پمپ هاي پریستالیتک در رده پمپ هاي جابجایی مثبت می باشند و می توانند سیالات گوناگونی را پمپاژ نمایند. در این پمپ ها سیال داخل یک لوله انعطاف پذیر محبوس می شود. لوله انعطاف پذیر (تیوب) داخل محفظه دایروي پمپ قرار دارد. روتور پمپ که تعدادي غلطک یا جاروبک، کفشک به محیط خارجی آن متصل است، وظیفه متراکم کردن تیوب را دارد. وقتی روتور می چرخد، قسمتی از تیوب تحت فشار یا بسته شدن قرار می گیرد که این سبب می شود به سیال نیرویی وارد گردد تا داخل تیوب حرکت کند. بعلاوه، وقتی تیوب باز می شود و به حالت اولیه اش بر می گردد سیال به داخل پمپ جریان می یابد. این فرآیند پریستالیتک نام دارد و در بسیاري از سیستم هاي بیولوژیک مانند حرکت مجاري معده و روده استفاده می شود.

فشار پمپ

از منظر تئوري، فشار پمپ هاي پریستالتیک مانند تمامی پمپ هاي جابحایی مثبت تا بی نهایت افزایش می یابد. اما کیفیت تولید و مقاومت مواد بکار رفته در ساخت تیوب و سایر اجزا و همچنین توان موتور الکتریکی، محدود کننده حداکثر فشار خروجی پمپ می باشد. معمولاً به منظور جلوگیري از ایجاد فشارهاي بالا، سیستم پمپاژ مجهز به شیرهاي فشار شکن می باشد.

انواع پمپ پریستالتیک

هوز پمپ

هوز پمپ اصطلاحی است براي پمپ هاي پریستالتیک که فشارهاي بالایی تحمل می نمایند. معمولاً فشارهایی تا 16 بار قابل دستیابی می باشد. جهت تحمل فشار بالا، تیوب این پمپ ها مقاوم شده است و معمولاً به جاي غلطک از کفشک استفاده می کنند و داخل پوسته پمپ روغن روانکار استفاده می شود. این روغن جهت روانکاري و جلوگیري از فرسایش تیوب و همچنین انتقال گرماي ناشی از سایش کفشک و تیوب بکار می رود.

از آنجا که فشار کاري این پمپ ها بالا می باشد، ضخامت پوسته و ضخامت تیوب نسبت به پمپ هاي تیوبی بسیار زیاد است. این بدین معنی است که نسبت OD به ID هوز (شلنگ) بالا است. این موضوع باعث می شود لوله انعطاف پذیر (در اینجا هوز) سفت تر باشد و جهت انسداد آن نیروي بیشتري مصرف گردد. به طور خلاصه می توان چنین استنباط نمود که براي دبی یکسان، هوز پمپ هم ابعاد بزرگتري دارد و هم توان مصرفی بالاتري دارد.

بزرگترین مزیت هوز پمپ نسبت به پمپ هاي تیوبی فشار کاري بالاي آن (تا 16 بار) است. اگر فشار کاري بالایی مورد نیاز نباشد، پمپ تیوبی گزینه بهتري نسبت به هوز پمپ می باشد. با پیشرفت تکنولوژي ساخت تیوب هاي مقاوم در برابر فشار و خوردگی شیمیایی و دبی هاي بالا، مزیت اصلی هوز پمپ ها نسبت به پمپ هاي غلطکی (تیوبی) روز به روز کمتر می شود.

پمپ هاي تیوبی

پمپ هاي تیوبی معمولاً داراي پوسته خشک و غلطک می باشند و از تیوب هاي مقاوم شده (تیوب مسلح) استفاده نمی کنند. فشار کاري این پمپ ها به مراتب کمتر از هوز پمپ ها می باشد. این پمپ ها داراي حداقل 2 غلطک با زاویه 180 درجه و ممکن است حداکثر 8 و یا حتی 12 غلطک داشته باشند. افزایش تعداد غلطک ها باعث افزایش فرکانس تخلیه سیال و در نتیجه کاهش پالس (نبض) سیال در خروجی می شود. از طرفی افزایش تعداد غلطک ها سبب کاهش عمر تیوب خواهد شد.

