ປັ້ມການເຄື່ອນທີ່ແບບສະກູ: ວິທີແກ້ໄຂການສູບທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງສຳລັບອຸດສາຫະກຳ

ປຸ້ມກະຈາຍສະກຣູ້ບບັນລຸປະສິດທິພາບປະລິມານທີ່ເຫຼືອເຊີນຜ່ານການອອກແບບລ໋ອດເຕີ້ທີ່ເຂົ້າກັນໄດ້ຢ່າງແນ່ນອນ ເຊິ່ງສະຫຼຸບໃຫ້ໄດ້ອັດຕາການໄຫຼທີ່ສະເໝືອນກັນ ແລະ ມີຄວາມສະເໝືອນກັນຢູ່ໃນເງື່ອນໄຂການເຮັດວຽກທີ່ປ່ຽນແປງ. ຄວາມສາມາດທີ່ເຫຼືອເຊີນນີ້ເກີດຈາກຄວາມສາມາດຂອງປຸ້ມໃນການສ້າງຫ້ອງທີ່ຖືກປິດຢ່າງແນ່ນອນລະຫວ່າງລ໋ອດເຕີ້ເປັນເກີດເປັນເກີດ ແລະ ຕົວເຮືອນ, ເຊິ່ງຮັບປະກັນວ່າແຕ່ລະການປະຕິບັດຈະກະຈາຍປະລິມານຂອງຂີ້ເຫີຍທີ່ແນ່ນອນ ໂດຍບໍ່ຂຶ້ນກັບການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມກົດດັນລະບົບ ຫຼື ການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມໜືດຂອງຂີ້ເຫີຍ. ຕ່າງຈາກປຸ້ມເຊີນຕີຟູການທີ່ມີການຫຼຸດລົງຢ່າງມີນ້ຳໜັກໃນປະສິດທິພາບເມື່ອຈັດການກັບຂີ້ເຫີຍທີ່ມີຄວາມໜືດສູງ, ປຸ້ມກະຈາຍສະກຣູ້ບຮັກສາຄວາມຈຸຂອງມັນໄວ້ຢ່າງເຕັມທີ່ເຖິງແມ່ນຈະຈັດການກັບວັດຖຸທີ່ມີຄວາມໜືດເກີນ 100,000 ເຊັນຕີໂປອີສ. ຄວາມສະເໝືອນກັນນີ້ເປັນສິ່ງທີ່ມີຄຸນຄ່າຢ່າງຍິ່ງໃນການນຳໃຊ້ຂະບວນການທີ່ການຄວບຄຸມການໄຫຼຢ່າງແນ່ນອນມີຜົນຕໍ່ຄຸນນະພາບຜະລິດຕະພັນ ແລະ ປະສິດທິພາບການຜະລິດ. ການເຮັດວຽກແບບບວກຂອງປຸ້ມນີ້ເຮັດໃຫ້ບໍ່ມີການລື່ນ (slip), ເຊິ່ງຮັບປະກັນວ່າອັດຕາການໄຫຼທີ່ແທ້ຈິງຈະເທົ່າກັບການຄຳນວນທີ່ໄດ້ຈາກຮູບຮ່າງຂອງລ໋ອດເຕີ້ ແລະ ອັດຕາການປະຕິບັດ. ຄວາມຄາດເດົາໄດ້ນີ້ຊ່ວຍໃຫ້ຜູ້ປະຕິບັດງານສາມາດຄວບຄຸມຂະບວນການໄດ້ຢ່າງເຂັ້ມງວດ, ລຸດຜົນກະທົບຂອງການສູນເສຍ ແລະ ປັບປຸງຄວາມສະເໝືອນກັນຂອງຜະລິດຕະພັນໃນທຸກໆການຜະລິດ. ຄວາມສາມາດຂອງປຸ້ມກະຈາຍສະກຣູ້ບໃນການຈັດການກັບອາກາດທີ່ປະປົນຢູ່ໃນຂີ້ເຫີຍໂດຍບໍ່ສູນເສຍການດູດ (prime) ຍັງເຮັດໃຫ້ປຸ້ມມີຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ຫຼາຍຂຶ້ນໃນການນຳໃຊ້ຈິງ ໂດຍທີ່ເງື່ອນໄຂຂອງຂີ້ເຫີຍອາດຈະປ່ຽນແປງ. ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມທີ່ຈະມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ປຸ້ມປະເພດອື່ນໆ ຈະມີຜົນກະທົບນ້ອຍຫຼາຍຕໍ່ປະສິດທິພາບຂອງປຸ້ມກະຈາຍສະກຣູ້ບ, ເນື່ອງຈາກການອອກແບບຫ້ອງທີ່ປິດຢ່າງແນ່ນອນຮັກສາປະສິດທິພາບປະລິມານໄວ້ໄດ້ເຖິງແມ່ນຈະມີການຂະຫຍາຍ ຫຼື