پالسیشن دمپنر
دوزینگ پمپ‌ها، پمپ‌های حساسی هستند که برای بهبود عملکرد، افزایش اطمینان، افزایش دقت و … آن‌ها توصیه می‌شود از تجهیزات جانبی در کنار پمپ استفاده شود. یکی از این تجهیزات جانبی پالسیشن دمپرنر یا آکومولاتور است که برگردان یا ترجمه‌‌ی ان در زبان فارسی یکنواخت کننده جریان است. پمپ‌های دوزینگ از خانواده‌ی پمپ‌های جابه‌جایی مثبت بودند که در آن‌ها فرآیند پمپاژ طی حرکت‌های متناوب دیافراگم یا پیستون به جلو و عقب صورت می‌گیرد. این حرکت رفت و برگشتی خود عامل ایجاد یکی از معایب پمپ‌های جابه‌جایی مثبت یعنی ایجاد پالس‌های متعدد در جریان خروجی‌ست که در بعضی از موارد کاربردی، مشکل آفرین خواهد شد. برای حل این مشکل در سر راه جریان خروجی دوزینگ پمپ‌ها از پاسیشن دمپرنر استفاده می‌شود. آکومولاتور با حذف پالس‌ها و کنترل فشار یک جریان خروجی یکنواخت‌تر ایجاد می‌کند.
مکانیزم پالسیشن دمپنر
در مترینگ پمپ‌ها طی یک حرکت به جلو پیستون یا دیافراگم مکش سیال اتفاق می‌افتد، سپس با برگشت و عقب نشینی مجدد آن، سیال به بیرون رانده می‌شود. در طی این فرآیند با اختلاف فشار شدید سیال در پمپ مواجه‌ایم. هنگامی‌که در بین فواصل مکش و دهش پمپ، سیال دچار افت فشار می‌شود، پالسیشن دمپرنر با جابه‌جا کردن سیال توسط دیافراگم تغییرات فشار و پالس‌های موجود را کنترل کرده و کاهش می‌دهد. در واقع آکومولاتور مقداری از سیال را درون خود ذخیره‌سازی می‌کند و هنگام ایجاد افت فشار به تدریج این سیال محبوس شده را در مدار رهاسازی می‌کند. در نوعی از آکومولاتور که قابلیت جداسازی هوا از سیال را دارد، با فشرده سازی هوای درون سیال این افت فشار کنترل می‌شود.
۳- کاهش فشار و شوک
در دستگاه‌های هیدرولیکی از کار افتادن، توقف ناگهانی و آسیب دیدن یکی از قطعات بسیار متداول است. این موارد موج ایجاد شوک و فشاری بالاتر از حد مجاز دستگاه می‌شود که در صورت تعدیل نشدن می‌تواند موجب ایجاد نوسان، توقف کامل سیستم یا در مواردی حتی وارد آمدن آسیب و خسارات جدی به سیستم شود. می‌توان با استفاده از یک پالسیشن دمپنر میزان فشار و شوک را تعدیل کرده و از آسیب‌ها و خسارات ناشی از این شوک‌ها جلوگیری کرد.
۴- بهبود جریان پمپ
در زمان‌هایی که به پمپ جریانی برای پمپاژ کردن وارد نمی‌شود، انرژی پتانسیلی پمپ می‌تواند درون پالسیشن دمپنر ذخیره شود. پالسیشن دمپنر در مواقعی که به این انرژی ذخیره شده نیاز می‌شود، آن را در سیستم رها ساز می‌کند. این ذخیره سازی انرژی می‌تواند نیاز به پمپ‌های بزرگتر را در سیستم‌های هیدرولیکی کمرنگ کند و باعث کاهش هزینه‌ها و صرفه‌جویی در انرژی شود.
۵- کنترل تغییرات فشار
در دوزینگ پمپ‌ها تغییرات فشار می‌تواند در اثر کاهش یا افزایش دما، نشتی، نوسانات جریان و … به وجود آید. پالسیشن دمپنر با توجه به ذخیره‌ی مقداری سیال در درون خود همواره می‌تواند این تغییرات فشار را کنترل کند. در واقع هنگامی که سیستم دچار افت فشار می‌شود، یا در صورت خرابی یا توقف منبع اصلی، یکنواخت کننده ی جریان به تدریج شروع به تزریق سیال ذخیره شده در خود می‌کند و فشار را افزایش می‌دهد.
۶- افزایش طول عمر
پالسیشن دمپنرها با کنترل شوک، ضربات و تغییرات فشار موجب افزایش طول عمر پمپ، قطعات و خطوط آن‌ها خواهند شد.
کاربردها و وظایف یکنواخت کننده ی جریان
از پالسیشن دمپنرها تنها برای یکنواخت کردن جریان استفاده نمی‌شود بلکه آن‌ها وظایف دیگری را نیز برعهده می‌گیرند:
۱- جذب نوسان
همان‌طور که قبلاً هم گفتیم دوزینگ پمپ‌ها، عملیات تزریق سیال را به صورت ضربه‌ی و پالس دار به انجام می‌رسانند. این ضربه‌ها به خصوص در پمپ‌های پیستونی که توانایی تحمل فشار بالا را دارند، صدمات و خساراتی را به پمپ و خطوط آن وارد می‌کنند. آکومولاتور با قرار گرفتن در جای مناسب خود، تغییرات فشار را کنترل کرده و میزان ضربات و نوسان‌ها را کاهش می‌دهد.