عموماً طراحی غلطک ها به دو گونه می باشد:

1) انسداد ثابت _ غلطک ها مکان هندسی ثابتی در هنگام چرخش دارند. در این حالت انسداد ثابتی تیوب را فشار می دهد. اگرچه این طرح ساده است اما هنوز موثر می باشد. تنها مشکل این طرح آن است که انسداد به عنوان درصدي از ضخامت جداره، با تغییر ضخامت دیواره تیوب، تغییر می کند. عموماً ضخامت دیواره تیوب حین تولید به قدري کافی تغییر می کند که درصد انسداد بتواند با ضخامت دیوار تغییر چشمگیري کند. بنابراین یک تیوب با ماکزیمم ضخامت جداره (در محدوده مجاز تلرانس ساخت)، درصد انسداد بالاتري دارد و در نتیجه سایش آن بیشتر است و عمر تیوب کاهش می یابد. امروزه تلرانس هاي ساخت دیواره تیوب را خیلی بسته در نظر می گیرند که این مشکل در پمپ هاي امروزي به ندرت اتفاق می افتد.

2) غلطک هاي فنري  – همانطوري که از نام آن پیدا است، غلطک ها بر روي فنرهایی نصب شده اند. این طرح نسبت به طرح انسداد ثابت تا اندازه اي استادانه تر می باشد و باعث می شود در محدوده وسیعتري از تغییرات ضخامت دیواره، پمپ بدون مشکل عمل نماید. بدون توجه به تغییرات ضخامت دیواره تیوب، فنر ها فشار برابري به تیوب وارد می کنند که متناسب با ثابت فنر آن می باشد. و سبب می شود عملکرد تنشی یکنواختی ایجاد شود. فنرها هم براي غلبه بر مقاومت حلقوي تیوب انتخاب شده اند و هم براي فشار سیال پمپ شونده.

ماکزیمم فشار کاري این پمپ ها بوسیله نوع تیوب و توانایی موتور جهت غلبه بر مقاومت حلقوي تیوب و فشار سیال پمپ شونده، تعیین می شود.

طرح خارج از مرکز 360 درجه اي

در این طرح به جاي استفاده از دو یا چند غلطک و یا کفشک از یک غلطک نسبتاً بزرگ که بر روي یک محور خارج از مرکز نصب شده است، استفاده می شود. در این طرح، غلطک و تیوب اصطکاك کمتري در چرخش 360 درجه اي دارند. از مزایاي دیگر این طرح می توان به دبی بیشتر در هر سیکل کاري و همچنین تنها یک فشار و انبساط در هر سیکل اشاره نمود. در دبی یکسان، این پمپ ها نسبت به طرح هاي دیگر سرعت دورانی پایینتري دارند و در نتیجه طول عمر بالاتري خواهند داشت.

تیوب یا هوز (شلنگ) در این پمپ ها 360 درجه دور پوسته کشیده شده است. این بدین معنی است که این طرح 55 درصد دبی بیشتري نسبت به طرح هاي دیگر در همان سرعت کاري ایجاد می کند. به عبارت دیگر، در سرعت مساوي این پمپ ها دبی بیشتري دارند و یا در دبی برابر این پمپ ها سرعت دورانی کمتري خواهند داشت.

مزایاي پمپ هاي پریستالتیک

از آنجا که تنها قسمت داخلی تیوب در تماس با سیال پمپ شونده است، می توان به راحتی سطوح داخلی پمپ را تمیز و استریل نمود. علاوه بر این، از آنجا که هیچ قطعه متحرکی در تماس با سیال وجود ندارد، پمپ هاي پریستالتیک پمپ هاي ارزانی براي تولید می باشند چرا که به هیچگونه شیرآلات، آببند و گلند نیازي ندارد. همچنین استفاده از شلنگ و یا تیوب تعمیرات این پمپ را نسبت به پمپ هاي دیگر ارزان نموده است. همچنین پمپ هاي پریستالتیک نیروهاي برشی خیلی کمی به سیال وارد می کند که این موضوع ممکن است استفاده زیادي در پمپاژ کلوییدها و سیالات اسلاري داشته باشد.