دقيق پيستون ها مي تواند بالا ترين بازدهي را داشته باشند. معمولا جريان در اين پمپ ها بدون ضربان بوده و به دليل عدم وارد آمدن بار جانبي به پيستونها داراي عمر طولاني مي باشند

 

[mona.p]

دسته بندی کلی پمپ ها و کاربرد

دسته بندی کلی پمپ ها و کاربرد

پمپ ها در صنعت هيدروليك به دو دسته كلي تقسيم مي شوند :

پمپ ها با جا به جايي غير مثبت : توانايي مقاومت در فشار هاي بالا را ندارند و به ندرت در صنعت هيدروليك مورد استفاده قرار مي گيرند و معمولا به عنوان انتقال اوليه سيال از نقطه اي به نقطه ديگر بكار گرفته مي شوند. بطور كلي اين پمپ ها براي سيستم هاي فشار پايين و جريان بالا كه حداكثر ظرفيت فشاري آنها به 250psi تا3000si محدود مي گردد مناسب است. پمپ هاي گريز از مركز (سانتريفوژ) و محوري نمونه كاربردي پمپ هاي با جابجايي غير مثبت مي باشد.

پمپ هاي با جابجايي مثبت : در اين پمپ ها به ازاي هر دور چرخش محور مقدار معيني از سيال به سمت خروجي فرستاده مي شود و توانايي غلبه بر فشار خروجي و اصطكاك را دارد . اين پمپ ها مزيت هاي بسياري نسبت به پمپ هاي با جابه جايي غير مثبت دارند مانند مانند ابعاد كوچكتر ، بازده حجمي بالا ، انعطاف پذيري مناسب و توانايي كار در فشار هاي بالا ( حتي بيشتر از psi)

پمپ ها با جابه جايي مثبت از نظر ساختمان :

1- پمپ هاي دنده اي

2 - پمپ هاي پره اي

3- پمپ هاي پيستوني

پمپ ها با جابه جايي مثبت از نظر ميزان جابه جايي :

1- پمپ ها با جا به جايي ثابت

در يك پمپ با جابه جايي ثابت (Fixed Displacement) ميزان سيال پمپ شده به ازاي هر يك دور چرخش محور ثابت است در صورتيكه در پمپ هاي با جابه جايي متغير (Variable Displacement) مقدار فوق بواسطه تغيير در ارتباط بين اجزاء پمپ قابل كم يا زياد كردن است. به اين پمپ ها ، پمپ ها ي دبي متغير نيز مي گويند.

بايد بدانيم كه پمپ ها ايجاد فشار نمي كنند بلكه توليد جريان مي نمايند. در واقع در يك سيستم هيدروليك فشار بيانگر ميزان مقاومت در مقابل خروجي پمپ است اگر خروجي در فشار يك اتمسفر باشد به هيچ وجه فشار خروجي پمپ بيش از يك اتمسفر نخواهد شد .همچنين اگر خروجي در فشار 100 اتمسفر باشد براي به جريان افتادن سيال فشاري معادل 100 اتمسفر در سيال بوجود مي آيد.

پمپ هاي دنده اي Gear Pump

اين پمپ ها به دليل طراحي آسان ، هزينه ساخت پايين و جثه كوچك و جمع و جور در صنعت كاربرد زيادي پيدا كرده اند . ولي از معايب اين پمپ ها مي توان به كاهش بازده آنها در اثر فرسايش قطعات به دليل اصطكاك و خوردگي و در نتيجه نشت روغن در قسمت هاي داخلي آن اشاره كرد. اين افت فشار بيشتر در نواحي بين دنده ها و پوسته و بين دنده ها قابل مشاهده است.

پمپ ها ي دنده اي :



2– دنده داخلي Internal Gear Pumps

3- گوشواره اي Lobe Pumps

4- پيچي Screw Pumps

5- ژيروتور Gerotor Pumps

1- دنده خارجي External Gear Pumps

در اين 1- دنده خارجي External Gear Pumps پمپ ها يكي از چرخ دنده ها به محرك متصل بوده و چرخ دنده ديگر هرزگرد مي باشد. با چرخش محور محرك و دور شدن دنده هاي چرخ دنده ها از هم با ايجاد خلاء نسبي روغن به فضاي بين چرخ دنده ها و پوسته كشيده شده و به سمت خروجي رانده مي شود.

لقي بين پوسته و دنده ها در اينگونه پمپ ها حدود ( (0.025 mm مي باشد.

