پالسیشن دمپنر (یکنواخت کننده جریان خروجی پمپ)
1403-08-13 1403-08-12 21:43پالسیشن دمپنر (یکنواخت کننده جریان خروجی پمپ)
پالسیشن دمپنر چیست ؟
پالسیشن دمپنر (Pulsation dampener) (آکومولاتور یا ضربه‌گیر جریان سیالات نیز نامیده می‌شود) برای تثبیت جریان و فشار در مدارهای دارای پمپ‌های حجمی استفاده می‌شود. آنها در طیف گسترده‌ای از برنامه‌های کاربردی استفاده می‌شوند. میراگر ضربان‌دار ظرفی است که درون آن گاز وجود دارد و به طور معمول نیتروژن خشک است. به یک بالون هوا فکر کنید که درون یک سطل فرورفته و به بالون نیرو وارد می‌کنید. شما فشار موجود در کنار بالون را افزایش می‌دهید. این اصل اساسی یک آکومولاتور است. شما یک دستگاه با پوسته سخت، به طور معمول فولاد کربنی و دیافراگم الاستومری دارید.
این دیافراگم الاستومری مانعی در برش نیتروژن از پیش شارژ شده ایجاد می‌کند. می‌توانید نیتروژن از قبل شارژ شده را با هوایی که در بالن خود دارید مقایسه کنید. این وسیله به سیستم هیدرولیک متصل است. برای سیستم هیدرولیک، ما فشار را در این قسمت وارد خواهیم کرد؛ بنابراین اساساً، وقتی سیستم هیدرولیکی داشته باشید، فشار را در نیتروژن افزایش می‌دهید.
این دستگاه با:
- از بین بردن جریان‌های ضربان‌دار از پمپ‌های جابه‌جایی مثبت
- اطمینان از جریان سیال روان و مداوم و دقت اندازه‌گیری
- از بین بردن لرزش لوله و محافظت از واشرها و مهروموم‌ها
بهره‌وری سیستم پمپ را بهبود می‌بخشد. نتیجه آن یک سیستم ایمن بادوام بیشتر است.
ورود هوای فشرده به محفظه هوا
هوای فشرده یا گاز به یک فشار مشخص وارد محفظه هوا Pulsation Dampener می‌شود. این گاز توسط مثانه الاستومری به دام می‌افتد که مانع تماس مایع فرایند و گاز فشرده می‌شود. هنگام تخلیه پمپ، مایعات وارد محفظه مرطوب Pulsation Dampener می‌شوند، مثانه را جابه‌جا می‌کنند، گاز را فشرده می‌کنند و شوک را جذب می‌کنند. در هنگام جابه‌جایی پمپ، فشار مایع کاهش می‌یابد، گاز آکومولاتور منبسط می‌شود، مایع را به داخل خط فرایند هل می‌دهد؛ بنابراین می‌توان گفت که این دستگاه عملکردی مشابه باتری برقی قابل شارژ دارد. در مدار، انرژی الکتریکی در باتری ذخیره می‌شود.
تشابه پالسیشن دمپنر به کمک‌فنر
پالسیشن دمپنر دقیقاً مانند کمک‌فنر روی وسیله نقلیه، انرژی را از موج ایجاد شده توسط پمپ جابه‌جایی مثبت جذب می‌کند. جذب آن امواج از لوله‌ها و اجزای سیستم در برابر آسیب ناشی از فشار یا حرکت بیش از حد محافظت می‌کند.
تحت‌فشار گاز، این دستگاه حجم مایعی را ذخیره می‌کنند که می‌تواند در صورت نیاز مجدداً به سیستم هیدرولیک وارد شود. با افزایش فشار در سیستم هیدرولیک، آکومولاتور فشار هیدرولیک مایع را جمع می‌کند. نتیجه گاز فشرده شده است. در صورت افت فشار، گاز فشرده دوباره منبسط می‌شود و سیال ذخیره شده را به مدار هیدرولیک وارد می‌کند.
عملکرد اساسی یک پالسیشن دمپنر
- شروع با میرایی ضربان است. در سیستم هیدرولیک، شما ضربان دارید. این تپش اساساً از پمپ‌های هیدرولیک حاصل می‌شود؛ بنابراین این دستگاه باعث کاهش ضربان و ایجاد ثبات در سیستم شما می‌شود. شما نویز را کاهش می‌دهید، لرزش سیستم را پایین می‌آورید و سیستم را با این حرکت ثابت می‌کنید.
