دوزینگ پمپ یا پمپ دوزینگ یک پمپ جابجایی مثبت است که از آن برای پمپاژ نرخ جریان بسیار دقیقی از یک ماده شیمیایی یا مواد دیگر به درون یک فرآیند استفاده می‌شود. معمولاً تزریق داخل لوله یا محفظه‌ای که جریانی از سیال در آن وجود دارد انجام می‌شود.
دوزینگ پمپ این عملیات را با روش‌های گوناگونی انجام می‌دهد، اما در حالت کلی این کار به‌وسیله مکش مقداری مشخص از ماده به داخل یک محفظه و سپس تزریق این مقدار به داخل لوله یا محفظه موردنظر انجام می‌شود. دوزینگ پمپ‌ها علاوه بر استفاده در صنایع تصفیه آب و صنایع غذایی کاربردهای مختلف دیگری در صنایع شیمیایی، کشاورزی، پزشکی و کارخانه‌های مختلف دارند.
دوزینگ پمپ چگونه کار میکند؟
بسته به مدل و نشان تجاری دوزینگ پمپ، روش کار آن متفاوت است. اما اساس کار آن‌ها تزریق مقدار تعیین‌شده‌ای از ماده به درون محل موردنظر است. دوزینگ پمپ‌ها معمولاً کوچک هستند و به‌وسیله یک موتور کوچک و یا محرک هوا کار می‌کنند.
کنترل نرخ جریان در این نوع پمپ‌ها به‌وسیله سیستم کنترل خارجی و یا به‌طور رایج‌تر به‌وسیله یک سیستم کنترل داخلی باقابلیت خاموش و روشن شدن انجام میگیرد. بعضی از انواع آن قابلیت‌های دیگری نظیر بوق هشدار در زمان نبود ماده تزریقی یا پایین بودن سطح ماده را دارند.
اجزای دوزینگ پمپ
قسمت‌های عمده دوزینگ پمپ عبارت‌اند از:
- محفظه نگهداری ماده تزریق شونده.
- پا شیر (فوت والو): عبارت است از شیر یک‌طرفه‌ای که به یک خط مکش متصل می‌شود و در مخزن ماده تزریق شونده قرار میگیرد تا پمپ از حالت مکش خارج نشود. این قطعه باید سنگین باشد تا در کف مخزن باقی بماند. در بعضی مواقع یک نشانگر تعلیق به آن متصل می‌شود تا در صورت اتمام ماده تزریق شونده بوق هشدار فعال شود.
- پمپ: اندازه و جنس آن می‌تواند تغییر کند اما معمولاً از پلاستیک‌های مقاوم به مواد شیمیایی مانند پی وی سی، پلی‌اتیلن یا با جنس فولادی ساخته می‌شوند و دارای دو سر مکش و تزریق هستند. ساختار پمپ می‌تواند متفاوت باشد.
- خط تزریق: معمولاً از پی وی سی یا پلی‌اتیلن فشرده است. در موارد استفاده در بخار یا آب جوش یا عملیات در فشارهای بسیار بالا جنس آن می‌تواند فولادی باشد. اجزاء مختلفی از دریچه‌های تخلیه، افت فشار و شیرها در این خط تزریق قرار می‌گیرند.
- انژکتور: بخشی است که ماده به محل موردنظر تزریق می‌شود و عبارت است از یک شیر یک‌طرفه که بعد از حرکت ماده توسط پمپ کمک میکند، بر فشار موجود در محل تزریق غلبه شده و ماده به محل موردنظر تزریق شود. همچنین بعد از عمل تزریق، این شیر یک‌طرفه از برگشت مواد به درون پمپ و آسیب به آن جلوگیری میکند. انژکتور یک دهنه فواره‌ای دارد تا مواد به‌جای تزریق در محدوده دیواره لوله، به وسط جریان تزریق شوند. این امر باعث ترکیب شدن ماده تزریق شونده با ماده مقصد می‌شود.
- سیستم کنترل: برای اطمینان از دقیق بودن دوزینگ پمپ و روشن خاموش شدن آن در زمان مشخص مورد استفاده قرار میگیرد و می‌تواند به‌سادگی یک سوئیچ جریان یا یک سیستم کنترل مرکزی پیشرفته با حسگرهای پی اچ، کلر و غیره باشد تا دوز تزریق شونده را بالا یا پایین کند.
