[تجهیزات دوار] - پمپ‌های دنده‌ای - gear pumps

P O U R I A

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد
مدیر تالار
پمپ‌های دنده‌ای (gear pumps) از گروه پمپ‌های جابه‌جایی (displacement pumps) از نوع روتاری (rotary pumps) هستند؛ با این تفاوت كه طرح و ساختمان آن‌ها ساده‌تر و جریان خروجی آن‌ها یكنواخت است و احتیاج به شیر یك طرفه در سمت مكش ندارند.
پمپ‌های دنده‌ای در اندازه‌ها و انواع مختلف دنده ساخته می‌شوند. تعداد دندانه روی هر دنده می‌تواند از دو به بالا باشد. پمپ‌های دنده‌ای بیش‌تر برای روغن‌کاری کاربرد دارند.


روش کار پمپ دنده‌ای


برخلاف پمپ‌های سانتریفوژ (centrifugal pumps) که مایع را با سرعت بالا به قسمت خروجی پمپ پرتاب می‌کنند، در پمپ‌های دنده‌ای مقداری مایع بین دنده‌های چرخ‌دنده پمپ به تله می‌افتد و این مایع با یک سرعت پایین به سمت خروجی هدایت می‌گردد. یک پمپ دنده‌ای برای پمپاژ سیال از جابه‌جایی فضای بین دنده‌ها و بدنه استفاده می‌کند.
یک پمپ دنده‌ای دارای دو قسمت است، یکی بدنه ثابت و دیگری قسمت دوار شامل محور دوار و چرخ‌دنده می‌باشد. چرخ‌دنده به وسیله محور دوار به چرخش در می‌آید و پس از مكش مایع، آن را تحت فشار گذاشته و به طرف خروجی می‌راند. مایع در فضای بین دنده‌های آزاد و بدنه ثابت گیر می‌افتد و از ورودی به طرف خروجی برده می‌شود. دنده‌هایی كه آزاد می‌شوند با ایجاد خلاء نسبی در مكش، مایع را وارد این فضای بسته می‌کنند.

Gear-Pump-Inside.jpg
فاصله‌های مکانیکی پمپ‌های دنده‌ای کوچک و در حدود 10 میکرومتر هستند. فاصله‌های تنگ همراه با سرعت بالای چرخش از نشت مایع به عقب جلوگیری می‌کند. چون در پمپ‌های دنده‌ای دنده‌ها خیلی به هم نزدیك هستند، اگر در ساخت و مونتاژ آن‌ها دقت كافی نشود تماس دنده‌ها با یكدیگر باعث خرابی آن‌ها خواهد شد. بنابراین هنگامی كه لازم است پمپ تعمیر شود، باید دقت كافی کرد كه برای تعویض واشرها و سایر قطعات این فواصل به هم نخورند.
دنده‌های پمپ دنده‌ای باید همواره روغن كاری شده تا دچار کارکرد خشک نشوند. اگر مایع پمپ شونده خاصیت روغن كاری داشته باشد، عمر پمپ دنده‌ای زیاد می‌شود.
پمپ‌های دنده‌ای برای ظرفیت‌های نسبتا كم با فشار متوسط موارد استفاده زیادی دارند. طراحی صلب چرخ دنده‌ها و محفظه‌ها امکان ایجاد فشارهای بسیار بالا و پمپاژ مایعات بسیار ویسکوز را فراهم می‌کند.