افت داخلي جريان به خاطر نشست روغن در فضاي موجود بين پوسته و چرخ دنده است كه لغزش پمپ

با توجه به دور هاي بالاي (Volumetric efficiency ) نام دارد. پمپ كه تا rpm 2700 مي رسد پمپاژ بسيار سريع انجام مي شود، اين مقدار در پمپ ها ي دنده اي با جابه جايي متغيير مي تواند از 750 rpm تا 1750 rpm متغيير باشد. پمپ ها ي دنده اي براي فشارهاي تا (كيلوگرم بر سانتي متر مربع200 ) 3000 psi طراحي شده اند كه البته اندازه متداول آن 1000 psi است.

اين پمپ ها بيشتر به منظور روغنكاري و تغذيه در فشار هاي كمتر از 1000 psi استفاده مي شود ولي در انواع چند مرحله اي دسترسي به محدوده ي فشاري در حدود 4000 psi نيز امكان پذير است. كاهش بازدهي در اثر سايش در پمپ هاي دنده اي داخلي بيشتر از پمپ هاي دنده اي خارجي است.

اين پمپ ها از خانواده پمپ هاي دنده اي هستند كه آرامتر و بي صداتر از ديگر پمپ هاي اين خانواده عمل مي نمايد زيرا هر دو دنده آن داراي محرك خارجي بوده و دنده ها با يكديگر درگير نمي شوند. اما به خاطر داشتن دندانه هاي كمتر خروجي ضربان بيشتري دارد ولي جابه جايي حجمي بيشتري نسبت به ساير پمپ هاي دنده اي خواهد داشت.

پمپ پيچي يك پمپ دنده اي با جابه جايي مثبت و جريان محوري بوده كه در اثر درگيري سه پيچ دقيق (سنگ خورده) درون محفظه آب بندي شده جرياني كاملا آرام ، بدون ضربان و با بازده بالا توليد مي كند. دو روتور هرزگرد به عنوان آب بندهاي دوار عمل نموده و باعث رانده شدن سيال در جهت مناسب مي شوند.حركت آرام بدون صدا و ارتعاش ، قابليت كا با انواع سيال ، حداقل نياز به روغنكاري ، قابليت پمپاژ امولسيون آب ، روغن و عدم ايجاد اغتشاش زياد در خروجي از مزاياي جالب اين پمپ مي باشد.

عملكرد اين پمپها شبيه پمپ هاي چرخ دنده داخلي است. در اين پمپ ها عضو ژيروتور توسط محرك خارجي به حركت در مي آيد و موجب چرخيدن روتور چرخ دندهاي درگير با خود مي شود.

در نتيجه اين مكانيزم درگيري ، آب بندي بين نواحي پمپاژ تامين مي گردد. عضو ژيروتور داراي يك چرخ دندانه كمتر از روتور چرخ دنده داخلي مي باشد.

حجم دندانه كاسته شده ضرب در تعداد چرخ دندانه چرخ دنده محرك ، حجم سيال پمپ شده به ازاي هر دور چرخش محور را مشخص مي نمايد.

پمپ هاي پره اي :

به طور كلي پمپ هاي پره اي به عنوان پمپ هاي فشار متوسط در صنايع مورد استفاده قرار مي گيرند. سرعت آنها معمولا از 1200 rpm تا 1750 rpm بوده و در مواقع خاص تا 2400 rpm نيز ميرسد. بازده حجمي اين پمپ ها 85% تا 90% است اما بازده كلي آنها به دليل نشت هاي موجود در اطراف روتور پايين است ( حدود 75% تا 80% ). عمدتا اين پمپها آرام و بي سر و صدا كار مي كنند ، از مزاياي جالب اين پمپ ها اين است كه در صورت بروز اشكال در ساختمان پمپ بدون جدا كردن لوله هاي ورودي و خروجي قابل تعمير است.

فضاي بين روتور و رينگ بادامكي در در نيم دور اول چرخش محور ، افزيش يافته و انبساط حجمي حاصله باعث كاهش فشار و ايجاد مكش مي گردد، در نتيجه سيال به طرف مجراي ورودي پمپ جريان مي يابد. در نيم دور دوم با كم شدن فضاي بين پره ها سيال كه در اين فضاها قرار دارد با فشار به سمت خروجي رانده مي شود. همانطور كه در شكل مي بينيد جريان بوجود آمده به ميزان خروج از مركز(فاصله دو مركز) محور نسبت به روتور پمپ

بستگي دارد و اگر اين فاصله به صفر برسد ديگر در خروجي جرياني نخواهيم داشت. پمپ هاي پره اي كه قابليت تنظيم خروج از مركز را دارند مي توانند دبي هاي حجمي متفاوتي را به سيستم تزريق كنند به اين پمپ ها ، جابه جايي متغيير مي گويند. به خاطر وجود خروج از مركز محور از روتور(عدم تقارن) بار جانبي وارد بر ياتاقان ها افزايش مي يابد و در فشار هاي بالا ايجاد مشكل مي كند.

