پمپ پریستالتیک چیست؟ تعریف، قطعات، انواع، کارکرد، موارد استفاده

این چکیده نشان‌دهنده فناوری پیشرفته‌ای است که در بیومیمتیک و طبیعت زنده اتخاذ شده است و تفاوت‌های عملکردی و ساختاری، مزایا و محدودیت‌های اجرای فنی در مورد پمپ‌های پریستالتیک را برجسته می‌کند.

پیشرفت این سیستم های پمپاژ بیومیمتیک تقلید از اصل بیولوژیکی است و به مزایای آن، قابلیت استفاده در کاربردهای مختلف پمپاژ و تحقیق و توسعه در علم پزشکی می رسد.

پمپ پریستالتیک چیست؟ تعریف

مبانی پمپ پریستالتیک

این کلمه پریستالتیک از یونانی peristellum است که به معنای “پیچیدن برای حرکت کردن” است. این به عنوان فعالیت عضلانی اندام های لوله توخالی توضیح داده می شود.

سه روش می توانند پمپاژ پریستالسیس را انجام دهند.

• پریستالسیس رو به جلو تکثیر
• پریستالسیس رو به عقب تکثیر
• پریستالسیس غیر تکثیری

اصل پریستالتیک از اوایل قرن هفدهم توسط Le Clerc و Marget و Marpager شناخته شده است.

اولین پمپ پریستالتیک فنی در ایالات متحده آمریکا توسط یوجین آلن در سال 1881 برای انتقال خون به ثبت رسید.

پیشرفت سیستم های پمپاژ پریستالتیک انتقال سیال نقش حیاتی در انتقال جرم و حرارت اولیه برای تنظیم سازمان بیولوژیکی و ساختار فنی ایفا می کند.

تعریف پمپ پریستالتیک

پمپ پریستالتیک نوع دیگری از پمپ جابجایی مثبت است که طیف وسیعی از سیال را انتقال می دهد. سیال در یک لوله انعطاف پذیر که در داخل یک محفظه پمپ دایره ای نصب شده است نگهداری می شود. عدم وجود آب‌بند دریچه‌ها این پمپ را ارزان و برای تعمیر و نگهداری آسان می‌کند، پمپ‌های پریستالتیک دارای ویژگی‌های انعطاف‌پذیر خود هستند و این باعث می‌شود که در مسیر جریان باز کار کنند که مقاومت بالایی در برابر سایش می‌دهد و جریان آسان محیط یا سیال ویسکوز را ممکن می‌سازد.

“MechStudies – برنامه یادگیری” ما را در  iOS  و  Android بررسی کنید

مکانیسم پمپ پریستالتیک

پمپ پریستالتیک چگونه کار می کند؟

پمپ پریستالتیک بر اساس حرکت محصول از طریق شیلنگ با فشرده سازی و رفع فشار کار می کند. بعداً، سیال با کمک “کفش” پمپ که روی روتور پمپ ثابت می شود، از پمپ عبور می کند.

سیال توسط غلتک‌هایی که یک لوله انعطاف‌پذیر را می‌چرخانند و در برابر محفظه پمپ فشرده می‌کنند، از داخل لوله عبور می‌کند.

همانطور که غلتک روی لوله جریان می یابد، بزرگ است و خلاء ایجاد می کند که اجازه می دهد سیال بیشتری مکش کند، در حالی که برای موفقیت، این عملیات حداقل یک غلتک لوله را می بندد. از این رو عملکرد کمتر سوپاپ را فراهم می کند و این غلتک ممکن است با کمک یک گیربکس و یک موتور بچرخد.

چارچوب پمپ پریستالتیک

برای یک پریستالتیک ایده آل، قطر غلتکی بزرگ و قطر بی نهایت سر پمپ وجود دارد. این باعث می شود عمر لوله پمپ طولانی تر شود و سرعت جریان آزاد ثابتی فراهم شود. بنابراین یک پمپ پریستالتیک ایده آل ممکن است در واقعیت طراحی نشود. بنابراین، سازندگان مایل به پمپ پریستالتیک برای دستیابی به این پارامترها هستند.

انواع پمپ پریستالتیک

پمپ پریستالتیک بیشتر به سه راه تقسیم می شود:

• پمپ شلنگی
• پمپ میکروسیال
• پمپ لوله

پمپ شلنگی

این نوع دیگری از پمپ جابجایی مثبت دوار است که با طراحی ساده ارائه می شود، از جمله چندین شیلنگ که از طریق غلتک ها یا مایع چرخان کفش از ورودی به خروجی پمپ فشرده می شوند.

