پالسیشن دمپنرها که با نامهای آکومولاتور یا اصطلاح یکنواخت کننده جریان سیال و یا ضربه گیر جریان سیال نیز شناخته میشوند، در بسیاری از سیستمهای تزریق مواد مختلف شیمیایی و در پمپهای رفت و برگشتی مورد بهره گیری و استفاده قرار میگیرند. در این سیستمها، به منظور کاهش و یا حذف نوسانات جریان موجود در خط تزریق، از پالسیشن دمپنرها کمک گرفته میشود، تا جریان را در حین تزریق، یکنواخت نمایند. در واقع پالسیشن دمپنرها یکنواخت کننده جریان و ضربه و فشار خواهند بود. که در مواقعی که تزریق جریان به صورت متناوب و یکنواخت نیاز باشد، به وسیله آنها، و با افزودن آنها، یکنواخت سازی انجام خواهد گرفت.
آکولاموتور در لغت و در اصطلاح
آکولاموتور در لغت به معنای مخزن جمع کننده و یا انباره است که در هیدرولیک و یا در سیستم پمپها، ابزاری است که با ذخیره نمودن سیال تحت فشار، انرژی و نیرو را در یک سیستم هیدرولیکی تجمع و ذخیره میکند. در واقع آکومولاتور، در موقعیت و شرایطی که سیستم یا سامانه، پر فشار باشد، شارژ میگردد و زمانی که فشار کم شود، ذخیره شده خود را به مدار و یا دستگاه تخلیه و تزریق میکند.
ماهیت پالسیشن دمپنر
پالسیشن دمپنر، در حقیقت ابزاری ست که به منظور کاهش افت فشار و نوسانات، و یکنواخت سازی جریان سیالات، و پیشگیری از شوک فشاری سیستم یا دستگاه، مورد استفاده قرار میگیرد. این دستگاه، سیال را در مخزن و محفظه خود ذخیره میکند و بعد از زمان تزریق، سیال ذخیره شده را مجدد به سیستم هدایت میکند.
اقسام پالسیشن دمپنر ها کدامند؟
چنانچه پیشتر گفته شد، پالسیشن دمپنرها، یا همان آکولاموتور ها، به جهت ذخیره انرژی مورد استفاده قرار میگیرند و همچنین، به نوعی، ضربههای موجود در پمپهای دوار و پیستونها را به طرز چشمگیری، کاهش میدهند. در مدارهای هیدرولیکی نیز، ضربههای ناشی از عمل سریع استارت در سیلندرها، قدرت را کم میکنند. اما آن چه که در این جا قصد پرداختن بدان را خواهیم داشت، بیان تقسیم بندی انواع و اقسام پالسیشن دمپنر هاست که در کل به 3 دسته عمده و مهم طبقه بندی میشوند که در ادامه، بیشتر به توضیح آنها خواهیم پرداخت.
پالسیشن دمپنر گازی
این نوع پالسیشن دمپنر ها خود نیز به 4 دسته دیگر قابل طبقه بندی خواهند بود، که به ترتیب زیر است. اما باید گفت که، اینکه از کدام نوع از انواع زیر استفاده گردد و کدامیک مورد کاربرد قرار گیرد، بستگی به فشار و حجم مورد نیاز سیستم مورد نظر خواهد داشت.
- گازی جداکننده
- گازی حبابی یا بالنی
- گازی دیافراگمی
- گازی پیستونی
نکته
نمونههای حبابی و دیافراگمی در فشارهای متوسط حجمی ما بین 5/0 تا 500 لیتر مورد استفاده و بهره گیری قرار میگیرند. ولی زمان پاسخ دهی آنان کوتاه است. از سوی دیگر، انواع مدلهای پیستونی در حجمهای بیشتر از 500 لیتر مورد استفاده قرار میگیرند. اما، زمان پاسخ دهی آنها به علت جرم زیاد پیستون، طولانی مدت خواهد بود. بنابراین استفاده از هر مدل از پالسیشن دمپنر های گازی بالا، بسته به فشار و حجم مورد نیاز سیستم خواهد بود.
