آشنایی با پمپ مگنتی
این روزها، دیگر کمتر کسی پیدا می‌شود که با پمپ مگنتی یا با یکی از مثال‌های بارز آن، یعنی همان پمپ آب آشنایی نداشته باشد. دیگر تقریباً در تمام خانه‌ها پمپ‌های مگنتی وجود دارند. این پمپها، اغلب برای تنظیم فشار آب در منازل و یا زمین‌های کشاورزی، مورداستفاده قرار می‌گیرند. پمپ مگنتی به شکلی طراحی‌شده است که توسط نیروی آهنربا هدایت می‌شود. به همین دلیل، از محفظه‌ی پمپ‌های مگنتی، شافت خارج نمی‌شود. بنابراین این پمپها، به طرح‌های آب‌بندی شافت مانند مهروموم مکانیکی نیازی ندارند. در ادامه‌ی این مطلب، با کاربردها و مزیت‌های پمپ مگنتی بیشتر آشنا می‌شویم.
پمپ مگنتی چیست؟
پمپ مگنتی، پمپی است که به‌جای استفاده از یک منبع برق خارجی، با استفاده از علم مغناطیس کار می‌کند. پمپ‌های مغناطیسی برای صرفه‌جویی در انرژی لازم هستند و برای کار کردن به هیچ‌گونه مهروموم و روان کننده‌ای نیاز ندارند. این پمپها، مایعات مختلفی ازجمله اسید، آب و روغن را به گردش درمی‌آورند. ازآنجایی‌که بر روی پمپ مگنتی هیچ‌گونه مهروموم مکانیکی به کار نمی‌رود، احتمال نشت مواد شیمیایی خطرناک یا گرم شدن بیش‌ازحد پمپ در اثر انسداد، از بین می‌رود.
مشخصات کلی پمپ‌های مگنتی
پمپ مغناطیسی دارای یک پروانه‌ی چرخان است که درون یک محفظه‌ی محصور قرارگرفته. انرژی این پروانه از طریق یک میدان مغناطیسی چرخشی و توسط آهنرباهای جداگانه ایجاد می‌شود. چرخش پروانه، نیرویی ایجاد می‌کند که مایع را به داخل و خارج از محفظه‌ی پمپ هدایت می‌کند. هدف اصلی این کار، حفظ انرژی و تحرک در یک سیال است. این کار باعث می‌شود آب یا مایعات دیگر، در یک بخش به‌صورت راکد باقی نمانند.
نحوه‌ی کار پمپ مگنتی
در پمپ‌های مگنتی، پروانه و موتور آهنربا به‌صورت مغناطیسی به پمپ متصل شده‌اند. آهنرباهای دائمی هم به مجموعه‌ی محرک پمپ متصل هستند. آهنربای محرک، یعنی همان آهنربایی که مسئول به چرخش درآوردن پروانه‌ی داخلی را دارد، روی شافت دوم نصب می‌شود که توسط موتور کار می‌کند. زمانی که موتور روشن می‌شود، آهنربای خود را به چرخش درمی‌آورد. به این صورت، نیروی مغناطیسی که از آهنربای موتور نشئت می‌گیرد، هم موجب به چرخش درآمدن آهنربای روی پروانه و هم موجب به چرخش درآمدن خودِ پروانه می‌شود.
پمپ مغناطیسی، یک پمپ گریز از مرکز است. یعنی مایعی که داخل سیستم پمپ می‌شود، در نقطه‌ی متفاوتی از محل مکش پمپ، خارج می‌شود. هنگامی‌که مایع وارد پمپ می‌شود، از پروانه پرتاب‌شده و به محفظه‌ی تخلیه می‌رسد. چرخش پروانه باعث افزایش انرژی مایع و همچنین افزایش میزان فشاری می‌شود که مایع را از پمپ تخلیه می‌کند. به دلیل همین افزایش فشار است که مایع به حرکت درمی‌آید.
انواع طرح‌های پمپ مگنتی
پمپ‌های مغناطیسی طرح‌های مختلفی دارند. ازجمله مدل‌های پمپ مگنتی می‌توان به پمپ گریز از مرکز، پمپ کانال جانبی، پمپ توربین، پمپ پره و پمپ دنده داخلی و خارجی اشاره کرد. به‌صورت کلی، پمپ‌های مغناطیسی را به دودسته تقسیم می‌کنند: شافت چرخشی و شافت ثابت.
• شافت چرخشی: این نوع پمپها برای کاربردهای سنگین طراحی‌شده‌اند. آنها معمولاً از فلز ساخته می‌شوند و بهترین مقاومت، دما و فشار را ارائه می‌دهند. شافت چرخشی باعث پیچیدگی پمپ می‌شود. درنتیجه این نوع پمپها، به مراقبت بیشتر و همچنین صرف هزینه‌های بیشتری نیاز دارند.
• شافت ثابت: این نوع پمپها برای کاربردهای سبک و متوسط طراحی‌شده‌اند. این پمپها معمولاً از اجزای غیرفلزی، مانند پلاستیک و سرامیک ساخته می‌شوند که مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارند. اما دامنه‌ی دمایی آنها محدود و تا 200 الی 250 فارنهایت است. شافت ثابت، پیچیدگی پمپ را کاهش می‌دهد. درنتیجه به قطعات کمتری نیاز دارد. هزینه‌های نگهداری این پمپ هم کمتر است.