کارکرد پمپ شلنگی

پمپ شلنگ شامل شلنگ، غلتک و روتر می باشد. شیلنگی که به شکل U در اطراف محفظه تغذیه می‌شود، مایع را با بستن سیال از غلتک‌ها، که روتر می‌شوند، منتقل می‌کند. حرکت روتر باعث می شود که نقطه به دام افتاده همراه با شیلنگ منتقل شود. در داخل رسانه، سیال را از ورودی پمپ به خروجی پمپ منتقل کنید.

مزایای پمپ شلنگی

• طراحی بسیار ساده است
• انعطاف پذیری بالایی دارد
• تعمیر و نگهداری بسیار آسان است
• شلنگ پمپ معمولاً از مواد معمولی در دسترس ساخته شده است. از این رو هزینه جایگزینی آن بسیار پایین است.
• این نوع پمپ می تواند در شرایط خشک کار کند و روغن کاری در خارج از پمپ انجام می شود.

پمپ های لوله ای

پمپ های لوله ای برای پمپ های پریستالتیک با فشار پایین به خوبی شناخته شده اند و پوشش آنها همراه با غلتک خشک است. در این نوع پمپ از یک غلتک برای فشرده سازی لوله استفاده می شود. این نوع پمپ ها بیشتر در آزمایشگاه ها و رومیزی ها مورد استفاده قرار می گیرند. این پمپ ها می توانند طیف وسیعی از سیال را از هد بالا حرکت دهند. از این رو می توان از آنها در عملیات سنگین نیز استفاده کرد.

غلتک پمپ های پریستالتیک را می توان بیشتر به دو نوع طبقه بندی کرد:

• انسداد ثابت شد
• غلتک فنری

انسداد ثابت شد

این نوع پمپ به این معنی است که غلتک برای حرکت در یک محور مشخص ثابت می شود و با فشرده سازی مداوم لوله، انسداد دائمی ایجاد می کند. طراحی این پمپ کاملا ساده و موثر است. در این نوع پمپ، درصد انسداد به ضخامت دیواره لوله بستگی دارد.

لوله ای با ضخامت دیواره بیشتر با تحمل قابل قبول دارای بالاترین درصد انسداد است که با ساییدگی سطح لوله طول عمر لوله را گسترش می دهد.

غلتک فنری

غلتک ممکن است روی فنر در این نوع پمپ نصب شود. این نوع طراحی به غلبه بر تغییرات ضخامت دیواره لوله کمک می کند. فنر برای کنترل فشار سیال پمپ شده و همچنین حفظ استحکام حلقه لوله انتخاب می شود.

ویژگی های پمپ لوله

• می تواند با فشار کم کار کند.
• قرار دادن تعداد زیاد غلتک ممکن است باعث ساییدگی لوله و کاهش عمر لوله شود.
• از غلتک برای فشرده سازی لوله استفاده می کند.

پمپ میکروسیال

دستگاهی که حاوی یک کانال با اندازه میکرو است که جریان سیال را برای آزمایش میکروسیال اجازه می دهد، به عنوان پمپ میکروسیال شناخته می شود.

پمپ میکروسیال ممکن است در زمینه های مختلف استفاده شود

• رباتیک
• صنایع غذایی
• کشت سلولی پویا

در اینجا انواع مختلفی از پمپ میکروسیال مورد استفاده قرار می گیرد، و آنها نیز هستند

• پمپ سرنگ
• پمپ دقیق میکروسیال

پمپ سرنگ

یک پمپ سرنگ از عمل مکانیکی در یک فرورفتگی برای القای نیرو به سرنگی که حاوی مایع است استفاده می کند. به دلیل حرکت پیستون، مایع شروع به حرکت از نازل سرنگ از طریق لوله به دستگاه میکروسیال می کند. حرکت پیستون را می توان با پیچ کنترل کرد که در آزمایش های مختلف مطابق با نیاز تنظیم می شود.

پمپ دقیق میکروسیال

این نوع پمپ در تمام آزمایش هایی که از تجهیزات دقیق مانند دستگاه های میکروکنترل استفاده می شود استفاده می شود. این نوع پمپ از نیروی خارجی برای حرکت سیال آب بندی شده در لوله استفاده می کند. نیروی پنوماتیک فشار گاز را القا می کند و به سیال اجازه می دهد از طریق لوله به دستگاه میکروسیال حرکت کند.

در این دستگاه دبی مایع با اختلاف فشار نسبت مستقیم دارد.

ویژگی های پمپ پریستالتیک

ما می دانیم که همیشه محصول بودن می تواند باعث فشار، یعنی عمدتا اسیدی، خشن یا ضخیم شود. از این رو این نوع پمپ به عملکرد عالی در شرایط فوق کمک می کند.