شیوه عملکرد پالسیشن دمپنر گازی
لازم به ذکر است که یک پالسیشن دمپنر گازی، به وسیله گازی غیر سمی مانند گاز نیتروژن شارژ میگردد. هنگامی که فشار هیدرولیک سیستم، بیش از فشار شارژ آکومولاتور یا همان پالسیشن دمپنر شود، گاز شروع میکند به فشرده شدن و متراکم شدن. و به دنبال آن، روغن هیدرولیک در مخزن پالسیشن دمپنر، جریان میگیرد؛ و گاز و روغن به کمک یک مانع که میتوان آن را غشا نامید، از هم جدا شده و این امر تا هنگام توازن فشار هیدرولیک با فشار گاز ادامه خواهد داشت. در چنین حالتی، انرژی جنبشی هیدرولیک، به حالت انرژی پتانسیل در گاز ذخیره میگردد و زمانی که فشار در مدار هیدرولیکی کم شود، گاز نیز مجددا منبسط خواهد شد. که در این صورت، این انرژی که ذخیره شده است، جهت انجام کار و حرکت در سیستم، مصرف خواهد گشت. به شکلی که سیال هیدرولیک به سیستم باز میگردد و این روند، تا هنگامی که افت فشار گاز به فشار اصلی و یا فشار هیدرولیک منجر شود، ادامه خواهد یافت. بنابراین میتوان این گونه گفت که شارژ و دشارژ پالسیشن دمپنر ها، به سرعت و هم زمان با تغییر فشار سیستمها، صورت میگیرد.
شهر پمپ نمایندگی رسمی در سطح کشور، که دارای انواع پمپ های صنعتی و لوازم جانبی پالسیشن دمپنر و ولو اطمینان و…است.
پالسیشن دمپنر وزنه ای
لازم به ذکر است که همه پالسیشن دمپنر های گازی، در زمان تخلیه نمودن سیال یا مایعات، دچار افت فشار میشوند؛ و این به دلیل تراکم گاز نیتروژنی است که توسط سیال انجام میشود. این نوع پالسیشن، فقط زمانی فشار خود را از دست میدهند که، رام دستگاه یا به اصطلاح تلمبه، به پایینترین نقطه برسد. در نهایت، در بیشینه فشار سیستم، از صد در صد سیال یا مایع استفاده میشود. شاید بتوان گفت که عمدهترین و اصلیترین نقطه ضعف پالسیشن دمپنر های وزنهای، اندازه فیزیکی آنها خواهد بود؛ زیرا که فضای زیادی را اشغال می کنند. اما، نمیتوان از این نکته چشم پوشی کرد که این نوع پالسیشن، از لحاظ عملکرد در سیستمهای هیدرولیکی مرکزی، بسیار مناسب خواهند بود. چرا که فضای جداگانهای برای آنها منظور شده است؛ هر چند امروزه به ندرت از سیستمهای هیدرولیک مرکزی بهره گیری میشود.
شیوه عملکرد پالسیشن دمپنر وزنه ای
در گذشته از این نوع پالسیشن بیشتر استفاده میشد اما به این دلیل این که دستگاهها دارای وزن بسیار زیادی هستند، امروزه کمتر مورد توجه قرار دارند. از این نوع پالسیشن دمپنر ها، بیشتر برای دستگاههای پرس استفاده میشود. زیرا که دستگاههای پرس، به فشار ثابتی نیاز دارند و این فشار، به واسطه پالسیشن وزنهای تامین خواهد شد.
پالسیشن دمپنر فنری
این نوع پالسیشن دمپنر ها، تا حدود زیادی شبیه به پالسیشن دمپنر های گازی هستند و تنها تفاوت آنها این است که یک عدد فنر به ازای گاز، پیستون را به حرکت در میآورد. مهمترین ویژگی این نوع پالسیشن دمپنر ها، عدم وجود نشتی گاز در آنها است. ولی نقطه ضعف این نوع پالسیشن دمپنر ها، این است که نمیتوان از آنها در حجمها و فشارهای بالا استفاده نمود.
شیوه عملکرد پالسیشن دمپنر های فنری
در این نوع پالسیشن دمپنر ها، یک فنر در طول محفظه به همراه یک پیستون، موجود است. فنرها، فشار مورد نیاز پیستون برای پمپاژ سیال به بیرون را فراهم میکنند. میزان پمپ بستگی به مقدار تراکم فنر خواهد داشت. از نقاط قوت این نوع پالسیشن دمپنر ها، اندازه کوچک و وزن کم و سادگی نصب آنهاست که همه اینها موجب کاهش هزینه خواهد شد.
وظایف اصلی پالسیشن دمپنر ها و موارد کاربرد آن ها
با ما همراه شوید تا عمده وظایف پالسیشن دمپنر ها را به صورت جامع تشریح نماییم.