- همچنین، این وسیله می‌تواند فشار ثابت را در سیستم شما حفظ کند. به عنوان مثال اگر نشتی داشته باشید، فشار سیستم را از دست خواهید داد. این دستگاه فشار را تثبیت می‌کند و شما فشار را در سطح مشخصی نگه دارید تا زمانی که بتوانید سیستم خود را برای نگهداری متوقف کنید.
- یکی دیگر از عملکردهای آکومولاتور این است که واقعاً منبع اضطراری نیرو در سیستم شماست. به عنوان مثال، هنگامی‌که سیستم خود را روی ترمزهای هیدرولیک اعمال می‌کنید و نیاز به آزاد شدن ناگهانی فشار در سیستم خود دارید، این وسیله به شما کمک می‌کند تا هر زمان که لازم باشد این فشار را آزاد کنید.
پالسیشن دمپنر سیالات در سیستم چه مزایایی دارد؟
ذخیره انرژی
ضربه‌گیر جریان سیالات هیدرو پنوماتیک، گازی را به همراه سیال هیدرولیک ترکیب می‌کند. سیال از کیفیت ذخیره انرژی پویایی کمی برخوردار است. مایعات هیدرولیکی معمولی را می‌توان تحت‌فشار 5000 psi فقط 1.7٪ حجم کاهش داد. (با این حال، این عدم قابلیت انعطاف‌پذیری نسبی، آنها را برای انتقال نیرو ایده‌آل می‌کند و پاسخ سریع به تقاضای برق را می‌دهد.) بنابراین، هنگامی‌که فقط 2٪ از کل حجم موجود آزاد می‌شود، فشار روغن باقیمانده در سیستم به صفر می‌رسد.
از طرف دیگر، گاز، شریک مایعات هیدرولیکی موجود در دستگاه، می‌تواند در فشارهای زیاد به حجم کم فشرده شود. انرژی احتمالی در گاز فشرده ذخیره می‌شود تا در صورت تقاضا آزاد شود. در مدل‌های نوع پیستون، انرژی موجود در گاز فشرده شده علیه پیستون جداکننده گاز و سیال هیدرولیک فشار وارد می‌کند. پیستون به نوبه خود، مایع را از سیلندر به داخل سیستم و به مکانی که کار مفید در آنجا انجام می‌شود، منتقل می‌کند.
جذب پالس
پمپ‌ها، نیروی موردنیازرا برای استفاده یا ذخیره در سیستم هیدرولیک تولید می‌کنند. بسیاری از پمپ‌ها این نیرو را در یک جریان ضربان‌دار تأمین می‌کنند. پمپ پیستونی که معمولاً برای قابلیت فشار زیاد استفاده می‌شود، می‌تواند ضربان‌هایی برای سیستم فشار بالا ایجاد کند. یک ضربه‌گیر جریان سیالات که به‌درستی در سیستم قرار گرفته باشد، به طور قابل‌توجهی این تغییرات فشار را جبران می‌کند.
بالشتک شوک
در بسیاری از کاربردهای توان سیال، عضو رانده شده سیستم هیدرولیک به طور ناگهانی متوقف می‌شود و یک موج فشار ایجاد می‌کند که از طریق سیستم به عقب برمی‌گردد. این موج شوک می‌تواند فشارهای پیک را چندین برابر بیشتر از فشارهای کاری عادی ایجاد کند. این می‌تواند باعث نویز قابل‌توجه یا حتی خرابی سیستم شود. بالشتک گاز این وسایل که به‌درستی در سیستم قرار گرفته است، این شوک را به حداقل می‌رساند.
مکمل جریان پمپ
این وسایل که قادر به ذخیره نیرو هستند، می‌توانند پمپ هیدرولیک را در انتقال نیرو به سیستم تکمیل کند. پمپ انرژی بالقوه را در دوره‌های بیکار چرخه کار در باتری ذخیره می‌کند. هنگامی‌که چرخه به برق اضطراری یا اوج نیاز دارد، این تجهیزات ذخیره موردنیاز را به سیستم منتقل می‌کند. این سیستم را قادر می‌سازد تا از پمپ بسیار کوچک‌تر استفاده کرده و در نتیجه در هزینه و انرژی صرفه‌جویی کند.