ຫຼຸດລົງຈາກຄວາມຮ້ອນ. ຄວາມສະເໝືອນກັນນີ້ເຮັດໃຫ້ການປ່ຽນແປງຂອງຂະບວນການຫຼຸດລົງ, ອັດຕາການປະຕິເສດຕ່ຳລົງ, ແລະ ປະສິດທິພາບທົ່ວໄປຂອງອຸປະກອນດີຂຶ້ນ. ຄວາມສະເໝືອນກັນຂອງປຸ້ມຍັງເຮັດໃຫ້ການອອກແບບລະບົບງ່າຍຂຶ້ນ, ເນື່ອງຈາກວິສະວະກອນສາມາດກຳນົດອັດຕາການໄຫຼໄດ້ຢ່າງໝັ້ນໃຈໂດຍບໍ່ຕ້ອງເພີ່ມປັດໄຈຄວາມປອດໄພໃຫ້ໃຫຍ່ເກີນໄປເພື່ອຊົດເຊີຍຄວາມບໍ່ແນ່ນອນຂອງປະສິດທິພາບ.

ປຸ້ມກະຈາຍສະກຣູ້ ແມ່ນເດັ່ນດ້ວຍການຮັກສາຄວາມເປັນຢູ່ທີ່ບໍ່ເສຍຫາຍຂອງຂອງເຫຼວ ຜ່ານກົລະໄດ້ການສູບທີ່ມີຄວາມເຄື່ອນໄຫວຕ່ຳ (low-shear), ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນທາງເລືອກທີ່ນິຍົມໃຊ້ເພື່ອຈັດການກັບວັດຖຸທີ່ອ່ອນໄຫວ ເຊິ່ງອາດຈະຖືກເຮັດໃຫ້ເສຍຫາຍຈາກການສູບທີ່ຮຸນແຮງ. ການໄຫຼທີ່ເລືອນໄຫຼຢ່າງລຽບເລືອນ ແລະ ຕໍ່ເນື່ອງ ທີ່ເກີດຈາກລ໋ອດເຕີເລີທີ່ເຂົ້າກັນໄດ້ຢ່າງດີ ສ້າງຄວາມເຄື່ອນໄຫວທີ່ບໍ່ຮຸນແຮງ (minimal turbulence) ແລະ ຂັບອອກການປະທົບທີ່ມີຄວາມໄວສູງ (high-velocity impacts) ທີ່ເກີດຂຶ້ນຮ່ວມກັບແຜ່ນກະຈາຍຂອງປຸ້ມເຊີນຕີຟູການ (centrifugal pump impellers). ການຈັດການທີ່ອ່ອນໄຫວນີ້ ມີຄວາມສຳຄັນຢ່າງຍິ່ງເມື່ອປຸງແຕ່ງຂອງເຫຼວທີ່ອ່ອນໄຫວຕໍ່ການເຄື່ອນໄຫວ (shear-sensitive fluids) ເຊັ່ນ: ວິທີການແກ້ໄຂ polymers, ວັດຖຸທີ່ເຕີບໂຕດ້ານຊີວະວິທະຍາ (biological cultures), ອີມູລຊັ່ນດ້ານອາຫານ (food emulsions), ແລະ ສູດຢາທີ່ໃຊ້ໃນດ້ານເຟີມາຊູຕິກາ (pharmaceutical compounds) ໂດຍທີ່ການຮັກສາໂຄງສ້າງຂອງໂມເລກຸນ (molecular structure) ມີຜົນຕໍ່ປະສິດທິພາບຂອງຜະລິດຕະພັນ ແລະ ອາຍຸການໃຊ້ງານ. ການອອກແບບຂອງປຸ້ມນີ້ຂັບອອກການປ່ຽນແປງຄວາມກົດດັນຢ່າງທັນທີ ແລະ ຄວາມໄວທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງທັນທີ (velocity spikes) ທີ່ອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເສຍຫາຍຈາກການກັກຕິເວຊັ່ນ (cavitation damage) ຫຼື ການເສື່ອມສະພາບທາງກົລະໄດ້ (mechanical degradation) ຂອງອະນຸພາກທີ່ຖືກເກັບໄວ້ (suspended particles). ອຸນຫະພູມທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນໃນເວລາການສູບຈະຢູ່ໃນລະດັບຕ່ຳຫຼາຍ ເນື່ອງຈາກກົລະໄດ້ການຖ່າຍໂອນທີ່ມີປະສິດທິພາບ ແລະ ການເສຍດສ້າງທີ່ຕ່ຳພາຍໃນ, ເຊິ່ງຊ່ວຍປ້ອງກັນຄວາມເສຍຫາຍທາງຄວາມຮ້ອນ (thermal damage) ຕໍ່ວັດຖຸທີ່ອ່ອນໄຫວຕໍ່ຄວາມຮ້ອນ. ຄວາມສາມາດຂອງປຸ້ມກະຈາຍສະກຣູ້ໃນການຈັດການຂອງເຫຼວທີ່ມີອະນຸພາກທີ່ຖືກເກັບໄວ້ (suspended solids) ໂດຍບໍ່ເຮັດໃຫ້ເສຍຫາຍ ເຮັດໃຫ້ມັນເໝາະສົມຢ່າງຍິ່ງສຳລັບການນຳໃຊ້ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບວັດຖຸທີ່ມີລັກສະນະເປັນເມັດ (crystalline materials), ນ້ຳເປື້ອນເຊີເລັກ (ceramic slurries), ແລະ polymers ທີ່ມີການເຕີມ (filled polymers) ໂດຍທີ່ການແຈກຢາຍຂະໜາດຂອງອະນຸພາກ (particle size distribution) ຕ້ອງຖືກຮັກສາໃຫ້ບໍ່ປ່ຽນແປງ. ການໄຫຼທີ່ຕໍ່ເນື່ອງ ແລະ ບໍ່ມີການເປັນຈັງຫວະ (pulsation-free flow) ຂັບອອກການປ່ຽນແປງຄວາມກົດດັນ (pressure fluctuations) ທີ່ອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຟອມ (foam formation) ໃນຜະລິດຕະພັນທີ່ມີອາກາດປະປົນ (aerated products) ຫຼື ຮຸນແຮງຕໍ່ອີມູລຊັ່ນທີ່ບໍ່ເຂັ້ມແຂງ (delicate emulsions) ໃນການນຳໃຊ້ດ້ານເຄື່ອງສຳອາງ ແລະ ອາຫານ. ການເຄື່ອນໄຫວທີ່ອ່ອນໄຫວນີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ຮັກສາຄວາມເປັນຢູ່ທາງກົລະໄດ້ເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ຍັງລວມເຖິງການຮັກສາຄວາມສະຖຽນທາງເຄມີ (chemical stability) ໃນລະບົບທີ່ມີປະຕິກິລິຍາ (reactive systems) ໂດຍທີ່ການກະຕຸ້ນ (agitation) ອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດປະຕິກິລິຍາທີ່ບໍ່ຕ້ອງການ. ການອອກແບບຂອງປຸ້ມສາມາດຮັບມືກັບຂອງເຫຼວທີ່ມີຄຸນສົມບັດດ້ານ rheological ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ ລວມທັງວັດຖຸທີ່ບໍ່ເປັນ Newtonian (non-Newtonian materials) ທີ່ສະແດງຄວາມໜືດ (viscosity) ທີ່ປ່ຽນແປງຕາມເວລາ ໂດຍບໍ່ເຮັດໃຫ້ເກີດການທຳລາຍໂຄງສ້າງ. ສຳລັບການນຳໃຊ້ດ້ານເຟີມາຊູຕິກາ (pharmaceutical applications), ປຸ້ມກະຈາຍສະກຣູ້ຮັກສາຄວາມສະຖຽນຂອງສ່ວນປະກອບທີ່ເປັນເຄື່ອນໄຫວ (active ingredient stability) ໃນເວລາທີ່ຍັງບັນລຸເງື່ອນໄຂດ້ານສຸຂາພິບານ (sanitary design requirements) ທີ່ເຂັ້ມງວດ, ເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມປອດໄພຂອງຜະລິດຕະພັນ ແລະ ການປະຕິບັດຕາມຂໍ້ກຳນົດຂອງກົດໝາຍໃນທັງໝົດຂອງຂະບວນການການຖ່າຍໂອນ.