براي رفع اين مشكل از پمپ هاي پره اي متقارن (بالانس) استفاده مي كنند. شكل بيضوي پوسته در اين پمپ ها باعث مي شود كه مجاري ورودي و خروجي نظير به نظير رو به روي هم قرار گيرند و تعادل هيدروليكي برقرار گردد. با اين ترفند بار جانبي وارد بر ياتاقان ها كاهش يافته اما عدم قابليت تغيير در جابه جايي از معايب اين پمپ

حداكثر فشار قابل دستيابي در ها به شمار مي آيد .( چون خروج از مركز وجود نخواهد داشت) پمپ هاي پره اي حدود 3000 psi است.

پمپ هاي پيستوني

پمپ هاي پيستوني با دارا بودن بيشترين نسبت توان به وزن، از گرانترين پمپ ها هستند و در صورت آب بندي دقيق پيستون ها مي تواند بالا ترين بازدهي را داشته باشند. معمولا جريان در اين پمپ ها بدون ضربان بوده و به دليل عدم وارد آمدن بار جانبي به پيستونها داراي عمر طولاني مي باشند، اما به خاطر ساختار پيچيده تعمير آن مشكل است.

از نظر طراحي پمپ هاي پيستوني به دو دسته شعاعي و محوري تقسيم مي شوند.

پمپ هاي پيستوني محوري با محور خميده (Axial piston pumps(bent-axis type)) :

در اين پمپ ها خط مركزي بلوك سيلندر نسبت به خط مركزي محور محرك در موقعيت زاويه اي مشخصي قرار دارد ميله پيستون توسط اتصالات كروي (Ball & socket joints)به فلنج محور محرك متصل هستند به طوري كه تغيير فاصله بين فلنج محرك و بلوك سيلندر باعث حركت رفت و برگشت پيستون ها در سيلندر مي شود. يك اتصال يونيورسال ( Universal link) بلوك سيلندر را به محور محرك متصل مي كند.

ميزان خروجي پمپ با تغيير زاويه بين دو محور پمپ قابل تغيير است.در زاويه صفر خروجي وجود ندارد و بيشينه خروجي در زاويه 30 درجه بدست خواهد آمد.

پمپ هاي پيستوني محوري با صفحه زاويه گير (Axial piston pumps(Swash plate)) :

در اين نوع پمپ ها محوربلوك سيلندر و محور محرك در يك راستا قرار مي گيرند و در حين حركت دوراني به خاطر پيروي از وضعيت صفحه زاويه گير پيستون ها حركت رفت و برگشتي انجام خواهند داد ، با اين حركت سيال را از ورودي مكيده و در خروجي پمپ مي كنند. اين پمپ ها را مي توان با خاصيت جابه جايي متغير نيز طراحي نمود . در پمپ هاي با جابه جايي متغيير وضعيت صفحه زاويه گير توسط مكانيزم هاي دستي ، سرو كنترل و يا از طريق سيستم جبران كننده تنظيم مي شود. حداكثر زاويه صفحه زاويه گير حدود 17.5 درجه مي باشد.

پمپ هاي پيستوني شعاعي (Radial piston pumps)

در اين نوع پمپ ها ، پيستون ها در امتداد شعاع قرار ميگيرند.پيستون ها در نتيجه نيروي گريز از مركز و فشار سيال پشت آنها همواره با سطح رينگ عكس العمل در تماسند.

براي پمپ نمودن سيال رينگ عكس العمل بايد نسبت به محور محرك خروج از مركز داشته باشد ( مانند شكل ) در ناحيه اي كه پيستون ها از محور روتور فاصله دارند خلا نسبي بوجود آمده در نتيجه مكش انجام ميگيرد ، در ادامه دوران روتور، پيستون ها به محور نزديك شده و سيال موجود در روتور را به خروجي پمپ مي كند. در انواع جابه جايي متغيير اين پمپ ها با تغيير ميزان خروج از مركز رينگ عكس العمل نسبت به محور محرك مي توان مقدار خروجي سيستم را تغيير داد.

پمپ هاي پلانچر (Plunger pumps)

پمپ هاي پلانچر يا پمپ هاي پيستوني رفت و برگشتي با ظرفيت بالا در هيدروليك صنعتي كاربرد دارند. ظرفيت برخي از اين پمپ ها به حدود چند صد گالن بر دقيقه مي رسد.

پيستون ها در فضاي بالاي يك محور بادامكي (شامل تعدادي رولر برينگ خارج از مركز) در آرايش خطي قرار گرفته اند. ورود و خروج سيال به سيلندر ها از طريق سوپاپ ها(شير هاي يك ترفه) انجام مي گيرد.

با تشکر از جناب مهندس یحیایی