حفظ فشار
هنگامی‌که مایعات در معرض افزایش یا افت دما قرار می‌گیرند، تغییرات فشار در سیستم هیدرولیک اتفاق می‌افتد. همچنین ممکن است به دلیل نشت مایع هیدرولیک افت فشار وجود داشته باشد. آکومولاتور با تحویل یا دریافت مقدار کمی مایع هیدرولیک، این تغییرات فشار را جبران می‌کند. اگر منبع اصلی برق از کار بیفتد یا متوقف شود، این تجهیز به‌عنوان منبع تغذیه کمکی عمل می‌کند و فشار را در سیستم حفظ می‌کند.
توزیع مایعات
برای توزیع حجم کم مایعات، مانند روغن‌های روغن‌کاری، می‌توان از یک این دستگاه استفاده کرد.
انواع آکومولاتور (پالسیشن دمپنر)
پنج نوع اصلی ضربه‌گیر جریان سیالات وجود دارند: نوع weight-loaded piston، نوع دیافراگم، نوع bladder، نوع فنری و نوع پیستون هیدرو پنوماتیک. نوع weight-loaded piston برای اولین‌بار مورداستفاده قرار گرفت، اما از نظر ظرفیت بسیار بزرگ‌تر و سنگین‌تر از انواع مدرن پیستون و bladder است. امروزه هر دو نوع weight-loaded piston و فنری به‌ندرت یافت می‌شوند. در اینجا به سه نوع رایج از این وسیله می‌پردازیم. ما مدل bladder، دیافراگم (diaphragm) و نوع پیستونی (piston) را داریم.
Bladder
می‌توانید از Bladder در همه‌جا استفاده کنید. در اکثر سیستم‌های هیدرولیکی از این نوع استفاده می‌شود.
این مدل در نوسانات تپشی در مکان‌هایی که شما فرکانس بالا دارید، به‌خصوص در دامنه کوچک استفاده می‌شود که بسیاری از موارد را شامل می‌شود. اما این نوع محدودیت دارد. bladder دارای درز vulcanized است و این نقطه‌ضعف سیستم این مدل است. اگر فرکانس بالا و چرخه بالایی دارید، ممکن است در این درز پارگی ایجاد شود که این از محدودیت‌های این مدل است.
پیستونی (piston)
در این مدل به‌جای دیافراگم، از پیستون آلومینیومی برای ایجاد مانع با نیتروژن استفاده می‌شود. نیتروژن باید از قبل شارژ شود. این سیستم به سیستم هیدرولیک شما متصل است، اما واقعاً محدودیتی برای استفاده از این نوع ندارید. می‌توانید آن را در هراندازه تهیه کنید. می‌توانید با یک‌چهارم گالن ضربه‌گیر جریان سیالات درست کنید. شما می‌توانید مدل‌های 40000 PSI داشته باشید.
دیافراگمی (diaphragm)
در این مدل پوسته فولاد کربنی دارید اما به‌جای bladder، دیافراگم دارید. همچنین، پیش شارژ نیتروژن و این قسمت به سیستم متصل می‌شود. این مدل کاربرد بسیاری مشابه مدل bladder دارد. با این حال، ضربه‌گیر جریان سیالات دیافراگمی یک مزیت دارد.
از آنجا که در دیافراگم درز ندارید، محدودیت‌هایی که در مورد نوع bladder دارید را نخواهید داشت. این مدل واقعاً قابل‌اعتماد است، به‌خصوص هنگامی‌که تقاضای چرخه بالایی دارید. برنامه‌هایی با نیازهای چرخه 1 میلیون، 2 میلیون، 3 میلیون محل استفاده از مدل دیافراگمی است.
نحوه نصب پالسیشن دمپنر
موقعیت مطلوب نصب برای هر جریان سیالات (پالسیشن دمپنر) عمودی است که درگاه هیدرولیک پایین است. در صورت تمیز نگه‌داشتن مایعات، مدل‌های پیستونی می‌توانند افقی باشند. هنگامی‌که آلاینده‌های جامد در مقادیر قابل‌توجهی وجود داشته یا انتظار می‌رود، نصب افقی می‌تواند منجر به سایش ناهموار یا تسریع در گرفتگی و رسوب شود. حداکثر عمر مفید را می‌توان در موقعیت افقی با چند مهروموم پیستون به دست آورد تا سطح موازی پیستون متعادل شود.
