پمپ پلانجر چیست؟

پمپ پلانجری در حقیقت یکی از انواع پمپ‌های جابه‌جایی مثبت که به شکل استوانه‌ای طراحی شده و در آن سیال پر فشار ثابت بوده و پلانجر از میان آن می‌لغزد. حرکت رفت و برگشتی پلانجر در داخل سیلندر باعث عمل مکش و رانش شده و با انتقال نیرو به سیال، فشار تولید می‌شود. پلانجر به crosshead متصل است و حرکت خطی cross head دارد و از این نظر با پمپ‌های پیستونی متفاوت بوده و همین امر باعث می‌شود که در فشارهای بالاتر به کار برود. پمپ پلانجری به عنوان پمپ ویسکوزیته بالا و پمپ فشار بالا شناخته می‌شود و اولین بار در سال 1675 توسط ساموئل مورلند اختراع شد و در برنامه‌های گسترده‌ای از 70 تا 2070 بار (1000 تا 30000 psi) به کار برده می‌شود.
 

نحوه پمپ پلانجر چگونه است؟

پمپ پلانجری همانند پمپ پیستونی از نوع پمپ‌های سوپاپی بوده برای انتقال سیالات از میان محفظه‌های استوانه‌ای از پلانجر استفاده می‌کند. در اصل پلانجر توسط بخار، پنوماتیک، هیدرولیک و یا درایو الکتریکی عمل می‌کند. این پمپ از مکانیسم میل‌لنگی برای ایجاد حرکت متقابل در امتداد یک محور استفاده می‌کند و فشار را در سیلندر یا بشکه استوانه‌ای ایجاد خواهد کرد تا گاز یا سیال را از میان پمپ راه بیندازد. اجزای اصلی این پمپ شامل شاتون، میل‌لنگ و پیستون بوده که در داخل یک جعبه مهروموم قرار گرفته‌اند.

پیستون به کمک شاتون به میل‌لنگ وصل شده و با توجه به آنکه موتور نیرو را برای میل‌لنگ تأمین می‌کند، حرکت چرخشی موتور را به حرکت رفت و برگشتی تبدیل می‌کند. میل‌لنگ این نیرو را از طریق میله اتصال به پیستون می‌رساند و زمانی که پیستون حرکت رفت و برگشتی پیدا می‌کند، شروع به حرکت به سمت بالا و پایین در داخل سیلندر می‌کند. با حرکت پیستون به طرف پایین، خلأ در داخل محفظه پمپ ایجاد می‌شود و این باعث ایجاد اختلاف فشار بین فشار سیال خارجی و فشار سیال داخلی سیلندر خواهد شد. پیش از این پیستون مایع را به داخل محفظه مکیده و زمانی که سیال مطابق با الزامات مکیده شود دریچه مکش بسته خواهد شد و پیستون به سمت بالا حرکت خواهد کرد. حرکت پیستون به طرف بالا باعث کاهش حجم محفظه شده و مایع تحت فشار قرار می‌گیرد. زمانی که فشار داخلی سیال از فشار مخزن بیشتر شود دریچه خروجی باز شده و سیال به مخزن مورد نظر وارد خواهد شد.
 

مزایا و معایب پمپ پلانجر چیست؟

پمپ‌های پلانجر همانند پمپ وکیوم و انواع پمپ‌های دیگر می‌توانند از مزیت‌ها و ایرادات ویژه و منحصربه‌فردی برخوردار باشند. از جمله مهم‌ترین مزایای این پمپ‌ها می‌توان به مواردی همچون توانایی ایجاد فشار بسیار بیشتر از پمپ‌های پیستونی، عدم تأثیرپذیری زیاد از تغییرات دبی و فشار، قابلیت پمپاژ مواد ساینده و دوغاب و …، جابجایی سیالات دارای ویسکوزیته بالا، دارای توانایی خود پر کردن، داشتن راندمان و طول عمر بالا و … اشاره کرد. این پمپ‌ها در کنار تمامی مزیت‌هایی که دارند می‌توانند معایب و ایراداتی نیز داشته باشند که مهم‌ترین آن‌ها شامل موارد زیر هستند:

• داشتن هزینه‌های عملیاتی بالا
• داشتن هزینه نگهداری بالا
• عدم توانایی ایجاد جریان آزاد ضربان دار
• داشتن حجم و وزن بالا و سخت بودن حمل‌ونقل آن‌ها
• عدم سازگاری کامل برای انتقال سیالات اسیدی
• قیمت بالا به دلیل تولید فشارهای بالا
• فقط قادر به اداره سیالات با دبی کم هستند.