جذب نمودن پالس
از دیگر وظایف پالسیشن دمپنر ها، جذب پالس است. به این ترتیب، همان گونه که بدیهی است پمپها نیروی مورد نیاز جهت استفاده از سیستم هیدرولیکی را فراهم میکنند و اغلب پمپها، این نیرو را به کمک جریان پالسی یا همان ضربهای تولید میکنند. پمپ های پیستونی، که به دلیل داشتن توانایی تحمل فشار بالا، مورد استفاده قرار میگیرند، به سبب ضربههای تولیدی، آسیبهای زیان باری را به سیستمهای فشار بالا وارد مینمایند. چنانچه پالسیشن دمپنر ها، در جای مناسبی از سیستم واقع شوند، به صورت مناسب و مطلوبی این تغییرات فشار و ضربهها را کاهش خواهند داد.
کم کردن شوک
شایان ذکر است که در بسیاری از دستگاه های هیدرولیکی، یکی از اعضای سیستم، امکان دارد که به شکل ناگهانی متوقف شود و یا از کار بیفتد، که در اثر این اتفاق، موج فشاری در سیستم شکل خواهد گرفت. این موج کوبشی، که در پی آن رخ خواهد داد، فشار حداکثری یا همان پیک را تولید میکند که به مراتب، از فشار کاری خود دستگاه بیشتر و قوی تر خواهد بود و موجب تشکیل نویز یا توقف کامل سیستم خواهد شد. به همین دلیل استفاده از پالسیشن، در این نوع سیستمها، به شکل مطلوبی، شوک ایجاد شده در سیستم را به حداقل میرساند. به عنوان مثال، در بیلهای مکانیکی، وزن بیل حدودا 2 تن است که بدون پالسیشن، این وزن، میتواند به صورت کامل چرخهای عقب بیل مکانیکی را به هوا بلند نماید و موجب بروز مشکل در اکسل و شاسی لودر و علاوه بر این، آسیب شدید به راننده گردد. بنابراین با استفاده و به کارگیری پالسیشن به طور صحیح، در سیستمهای هیدرولیکی بیلهای مکانیکی، میتوان از رخداد چنین مسایلی پیشگیری نمود.
بهبود دهنده جریان پمپ
پالسیشن ها، با توانایی ذخیره انرژی، میتوانند در کامل نمودن نیروی پمپ هیدرولیکی دخیل گردند. به این ترتیب که، پمپ در مواقعی که باری را متحمل نمیشود، انرژی پتانسیلی خود را درون پالسیشن ها، ذخیره میکند و هنگامی که به این انرژی که در آنها ذخیره شده، نیاز شد، آن را دوباره به سیستم انتقال خواهد داد. این امر سبب میشود، بتوان از پمپهای کوچکتر در سیستمهای هیدرولیکی استفاده نمود و در پی آن، هزینهها را به طرز چشمگیری کاهش داد.
ثابت کردن فشار
در سیال هیدرولیکی، افت فشار نیز اتفاق خواهد افتاد. در اینجا، پالسیشن ها، با دریافت نمودن و آزاد کردن مقادیر کمی از سیال هیدرولیکی، بر تغییرات حاصله فشار، غلبه می کنند. به بیانی دیگر، چنانچه در منبع اصلی خرابی اتفاق بیفتد یا منبع اصلی متوقف گردد، پالسیشن ها، به عنوان یک منبع کمکی وظیفه تثبیت فشار را به نحو مطلوبی به عهده خواهند گرفت.
توزیع و پخش سیالات
از دیگر وظایف پالسیشن ها، توزیع مقدار کمی از سیالات مثل روغن در سیستم است، که جهت توزیع آن، میتوان از آن ها بهره برد.
نحوه کاربرد و عملکرد پالسیشن دمپنر ها در سیستم های هیدرولیکی
از جمله نمونههایی که پالسیشن ها در آن کارایی دارند، دستگاه پرس هیدرولیکی ست. روشن است که برای پرس نمودن یک وسیله، به نیرو و فشار بسیار زیادی احتیاج خواهد بود. ولی باید این را دانست که این نیرو میبایست با سرعتی آرام و آهسته اعمال گردد. در حقیقت میتوان این گونه گفت که، به پمپی با فشار بالا و دبی جریان پایین نیاز خواهد بود. در زمان برگشت، پیستون به نیروی زیادی احتیاج نخواهد داشت ولی، این برگشت، میبایست با سرعت انجام شود که در اینجا، به پمپی در فشار پایین و دبی بالا نیازمندیم. بنابراین برای اینکه هر دو عمل مورد نظر، به خوبی و به نحو مطلوبی صورت پذیرد، میبایست از پمپهای گران قیمتی استفاده گردد. ولی میتوان به جای این کار، از پالسیشن دمپنر ها، استفاده نمود و در چنین موقعیتهایی، از یک پمپ فشار بالا با دبی جریان پایین به اضافه یک پالسیشن، بهره گیری کرد. پالسیشن دمپنر ها ما بین پمپ و شیر کنترل واقع میشوند و همان گونه که میدانید، دبی جریان پمپ برای پرس با سرعت آرام مناسب است. و فشار بالا در طول جریان پرس، موجب فشردگی گاز در پالسیشن دمپنر ها میگردد. در زمان برگشت پیستون، فشار کم خواهد شد و گاز موجود در پالسیشن دمپنر، با خارج کردن سیال وارد شده، دبی جریان را افزایش خواهد داد و در نهایت، پیستون دستگاه پرس، با سرعت بیشتری بر خواهد گشت.
