پمپ پیستونی در مقابل پمپ دیافراگمی

(بررسی تفاوت‌ها و کاربردها ـ مزایا و معایب)

فهرست محتویات

مقدمه

پمپ‌ها را می‌توان رکن حیات دنیای صنعتی به شمار آورد. به دلیل کاربردهای متنوع، پمپ ها در شکل و اندازه مختلف طراحی و ساخته شده اند و در انواع فعالیت‌های عمومی و صنعتی از جمله کشاورزی ـ آبیاری، نیروگاه‌ها، کارخانه‌های بازیافت فاضلاب و زباله، سکوهای نفتی، در خودروها، سیستم های تهویه مطبوع و تبرید و غیره مشارکت دارند. پمپ‌ها می‌توانند حجم بسیار زیاد سیال‌ها را تحمل کنند یا در فشار بالا کار کنند. شناخت کاربردها و ویژگی های انواع پمپ ها مقدمه ای برای انتخاب مناسب و مطابق با نیازهای کاری است. در این مقاله بر بررسی دو نوع پمپ پیستونی و دیافراگمی تمرکز داریم.

پیشنهاد ما برای مطالعه بیشتر شما

انواع پمپ های سمپاشی و دستگاه های سمپاشی پشتی شرکت سبزکوش نگین

راهنمای انتخاب و خرید بهترین سمپاش

رابطه پمپ سمپاش و پمپ های دیافراگمی و پیستونی چیست؟

پمپ سمپاش ماشینی است که وظیفه تولید فشار لازم برای پودر کردن سم یا محلول سم کشاورزی را به عهده دارد. همچنین بهم زدن و تولید یک جریان هیدرولیکی در مخزن سم وظیفه دیگر پمپ سمپاش است. تاکنون انواع مختلفی از پمپ سمپاش با نام های پمپ پیستونی، پمپ دیافراگمی، پمپ گریز از مرکز، پمپ توربینی و غیره طراحی و به بازار عرضه شده است. در بین آنها دو مدل پمپ دیافراگمی و پمپ پیستونی بیشترین استفاده را در عملیات های کشاورزی دارند و از این جهت در بخش کشاورزی اهمیت به سزایی دارند.

خرید پمپ پیستونی تصمیم درستی است یا خرید پمپ دیافراگمی؟

 پاسخ به این سئوال چندان ساده نیست و بسته به نیاز شما، زمینه فعالیت و عملیاتی که قرار است انجام دهید متفاوت است. هر کدام از پمپ‌های پیستونی و دیافراگی برای اهداف خاصی طراحی شده‌اند و هر دو در حوزه تخصصی خود عملکرد خوبی دارند. بنابراین اول نیازهای کاری خود را بشناسید و بعد انتخاب و خرید کنید.

طراحی پمپ های پیستونی و پمپ های دیافراگمی

به طور کلی پمپ ها را می‌توان در سه دسته طبقه بندی کرد: پمپ های جابجایی مثبت، پمپ های گرانشی و پمپ های بالابر مستقیم.

پمپ های پیستونی و پمپ های دیافراگمی هر دو از تکنیک جابجایی مثبت استفاده می کنند. این پمپ ها مایعات را به دام می اندازند و بعد سیال را وارد لوله می‌کنند که به انتقال مایع کمک می‌کند. پمپ‌های جابجایی مثبت را می‌توان به دو دسته تقسیم کرد. یکی پمپ های رفت و برگشتی و دیگری پمپ چرخشی. پمپ پیستونی و دیافراگمی هر دو از مکانیزم رفت و برگشت استفاده می‌کنند.

طراحی رفت و برگشتی پمپ پیستونی و پمپ دیافراگمی

در این نوع طراحی پمپ، یک محفظه توخالی در حال انبساط در یک سمت وجود دارد که سیال از آن قسمت مکش می‌شود و در سمت دیگر یک محفظه جمع شونده وجود دارد که سیال از آن تخلیه میگردد.

1- پمپ پیستونی

مکانیزم کاری پمپ پیستونی به این شکل است که پیستون داخل یک سیلندر به جلو و عقب حرکت می‌کند. در حرکت پیستون به سمت راست (تصویر 1) خلا ایجاد شده سیال را داخل محفظه سیلندر مکش می کند. سپس در حرکت برگشت پیستون سیال به مجرای خروجی رانده می شود.

