ขนาดของท่อปั๊มแบบเพริสตัลติก: ความหนาของผนังท่อเทียบกับเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน

เมื่อเลือกท่อสำหรับปั๊มแบบเพริสตัลติก มักมีสองมิติที่ทำให้เกิดความสับสน ได้แก่ ความหนาของผนัง และ เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน (ID) ซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานของปั๊มในส่วนต่างๆ

ความหนาของผนังส่งผลต่ออะไร?

ปั๊มแบบเพริสตัลติกเคลื่อนที่ของเหลวโดยการบีบท่อให้ปิดด้วยลูกกลิ้งหมุน เมื่อลูกกลิ้งผ่านไป ท่อจะเปิดออกอีกครั้งและดูดของเหลวเข้าไปเพิ่ม

ความหนาของผนังมีผลต่อปริมาณแรงที่จำเป็นในการบีบอัดท่อ และพฤติกรรมของท่อเมื่อปิดและเปิดซ้ำๆ

1. ความเข้ากันได้ของหัวปั๊ม

หัวปั๊มทุกตัวได้รับการออกแบบมาสำหรับความหนาของผนังที่เฉพาะเจาะจง หรือช่วงความหนาของผนังที่จำกัด

ความหนาของผนังท่อที่เหมาะสมจะช่วยให้ลูกกลิ้งปิดท่อได้สนิทโดยไม่บีบอัดมากเกินไป

• ถ้าผนังหนาเกินไป: ท่ออาจถูกบีบอัดแรงเกินไป ทำให้เกิดความร้อนสูงขึ้น ภาระของมอเตอร์เพิ่มขึ้น และสึกหรอมากขึ้น
• ถ้าผนังบางเกินไป: ลูกกลิ้งอาจปิดไม่สนิท ซึ่งอาจทำให้เกิดการไหลย้อนกลับ การไหลไม่คงที่ หรือสร้างแรงดันได้ยาก

2. แรงบีบอัดและภาระการขับเคลื่อน

โดยทั่วไปแล้ว ท่อที่มีผนังหนาจะต้องการแรงมากกว่าในการบีบให้ปิด

หัวปั๊มและระบบขับเคลื่อนต้องให้แรงอัดและแรงบิดที่เพียงพอต่อการทำงานอย่างถูกต้อง ท่อที่มีผนังบางกว่ามักจะบีบอัดได้ง่ายกว่า แต่ยังคงต้องตรงกับช่องว่างที่ออกแบบไว้ของหัวปั๊ม

3. การคืนตัวและการดูดของท่อ

หลังจากลูกกลิ้งผ่านไป ท่อต้องกลับคืนสู่รูปทรงเดิมเพื่อให้สามารถดูดของเหลวปริมาณถัดไปได้ การคืนตัวที่แข็งแรงมีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อของเหลวมีความหนืดสูง แรงดูดสูง หรือท่อทางเข้ายาว

ความหนาของผนังอาจส่งผลต่อพฤติกรรมนี้ แต่ท่อที่หนากว่าไม่ควรถูกอธิบายโดยอัตโนมัติว่าเป็น "ท่อสำหรับของเหลวที่มีความหนืดสูง" ความเร็วของปั๊ม ความยาวทางเข้า ความสูงของการดูด ขนาดท่อ และแรงบิดของระบบขับเคลื่อนก็มีความสำคัญเช่นกัน

4. แรงดันย้อนกลับและความเสถียรในการทำงาน

ผนังที่หนากว่าสามารถให้การรองรับโครงสร้างได้มากขึ้นในระหว่างการบีบอัดซ้ำๆ และอาจใช้ในระบบที่ออกแบบมาสำหรับแรงดันย้อนกลับที่สูงขึ้น

อย่างไรก็ตาม ความสามารถในการรับแรงดันขึ้นอยู่กับระบบโดยรวม รวมถึงหัวปั๊ม ตัวขับ ตัวยึดท่อ และข้อต่อ ผนังที่หนาขึ้นเพียงอย่างเดียวไม่ได้รับประกันว่าจะมีอัตราการรับแรงดันสูงขึ้น

ทำไมจึงมีขนาดที่แตกต่างกันทั้งๆ ที่ความหนาของผนังเท่ากัน?

