سوپاپهای پمپ کارواش
سوپاپهای پمپ کارواش (مکانیسمهای فشاردهی و تنظیمات ایمنی)
پمپهای کارواش صنعتی (معمولاً از نوع پیستونی یا دیافراگمی با جابجایی مثبت) برای تولید فشارهای بسیار بالا (گاهی تا ۲۰۰ بار و بیشتر) طراحی شدهاند. در این سیستمها، سوپاپها (Valves) حیاتیترین اجزای کنترل جریان هستند که وظیفه دارند آب را در یک جهت به جلو برانند و از برگشت آن به سمت منبع در طول کور برگشت پیستون جلوگیری کنند.
۱. ساختار و عملکرد سوپاپهای جابجایی مثبت
سیستم سوپاپ در یک پمپ پیستونی معمولاً شامل دو مجموعه است: سوپاپ مکش (Suction Valve) و سوپاپ تخلیه/تزریق (Discharge Valve).
الف) سوپاپ مکش:
این سوپاپ باید به آسانی باز شود تا آب با کمترین مقاومت وارد سیلندر پمپ شود. زمانی که پیستون به عقب حرکت میکند، فشار داخل سیلندر از فشار منبع آب ورودی کمتر میشود، سوپاپ مکش باز شده و آب جریان مییابد.
ب) سوپاپ تخلیه/تزریق:
این مهمترین سوپاپ است. هنگامی که پیستون به سمت جلو حرکت میکند، فشار داخل سیلندر به سرعت افزایش مییابد. به محض اینکه این فشار از فشار سیستم خروجی (که توسط شیر تنظیم فشار کنترل میشود) بیشتر شود، سوپاپ تخلیه باز شده و آب با فشار بالا به نازلها هدایت میشود.
۲. اهمیت فنر و نشیمنگاه (Seat)
عملکرد صحیح سوپاپ بستگی به تعادل بین نیروی فنر و فشار سیال دارد:
فشار فنر (Spring Load): فنر سوپاپ تخلیه باید به گونهای طراحی شود که فشار لازم برای بسته ماندن سوپاپ در زمانی که پمپ با دبی کم یا خاموش کار میکند (در حالت فشار ثابت) را فراهم کند. این فنر همچنین تضمین میکند که سوپاپ بلافاصله پس از رسیدن پیستون به نقطه انتهایی، بسته شود تا از جریان برگشتی جلوگیری شود.
نشیمنگاه (Seat): ناحیهای که سوپاپ بر روی آن قرار میگیرد باید دارای صافی سطح بسیار بالایی باشد. در پمپهای فشار قوی، معمولاً از نشیمنگاههای سرامیکی یا فولاد سختکاری شده استفاده میشود. کوچکترین فرسایش یا کثیفی روی نشیمنگاه منجر به “نشت” (Leakage) در مرحله تزریق میشود که به معنای افت فشار خروجی و راندمان پایین پمپ کارواش است.
۳. تنظیمات ایمنی و کنترل فشار
در سیستم کارواش، سوپاپها مستقیماً با شیر تنظیم فشار (Unloader Valve) کار میکنند.
عملکرد Unloader: این شیر تعیین میکند که حداکثر فشار سیستم چقدر باشد. هنگامی که فشار به حد تنظیم شده میرسد، شیر، آب را به طور موقت از مسیر اصلی خارج کرده و به سمت ورودی پمپ (یا یک مخزن جداگانه) هدایت میکند (Bypass). این عمل باعث میشود که سوپاپ تخلیه عملاً باز بماند و بار روی پیستون در حالت آماده به کار (Standby) به حداقل برسد، از آسیب دیدن سوپاپها در اثر فشار بیش از حد جلوگیری شود.
انتخاب مواد سوپاپ (معمولاً سرامیک یا فولادهای با سختی بالا) در محیط کارواش به دلیل وجود مواد شوینده و احتمال ورود ذرات ساینده، برای دوام چند ده هزار ساعته حیاتی است.
