Diyafram Pompalarına İlişkin Nihai Kılavuz: Nasıl Çalışırlar, Seçim ve Uygulamalar

Diyafram pompası, membran pompası veya pnömatik pompa olarak da bilinir, sıvıları hareket ettirmek için esnek bir membran veya diyafram kullanan pozitif deplasmanlı bir pompadır. Bu pompalar, viskoz, aşındırıcı ve korozif maddeler dahil olmak üzere çok çeşitli sıvıları işlemek üzere tasarlanmıştır ve bu da onları çok sayıda endüstriyel uygulama için uygun hale getirir. Pompanın mekanizması, sıvıyı pompanın dahili bileşenlerinden izole eder; bu da hassas veya tehlikeli malzemelerle uğraşırken belirgin bir avantajdır.

Diyafram Pompası Nedir

Diyafram pompası, sıvıları hareket ettirmek için esnek bir diyaframın ileri geri hareketini kullanan bir tür pozitif deplasman pompasıdır. Genellikle kauçuk, termoplastik veya teflondan yapılan bu diyafram, pompalanan sıvıyı pompanın mekanik bileşenlerinden ayıran bir conta oluşturur. Hazne hacmi değiştirilerek sıvı pompaya çekilir ve ardından dışarı atılır. Bu tasarım, sıvı saflığının veya sızıntıların önlenmesinin önemli olduğu uygulamalar için özellikle yararlıdır.

Diyafram Pompa Çeşitleri

Diyafram pompaları, her biri farklı uygulamalara uygun çeşitli yapılandırmalarda mevcuttur. En yaygın tipler şunlardır:

Tek Diyaframlı Pompalar

Tek diyaframlı pompalar, sıvıyı yerinden oynatmak için tek bir diyafram kullanır. Pompanın çalışması, diyaframın ileri geri hareket etmesini, bir strokta sıvıyı pompa haznesine çekmek için vakum oluşturmasını ve ardından karşı strokta sıvıyı dışarı itmesini içerir. Bu pompalar genellikle düşük akışlı uygulamalar için kullanılır.

Çift Diyaframlı Pompalar

Çift diyaframlı pompalar, bir şaftla birbirine bağlı iki diyafram kullanır. Diyaframlar birlikte hareket ederek daha sürekli ve dengeli bir akış oluşturur. Bir diyafram sıvıyı kendi haznesine çekerken diğeri sıvıyı dışarı atar ve bu da daha düzgün bir deşarjla sonuçlanır. Bu tasarım, özellikle daha viskoz sıvıları işlemek ve sabit bir çıkış sağlamak için faydalıdır.

AODD Pompaları

Hava ile çalışan çift diyaframlı (AODD) pompalar, diyaframları çalıştırmak için basınçlı hava kullanır. Bu, elektrik gücü gerektirmediklerinden tehlikeli veya patlayıcı ortamlarda kullanım için uygun hale getirir. AODD pompaları ayrıca çok yönlüdür ve çok çeşitli sıvı türlerini idare edebilir.

Mekanik Tahrikli Diyafram Pompaları

Mekanik tahrikli diyafram pompalarında, diyafram bir motora bağlı mekanik bir bağlantıyla hareket ettirilir. Hareket kamlar, kranklar veya diğer mekanik sistemler tarafından kontrol edilir. Bu tip pompalar genellikle hassas ve kontrollü bir akış hızı sağlar.

Elektrikle Çalışan Diyafram Pompaları

Elektrikle çalışan diyafram pompaları, diyaframı hareket ettirmek için bir elektrik motoru kullanır. Bu pompalar genellikle hassas akış hızları gerektiren durumlarda kullanılır ve otomatik sistemlere entegre edilebilir. Genellikle hava ile çalışan modellerden daha enerji verimlidirler.

Diyafram Pompa Bileşenleri

Diyafram pompaları birlikte çalışan birkaç temel bileşenden oluşur:

Diyafram

Diyafram, pompalanan sıvıyı pompanın iç mekanizmasından izole eden bir conta oluşturan çekirdek bileşendir. Genellikle esnek malzemeden yapılır ve ileri geri hareket eder.

Pompa Odası

Pompa odası, sıvının içeri çekildiği ve dışarı atıldığı alandır. Hacmi, diyaframın hareketiyle değişir ve pompanın sıvıyı yerinden oynatmasını sağlar.

Vanalar

Giriş ve çıkış valfleri, pompa haznesine giren ve çıkan sıvı akışını düzenler. Bilyalı, çek veya diğer tasarımlarda olabilen bu valfler, sıvının istenen yönde hareket etmesini sağlar.

