หลักการทำงานของ Diaphragm pump

 

Diaphragm pump หรือ ปั้มที่ส่งกำลังผ่านแผ่นไดอะแฟรม โดยแผ่นไดอะแฟรมทำหน้าที่ตัดแยกระบบจากฝั่งเครื่องจักรออกจากฝั่งของไหล โดยข้อดีนี้ทำให้ปั้มสามารถปั้มสารที่มีความเป็นกรด-ด่างสูงได้ หรือพวกสารที่มีความหนืดหรือพวกตะกอนเยอะๆ  โดยที่ของไหลพวกนี้จะไม่ไปสัมผัสชิ้นส่วนปั้มด้านในโดยตรง

 

โดยปั้มไดอะแฟรมชนิดนี้ เป็นปั้มชนิด Positive Displacement หรือการส่งกำลังแบบอัดไปด้านหน้า ซึ่งหลักการทำงานจะแตกต่างจาก centrifugal pump อย่างสิ้นเชิงนะครับ โดยปั้มชนิดนี้จะชอบนิยมในการโดส (Dosing) สารเคมี เพราะว่า ปั้มชนิดนี้จะมีความแม่นยำในการให้ปริมาณของของไหลที่เที่ยงตรงมากครับ

โดยหลักการคือ ปั้มไดอะแฟรมจะอาศัยการส่งแรงไปที่ของเหลวด้วยวิธีการอัด ดังนั้นปั้มจะอัดของเหลวไปเรื่อยๆ ยิ่งอัดเร็วมาก หรือ อัดด้วยปริมาณมากเท่าไหร่ของเหลว ก็จะส่งไปไวเท่านั้น

แต่ทว่าถ้าเป็น centrifugal pump จะเป็นการเหวี่ยงของเหลว ซึ่งอาศัยการโยนโมเลกุลของเหลวด้วยความเร็วครับ ซึ่งคุณสมบัติของปั้มทั้งสองตัวจะแตกต่างกันตามกราฟด้านล่างนะครับ(เพื่อนๆสามารถกลับไปอ่านคุณสมบัติของปั้ม 2 ชนิดนี้ได้ใน EP.1 นะครับ)

ส่วนประกอบของปั้มไดอะแฟรม

ขั้นแรกเพื่อความเข้าใจนะครับ ลองมาดูส่วนประกอบต่างๆภายในปั้มไดอะแฟรม และหน้าที่คร่าวๆกันก่อนเลยนะครับ

  • แผ่นไดอะแฟรม (Diaphragm) ทำหน้าที่ในการส่งถ่ายกำลังกันระหว่างห้องน้ำมัน และห้องของของไหล (Process liquid) ครับ ซึ่งอาจจะเป็นชนิด Single diaphragm, Double diaphragm เป็นต้นนะครับ
  • เช็ควาล์ว (Check valve) ทำหน้าที่ในการสร้างแรงดันขึ้นในระบบ โดยเช็ควาล์วจะมีสองตำแหน่งคือ ขาดูด (Suction) และขาจ่าย (Discharge)
  • ลูกสูบ (Plunger) ทำหน้าที่ในการส่งถ่ายกำลังจากชุดมอเตอร์และชุดเกียร์ ทำหน้าที่ส่งกำลังให้ชุดน้ำมันส่งกำลัง และถือเป็นชิ้นส่วนทางกลตัวสุดท้ายที่ทำหน้าที่ส่งกำลัง
  • วาล์วระบายอากาศ (Air release valve) ทำหน้าที่ในการระบายอากาศออกจากห้องน้ำมัน
  • วาล์วเติมเต็ม (Replenishing valve) เป็นวาล์วที่ทำให้มั่นใจว่าแผ่นไดอะแฟรมจะไม่พังเสียหายจากภาระที่สูงเกินไป (Overload) และทำหน้าที่ระบายแรงดันจำนวนหนึ่งออกในช่วงขาดูด
  • วาล์วตั้งค่าแรงดัน (Pressure limiting valve) ทำหน้าที่ตั้งค่าแรงดันของปั้มเพื่อนำไปใช้งาน ซึ่งเมื่อปั้มทำการอัดจะทำการอัดได้แค่ความดันที่ตั้งค่าไว้ จากนั้นวาล์วจะเปิดและระบายแรงดันออกในจังหวะขาส่งอัด

หลักการทำงานของปั้มไดอะแฟรม

ปั้มไดอะแฟรม (Diaphragm pump) จะเป็นการส่งถ่ายแรงแบบอัด โดยจุดเริ่มต้นของแรงส่งมาจาก motor จากนั้นแรงผ่านชุดส่งกำลังมาหาลูกสูบ (Plunger)

ในจังหวะขาส่ง ลูกสูบดันตัวส่งถ่ายแรงไปให้น้ำมัน (Hydraulic oil) และน้ำมันส่งแรงไปดันแผ่นไดอะแฟรม อีกที หลังจากนั้นแผ่นไดอะแฟรม จะไปดันของเหลวให้เกิดการอัดตัวขึ้น โดยเช็ควาล์วขาดูดอยู่ตำแหน่งปิด และเช็ควาล์วขาส่งอยู่ตำแหน่งเปิดเพื่อสร้างแรงดัน

ในจังหวะขาดูด ลูกสูบจะดันตัวกลับ หลังจากนั้นน้ำมันจะสร้างแรงดูดไปดูดแผ่นไดอะแฟรม จากนั้นของเหลวจะถูกดูดเข้ามาด้านในห้องแรงดัน โดยเช็ควาล์วขาดูดอยู่ตำแหน่งเปิด และเช็ควาล์วขาส่งอยู่ตำแหน่งปิดเพื่อสร้างแรงดูดเข้ามา

และเป็นแบบนี้ซ้ำๆ หรือที่เรียกว่า Cycle) และเกิดเป็นความดันและอัตราการไหล (ในกราฟ p-V diagram ด้านล่างนะครับ)

*สีฟ้า : เป็นห้องของ Process ของไหล, *สีเหลือง : เป็นห้องของน้ำมันส่งกำลัง Hydraulic

จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อปั้มทำความดันถึงจุดสูงสุด?

ในการทำงานของปั้มไดอะแฟรม ในขณะทำการส่งของเหลว ความดันจะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ และจะเพิ่มจน ถึงจุดที่ Pressure setting valve จากนั้นวาล์วตัวนี้จะทำการเปิดและระบายแรงดันออก เท่ากับว่า แรงดันขาออกจะประมาณเท่ากับแรงดันที่ตั้งค่าไว้

แต่ในช่วงขาดูดของเหลวจะถูกดูดขึ้นมา และจะมีการระบายอากาศในห้องน้ำมันส่งกำลังออก ด้วยวาล์วระบายอากาศ (Air vent valve) และมีการระบายแรงดันจำนวนหนึ่งออกด้วย (Replenishing valve) เพื่อป้องกันแผ่นไดอะแฟรมเสียหายในช่วงจังหวะดูดเข้า

Scroll to Top
Scroll to Top