پمپ‌ها بر اساس مکانیزم عملکرد به دو نوع اصلی جابجایی مثبت (پیستونی، گوشواره‌ای، پریستالتیک، دنده‌ای، دیافراگمی) و دینامیک (آتش‌نشانی، شناور، سانتریفیوژ) تقسیم می‌شوند. از بین این موارد، پمپ‌های پیستونی، پریستالتیک و سانتریفیوژ برای انتقال بتن مورد استفاده قرار می‌گیرند. در ادامه به معرفی توضیح عملکرد هر یک از این پمپ‌های بتن می‌پردازیم.
پمپ پیستونی چگونه کار می‌کند؟
پمپ پیستونی، یکی از انواع پمپ‌های جابجایی مثبت و متداول‌ترین دستگاه مورد استفاده برای پمپاژ بتن است. این نوع پمپ معمولا از سوپاپ ورودی، سوپاپ خروجی، پیستون و سیلندر تشکیل می‌شود. از متدوا‌ترین پمپ‌های جابجایی مثبت برای پمپاژ بتن می‌توان به پمپ‌های رفت و برگشتی با پیستون افقی و سوپاپ نیمه‌دوار اشاره کرد. مکانیزم این پمپ‌ها را در بخش‌های قبلی توضیح دادیم. تصویر زیر، پیکربندی نوع دیگری از پمپ‌های پیستونی رفت و برگشتی را نمایش می‌دهد.
مکانیزم پمپ بتن نمایش داده شده در تصویر بالا ساده است. پس از ریختن مخلوط به درون قیف، نیروی جاذبه و مکش ناشی از حرکت رفت و برگشتی پیستون افقی، باعث ورود مخلوط به درون سیلندر می‌شوند. با جلو و عقب رفتن پیستون، سوپاپ‌های ورود و خروج تغییر وضعیت می‌دهند. این مکانیزم از کارایی خوبی برای انتقال پیوسته بتن بهره می‌برد. از مشخصات پمپ‌های پیستونی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- انتقال بتن تا 1000 متر به صورت افقی و 120 متر به صورت عمودی
- نرخ پمپاژ 130 متر مکعب بتن در ساعت با لوله‌هایی به قطر 200 میلی‌متر
- مناسب برای پروژه‌های بزرگ با حجم بتن‌ریزی زیاد
- برطرف کردن گیر لوله به صورت خودکار
اصلی‌ترین محدودیت‌های پمپ بتن پیستونی، اقتصادی نبودن آن برای پروژه‌های کوچک و نیاز به تعمیر و نگهداری زیاد است.
پمپ پریستالتیک یا پمپ شلنگی چگونه کار می‌کند؟
پمپ غلتکی، پمپ شلنگی یا «پمپ پریستالتیک» (Peristaltic Pump)، یک دستگاه کوچک و قابل حمل برای انتقال بتن در احجام کم است. این پمپ نیز از انواع پمپ‌های جابجایی مثبت در نظر گرفته می‌شود. تصویر زیر، پیکربندی کلی پمپ بتن شلنگی را نمایش می‌دهد. پس از ریختن بتن به درون قیف، تیغه‌های دوار، مخلوط را به درون یک شلنگ انعطاف‌پذیر متصل به محفظه پمپ انتقال می‌دهند.
فشار منفی محفظه پمپ، مکش مخلوط به درون لوله داخلی را در پی دارد. در عین حال، غلتک‌های درون پمپ، با اعمال فشار بر روی بدنه لوله و بدون ایجاد تغییر در آن، باعث جریان پیوسته بتن و هدایت آن به سمت شلنگ خروجی می‌شوند. معمولا دو غلتک دوار بر روی سیستم دوران مرکزی قرار می‌گیرند. کارایی پمپ‌های شلنگی نسبت به پمپ‌های پیستونی کمتر است. از مشخصات اصلی این پمپ‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- نرخ پمپاژ 20 متر مکعب در ساعت با لوله‌هایی به قطر ۷۵ میلی‌متر
- انتقال بتن تا 90 متر به صورت افقی و تا 30 متر به صورت عمودی
- کم بودن نیاز به روغنکاری و تمیزکاری
- مناسب برای پروژه‌های کوچک
اصلی‌ترین محدودیت‌های پمپ بتن شلنگی، کارایی پایین آن برای پروژه‌های بزرگ و توقف انتقال/بتن‌ریزی هنگام گیر کردن لوله‌ها است.
پمپ سانتریفیوژ چکونه کار می‌کند؟
پمپ گریز از مرکز یا «پمپ سانتریفیوژ» (Centrifugal Pump)، یکی دیگر از پمپ‌های متداول برای انتقال بتن (مخصوصا برای دوغاب) است. عمکلرد این نوع پمپ، بر مبنای انرژی حاصل از چرخش پروانه مرکزی است.
پروانه پمپ بتن سانتریفیوژ بر روی یک دیسک سوار می‌شود. ورود مخلوط به داخل پمپ از طریق مجرای تعبیه شده در محور مرکزی صورت می‌گیرد. سپس مخلوط بین پره‌های پروانه پخش می‌شود.
بخش پشتی پروانه به یک محور مرکزی دوار متصل است. این محور توسط یک موتور با سرعت بالا دوران می‌کند. انرژی گریز از مرکز ناشی از دوران پروانه و پره‌های آن، مخلوط را با سرعت زیاد به درون محفظه مارپیچی و مجرای خروجی هدایت می‌کند.