تصویر 1: شماتیک ساده پمپ پیستونی

ویژگی های پمپ پیستونی

پمپ پیستونی می‌تواند هر دو نوع سیال مایع و گاز را جابجا کند.

پمپ پیستونی فشار تخلیه بالا را تحمل می‌کند. بنابراین انتخاب مناسب برای شرایط کاری با فشار بالاست.

از نوع پمپ رفت و برگشتی است.

پمپ و قطعات داخلی آن در تماس مستقیم با مایعات و گاز ها قرار می‌گیرند.

پمپ پیستونی بسیار کارآمد است و نیازها تعمیر و نگهداری آن کم است.

پمپ پیستونی برای سیالات با ویسکوزیته یا گرانوروی بالا مناسب نیست.

هزینه های ساخت و در نتیجه قیمت پمپ پیستونی بالاست.

قابلیت های پمپ پیستونی

1- قابلیت عملکرد در فشار بالا: پمپ پیستونی توانایی انتقال سیالات با فشار بالا را دارد و برای برخی برنامه‌های صنعتی که نیاز به ایجاد فشار قوی در سیستم دارند، بسیار مناسب است.

۲- عمر طولانی: پمپ‌های پیستونی عمموماً دارای عمر طولانی‌تری هستند و نیاز به تعویض کمتری دارند. این مسئله می‌تواند هزینه‌های نگهداری را کاهش دهد.

۳- عملکرد با سرعت بالا: پمپ پیستونی قابلیت عملکرد با سرعت بالا را دارد و برای برخی برنامه‌هایی که نیاز به انتقال سریع سیالات دارند، بسیار مناسب است.

محدودیت های پمپ پیستونی

۱- حساسیت به جامدات: پمپ پیستونی حساسیت بیشتری به جامدات و ذرات دارد و در صورت ورود این جامدات به سیستم، می‌تواند عملکرد آن را مختل کند یا آسیب برساند.

۲- نیاز به تعمیرات پیچیده: در صورت بروز خرابی در پمپ پیستونی، تعمیرات ممکن است پیچیده و هزینه‌بر باشد. نیاز به تخصص فنی برای تعمیرات و نگهداری آن وجود دارد.

۳- نویز و لرزش: پمپ پیستونی به دلیل عملکرد پیستونی خود، ممکن است نویز و لرزش بیشتری ایجاد کند که در برخی برنامه‌هایی که نیاز به سکوت و استحکام مکانیکی دارند، نامطلوب باشد.

کاربردهای پمپ های پیستونی در بخش کشاورزی

در بخش کشاورزی پمپ‌های پیستونی برای بسیاری از کاربردها استفاده می‌شوند. در ادامه به برخی از این کاربردها اشاره می‌کنم:

۱. اسپری کردن محصولات شیمیایی: پمپ‌های پیستونی در سیستم‌های اسپری مورد استفاده قرار می‌گیرند. این پمپ‌ها برای پاشش کودها، سموم زیستی و دیگر مواد شیمیایی در باغ‌ها، مزارع و گلخانه‌ها استفاده می‌شوند.

۲. آبیاری: در سیستم‌های آبیاری، پمپ‌های پیستونی استفاده می‌شوند تا آب را از منابع آبی به زمین‌های کشاورزی منتقل کنند. این پمپ‌ها برای آبیاری باغ‌ها، زمین‌های زراعی و سیستم‌های آبیاری قطره‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند.

۳. تغذیه دیگر سیستم‌ها: پمپ‌های پیستونی می‌توانند برای تغذیه سایر سیستم‌ها و واحدهای کشاورزی نیز استفاده شوند. مثلاً در سیستم‌های انتقال و توزیع کودها، پمپ‌های پیستونی می‌توانند نقش مهمی را ایفا کنند.

۴. تزریق کودها و سموم: پمپ‌های پیستونی معمولاً در سیستم‌های تزریق کودها و سموم به خاک و گیاهان استفاده می‌شوند. این پمپ‌ها توانایی تنظیم دقیق دبی و فشار را دارند که امکان تزریق دقیق مواد مورد نیاز به خاک و گیاهان را فراهم می‌کند.

۵. استفاده در سیستم‌های خنک‌کننده: در برخی موارد، پمپ‌های پیستونی در سیستم‌های خنک‌کننده استفاده می‌شوند. به عنوان مثال، در سیستم‌های خنک‌کننده گلخانه‌ها، این پمپ‌ها به منظور جریان دادن آب خنک و کنترل دما استفاده می‌شوند.

