ประเภทและการใช้งานของปั๊มสำหรับจ่ายสารเคมี

ปั๊มจ่ายสารเคมี (หรือเรียกว่าปั๊มโดส) เป็นปั๊ม displacement ที่ออกแบบมาเพื่อฉีดสารเคมีในปริมาณแม่นยำเข้าสู่กระบวนการต่าง ๆ. โดยทั่วไปปั๊มเหล่านี้ทำงานร่วมกับระบบที่มีถังเก็บสาร เคาน์เตอร์วาล์ว และระบบควบคุม เพื่อปรับอัตราการไหลตามต้องการ. ปั๊มจ่ายสารเคมีมักแบ่งเป็น 2 กลุ่มหลัก คือ ปั๊มแรงเหวี่ยง (centrifugal pump) สำหรับสูบจ่ายของเหลวปริมาณมาก และ ปั๊ม displacement (ปั๊มจ่ายแบบ positive displacement เช่น ไดอะแฟรม ลูกสูบ เพริสตัลติก) สำหรับจ่ายสารเคมีที่ต้องการความแม่นยำ. ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ เช่น งานระบบบำบัดน้ำ การผลิตเคมีภัณฑ์ และอุตสาหกรรมยา อาหาร มักใช้ปั๊มเหล่านี้เพื่อฉีดสารเคมีอย่างแม่นยำตามกำหนด.

ประเภทของปั๊มจ่ายสารเคมี

ระบบจ่ายสารเคมีทั่วไปมักใช้งานร่วมกับปั๊มหลายชนิดตามลักษณะงานที่ต้องการ เช่น ปั๊มลูกสูบ (piston pump) ใช้ในงานที่ต้องการแรงดันสูง ปั๊มแรงเหวี่ยง (centrifugal pump) ใช้สูบจ่ายของเหลวปริมาณมาก รวมถึงปั๊ม displacement อย่างเช่น ปั๊มไดอะแฟรมและปั๊มเพริสตัลติกที่นิยมใช้ฉีดคลอรีน ปรับ pH หรือสารเคมีกัดกร่อนในการบำบัดน้ำ. ปั๊มแรงเหวี่ยงมีใบพัด (impeller) ผลักดันของเหลวออก เพื่อจ่ายปริมาณน้ำที่มาก ใช้ในงานหมุนเวียนน้ำหรือสูบน้ำทั่วไปในอุตสาหกรรม. ส่วน ปั๊ม displacement ต่าง ๆ สามารถใช้ฉีดคลอรีนหรือสารเคมีอื่นๆ ในระบบบำบัดน้ำได้อย่างแม่นยำ.

ปั๊มไดอะแฟรม (Diaphragm Dosing Pump)

รูป – หลักการทำงานของปั๊มไดอะแฟรม (Diaphragm Pump)
ปั๊มไดอะแฟรมทำงานโดยอาศัยการขยายตัวและหดตัวของไดอะแฟรมภายในตัวปั๊ม เพื่อดูดและผลักดันสารเคมีออกอย่างแม่นยำ. ลักษณะนี้ช่วยให้ควบคุมปริมาณการจ่ายได้ดีและลดโอกาสการรั่วไหลของสารเคมี จึงเหมาะกับงานที่ต้องการความปลอดภัยสูง เช่น การฉีดคลอรีนหรือสารเคมีกัดกร่อนในระบบบำบัดน้ำ. ปั๊มไดอะแฟรมยังทนทานต่อแรงดันและอุณหภูมิสูงได้ดี.

• ข้อดี: ให้ปริมาณจ่ายแม่นยำและควบคุมง่าย มีอัตราการรั่วไหลต่ำ เหมาะกับสารเคมีอันตรายหรือกัดกร่อน; ทนทานต่อแรงดันและอุณหภูมิสูง จึงสามารถใช้งานได้ในระบบแรงดันสูงและของเหลวร้อน; มีต้นทุนบำรุงรักษาต่ำกว่าเมื่อเทียบกับระบบท่อยางของปั๊มเพริสตัลติก เนื่องจากไดอะแฟรมมีอายุการใช้งานยาวนาน.

• ข้อเสีย: ต้องการของเหลวที่ค่อนข้างสะอาด เพราะวาล์วป้อนดูด-ปล่อยอาจอุดตันได้เมื่อมีสิ่งเจือปน; ลักษณะการไหลเป็นจังหวะ (pulsation) ต้องติดตั้งถังลดแรงสั่น (pulsation dampener) หากต้องการให้การไหลเรียบเนียน.

• การใช้งาน: นิยมใช้ในงานบำบัดน้ำสำหรับจ่ายคลอรีน ปรับ pH หรือการเติมสารเคมีในกระบวนการผลิตเคมีที่ต้องการความปลอดภัยสูง เช่น โรงงานเคมี อุตสาหกรรมยา และโรงงานน้ำประปา.

ปั๊มลูกสูบ (Piston/Plunger Pump)

ปั๊มลูกสูบทำงานโดยการเคลื่อนที่ไป-กลับของลูกสูบภายในกระบอกสูบเพื่อดูดและดันสารเคมีออก. ปั๊มชนิดนี้เหมาะสำหรับงานที่ต้องการแรงดันสูงและจ่ายสารปริมาณมาก เช่น ระบบรีเวอร์สออสโมซิส (RO) และงานบำบัดน้ำเสียที่ใช้ความดันสูง.

• ข้อดี: สามารถสร้างแรงดันได้สูงและจ่ายของเหลวได้แรงดันมาก มีความแม่นยำสูงในการควบคุมปริมาณสารเคมี ที่สำคัญรองรับสารที่มีความหนืดได้ดี.

