ما هي مضخة الجرعات Dosing Pump ؟

 

مضخة الجرعات Dosing Pump ، والتي تُعتبر مضخة من النوع ذو الإزاحة الموجبة Positive Displacement Pump ، تم تصميم لحقن مادة كيميائية أو مادة أخرى في تدفق للماء أو الغاز أو البخار. توفر مضخات الجرعات ، التي تكون عادةً صغيرة الحجم ، معدل تدفق دقيق للغاية لتحقيق أقصى قدر من التحكم. إنها الجزء المركزي من أي نظام جرعات متكامل Integrated Dosing System ومصمم لعمل تشتت أوتوماتيكي للمواد الكيميائية. ينطبق تعريف الجرعات Dosing هذا على مجموعة واسعة من التطبيقات والصناعات ، من معالجة مياه الصرف الصحي إلى معالجة الأغذية.

 

أمثلة على تطبيقات مضخة الجرعات

 

بالإضافة إلى معالجة المياه والصناعات الغذائية ، تُستخدم مضخات الجرعات ، والمعروفة أيضًا باسم مضخات القياس الكيميائية Chemical Metering Pumps ، في المنشآت الصناعية و في الزراعة ومرافق التصنيع والمختبرات الطبية وعمليات التعدين. يمكن استخدام مضخة تغذية كيميائية Chemical Feed Pump لإضافة مادة كيميائية كاوية أو حمض إلى خزان تخزين المياه لتحييد الرقم الهيدروجيني pH . يمكن استخدامها أيضًا كمضخة كلور Chlorine Pump لقتل البكتيريا. تم تصميم مضخة الجرعات الكيميائية للعمل في المواقف الصعبة ، مثل العمل في البيئات ذات درجات الحرارة العالية و الضغط العالي.

.

كيف تعمل مضخة الجرعات؟

 

تقوم مضخة الجرعات بسحب كمية مُقاسة من سائل المادة الكيميائية إلى حجرتها ثم تحقن تلك الكمية في الخزان أو الأنبوب الذي يحتوي على سائل المادة الكيميائية الذي يتم تحديد جرعاته. يتم تشغيل المضخة بواسطة محرك كهربائي Electric Motor أو مشغل هوائي Air Actuator ويكون لها وحدة تحكم Controller تعمل على تشغيل المضخة وإيقافها وإدارة معدل التدفق Flow Rate . تتضمن بعض النماذج أنظمة تحكم أكثر تطوراً.

.

أجزاء ومكونات نظام الجرعات الكيميائية Chemical Dosing System

 

تشمل المكونات الرئيسية لمضخة الجرعات ما يلي:

 

حاوية Container أو خزان Tank كيميائي : يحتفظ بالمنتج أو السائل المطلوب أخذ جرعات منه.

 

المضخة Pump : أنواعها تختلف من حيث المواد والحجم ؛ وتحتوي علي مدخل Inlet وخط سحب (خط شفط) Suction Line وخط جرعات Dosing Line .

 

الحاقن Injector : صمام أحادي الاتجاه One-Way Valve يوجد حيث يتم حقن المادة الكيميائية في منتج ما ؛ يتغلب على الضغط في الأنبوب ويسمح للمواد الكيميائية بالتدفق.

 

صمام القدم Foot Valve : صمام أحادي الاتجاه متصل بخط السحب ؛ يوضع هذا الصمام في البرميل أو الخزان المحتوي علي المادة الكيميائية ويحافظ هذا الصمام على تحضير المضخة Pump Primed .

 

خط الجرعات Dosing Line : أنبوب صلب أو خرطوم مقوى ؛ يمكن أن يكون من مادة PE ، أو بلاستيك PVC ، أو الصلب المقاوم للصدأ للاستخدام عالي الضغط High-Pressure .

 

نظام التحكم Control System : يضمن الدقة ؛ يعمل علي تشغيل وإيقاف المضخة في أوقات محددة. يمكن أن يكون عبارة عن مفتاح تدفق Flow Switch أو مؤقتًا Timer بسيطًا ، وقد يكون عبارة عن نظام التحكم المركزي سكادا SCADA Central Control System يستخدم مستشعرات مختلفة ، وله القدرة على الاندماج في نظام أكبر.

.

أنواع مضخات الجرعات Types of Dosing Pumps

 

هناك تصميمات مختلفة تناسب الضغوط والمواد الكيميائية والتطبيقات المختلفة. وهي تختلف باختلاف طريقة الضخ وآليته.

 

المضخات الغشائية Diaphragm Pumps (الحقن الثابت Constant Injection) : تستخدم غشاء Diaphragm ومكبس Piston وصمامات Valves على كل من المدخل والمخرج لملء وتفريغ حجرتها. سحب المكبس للداخل يعمل علي ملء الحجرة ، ويتم حقن كمية معينة من المواد الكيميائية بسرعة محددة مسبقًا ، وعادة ما تكون تلك الكمية نسبة مئوية من الحد الأقصى لمعدل التدفق. بعض نماذج المضخات قادرة على الضخ بمعدلات جرعات متغيرة Variable Dosing Rates .

.

مضخات الغشاء Diaphragm Pumps (الحقن النبضي Pulse Injection) : تستخدم أيضًا آلية الغشاء Diaphragm Mechanism ، ولكن بدلاً من وجود معدل التدفق الثابت ، يأخذ ملف سولينويد Solenoid Coil المادة الكيميائية ويحقنها في شكل نبضات. معدل التدفق هو طول الفترة الزمنية بين النبضات. إنها أقل دقة من مضخة الحقن المستمر ولكنها بسيطة التصميم وغير مكلفة.

.

مضخات الفص Lobe Pumps : تسمح بدخول حجمًا معينًا من السوائل من عبر دافعات من تروس متشابكة. إنها ليست دقيقة مثل مضخة الغشاء وهي مناسبة فقط للسوائل عالية اللزوجة التي تقوم بالتشحيم الذاتي لتقليل التآكل. فهي ليست مصممة لمعدلات التدفق المنخفضة ، حيث يصعب ضمان الدقة.

.

المضخات التموجية Peristaltic Pumps : تعتبر عالية الدقة في تحديد الجرعات. يسمح الأنبوب المثني المرن للسائل بالمرور ، ويتم التحكم في التدفق بواسطة بكرة تتحرك عن طريق ذراع ميكانيكي في الخارج. هذا يدفع المنتج في الأنبوب إلى أنبوب الجرعات dosing tube وإلي الخط الرئيسي لتدفق السوائل.

 

.