ປຸ້ມການເຄື່ອນທີ່ແບບສະກູ (screw displacement pump) ແຕ່ງຕັ້ງຄວາມຫຼາກຫຼາຍທີ່ບໍ່ມີໃຜເທີຍບໍ່ໄດ້ໃນທຸກໆຂະແໜງການອຸດສາຫະກຳທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ໂດຍສາມາດປັບຕົວໄດ້ຢ່າງລຽບລ້ອຍຕໍ່ການນຳໃຊ້ຕັ້ງແຕ່ການປຸງແຕ່ງນ້ຳມັນ-ເຄມີ ຈົນເຖິງການຜະລິດອາຫານ ດ້ວຍການອອກແບບແບບປະກອບ (modular design) ແລະ ຕົວເລືອກວັດສະດຸທີ່ຫຼາກຫຼາຍ. ຄວາມສາມາດໃນການປັບຕົວນີ້ເກີດຈາກຄຸນສົມບັດພື້ນຖານຂອງປຸ້ມທີ່ສາມາດຈັດການກັບຂອບເຂດທີ່ກວ້າງຂວາງຢ່າງຍິ່ງຂອງປະເພດຂອງຂີ້ເຫີຍ (fluids) ຕັ້ງແຕ່ຕົວທີ່ລະລາຍທີ່ມີຄວາມໜືດຕ່ຳ (low-viscosity solvents) ຈົນເຖິງເປືອກທີ່ມີຄວາມໜືດສູງ (highly viscous pastes) ໂດຍຮັກສາຄຸນສົມບັດດ້ານປະສິດທິພາບທີ່ສະເໝືອນກັນຢູ່ເໝືອນກັນ. ຮູບແບບຂອງປຸ້ມສາມາດປັບແຕ່ງໄດ້ດ້ວຍຮູບຮ່າງຂອງລ໋ອດເຕີ (rotor profiles) ທີ່ເປັນພິເສດ, ວັດສະດຸຂອງໂຕເຮືອນ (housing materials), ແລະ ລະບົບສີນ (seal systems) ເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບສຳລັບການນຳໃຊ້ທີ່ເປັນເລື່ອງເລີຍງ່າຍ ບໍ່ວ່າຈະເປັນການຈັດການກັບເປືອກທີ່ເປັນອັນຕະລາຍ (corrosive acids), ຂອງເຫຼວທີ່ມີສານເຄື່ອນ (abrasive slurries), ຫຼື ວິທີການທີ່ບໍ່ມີເຊື້ອ (sterile pharmaceutical solutions). ຄວາມສາມາດດ້ານອຸນຫະພູມຂະຫຍາຍໄປຈາກການນຳໃຊ້ເປັນຂອງເຫຼວທີ່ມີອຸນຫະພູມຕ່ຳຫຼາຍ (cryogenic liquid gas) ຢູ່ທີ່ -200°C ຈົນເຖິງລະບົບນ້ຳມັນທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ (high-temperature thermal oil systems) ທີ່ເກີນ 400°C, ເຊິ່ງໃຫ້ທາງອອກສຳລັບສະພາບການໃຊ້ງານທີ່ຮຸນແຮງທີ່ເປັນອັນຕະລາຍຕໍ່ເຕັກໂນໂລຊີປຸ້ມທົ່ວໄປ. ຄຸນສົມບັດຂອງປຸ້ມທີ່ສາມາດດຶງຂອງເຫຼວເຂົ້າໄປໃນຕົວເອງ (self-priming capability) ປະກົດເຖິງຂໍ້ຈຳກັດໃນການຕິດຕັ້ງ, ເຮັດໃຫ້ສາມາດຈັດວາງຢູ່ເທິງຖັງເກັບຮັກສາ ຫຼື ໃນຕຳແໜ່ງທີ່ສູງຂຶ້ນໂດຍບໍ່ເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບຫຼຸດລົງ ຫຼື ຕ້ອງການລະບົບຊ່ວຍເພີ່ມເຕີມທີ່ສັບສົນ. ການເຂົ້າກັນໄດ້ກັບລະບົບຂັບເຄື່ອນຄວາມໄວ່ປ່ຽນແປງ (variable speed