Hareket Mekanizması

Aktüasyon mekanizması diyaframı hareket ettirmekten sorumludur. Bu, pompa türüne bağlı olarak mekanik bir bağlantı, basınçlı hava veya elektrik motoru olabilir.

Emiş ve Tahliye Manifoldları

Emme ve tahliye manifoldları, sıvının pompaya girip çıktığı bağlantılardır. Verimli akış sağlamak ve basınç kayıplarını en aza indirmek için tasarlanmıştır.

Diyafram Pompaları Nasıl Çalışır?

Diyafram pompaları, sıvıları hareket ettirmek için esnek bir diyaframın ileri geri hareketini kullanır. Bu süreç, pompalama hareketi yaratan birkaç temel adımı içerir.

İşlemin özü, esnek bir zar olan diyaframdır. Bu diyafram, mekanik, pnömatik veya elektrikli olabilen bir tahrik mekanizmasına bağlıdır. Tahrik mekanizması etkinleştirildiğinde, diyaframı pompa haznesi içinde ileri geri hareket ettirir. Bu hareket, pompa haznesinin hacmini değiştirerek pompalama eylemini yaratır.

• Emiş Aşaması: Emme fazı sırasında diyafram geri çekilir. Bu, pompa haznesinin hacmini artırarak giriş valfi aracılığıyla pompaya sıvı çeken bir vakum yaratır. Geri akışı önlemek için bu faz sırasında çıkış valfi kapatılır.
• Deşarj Aşaması: Hazne dolduğunda, tahrik mekanizması diyaframı öne doğru iter. Bu haznenin hacmini azaltır, basıncı artırır ve sıvıyı çıkış valfinden ve pompadan dışarı zorlar. Aynı anda, giriş valfi kapanır ve sıvının emme hattına geri akmasını önler.

Diyaframın emme ve boşaltma fazları arasında dönüşümlü olarak ileri geri hareketi, sürekli bir sıvı akışıyla sonuçlanır. Bu işlem, tutarlı bir pompalama sağlamak için tekrarlanır. Hem girişte hem de çıkışta bulunan pompanın çek valfleri, sıvının akışını yöneterek yalnızca bir yönde hareket etmesini sağlar. Deşarj fazı sırasında sıvının girişe doğru geri akmasını önler ve emme sırasında deşarj hattından pompaya geri akışı önler.

Diyafram Pompaların Avantajları

Viskoz Sıvıların Taşınması

Diyafram pompaları yüksek viskoziteli sıvıları pompalamada uzmandır. Geniş boşluklar ve basit tasarım, tıkanma olmadan kalın maddelerin kolayca geçmesini sağlar.

Aşındırıcı Sıvı Kullanımı

Pompalar aşındırıcı parçacıklar içeren sıvıları işleyebilir. Esnek diyafram, hareketli parçalarla teması en aza indirerek pompadaki aşınma ve yıpranmayı azaltır.

Kendiliğinden Emiş Yetenekleri

Diyafram pompaları kendi kendini emiş yeteneğine sahiptir. Emiş hatlarının ilk doldurulmasını gerektirmeden pompanın altından etkili bir şekilde sıvı çekebilirler.

Kuru Çalışma Yetenekleri

Pompalar, kuru çalışma olarak bilinen sıvı olmadan kısa süreler boyunca çalışırken hasara karşı dirençlidir. Bunun nedeni, diyaframın iç parçaları sürtünmeden ve ısı birikiminden korumasıdır.

Kimyasal direnç

Diyafram pompaları çok çeşitli kimyasallarla uyumludur. Diyafram ve ıslak parçalar korozyona ve bozulmaya dirençli malzemelerden yapılabilir.

Sızıntısız Çalışma

Diyaframın oluşturduğu conta sayesinde pompalar sızdırmazdır. Bu, tehlikeli veya değerli sıvıların pompalanması için önemlidir.

Diyafram Pompaların Dezavantajları

Titreşimli Akış

Diyafram pompaları, özellikle tek diyaframlı tipler, titreşimli bir akış üretebilir. Bu, sabit, tutarlı bir akış gerektiren uygulamalar için sorunlu olabilir.

Düşük Basınç ve Akış

Genel olarak diyafram pompaları, santrifüj veya pistonlu pompalara kıyasla debi ve basınç kapasiteleri açısından sınırlamalara sahiptir.

Bakım Gereksinimleri

Tasarımı sağlam olmasına rağmen, diyaframların aşınma ve yorulma nedeniyle sonunda değiştirilmesi gerekecektir ve bu da bakım süresini ve maliyetini artırır.