• ข้อเสีย: การทำงานเป็นจังหวะอาจทำให้เกิดแรงสั่น (pulsation) ในระบบ จำเป็นต้องมีถังลดแรงสั่นและการบำรุงรักษาระบบวาล์วและซีลบ่อยกว่าปั๊มชนิดอื่น.

• การใช้งาน: ใช้ในระบบที่ต้องการแรงดันสูง เช่น การเติมสารเคมีในกระบวนการกรองน้ำด้วยแรงดัน (RO) และกระบวนการเคมีภัณฑ์ที่ต้องจ่ายสารในปริมาณมาก.

ปั๊มเพริสตัลติก (Peristaltic Dosing Pump)

ปั๊มเพริสตัลติกทำงานโดยมีลูกกลิ้งกดท่อยางซึ่งบีบและปล่อยท่อสลับกัน ผลักดันสารเคมีให้ไหลผ่านท่อไปยังปลายทาง. เนื่องจากไม่มีวาล์วภายในสารเคมีจึงไหลผ่านได้อย่างต่อเนื่อง ทำให้ปั๊มชนิดนี้เหมาะกับการสูบของเหลวหนืดหรือมีสารแขวนลอย เช่น สารละลายฟล็อคคูแลนต์หรือเคมีบำบัดน้ำตะกอน.

• ข้อดี: สามารถสูบของเหลวมีแข็งหรือหนืดได้ดี เพราะไม่มีชิ้นส่วนวาล์วให้ติดขัด; ปราศจากการสัมผัสโดยตรงระหว่างสารเคมีกับชิ้นส่วนโลหะ ทำให้สะอาดและปลอดภัย ไม่มีปัญหาเรื่องสารเคมีรั่วซึมจากซีล; เป็นปั๊มแบบ Self-priming และย้อนกลับทิศทางได้ง่าย.

• ข้อเสีย: ท่อยางจะสึกหรอและต้องเปลี่ยนบ่อยโดยเฉพาะเมื่อสูบสารเคมีกัดกร่อน; มีการไหลแบบเป็นจังหวะ (pulsation) ไม่ต่อเนื่อง ต้องติดตั้งถังลดแรงสั่นหากต้องการให้การไหลเรียบเนียน; เมื่อใช้กับอัตราการไหลสูงตัวปั๊มจะมีขนาดใหญ่และใช้พื้นที่มาก.

• การใช้งาน: นิยมใช้ในงานที่ต้องการหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนและสูบของเหลวที่อาจมีตะกอน เช่น อุตสาหกรรมเครื่องสำอาง ยา และงานบำบัดน้ำเสียที่จ่ายสารเคมีสำหรับปรับสภาพน้ำ.

ปั๊มแม่เหล็ก/อิเล็กโทรแมกเนติก (Magnetic/Electromagnetic Dosing Pump)

ปั๊มแบบแม่เหล็กใช้แรงแม่เหล็กหรือสนามแม่เหล็กไฟฟ้ามาขับเคลื่อนไดอะแฟรมหรือวาล์วภายในปั๊ม โดยไม่ต้องใช้เพลาหมุนแบบทั่วไป. วิธีนี้ช่วยลดการสึกหรอและป้องกันการรั่วซึมของสารเคมีได้ดี.

• ข้อดี: ไม่มีซีลเชิงกลที่สึกหรอจึงลดความเสี่ยงการรั่วซึม และมีความแม่นยำสูงในการจ่ายสารเคมีปริมาณน้อย.

• ข้อเสีย: อัตราการไหลและแรงดันจำกัด เหมาะกับงานปริมาณน้อย ไม่เหมาะกับการสูบจ่ายของเหลวปริมาณมากหรือความดันสูง.

• การใช้งาน: ใช้ในงานจ่ายสารเคมีปริมาณน้อยแต่ต้องการความแม่นยำสูง เช่น ห้องปฏิบัติการ โรงงานยา และอุตสาหกรรมอาหาร ที่เน้นความสะอาดสูง.

ปั๊มแรงเหวี่ยง (Centrifugal Pump)

ปั๊มแรงเหวี่ยงเป็นปั๊มชนิด dynamic ที่ใช้ใบพัดหมุนเหวี่ยงของเหลวออกจากศูนย์กลางไปยังปลายทาง. ปั๊มชนิดนี้เหมาะกับการสูบจ่ายของเหลวปริมาณมากและความเข้มข้นต่ำ ไม่เหมาะกับการจ่ายสารเคมีแม่นยำแบบ metering.

• ข้อดี: สามารถสูบจ่ายน้ำหรือของเหลวปริมาณมากได้ดี ใช้ได้ต่อเนื่อง เหมาะสำหรับระบบหมุนเวียนน้ำหรือระบบบำบัดน้ำที่ต้องการอัตราการไหลสูง.

• ข้อเสีย: ไม่สามารถจ่ายปริมาณสารที่แม่นยำได้ (การไหลขึ้นอยู่กับแรงดัน) และไม่เหมาะกับสารเคมีที่เป็นกรด-ด่างเข้มข้นสูง (ต้องป้องกันการกัดกร่อนซีลและใบพัด).

• การใช้งาน: นิยมใช้สูบจ่ายน้ำในระบบหมุนเวียนน้ำหล่อเย็น ระบบบำบัดน้ำ หรือใช้งานทั่วไปที่ต้องการอัตราการไหลมากเป็นหลัก.

ตารางเปรียบเทียบปั๊มแต่ละประเภท