انواع پمپ‌های پلانجری و کاربردهای آن‌ها

پمپ‌های پلانجر همانند انواع پمپ‌های دیگر می‌توانند بر اساس فاکتورها و پارامترهای مختلفی دسته‌بندی شوند. از لحاظ تعداد سیلندر این پمپ‌ها می‌توانند شامل 4 نوع مختلف سیمپلکس (Simplex pump)، دوبلکس (Duplex plunger pump)، تریپلکس (Triplex plunger pump) و مالتی پلکس (Multiplex plunger pump) هستند و هر چه تعداد سیلندرهای پمپ باشد از کارایی و توانایی بالاتری برخوردار است به همین دلیل پمپ مالتی پلکس قوی‌ترین پمپ پلانجری به شمار می‌رود. از نظر جنس پلانجر نیز این پمپ‌ها می‌توانند شامل پمپ‌های پلانجر فولادی و پمپ‌های پلانجر سرامیکی باشند که هر کدام ویژگی‌ها و مزیت‌های خاص خود را خواهند داشت. با توجه به ویژگی‌ها، مزایا و معایبی که برای پمپ‌های پلانجری عنوان شد می‌توانند کاربردهای متعددی در حوزه‌های گوناگون داشته باشند. از جمله مهم‌ترین کاربردهای این پمپ‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره داشت:

• استفاده در تزریق مواد شیمیایی و انتقال و جابجایی سوخت
• استفاده در تست هیدراستاتیکی و فشار تجهیزات مختلف
• استفاده در تولید اوره و مایع سازی زغال سنگ
• استفاده در صنایع نفت، گاز، آب و فاضلاب، حفاری، دارو، پتروشیمی و …
• استفاده در دستگاه برش با آب (واترکات)، سیستم‌های تصفیه آب اسمز معکوس (RO) و سیستم‌های انتقال آب دریا

تفاوت‌های پمپ پیستونی و پمپ پلانجر چیست؟

پمپ پلانجر اگرچه می‌تواند شباهت‌های متعددی با پمپ‌های پیستونی داشته باشد اما تفاوت‌هایی نیز دارند که مهم‌ترین آن‌ها شامل موارد زیر هستند:

• برای آب‌بندی (Sealing) پمپ‌های پیستونی از حلقه یا رینگی برای آب‌بندی پیستون و سیلندر استفاده می‌شود که روی پیستون قرار گرفته و با آن حرکت می‌کند اما در پمپ پلانجری این رینگ یا پکینگ روی سیلندر (stuffing box)  قرار داشته و ثابت است.
• طول پلانجر از طول مسافت طی شده در داخل پمپ هِد (pump head) بیشتر است در حالی که در پمپ‌های پیستونی طول پیستون از طول مسافت طی شده در سیلندر کمتر است.
• پلانجر از پمپ هِد (pump head) بیرون می‌آید در حالی که پیستون از داخل سیلندر بیرون نمی‌آید.
• فشار طراحی ورودی در پمپ پلانجر 60psi تا 70psi  است اما در پمپ پیستونی فشار طراحی ورودی 8.5psi تا 40psi خواهد بود.
• پلانجر فشار بالایی نسبت به پمپ پیستونی تولید می‌کند.
• فشار خروجی در پمپ پلانجر 100 تا 1000PSI است درحالی‌که فشار خروجی پمپ پیستونی بین 100psi تا 1200psi است.
• پلانجر می‌تواند تا ۲۰۰ مگا پاسکال و پمپ پیستونی می‌تواند تا ۱۵۰ مگاپاسکال فشار ایجاد کند.

قیمت پمپ پلانجر

پمپ‌های پلانجری همانند انواع پمپ‌های دیگر می‌توانند انواع مختلفی داشته باشند و طبیعتاً قیمت‌های مختلفی نیز خواهند داشت. از مهم‌ترین فاکتورهای مؤثر بر قیمت این پمپ‌ها می‌توان به مواردی همچون میزان هد و دبی، اندازه دهانه ورودی و خروجی، توان و دور موتور، دمای موجود، جنس قطعات پمپ، برند و شرکت تولیدکننده، مدت زمان گارانتی، نرخ ارز و نوسانات آن، استانداردهای تولید، هزینه‌های حمل‌ونقل و نصب و … اشاره کرد.