این پمپ ها به دلیل عدم وجود آب بند، شیر و دیافراگم بسیار ارزان هستند. این پمپ ها برای پلیمرهای حساس به برش مناسب تر هستند.

مونتاژ و تمیز کردن سطوح داخل پمپ بسیار آسان است.

• این نوع پمپ با طراحی بیشتر و مهر و موم کمتر عرضه می شود.
• هزینه حفاظتی این پمپ بسیار ارزان است.
• این نوع پمپ ها ممکن است در شرایط خشک کار کنند.
• خود پرایمینگ است
• عملیات هل دادن ملایم را می توان انجام داد.
• پیکاپ مکش بسیار بالاست.
• اینها ضد خش هستند.
• برگشت پذیر
• تمیز.

موارد استفاده از پمپ پریستاتیک

کاربرد پمپ‌های پریستالتیک منطقه وسیعی را پوشش می‌دهد که در آن مایع در شرایط تازه و بدون میکروب جریان می‌یابد.

• پمپ تزریق
• پمپ تست شیمی تجزیه
• آکواریوم ها
• تولید دارو
• تجهیزات بای پس قلب باز
•  آنالایزر خودکار
• تجهیزات تامین نوشیدنی.
• حذف کثیفی
• آبشارهای تزئینی و کوه
• ماشین ظرفشویی صنعتی تمیز و ماشین آلات
• تجهیزات دیالیز
• ناظر مونوکسید کربن
• تولید مواد غذایی
• جابجایی مواد شیمیایی
• تصفیه آب و فاضلاب
• مهندسی و ساخت
• صنایع کاغذ

مزایای پمپ پریستالتیک

• در این نوع پمپ های پریستالتیک، تولید آلودگی صفر است زیرا ممکن است یک عنصر متصل به سیال به سمت مرکز لوله رانده شود. از این رو مراقبت بیشتر برای تمیز کردن داخل پمپ بسیار آسان است.
• نیازی به مراقبت اضافی ندارد. بنابراین، این نیاز به حفاظت کمتری دارد،
• عدم وجود غده های آب بند دریچه باعث ارزان تر شدن این پمپ ها می شود.
• این نوع پمپ ها برای کار با ویسکوز، مایع دوغاب قابل اعتماد هستند.
• به دلیل طراحی ساختاری که در برابر جریان برگشتی سیال مقاومت می کند، در برابر جریان برگشتی مقاومت می کند.
• عملکردها و کنترل‌های آن کاملاً متفاوت است، مانند کنترل پارویی با کنترل لمسی.
• استفاده از این نوع پمپ بسیار آسان است.

تبعیضات پمپ پریستالتیک

• این نوع پمپ ها در جاهایی که نیاز به جریان مداوم وجود دارد کارایی کمتری دارند.
• با توجه به این که لوله انعطاف پذیر ممکن است در طول مدتی فرو بریزد، بنابراین نیاز به تعمیر و نگهداری دوره ای و معمول است.
• جریان پالسی دارد بنابراین برای جریان صاف قابل اعتماد نیست
• در مورد گذر زمان، سرعت جریان ممکن است به دلیل فشرده سازی منظم پمپ کاهش یابد

پارامترهای موثر در انتخاب پمپ پریستالتیک

در اینجا چند پارامتر اصلی ذکر شده در زیر آمده است که به وسیله آنها می توانیم پمپ پریستالتیک را به راحتی انتخاب کنیم. آن ها هستند: –

• چرخه کار
• نرخ جریان
• فشار
• شرایط مکش
• رسانه پمپ
• درجه حرارت
• الزامات نظافت
• آلودگی ها
• جنبه های تعمیر و نگهداری

چرخه کار

اگر نیاز به اجرای طولانی مدت پمپ داشته باشیم باید به چرخه وظیفه پمپ توجه کنیم. از آنجایی که پمپ در طول زمان با سرعت مشخصی کار می کند، ممکن است عمر پمپ را کاهش دهد. از این رو سازنده جزئیات را با منحنی عملکرد آنها فهرست کرده است.

نرخ جریان

عملکرد پمپ نیز ممکن است به سرعت جریان بستگی داشته باشد. به طور کلی، پمپ ها بر اساس دبی خود در برخورد با سیالات چسبناک مختلف و سر مکش آنها دسته بندی می شوند. سازنده نیز با آنها در نمودار ذکر شده است.

فشار

همانطور که می دانیم، هر پمپی قدرت فشار خود را دارد و در اطراف آنها کار می کند، اما یک طراحی خوب پمپ آنها را قادر می سازد تا فشار را تا 15 بار کار کنند. این امر از طریق شیلنگ‌هایی که برای کار بر روی این فشار، غلطک‌ها و سایر اجزا طراحی شده‌اند، حاصل می‌شود. تولید در جزئیات مربوط به فشاری که پمپ خاص کار می کند، محدودیت های سرعت آنها و نرخ جریان پمپ ذکر شده است.