ภายในกลุ่มความหนาของผนังเดียวกัน ท่อจะมีให้เลือกหลายขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน

วิธีนี้ช่วยให้หัวปั๊มแบบเดียวสามารถครอบคลุมช่วงการไหลที่แตกต่างกันได้ ในขณะที่ยังคงรักษาเรขาคณิตการบีบอัดพื้นฐานแบบเดียวกัน

เส้นผ่านศูนย์กลางภายในที่เล็กกว่า

ท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายในเล็กกว่าจะลำเลียงของเหลวน้อยลงในแต่ละรอบการหมุนของปั๊ม

โดยทั่วไปใช้สำหรับการจ่ายสารในปริมาณน้อย การสุ่มตัวอย่าง และการใช้งานที่ต้องการการปรับอัตราการไหลที่ละเอียดกว่า

• อัตราการไหลต่อรอบต่ำกว่า
• เหมาะสำหรับการจ่ายสารในปริมาณน้อยมากกว่า
• มีความต้านทานต่อการไหลสูงกว่า
• ไวต่อของเหลวที่มีความหนืดสูงและท่อทางเข้าที่ยาวกว่า

เส้นผ่านศูนย์กลางภายในใหญ่กว่า

ท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายในใหญ่กว่าจะสามารถลำเลียงของเหลวได้มากขึ้นในแต่ละรอบ และมีทางเดินของของเหลวที่กว้างกว่า

โดยทั่วไปมักใช้สำหรับงานถ่ายโอนที่มีอัตราการไหลสูง

• อัตราการไหลต่อรอบสูงกว่า
• ความต้านทานต่อการไหลต่ำกว่า
• โดยทั่วไปเหมาะสำหรับของเหลวที่มีความหนืดสูงกว่า
• สามารถยอมให้อนุภาคแขวนลอยขนาดใหญ่ผ่านได้

เส้นผ่านศูนย์กลางภายในที่ใหญ่ขึ้นอาจต้องการแรงบิดในการขับเคลื่อนมากขึ้นและอาจทำให้เกิดการกระเพื่อมของการไหลที่รุนแรงขึ้น ดังนั้นขนาดใหญ่จึงไม่ใช่สิ่งที่ดีเสมอไป

ความหนาของผนังกำหนดความหนืดที่ควรใช้หรือไม่?

ไม่ใช่เพียงอย่างเดียว สำหรับของเหลวที่มีความหนืดสูง เส้นผ่านศูนย์กลางภายในมักจะมีผลโดยตรงมากกว่า เนื่องจากทางเดินภายในที่ใหญ่ขึ้นจะช่วยลดความต้านทานต่อการไหล

ความหนาของผนังท่อมีความสำคัญมากกว่าในแง่ของผลกระทบต่อการคืนตัวของท่อ ความต้านทานต่อการยุบตัว และความเข้ากันได้กับหัวปั๊ม

สำหรับของเหลวที่มีความหนืด การสูบจ่ายที่เชื่อถือได้มักต้องอาศัยการผสมผสานของ:

• ความหนาของผนังท่อที่เหมาะสมกับหัวปั๊ม
• เส้นผ่านศูนย์กลางภายในที่ใหญ่เพียงพอ
• ท่อทางเข้าที่สั้นและไม่มีสิ่งกีดขวาง
• ความเร็วของปั๊มที่ต่ำลงเพื่อให้ท่อมีเวลาในการเติมของเหลว
• แรงบิดในการขับเคลื่อนที่เพียงพอสำหรับท่อที่เลือก

ความหนาของผนังท่อเทียบกับเส้นผ่านศูนย์กลางภายในโดยสังเขป

วิธีการเลือกอย่างง่าย

1. เริ่มจากหัวปั๊ม ตรวจสอบความหนาของผนังที่ต้องการ
2. เลือกขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน ให้ตรงกับช่วงอัตราการไหลที่ต้องการ
3. พิจารณาของเหลวและการติดตั้ง ตรวจสอบความหนืด ความยาวทางเข้า ระยะดูด แรงดันย้อนกลับ และขนาดอนุภาค
4. ตรวจสอบประสิทธิภาพการทำงานจริง ใช้ข้อมูลการไหลของผู้ผลิตปั๊มและทดสอบภายใต้สภาวะการทำงานจริงเมื่อเป็นไปได้