۲- ذخیره انرژی
در نوع هیدرونیوماتیک آکومولاتورهای از یک گاز در کنار سیال استفاده می‌شود. این سیال نمی‌تواند انرژی زیادی را در خود ذخیره سازد. تحت فشار حدود ۵۰۰۰ بار تنها می‌توان حدود ۷ درصد حجم سیالات هیدرولیکی را کاهش داد. در نتیجه، زمانی که ۲ درصد از کل حجم کاهش یابد، فشار درکل سیستم کاملاً افت کرده و به صفر می‌رسد.
از سوی دیگر، گاز و هوای که در سیال موجود است را می‌توان تحت فشارهای بالا، فشرده سازی کرد. با این فشرده سازی انرژی پتانسیلی ذخیره می‌شود که می‌توان آن را در مواقع افت فشار در سیستم آزاد و از آن استفاده کرد. برای مثال در نوع آکومولاتورهای پیستونی، این گاز فشرده شده بر پیستون فشار آورده و باعث حرکت پیستون و انتقال سیال در پمپ می‌شود.
انواع پالسیشن دمپنر
پالسیشن دمپنرها در ۳ دسته عمده قرار دارند:
- پالسیشن دمپنر گازی
- پالسیشن دمپنر وزنه‌ای
- پالسیشن دمپنر فنری
پالسیشن دمپنر گازی
متداول‌ترین نوع آکومولاتور هیمن نوع گازی آن است. اساساً محفظه‌ی این پالسیشن دمپنرها را از قبل با یک گاز خنثی _غیر از اکسیژن- شارژ می‌کنند و اگر احیاناً آکومولاتور گازش را از دست بدهد مجدداً آن را شارژ می‌کنند. پالسیشن دمپنرهای گازی خود به چهار زیر دسته تقسیم می‌شوند که عبارتند از:
- بدون تفکیک کننده (non-separator Type) : در این نوع هیچ جدا کننده‌ی بین روغن وگاز شارژ شده وجود ندارد.
- حبابی (Bladder) (که به آن بالونی نیز گفته می‌شود.)
- دیافراگمی
- پیستونی: در این نوع برای جدا کردن گاز از روغن در درون آکومولاتور، از یک پیستون آزاد استفاده می‌کنند. پیستون در اثر فشار گاز متراکم شده، دائماً به روغن فشار می‌آورد و سعی در راندن روغن از آکومولاتور دارد.
هر کدام از انواع زیر در شرایط خاص و با توجه به هد و حجم موردنیاز کاربرد دارند. اما به طور کلی می‌توان گفت پالسیشن دمپنرهای حبابی و دیافراگمی بیشتر در فشارهای متوسط و حجمی کارآمد و دارای زمان پاسخ دهی کم و سرعت بالا هستند.
در صورتی که پالسیشن دمپنرهای پیستونی در فشارها و حجم‌های بالاتر از ۵۰۰ لیتر کاربرد داشته و سرعت پایین‌تری دارند.
پالسیشن دمپنر وزنه ای
پالسیشن دمپنر وزنه‌ی در صورتی که فشار سیستم در نقطه حداکثری آن باشد، از صددرصد سیال استفاده می‌شود و بالاترین کارایی را خواهد داشت. چرا که در این نوع برخلاف پالسیشن دمپنرهای گازی که در لحظه رانش سیال دچار افت فشار می‌شوند؛ تنها وقتی که تلمبه یا همان رام دستگاه در پایین‌ترین جایی ممکن قرار می‌گیرد سیستم دچار افت فشار خواهد شد.
پالسیشن دمپنرها وزنه‌ی ابعاد بسیار بزرگ و نیاز به فضای زیادی دارند و به همین علت کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرند.
پالسیشن دمپنر فنری
در پالسیشن دمپنرهای فنری از یک فنر برای حرکت دادن پیستون استفاده می‌شود. این فنر جایگزین نیروی گاز در پالسیشن دمپنر گازی شده و به همین دلیل خطر نشتی گاز را برطرف کرده است. پالسیشن دمپنر فنری در حجم‌ها و فشارهای بالا عملکرد و کارآمدی مناسبی ندارد.
نکاتی که در هنگام انتخاب یک پالسیشن دمپنر باید در نظر گرفت:
- کاربرد و هدفی که از آن انتظار داریم. برای مثال ذخیره انرژی یا کاهش ضربات
- میزان حداقل و حداکثر فشار مورد نیاز
- میزان مورد نیاز دبی جریان و حجم سیال
- در نظر گرفتن نسبت فشار با استفاده از فرمول: (فشار شارژ / بیشینه فشار)
- مکان و فضای موجود برای نصب و راه‌اندازی