شرایط مکش

در اینجا می خوانیم که پمپ های پریستالتیک می توانند با هد مکش بالا کار کنند و در حین کار بر روی هد مکش بالا، با نصب دمپر ضربان توسط سازنده بر روی آن، لرزش یا ضربان وجود خواهد داشت. بنابراین، ما باید ساکشن il را کوتاه کنیم.

رسانه پمپ

برای افزایش عمر پمپاژ، باید مواد پمپاژ مناسب را انتخاب کنیم. تعداد کمی از مواد پمپاژ به شرح زیر است:

• رایج ترین ماده ای که برای شلنگ استفاده می شود ایزوپرن طبیعی است که برای مایعات تهاجمی تر استفاده می شود. و این با درجه فشار بالاتری همراه خواهد بود.
• برای محصولات غذایی از ایزوپرن طبیعی همراه با بستر استفاده می شود. این شیلنگ ها دارای شماره های تایید FDA هستند که برای حمل و نقل محصولات غذایی مناسب خواهند بود.
• از این شیلنگ ها برای طیف وسیعی از مواد شیمیایی نیز استفاده می شود
•  برای محصولات غذایی مانند روغن و چربی ها از شیلنگ های NBR استفاده می شود. این شیلنگ دارای شماره های تایید FDA نیز می باشد.
• کلرید پلی وینیل
• لاستیک سیلیکونی
• ترموپلاستیک

محدودیت های دما

دمای عملکرد در محصولات نقش حیاتی دارد زیرا تجاوز از حد دما ممکن است باعث شکست عملکرد شود. بنابراین دمای عملیاتی نباید از درجه حرارت شیلنگ تجاوز کند. سازنده همچنین محدودیت دما را در نمودار عملکرد نشان می دهد.

الزامات نظافت

انتخاب شیلنگ به ما این امکان را می دهد که نیاز به تمیز کردن شیلنگ در محل یا استریل شدن در محل را ببینیم.

آلودگی ها

در حین اجرای عملیات، آلودگی محصول همیشه یک خطر است. برای غلبه بر این موضوع، باید به جای کفش، یک پمپ پریستالتیک مناسب با غلتک تعریف کنیم. از آنجایی که پمپ دارای کفش هایی است که به محفظه ای پر از روغن روان کننده نیاز دارند، روغن روان کننده ممکن است محصول پمپ شده را هنگامی که شلنگ شروع به پوسیدگی می کند، آلوده کند.

نگهداری

همانطور که در بالا مطالعه کردیم، یک پمپ پریستالتیک به غیر از تعویض شلنگ، تعمیر و نگهداری اضافی یا سنگینی را به دست نمی آورد. زیرا طراحی پمپ به ما این امکان را می دهد که در زمان و هزینه نیز صرفه جویی کنیم. در جنبه های غلتکی، پمپ ها نیازی به محفظه پر از روغن روان کننده ندارند و در هنگام تعویض شلنگ نیازی به تخلیه و پر کردن مجدد روغن نیست.

پمپ دارای یک غلتک با بلبرینگ است که امکان تشخیص زودهنگام نشتی را فراهم می کند، که به کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری نیز کمک می کند. این اتفاق می‌افتد زیرا نشتی‌ یاب طراحی شده با “پیستون در درپوش” می‌تواند خرابی شلنگ را زودتر تشخیص دهد.

دوره با امتیاز بالا برای پمپ

دوره های زیادی در مورد کاویتاسیون پمپ در وب برای یادگیری با آموزش های ویدیویی موجود است. شما می توانید آنها را بگیرید زیرا اینها برای پاک کردن مفهوم از هسته با قیمت بسیار کمتر بسیار مفید هستند.

تعداد کمی از آنها بر اساس بالاترین امتیاز و همچنین بازخورد نشان داده شده اند:

پمپ های گریز از مرکز: اصول، عملکرد و طراحی

مبانی پمپ های گریز از مرکز (مهندسی مکانیک و HVAC) 

مقدمه ای بر پمپ های گریز از مرکز (تهویه مطبوع و مهندسی)

نتیجه

پس از خواندن این مقاله، به راحتی می توانیم تعیین کنیم که چه نوع پمپ پریستالتیکی برای عملیات خاص مورد نیاز است. این پمپ همچنین عمل پمپاژ ثابت و کافی را برای رساندن سیال دقیق به سیستم فراهم می کند. همچنین با تحویل یا کار با سیالات کثیف یا گازهای به دام افتاده مناسب می شود.