Peristaltiline pump

Peristaltiline pump on vedelikke ja gaase doseeriv pump, mille abil saab liigutada erinevaid vedelikke või gaase. Peristaltilise pumba töö põhineb vedeliku ja gaasi edasitõukamisel järk-järgult kokkusurutavas voolikus. Peristaltilise pumba olulisim omadus on, et pumbatav vedelik ei puutu kokku pumba detailidega (välja arvatud voolik, milles pumbatav vedelik liigub). Olukorda võib võrrelda hambapasta doseerimisega – pasta surutakse tuubist välja, ilma et kasutaja käed (antud juhul aktuaatorid) sisuga kokku puutuks. See võimaldab pumbata selliseid aineid, mis oleks teist tüüpi pumpadele kahjulikud. Peristaltilise pumba nimi tuleneb sõnast "peristalsis", mis tähendab radiaalselt sümmeetrilist kokkutõmbumist ja lõdvenemist musklilises torus. Selline nähtus ilmneb näiteks inimese seedetraktis.
Ajalugu.
Peristaltilise pumba patenteeris Ameerika Ühendriikides Eugene Allen aastal 1881. Laiemasse kasutusse jõudis seda tüüpi pump aga alles 1932. aastal, kui selle kohandas kirurgilistele vajadustele vastavaks südamearst Michael E. DeBakey (1908–2008). Peristaltiline pump leidis kasutust südame-kopsu masinana avatud südameoperatsioonide puhul.
Tööpõhimõte.
Peristaltilise pumba üldine tööpõhimõte on, et pumbatav vedelik liigub mööda painduvat ja kokkusurutavat voolikut pumba korpuses. Vedeliku edasi tõukamiseks võib kasutada nii rootorit, mis surub käppadega voolikut vastu korpuse siseseina, kui ka lineaarsete aktuaatorite süsteemi. Voolikus tekitatakse kinnisurutud osa; selle osa asukoha pideval liigutamisel surutakse edasi ka kahe kokkusurumiskoha vahele jäävat vedelikku. Kohas, kus kokusurumispunkt on üle liikunud, tekib aga vooliku elastsusest tingituna alarõhk ning see vooliku osa imetakse pumbatavat vedelikku või gaasi täis. Sellest tulenevalt ei vaja peristaltilised pumbad eelnevat täitmist.
Ehitus.
Rotaarne peristaltiline pump.
Rotaarne peristaltiline pump koosneb voolikust, mis on ühelt poolt vastu korpuse sisepinda, ning rootorist, mis liigub mööda voolikut, seda kokku surudes.
Lineaarne peristaltiline pump.
Lineaarne peristaltiline pump koosneb lineaarsete aktuaatorite süsteemist, mis liigutavad mööda jäigal sirgel plaadil asuvat voolikut edasi punkti, kus vooliku sisepinnad kokkusurutud on. Aktuaatorite käitamiseks võib kasutada nukkvõlle või solenoide.
Kasutusalad.
Peristaltilisi pumpasid kasutatakse reeglina steriilsete või ohtlike vedelike pumpamiseks oludes, kus ei ole soovitav kokkupuude pumba osade ja pumbatava aine vahel. See teeb peristaltilised pumbad sobivaks mikrobioloogia- ja meditsiinialastes rakendustes.
Ehituslikud parameetrid.
Lihtsamates rotaarsetes peristaltilistes pumpades kasutatakse klotse, mida lohistatakse mööda vooliku pinda. See tegevus aga kulutab voolikut ning nõuab pumba käitamiseks rohkem jõudu. Et vähendada kulumist ja käitamiseks vajalikku jõudu, kasutatakse klotside asemel veerevaid rullikuid.
Voolik kannatab vähem mehaanilise väsimuse all, kui rootoriga peristaltilise pumba rullikud, ja korpuse sisesein on suurema raadiusega, kuna voolikut painutatakse seeläbi vähem. Vooliku pikema kasutusea, suurema väljundrõhu ja parema imemisvõime huvides kasutatakse tänapäevastes peristaltilistes pumpades komposiitmaterjalidest voolikuid, kus soovitud omaduste saavutamiseks kasutatakse südamiku ümber mähitud tugevdavaid kihte.
Kuna lineaarsetel peristaltilistel pumpadel ei liigutata kokkupuutepinda vooliku suhtes märkimisväärselt, on seda tüüpi peristaltilised pumbad hõõrdumisest tingitud kulumisest vähem mõjutatud.