انواع پمپ‌های دنده‌ای


  • پمپ‌های دنده‌ای داخلی (internal gear pumps)
  • پمپ‌های دنده‌ای خارجی (external gear pumps)
  • پمپ‌های لوب (lobe pumps)
  • پمپ‌های ژیروتور (gerotors)


کاربرد پمپ‌های دنده‌ای در صنایع



  • پمپ‌های دنده‌ای به طور کلی در صنایع زیر مورد استفاده هستند:
  • پتروشیمی: برای قیر، گازوییل، نفت خام، روغن و غیره
  • مواد شیمیایی: برای سیلیکات سدیم، اسیدها، پلاستیک‌ها، مواد شیمیایی مخلوط، ایزوسیانات و غیره
  • رنگ و جوهر
  • رزین و چسب
  • مواد غذایی: شکلات، کره کاکائو، مواد پرکننده، شکر، روغن گیاهی، ملاس، غذای حیوانات و غیره
 

P O U R I A

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد
مدیر تالار
پمپ دنده‌ای داخلی - internal gear pumps

پمپ دنده‌ای داخلی - internal gear pumps

پمپ‌های دنده‌ای داخلی (internal gear pumps) نوعی پمپ دنده‌ای بسیار پرطرفدار هستند. در حالی که پمپ‌های دنده‌ای داخلی اغلب برای مایعات سبک مانند حلال‌ها و بنزین مورد استفاده قرار می‌گیرند، برای سیالات سنگین مانند آسفالت، شکلات و چسب‌ها نیز کارایی فوق‌العاده‌ای دارند.
علاوه بر بازه وسیع ویسکوزیته، پمپ دنده‌ای داخلی دارای بازه گسترده دما نیز می‌باشد و مایعات تا 400 درجه سانتی‌گراد را جابه‌جا می‌کند که دلیل آن وجود لقی (clearance) در تنها یک نقطه است (فاصله بین انتهای دندانه دنده‌های روتور و سر پمپ). این لقی قابل تنظیم است و در نتیجه برای سیالات ویسکوز می‌توان با افزایش دما، راندمان جابه‌جایی سیالات را افزایش داد.


پمپ دنده‌‌ای داخلی غیر نوسانی، خودراه‌انداز (self priming) و دارای قابلیت کارکرد خشک (dry operation) در زمان‌های کوتاه هستند. همچنین دارای چرخش دوگانه (bi-rotational) هستند؛ به این معنی که از یک پمپ می‌توان برای پر کردن و خالی کردن مخازن استفاده کرد. به دلیل این که پمپ‌های دنده‌ای داخلی تنها دو جزء متحرک دارند، قابل اعتماد، دارای عملکرد ساده و نگهداری آسان هستند.

مزایای پمپ‌های دنده‌ای داخلی



  1. تنها دو قطعه متحرک
  2. تنها یک کاسه نمد
  3. تخلیه بدون نوسان
  4. عالی برای سیالات با ویسکوزیته بالا
  5. تخلیه ثابت و یکنواخت بدون توجه به شرایط فشار
  6. در هر دو جهت خوب کار می‌کند
  7. می‌تواند طوری ساخته شود که به هر جهت که بچرخد تنها سیال را از یک طرف حرکت دهد
  8. نیاز به NPSH کم
  9. لقی انتهایی قابل تنظیم و ساده
  10. نگهداری آسان
  11. طراحی انعطاف‌پذیر آن باعث کارکرد طبق خواسته مشتری می‌شود


معایب پمپ‌های دنده‌ای داخلی


  1. نیاز به سرعت‌های متوسط
  2. محدود به فشارهای متوسط
  3. یک بیرینگ درون محصول پمپ شده کار می‌کند
  4. بار آویزان بر روی بیرینگ شافت

کاربردهای پمپ‌های دنده‌ای داخلی


  • تمام انواع سوخت‌های نفتی و روغن‌ها
  • رزین‌ها و پلیمرها
  • الکل‌ها و حلال‌ها
  • آسفالت، قیر معدنی و قیر
  • فوم پلی‌اورتان
  • محصولات غذایی مانند شربت ذرت، شکلات و کره بادام زمینی
  • رنگ، جوهر و رنگ‌دانه
  • گلیکول
 

P O U R I A

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد
مدیر تالار
پمپ‌های دنده‌ای خارجی (external gear pumps)

پمپ‌های دنده‌ای خارجی (external gear pumps)

پمپ‌های دنده‌ای خارجی (external gear pumps) از جملهپمپ‌های دنده‌ای رایج هستند و اغلب به عنوان پمپ روغن‌کاری قطعات ماشین، در سیستم‌های انتقال مایع و پمپ روغن موتورها به کار می‌روند.