نحوه کاربرد و عملکرد پالسیشن دمپنر ها در سیستم فنر بندی خودرو
در فرآیند سیستم فنر بندی اتومبیل ها و جهت کم نمودن فشارهای وارده و نوسانات جاده، استفاده از پالسیش ها بهترین گزینه خواهند بود. چنانچه دست اندازها و سرعت گیرهای جاده، لاستیک و چرخهای خودرو را به سمت بالا فشار دهند، فشار مایع هیدرولیک به سرعت زیاد خواهد شد. و در ادامه سیال، به پالسیشن ، وارد شده و سبب تراکم گاز موجود در آن میگردد و در نهایت، گاز، همچون یک فنر عمل میکند و فشار وارده، جذب و به شکلی کاهش یافته به خودرو وارد خواهد شد.
نحوه انتخاب پالسیشن دمپنر ها
گفتنی است که در بسیاری از موارد میتوان از هر مدل از پالسیشن بهره گیری نمود و نتیجه مورد قبول و رضایت بخشی را نیز کسب کرد. اما در برخی از موارد، برخی از مدلهای پالسیشن دمپنر ها نسبت به سایر مدلهای آن، میتواند عملکرد بهتر و بهینهتری را ارائه دهد. به عنوان مثال، میزان فشار شارژ در پالسیشن دمپنر حبابی و یا دیافراگمی، از جمله مواردی هستند که میبایست در استفاده از آنها لحاظ گردد و مورد توجه و دقت قرار گیرد. هنگامی که، قصد داشته باشیم فشارهای خروجی پمپ پیستونی را کم کنیم، پالسیشن ها حبابی بسیار مفید فایده خواهند بود. اما پالسیشن های پیستونی، نمیتوانند پاسخ سریعی داشته باشند و یک رفت و برگشت پیستون، آسیب بسیاری به آب بندیها و محفظه پیستون وارد میکند. بنابراین باید در انتخاب پالسیشن ها دقت نمود که جهت انجام چه کاری مورد استفاده قرار خواهد گرفت.
عوامل مهم انتخاب پالسیشن دمپنر
در سیستم حبابی و دیافراگمی و پیستونی، مهمترین عوامل انتخاب را میتوان به شرح موارد زیر بیان نمود:
- کاربرد
- ذخیره انرژی
- کاهش ضربات
- پیشینه و کمینه فشار سیستم
- حجم سیال مورد احتیاج
- دبی جریان
- نسبت فشار یعنی نسبت فشار شارژ به بیشینه فشار
- فضای نصب
- محل قرارگیری
سخن پایانی و نکات حائز اهمیت
آن گونه که دریافتیم پالسیشن ها یکی از کاراترین ابزارها و سیستمهایی هستند که در صنعت مثمر ثمر خواهند بود و علاوه بر کارایی، از آسیبهای احتمالی بسیاری نیز جلوگیری مینمایند. در به کارگیری پالسیشن دمپنر ها، نکاتی را باید در آخر اشاره کرد که در ادامه آنها را بیان خواهیم نمود.
- هنگام پایان کار با دستگاه، جهت تخلیه پالسیشن ها، اقدام نمایید.
- هرگز با سیستم هیدرولیکی که پالسیشن دمپنر آن تخلیه نشده، کار نکنید زیرا که موجب وارد شدن آسیب به دستگاه خواهد شد.
- مطمعن شوید که جریان پالسیشن دمپنر، در دبی مشخصی، در حین کار و اتمام آن، محدود شده باشد تا مانع از آسیب به دستگاه گردد .
- همیشه به کمک شیر یک طرفه، پمپ را از پالسیشن جدا نمایید تا مایع و یا سیال مجددا به درون پمپ بازگشت نداشته باشد.
- از ابتدا تا یک هفته بعد از نصب، فشار پالسیشن را هر روز کنترل و چک نمایید چنانچه افت فشاری رخ نداده باشد، میتوانید فشار را از آن به بعد به صورت هفتگی بررسی کنید.