چه زمانی ممکن است به پمپ‌های مگنتی نیاز پیدا کنیم؟
ازآنجایی‌که این پمپها مانع نشت مایعات می‌شوند، عموماً زمانی به آنها نیاز پیدا می‌کنیم که محصول پمپاژ از مواد قلیایی یا سوزاننده باشد و یا اینکه نشت آن مایعات به اپراتور یا محیط زیست آسیب برساند. برای مثال ممکن است برای تخلیه‌ی مایع درون تانکرها، به پمپ مگنتی نیاز داشته باشیم.
درواقع دلیل اصلی استفاده از پمپ‌های مغناطیسی برای پمپاژ مواد شیمیایی قلیایی، جلوگیری از نشت گازهای مضر است. گاهی این مایعات و بخار سمی ناشی از آنها، برای سلامتی زیان‌آور هستند. در این صورت، اگر مهروموم مکانیکی یک پمپ خراب شود، ممکن است فاجعه به بار بیاید! همچنین برخی از مایعات در تماس با هوا متبلور می‌شوند. این موضوع باعث می‌شود عمر مهروموم مکانیکی کوتاه‌تر شود. این مشکلات با استفاده از پمپ آب حل می‌شوند.
برخی از مواد مضری که برای تخلیه‌ی آنها به پمپ مگنتی نیاز داریم را می‌توانید در زیر مشاهده کنید:
• هیدرو کلریک اسید
• متان
• سولفات سدیم
• هیدروکسید سدیم
• هیپوکلریت سدیم
• اسیدسولفوریک
مزایای استفاده از پمپ مگنتی
با توجه به مواردی که توضیح داده شد، حتماً تا به اینجا، با برخی از مزایای این نوع پمپها آشنا شده‌اید. در ادامه فهرستی از مهم‌ترین مزایای پمپ‌های مگنتی را باهم بررسی می‌کنیم:
• با استفاده از این نوع پمپ، هزینه‌های مشتری به‌صورت کلی کاهش پیدا می‌کند و به حداقل می‌رسد. منظور از هزینه‌های کلی، هزینه‌های نصب پمپ، بهره‌برداری و همچنین هزینه‌های نگهداری از آن است.
• در صورت خرید پمپ‌های مگنتی، مشتریان در صورت نیاز می‌توانند به طیف گسترده‌ای از تجهیزات و لوازم جانبی دسترسی پیدا کند. برای مثال، در صورت نیاز به یک قطعه برای تعمیر پمپ، مشتری به‌راحتی می‌تواند آن قطعه را پیدا کند.
• امکانات یکپارچه و متنوعی برای نصب ایمن و مدیریت این پمپ وجود دارد.
• پمپها استانداردسازی شده‌اند و نگهداری و مراقبت از آنها بسیار ساده است و در مقایسه با سایر پمپ‌هایی که دارای مهروموم مکانیکی هستند، نیازی به نظارت ندارند. همچنین قطعات یدکی موردنیاز برای نگهداری این پمپها خیلی کم هستند.
• مجموعه‌ی آهنرباهای پمپ، عملکرد بالایی دارند.
• این پمپها هیچ‌گونه نشتی ندارند.
• پمپ‌های مگنتی بدون نیاز به تعمیرات اساسی، می‌توانند تا حداکثر 20 سال کار کنند.
• این پمپها نیازی به خنک‌کننده ندارند و پمپ و موتور تحت تأثیر نوسانات دما قرار نمی‌گیرند.
جمع‌بندی
پیشرفت در فناوری ساخت پمپ، این اجازه را به مهندسان داده است تا پمپ‌های مگنتی کوچک‌تر، ولی باقدرت و کارایی بالاتری بسازند. آهنرباهای آلیاژی کمیابی که در ساخت این پمپها استفاده می‌شود را می‌توان به شکل جمع‌وجوری طراحی کرد. بنابراین، پمپ‌های مگنتی جدید، علاوه بر داشتن طول عمر بالا، زمان تعمیر و نگهداری کوتاهی هم دارند. به همین دلیل است که این روزها پمپ‌های مگنتی در موارد گوناگونی مورداستفاده قرار می‌گیرند.
پمپ مگنتی یک راه حل مقرون به صرفه است زیرا به تعمیر و نگهداری کمتری نیاز دارند زیرا از بسته بندی های مهر و موم مکانیکی استفاده نمی کنند. آنها همچنین یک گزینه بسیار قابل اعتماد در برابر پمپ های مهر و موم شده سنتی هستند که دارای نشتی انتشار گازهای فراری هستند.
پمپ مگنتی با راندمان بالا کار می کنند و یک انتخاب واضح برای کاربردهای سختگیرانه قابل حمل و نقل شیمیایی هستند. به خصوص با مایعات بالقوه سمی ، فرار ، بسیار خورنده ، اسیدی و گران قیمت ، اجازه می دهد تا مقررات سختگیرانه محیط زیست و ایمنی را برای بسیاری از صنایع فرآیندی دنبال کنید.