انواع پمپ‌های دنده‌ای خارجی


پمپ‌های دنده‌ای خارجی (external gear pumps) می‌توانند دارای آرایش تک دنده‌ای (single gear pump) و یا دنده‌ای دوبل (double gear pump) باشند.
نوع دنده مورد استفاده می‌تواند به صورت دنده ساده (spur gear)، دنده هلیکال (helical gear) و یا مورب باشد. معمولا دنده‌های هلیکال و مورب جریان روان‌تری نسبت به دنده‌های ساده ایجاد می‌کنند؛ هر چند که تمام انواع دنده‌ها نسبتا روان هستند. معمولا پمپ‌های دنده‌ای خارجی با ظرفیت بالا از چرخ‌دنده‌های هلیکال و با مورب استفاده می‌کنند.


پمپ‌های دنده‌ای خارجی کوچک با سرعت 1750 تا 3450 دور بر دقیقه کار می‌کنند و مدل‌‌های بزرگ‌تر حداکثر با سرعت 640 دور بر دقیقه می‌چرخند.
پمپ‌های دنده‌ای خارجی دارای تولرانس خیلی نزدیک، در هر دو طرف دنده دارای محافظ هستند. این به آنها کمک می‌کند که با فشارهای بیش‌تر 200 بار کار کنند که باعث می‌شود این پمپ‌ها برای استفاده در هیدرولیک بسیار مناسب شوند.
پمپ‌های دنده‌ای خارجی با داشتن چهار بیرینگ در مایع و تولرانس نزدیک، برای جابه‌جا کردن مایعات ساینده و بسیار داغ مناسب نیستند.
لقی‌های داخلی (internal clearance) کوچک‌تر امکان این را فراهم می‌کنند که با اندازه‌گیری مایع گذری از پمپ، کنترل بهتری بر جریان داشته باشیم. به همین دلیل استفاده از پمپ‌های دنده‌ای خارجی برای کارهای انتقال و اندازه‌گیری دقیق برای پلیمرها، سوخت‌ها و افزودنی‌های شیمیایی بسیار رایج است.


مزایای پمپ‌های دنده‌ای خارجی


  • سرعت بالا
  • فشار بالا
  • بدون بارگذاری آویخته بر روی بیرینگ‌ها
  • کارکرد نسبتا کم صدا
  • امکان طراحی با بازه گسترده‌ای از مواد


معایب پمپ‌های دنده‌ای خارجی



  • چهار غلاف در منطقه مایع
  • هیچ گونه جامدی مجاز نیست
  • لقی‌های انتهایی ثابت


کاربردهای پمپ‌های دنده‌ای خارجی


  • انواع گوناگون سوخت‌های سنگین و روغن‌ها
  • اندازه‌گیری افزودنی‌های شیمیایی و پلیمر
  • مخلوط و آمیختن مواد شیمیایی (پمپ دوبل)
  • کاربردهای هیدرولیک صنعتی و متحرک
  • اسیدها و مواد سوزناک (با استنلس استیل و مواد کامپوزیتی)
  • انتقال حجم کم سیال


پمپ‌های دنده‌ای معکوس


پمپ‌های دنده‌ای معکوس (reversing gear pumps)، صرف نظر از این که جهت گردش دنده‌ها به کدام سو باشد، همواره مایع را از یک جهت حرکت می‌دهند. ولوها که در شکل زیر به رنگ زرد نشان داده شده‌اند، بر حسب اختلاف فشار دو طرف باز یا بسته می‌گردند. در شکل سیال در بخش پر فشار خروجی با رنگ تیره نشان داده شده است.
Reverse-Gear.jpg
 
بالا