2- پمپ دیافراگمی

این نوع پمپ از دیافراگم و سوپاپ های یک طرفه برای هل دادن و راندن سیال به بیرون استفاده می‌کند. اجزای منعطف در یک پمپ دیافراگمی به خصوص در شرایط کاری با فشار بالا، نقطه ضعف این پمپ محسوب می شوند. ممکن است دیافراگم تحت فشار بالا پاره شود. بنابراین، در نظر داشته باشید پمپ دیافراگمی برای کار دائمی در فشارهای بالا انتخاب مناسبی نیست.

تصویر 2: شماتیک ساده پمپ دیافراگمی

ویژگی های پمپ دیافراگمی

عمدتا برای سیالات با ویسکوزیته یا گرانروی بالا استفاده می‌شوند.

پمپ دیافراگمی نیز فشارهای بالا را تحمل می کند.

در پمپ دیافراگمی، سیال به کمک بک غشای انعطاف پذیر که به عنوان مانعی برای جابجایی سیال عمل می‌کند و با استفاده از تکنیک رفت و برگشتی جابجا یا منتقل می شود.

بر خلاف پمپ پیستونی، فقط قسمت های داخلی خاصی در پمپ دیافراگمی با سیال در تماس مستقیم قرار می‌گیرد.

پمپ دیافراگمی قادر است انواع مایعات، از چسبناک ترین تا انواع بسیار خورنده را تحمل کند.

سرعت جابجایی سیال در پمپ دیافراگمی پایین است.

هزینه‌های نگهداری پمپ دیافراگمی بالاست.

پمپ دیافراگمی در همه شرایط از نظر بهره‌وری انرژی کارآمد نیست.

قابلیت های پمپ دیافراگمی

۱- قابلیت انتقال سیالات حاوی جامدات: پمپ دیافراگمی برای انتقال سیالاتی که شامل جامدات یا ذرات بزرگی هستند، بسیار مناسب است. دیافراگم جلوی ورود این جامدات به سیستم پمپ را می‌گیرد و از خراب شدن قطعات داخلی پمپ جلوگیری می‌کند.

۲- قابلیت کنترل دقیق: پمپ دیافراگمی قابلیت کنترل دقیق بر فشار و دبی سیال را دارد. این قابلیت می‌تواند بسیار مهم و حیاتی برای برخی برنامه‌های صنعتی باشد که نیاز به کنترل دقیق دارند.

۳- قابلیت عملکرد خشک: این ویژگی مزیت بزرگی برای برخی برنامه‌ها مانند پمپاژ گازها یا مواد شیمیایی قابل تبخیر دارد.

4- مقاومت در برابر خوردگی: دیافراگم‌های پمپ دیافراگمی به طور کلی مقاومت بالایی در برابر خوردگی و تأثیرات شیمیایی دارند، که آنها را مناسب برای جابجایی مایعات مختلف در برخی صنایع می‌سازد.

5- قابلیت جابجایی مایعات حساس: این پمپ‌ها می‌توانند مایعاتی با خواص حساس مانند مایعات آبکاری‌شونده، آب‌های آلوده و مایعات شیمیایی را با کیفیت بالا جابجا کنند.

6- عدم نیاز به روانکاری: پمپ‌های دیافراگمی عملکردی خشک دارند و به عنوان نتیجه، نیاز به روانکاری مداوم ندارند. این امر در کاهش هزینه‌ها و نگهداری آسان تأثیر مثبتی دارد.

محدودیت های پمپ دیافراگمی

۱- عمر کوتاه دیافراگم: دیافراگم‌های استفاده شده در پمپ دیافراگمی عمموماً دارای عمر محدودی هستند و نیاز به تعویض دوره‌ای دارند. این ممکن است هزینه‌های تعمیر و نگهداری را افزایش دهد.

۲- محدودیت در فشار: پمپ دیافراگمی محدودیتی در فشار دارد و نمی‌تواند برای انتقال سیالات با فشار بالا مورد استفاده قرار گیرد. این مسئله برخی از برنامه‌های صنعتی را ممکن است با مشکل روبرو کند.