یک جمع‌کننده مثانه‌ای همچنین می‌تواند به‌صورت افقی نصب شود، اما ساییدگی ناهموار bladder در حالی که روی مایعات شناور است و مواد به پوسته می‌مالد، می‌تواند عمر را کوتاه کند. میزان خسارت به تمیز بودن مایعات، سرعت چرخه و نسبت فشرده‌سازی بستگی دارد (به‌صورت حداکثر فشار سیستم / فشار حداقل سیستم تعریف می‌شود). در موارد شدید، مایع می‌تواند از انتهای هیدرولیک به دام بیفتد که باعث کاهش خروجی می‌شود و یا ممکن است مثانه را طولانی کند و به‌زور بسته شود.
سایز و خروجی‌های پالسیشن دمپنر
اندازه‌ها و ظرفیت‌های موجود نیز بر انتخاب ضربه‌گیر جریان سیالات یا پالسیشن دمپنر تأثیر می‌گذارد. مدل‌های پیستونی با ظرفیت خاص اغلب با انتخاب قطر و طول مشخص تهیه می‌شوند. بعلاوه، طرح‌های پیستون را می‌توان با طول دلخواه با قیمت کم تهیه کرد. مدل‌های bladder فقط در یک اندازه و ظرفیت کمتر در دسترس هستند.
ذاتاً خروجی بالاتری از مدل‌های پیستونی ممکن است آن را به بهترین گزینه هنگام تنگ بودن فضا تبدیل کند. خروجی‌های مدل‌های پیستونی و bladder که به‌صورت هم دما مورداستفاده قرار می‌گیرند به‌عنوان منابع کمکی نیرو در محدوده حداقل فشار سیستم لیست می‌شوند. برای جلوگیری از تغییر شکل بیش از حد و دمای بالای bladder، این مدل باید با نسبت فشرده‌سازی بیشتر از 3 : 1 مشخص شوند.
پالسیشن دمپنرهای چندگانه
اگرچه مدل‌های bladder در اندازه‌های بیش از 40 گالن موجود نیستند، اما طرح‌های پیستونی در حال حاضر حداکثر 200 گالن در یک ظرف عرضه می‌شود. اقتصاد و فضای نصب موجود، مهندسان را بر آن داشته است تا نصب چندین جز (multiple component) را در نظر بگیرند. دو مورد از این موارد می‌توانند اکثر برنامه‌های با بازده بالا را پوشش دهند.
نصب چندگانه متشکل از چندین مخزن است که از طریق منیفولد گاز یک پالسیشن دمپنر تک پیستونی را هدایت می‌کنند. قسمت ضربه‌گیر جریان سیالات باید اندازه‌ای داشته باشد تا پیستون هنگام چرخش مرتباً به کلاهک‌ها برخورد نکند. یک اشکال در این ترکیب این است که یک خرابی مهروموم می‌تواند سیستم گاز را تخلیه کند. از آنجا که بطری‌های گاز اغلب ارزان‌تر از آکومولاتورها هستند، یکی از مزایای این تنظیم می‌تواند هزینه کمتری باشد.
چندین پالسیشن دمپنر، یا از نوع پیستون یا از نوع bladder ، می‌توانند بر روی یک منیفولد هیدرولیکی نصب شوند. در صورت استفاده از مدل‌های پیستونی، پیستون با کمترین اصطکاک ابتدا حرکت می‌کند و گهگاه می‌تواند روی درپوش هیدرولیکی قرار گیرد. در سیستم‌های کند یا کم استفاده، این مورد ناچیز است.
کلام آخر
ضربه‌گیر جریان سیالات یا پالسیشن دمپنر معمولاً در سیستم‌های هیدرولیک نصب می‌شود تا انرژی را ذخیره کرده و ضربان‌ها را صاف کند. به طور معمول، یک سیستم هیدرولیکی با یک آکومولاتور می‌تواند از پمپ کوچک‌تر استفاده کند؛ زیرا باتری در مدت‌زمان کم تقاضای انرژی از پمپ را ذخیره می‌کند. این انرژی برای استفاده فوری در دسترس است، در صورت تقاضا با سرعت چندبرابر بیشتر از آنچه می‌تواند توسط پمپ تأمین شود، آزاد می‌شود.
آکومولاتورها می‌توانند مانند جاذب‌های ولتاژ یا ضربان‌ها عمل کنند، همان اندازه که از گنبد هوا روی پمپ‌های پیستونی ضربان‌دار یا دوار استفاده می‌شود. این وسایل ضربه هیدرولیکی را خنثی می‌کنند و باعث کاهش شوک‌های ناشی از کار سریع یا شروع و توقف ناگهانی آن می‌شوند.
محصولات