Gürültü

Hava ile çalışan pompalar çalışma sırasında gürültülü olabilir. Diğer yapılandırmalar daha az gürültülü olsa da, gürültü yine de belirli uygulamalar için bir sorun olabilir.

Boyut

Diyafram pompalar, benzer debilere sahip diğer bazı pompa tiplerine kıyasla daha büyük ve daha hantal olabilir; bu da dar alanlarda kullanılmalarını zorlaştırabilir.

Diyafram Pompaların Uygulamaları

Kimya Sanayi

Diyafram pompaları genellikle kimyasal işleme tesislerinde aşındırıcı ve tehlikeli maddeleri işlemek için kullanılır. Güvenli ve güvenilir bir transfer sağlamak için tasarlanmıştır.

Atıksu Arıtma

Bu pompalar katı maddeleri taşıyabilme kabiliyetleri nedeniyle atık su arıtımında kimyasalların dozajlanması ve çamurun taşınması için kullanılır.

Gıda ve İçecek Endüstrisi

Diyafram pompaları hijyenik çalışma kabiliyetine sahip oldukları için gıda ürünleri ve içeceklerin transferinde kullanılırlar.

İlaç Endüstrisi

Pompalar, steril ve hassas sıvıları kirletmeden aktarabildikleri için ilaç endüstrisinde kullanılır.

Madencilik İşlemleri

Aşındırıcı malzemeleri işleme kabiliyetleri nedeniyle diyafram pompaları madencilik faaliyetlerinde bulamaçların ve diğer viskoz malzemelerin pompalanmasında kullanılır.

Boya ve Kaplama Uygulamaları

Bu pompalar genellikle boya, kaplama ve yapıştırıcıların transferinde kullanılır çünkü bu tür malzemelerin kıvamını kaldırabilirler.

Yağ ve gaz

Diyafram pompaları, petrol ve gaz üretiminde sondaj çamuru ve kimyasal katkı maddeleri de dahil olmak üzere çeşitli akışkanların pompalanması ve aktarılması için kullanılır.

Doğru Diyafram Pompası Nasıl Seçilir

Doğru diyafram pompasının seçilmesi, çeşitli faktörlerin dikkatlice değerlendirilmesini gerektirir:

• Pompanın Belirli Uygulama ve Gereksinimlere Uygun Hale Getirilmesi: Öncelikle pompanın kapasitesinin, akışkan özellikleri, kullanım yeri ve gerçekleştirmesi gereken görev açısından belirli uygulamanın gereksinimlerine uygun olması gerekir.
• Akış Hızı: Pompanın kapasitesinin operasyonel talepleri karşıladığından emin olmak için gereken akış hızını değerlendirin. Pompanın aşırı veya yetersiz boyutlandırılması verimsizliklere veya performans sorunlarına yol açabilir.
• Basınç: Akışkanın kendi basıncını da göz önünde bulundurarak sistemin basınç gereksinimlerini karşılayabilecek kapasitede bir pompa seçin.
• Sıvı Türü: Pompa malzemeleriyle uyumluluğunu sağlamak için sıvının viskozitesini, aşındırıcılığını, kimyasal yapısını ve sıcaklığını değerlendirin.
• Beden Seçimi: Pompanın fiziksel boyutunun kurulum alanına ve çevredeki alan kısıtlamalarına uygun olduğundan emin olun.
• Maliyet: Pompanın işletme maliyetini, kullanım ömrünü ve parça değiştirme maliyetini göz önünde bulundurarak maliyet etkinliğini değerlendirin ve belirli kullanım için en uygun maliyetli seçeneği bulun.

Diyafram Pompalarında Yaygın Sorun

• Diyafram Arızası: Diyaframlar yorulma veya kimyasal bozulma nedeniyle arızalanabilir ve değiştirilmesi gerekebilir.
• Vana Sorunları: Vanalar aşınabilir veya tıkanabilir, bu da akış hızlarını ve basınçları etkiler.
• Sızıntılar: Contalar ve bağlantılar çevresinde sızıntılar meydana gelebilir ve dikkatli inceleme ve onarımlar gerekebilir.
• Hava Kaçakları (AODD pompaları): AODD pompalarındaki hava kaçakları verimliliği düşürebilir ve operasyonel sorunlara yol açabilir.
• Nabız: Akıştaki titreşim, sistemde titreşimlere neden olabilir ve ek ekipman gerektirebilir, örneğin: titreşim sönümleyiciler.

Diyafram Pompaları ve Diğer Pompa Türleri