۳- ترکیبات شیمیایی: برخی ترکیبات شیمیایی می‌توانند به دیافراگم‌ها آسیب برسانند و عمر آن‌ها را کاهش دهند. بنابراین، در صورت استفاده از پمپ دیافراگمی در برنامه‌هایی که با ترکیبات شیمیایی سخت کار می‌کنند، باید با این موضوع محاسبه کنیم

4- مصرف انرژی بیشتر: پمپ‌های دیافراگمی مصرف انرژی بیشتری نسبت به برخی از انواع پمپ‌ها دارند.

کاربردهای پمپ دیافراگمی در بخش کشاورزی

چندین کاربرد مهم پمپ‌های دیافراگمی در بخش کشاورزی عبارتند از:

1. اسپری محلول‌های ضدعفونی‌کننده و حشره‌کش: پمپ‌های دیافراگمی از طریق ایجاد فشار، قادر به اسپری محلول‌های ضدعفونی‌کننده و حشره‌کش روی مزارع، باغات و گلخانه‌ها هستند. این کاربرد می‌تواند در کنترل آفات و بیماری‌ها در گیاهان و تأمین بهداشت و بهره‌وری بالای محصولات کمک کند.

2. آبیاری: با استفاده از پمپ‌های دیافراگمی، می‌توان آب را به طور موثر و با فشار مناسب به گیاهان رساند. این پمپ‌ها برای آبیاری مستقیم روی زمین، سیستم‌های آبیاری قطره‌ای و سایر سیستم‌های آبیاری پیشرفته استفاده می‌شوند.

3. تأمین مواد شیمیایی و کودها: پمپ‌های دیافراگمی می‌توانند مواد شیمیایی مورد نیاز برای کوددهی و تغذیه گیاهان را به صورت دقیق و کنترل شده تأمین کنند. این پمپ‌ها برای تزریق کودها، آبیاری محلول‌های مغذی و تأمین مواد محرک رشد به کار می‌روند.

4. تمیزکاری و شستشو: در برخی موارد، پمپ‌های دیافراگمی مورد استفاده قرار می‌گیرند تا به عنوان پمپ‌های تمیزکاری و شستشو عمل کنند. برای شستشوی تجهیزات کشاورزی، وسایل نقلیه و سطوح دیگر، این پمپ‌ها می‌توانند از آب یا محلول‌های شوینده استفاده کنند.

سطح سرو صدا در عملیات پمپاژ

پمپ‌ها برای اجرای عملیات پمپاژ نیاز به دریافت توان از یک منبع بیرونی دارند. این منبع می‌تواند یک موتور بنزینی یا یک الکتروموتور باشد. اگر در مصارف سمپاشی در باغچه و فضای سبز نیاز به استفاده از پمپ دارید و موضوع سروصدا و کنترل آلودگی صوتی فاکتور مهمی در انتخاب شماست انتخاب الکتروموتور به تامین توان پمپ سمپاش به شما توصیه می‌شود.

پرایمینگ یا آبگیری اولیه پمپ ها

برخلاف پمپ آب های گریز از مرکز که انجام عملیات پرایمینگ برای هواگیری از محفظه پمپ الزامی است، پمپ پیستونی و پمپ دیافراگمی بی نیاز از انجام چنین عملیاتی برای راه اندازی هستند.  اصطلاحا به این پمپ ها خود پرایم می گویند. البته مرحله پر کردن پمپ ها همیشه هم ساده نیست. اپراتورهای بی تجربه ممکن است با مشکلاتی مواجه شوند که منجر به از دادن زمان اجرای عملیات یا افزایش هزینه کار شوند.

خلاصه و نتیجه پایانی

پمپ دیافراگمی برای انتقال سیالات چسبنده و حاوی جامدات، قابلیت کنترل دقیق و عملکرد خشک مورد توجه قرار می‌گیرد. اما عمر کوتاه دیافراگم و محدودیت در فشار، معایبی هستند که باید در نظر گرفته شوند.

پمپ پیستونی به دلیل قابلیت عملکرد در فشار بالا، عمر طولانی‌تر و عملکرد با سرعت بالا، در برخی برنامه‌های صنعتی مورد ترجیح قرار می‌گیرد. اما حساسیت به جامدات، نیاز به تعمیرات پیچیده و نویز و لرزش، باید مد نظر قرار گیرند.

در نهایت، توصیه ما این است که بر اساس نیازها و محدودیت‌های برنامه صنعتی خود، پمپ مناسب را انتخاب کنید. انتخاب درست پمپ، می‌تواند به بهبود کارایی و کاهش هزینه‌های نگهداری کمک کند.

منابع:

COMET