انواع مختلف دوزینگ پمپ
چهار نوع مختلف از دوزینگ پمپ‌ها وجود دارد که ازنظر کارایی و مکانیزم پمپاژ و محل و فشارهای مورد استفاده با یکدیگر تفاوت دارند. این چهار نوع به‌قرار زیر است:
نوع دیافراگمی با تزریق ثابت
در این نوع محفظه پمپ به‌وسیله یک پیستون و دیافراگم و شیرهایی در طرف ورودی و خروجی، پر و خالی می‌شود. محفظه با کشش پیستون از ماده تزریق شونده پر می‌شود و سپس مطابق با مقدار دوز تعریف‌شده ( که معمولاً درصدی از نرخ جریان بیشینه است) با سرعت مشخصی تخلیه می‌شود.
این پمپ‌ها بسیار دقیق هستند و معمولاً نرخ جریان ثابتی بین 6 تا 250 لیتر بر ساعت تزریق می‌کنند. با کنترل مناسب، این پمپ‌ها می‌توانند دوزهای متغیری را تزریق کنند. نمونه‌ای از این پمپ‌های گراندفوس DDA و DDE هستند.
نوع دیافراگمی با تزریق پالسی
سازوکار این پمپ‌ها دیافراگمی است اما تزریق با نرخ ثابت و آهسته انجام نمی‌شود و پمپ به‌وسیله یک پیچه سلونوئیدی کنترل می‌شود. این پیچه به‌صورت پالسی مواد را به داخل می‌کشد و سپس تزریق را انجام می‌دهد. کنترل نرخ جریان به‌وسیله فاصله زمانی بین پالس‌ها انجام می‌شود. این نوع پمپ‌ها دو نوع مکانیکی و الکتریکی دارند و به‌طورکلی بسیار ساده و ارزان هستند. البته این نوع امروزه از رده خارج است.
دوزینگ پمپ‌های لوبی
در این نوع گروهی از پره ها، حجمی از مایع تزریق شونده را به درون محفظه پمپ کشیده و به سمت مقصد تزریق می کنند. بدلیل اینکه حجم بین پره ها دقیق مشخص نیست، این پمپ ها به اندازه پمپ های دیافراگمی دقیق نیستند.
همچنین فرسایش در این پمپ ها زیاد است. از آن ها برای زمانی که مواد تزریق شونده چسبندگی بالایی دارند و خودشان چرب هستند (بنابراین فرسایش کم می‌شود) استفاده می‌شود. همچنین نصب این پمپ‌ها برای به‌کارگیری در نرخ پایین جریان دشوار است.
پمپ‌های دوزینگ پری استالتیک
این پمپ‌ها روش دقیق و اختصاصی برای تزریق دارند. عملیات به‌وسیله یک تیوب انعطاف‌پذیر انجام می‌شود و ماده تزریق شونده باید از این تیوب گذر کند. تیوب به‌صورت نیم‌دایره خم شده و غلتک کوچکی سوار بر یک بازوی مکانیکی روی تیوب حرکت میکند. این عمل قسمت مشخصی از ماده تزریق شونده را به جلو می‌راند و به بخش تزریق منتقل میکند.
به دلیل راحتی در استریلیزه کردن و قابلیت خارج کردن اجزاء پمپ و جایگزینی آن‌ها، از این نوع بیشتر در مسائل پزشکی استفاده می‌شود. از معایب این پمپ این است که به‌راحتی فرسوده می‌شود و به خاطر جزء تیوپی آن، نمی‌توان از آن برای تزریق با فشار بالا استفاده کرد.
نصب پمپ‌های دوزینگ
زمانی که دوزینگ پمپ هواگیری شد، یعنی تمام هوای درون لوله‌ها و انژکتور خارج شد، در این زمان دوز موردنظر تنظیم می‌شود یا پمپ مقدار آن را از سیگنال خارجی میگیرد. اگر دوزینگ پمپ بر اساس سیگنال داخلی کار میکند، پس باید کالیبره شده و دوز آن را به مقدار دلخواه تنظیم کرد. وقتی پمپ شروع به کارکرد تا زمان دریافت سیگنال توقف به کار خود ادامه می‌دهد.