drive) ເຮັດໃຫ້ສາມາດຄວບຄຸມການລົ້ມເຫຼວ (flow control) ໄດ້ຢ່າງແນ່ນອນ ຈາກອັດຕາການລົ້ມເຫຼວທີ່ຕ່ຳທີ່ສຸດ (minimal circulation rates) ຈົນເຖິງຄວາມຈຸກຳມະສິດ (maximum capacity), ເພື່ອຮັບໃຊ້ຄວາມຕ້ອງການຂອງຂະບວນການທີ່ຕ້ອງການການດຳເນີນງານທີ່ຫຼາກຫຼາຍ. ປຸ້ມນີ້ສາມາດຈັດການກັບຂອງເຫຼວທີ່ມີອາກາດປະປົນຢູ່ໃນນັ້ນ (entrained gases), ສານທີ່ເປັນເນື້ອເດີ່ยวທີ່ເຫຼວ (suspended solids), ແລະ ເຖິງແມ່ນແຕ່ສະພາບການທີ່ບໍ່ມີຂອງເຫຼວ (dry-running conditions) ໃນເວລາສັ້ນໆໂດຍບໍ່ເກີດຄວາມເສຍຫາຍທັນທີ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ມີຄວາມຫຼາກຫຼາຍໃນການດຳເນີນງານໃນການນຳໃຊ້ຈິງ ໂດຍທີ່ສະພາບຂອງຂອງເຫຼວອາດຈະບໍ່ສາມາດຄາດເດົາໄດ້. ຕົວເລືອກການອອກແບບທີ່ມີຄວາມສະອາດສະອານ (sanitary design options) ສອດຄ່ອງກັບມາດຕະຖານ FDA, 3-A, ແລະ EHEDG ສຳລັບການນຳໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກຳອາຫານ ແລະ ເຟີມາຊູຕິກາ, ໃນຂະນະທີ່ເວີຊັ່ນທີ່ເປັນອຸດສາຫະກຳສາມາດຮັບໃຊ້ຄວາມຕ້ອງການຂອງການປຸງແຕ່ງນ້ຳມັນ-ເຄມີ ແລະ ເຄມີ. ການສ້າງຕັ້ງແບບປະກອບ (modular construction) ໃຫ້ຄວາມສາມາດໃນການປັບແຕ່ງຄືນໃໝ່ໃນສະຖານທີ່ (field reconfiguration) ເພື່ອປັບຕົວຕາມຄວາມຕ້ອງການຂອງຂະບວນການທີ່ປ່ຽນແປງ, ເຊິ່ງຊ່ວຍຍືດອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງອຸປະກອນ ແລະ ຄຸ້ມຄ່າການລົງທຶນ. ຄວາມຫຼາກຫຼາຍໃນການຕິດຕັ້ງລວມເຖິງການຕິດຕັ້ງແນວນອນ (horizontal), ແນວຕັ້ງ (vertical), ແລະ ການຕິດຕັ້ງທີ່ປັບແຕ່ງເປັນພິເສດ (custom orientations) ເພື່ອຮັບໃຊ້ຂໍ້ຈຳກັດດ້ານພື້ນທີ່ ແລະ ການຈັດລຽງທໍ່. ຄວາມສາມາດຂອງປຸ້ມການເຄື່ອນທີ່ແບບສະກູໃນການດຳເນີນງານຢ່າງມີປະສິດທິພາບທີ່ຄວາມໄວ່ປ່ຽນແປງໂດຍບໍ່ເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບຫຼຸດລົງ ເຮັດໃຫ້ມັນເໝາະສົມຢ່າງຍິ່ງສຳລັບການດຳເນີນງານແບບກຸ່ມ (batch processing operations) ທີ່ຄວາມຕ້ອງການການລົ້ມເຫຼວປ່ຽນແປງໄປຕາມວຟົງການຜະລິດ, ເຊິ່ງໃຫ້ທັງຄວາມຫຼາກຫຼາຍໃນການດຳເນີນງານ ແລະ ການປະຢັດພະລັງງານຜ່ານການດຳເນີນງານຂອງປຸ້ມທີ່ຖືກເລືອກຢ່າງເໝາະສົມ.