اطلاعات کلی پمپ های دنده ای

پمپ های دنده ای پمپ های چرخشی با جابجایی مثبت هستند که مایعات را با استفاده از چرخ دنده های دوار انتقال می دهند. آنها از طریق استفاده از دو یا چند چرخ دنده داخلی که فشار خلاء ایجاد می کنند و محیط سیال را به حرکت در می آورند، عمل می کنند. پمپ های دنده ای پمپ های فشرده و فشار بالا هستند که جریان سیال ثابت و بدون پالس قابل مقایسه با پمپ های دیافراگمی دوبل و پمپ های پریستالتیک را فراهم می کنند. آنها برای کاربردهای پمپاژ با ویسکوزیته بالا مانند روغن، پلاستیک، رنگ، چسب یا صابون مناسب هستند.

مزایا	معایب
آسان برای کار و نگهداری - برخی می توانند در دو جهت عمل کنند	می تواند در طول زمان به طور قابل توجهی ساییده شود و بازده خروجی را کاهش دهد
ایده آل برای پمپاژ سیالات با ویسکوزیته بالا	نمی تواند خشک شود
ساختار جمع و جور و ساده	نمی تواند به درستی با مواد جامد معلق یا ساینده برخورد کند
جریان ثابت، کنترل شده و بدون پالس	ایجادشکاف زیاد روی سیال
خود کنترلی

عملکردپمپ

پمپ های دنده ای پمپ های جابجایی مثبت هستند، به این معنی که از محفظه های منبسط و انقباض برای حرکت سیالات با سرعت ثابت استفاده می کنند. به طور خاص، آنها پمپ های جابجایی مثبت چرخشی هستند که از یک مکانیسم یا مجموعه دوار برای ایجاد این انقباض و انبساط استفاده می کنند.

پمپ های دنده ای رایج ترین نوع پمپ جابجایی مثبت مورد استفاده هستند. به طور معمول، یک مجموعه دوار از دو چرخ دنده (یک چرخ دنده محرک و یک چرخ دنده بیکار) برای ایجاد مکش در ورودی پمپ و کشیدن سیال حرکت می کند. سپس مایع بین دندانه های چرخ دنده ها و دیواره های بدنه به نقطه تخلیه هدایت می شود. با حرکت مایع از ورودی به خروجی، حجم کاهش می یابد و باعث افزایش فشار می شود. شیرهای کاهش فشار معمولاً در پمپ تعبیه شده اند تا از سیستم پمپاژ در برابر یک شیر بسته در لوله تخلیه محافظت کنند. دبی در پمپ های دنده ای با توجه به اندازه حفره (حجم) بین دندانه های چرخ دنده، سرعت چرخش (rpm) چرخ دنده ها و میزان لغزش (جریان معکوس) تعیین می شود. لغزش با فرسودگی پمپ افزایش می یابد.

راندمان حجمی پمپ‌های دنده‌ای در سرعت‌های پایین و دبی پایین ضعیف است، به این معنی که آنها باید نزدیک به حداکثر سرعت نامی خود کار کنند.

انواع پمپ های دنده ای

پمپ های دنده ای بر اساس طراحی و عملکردشان خارجی یا داخلی هستند

پمپ دنده خارجی

پمپ های دنده خارجی از دو چرخ دنده یکسان با دندانه های خارجی برای ایجاد جریان استفاده می کنند. چرخش چرخ دنده ها به گونه ای است که مایع به درگاه ورودی می آید و به داخل و اطراف محیط بیرونی دو چرخ دنده گردان جریان می یابد. هنگامی که مایع به اطراف می آید، به درگاه خروجی تخلیه می شود

پمپ های دنده خارجی دارای تلرانس های نزدیک و تکیه گاه شفت در دو طرف چرخ دنده ها هستند. این به آنها اجازه می دهد تا فشارهای بیش از 3000 psi / 200 bar را اجرا کنند و همچنین کنترل جریان بیشتر و اندازه گیری قابل اعتمادتری از عبور مایع از پمپ را ارائه می دهند. همچنین به این معنی است که آنها برای کار با سیالات ساینده یا دمای بسیار بالا مناسب نیستند. لغزش، که کارایی و جریان را کاهش می دهد، با کاهش ویسکوزیته افزایش می یابد و در 5000 SSU (ثانیه های جهانی Saybolt) به صفر نزدیک می شود.

پمپ‌های دنده‌ای خارجی معمولاً نسبت به انواع داخلی ارزان‌تر و نگهداری ساده‌تر هستند و بازدهی متوسطی دارند. آنها بیشتر برای انتقال روغن های سوختی مانند بنزین، گازوئیل و نفت سفید استفاده می شوند. علاوه بر این، آنها برای کاربردهای فشار بالا مانند آسانسور، کنترل دمپر و سایر دستگاه های هیدرولیک استفاده می شوند. آنها همچنین برای کاربردهای انتقال دقیق و اندازه گیری محبوب هستند.

پمپ های دنده داخلی

پمپ‌های دنده داخلی با استفاده از چرخ دنده‌ای با دندانه‌های برش‌خورده بیرونی که درون آن قرار دارد و با چرخ‌دنده‌ای با دندانه‌های برش داخلی مشبک شده، جریان تولید می‌کنند. همانطور که چرخ دنده ها از مش در سمت ورودی خارج می شوند، مایع به داخل پمپ کشیده می شود. مایع توسط مش بندی چرخ دنده ها از درگاه تخلیه خارج می شود. برخی شامل یک پارتیشن هلالی شکل هستند که برای جدا کردن حجم ورودی از حجم تخلیه بین دو چرخ دنده استفاده می شود.

این پمپ ها در جابجایی سیالات با ویسکوزیته بالا برتری دارند، اما محدوده ویسکوزیته مفیدی از 1cP (centiPoise) تا بیش از 1,000,000cP دارند. تک نقطه فاصله انتهایی (فاصله بین انتهای دندانه‌های چرخ دنده روتور و سر پمپ) برای سازگاری با دماهای بالا، به حداکثر رساندن راندمان برای ویسکوزیته بالا و سازگاری با سایش قابل تنظیم است.

در مقایسه با انواع خارجی، پمپ‌های دنده‌ای داخلی ویژگی‌های مکش و تحویل بهتری دارند و در عملکرد نرم‌تر هستند، اما گران‌تر هستند و به ظرفیت‌های کوچک و فشار متوسط محدود می‌شوند. آنها در انواع مختلف کاربردهای صنعتی برای جابجایی روغن ها و مواد شیمیایی ویسکوز، از جمله کاربردهای پتروشیمی، دریایی، آسفالت، شیمیایی و صنعتی عمومی استفاده می شوند.

مقایسه

در جدول زیر مقایسه ای بین انواع دنده های داخلی و خارجی ارائه شده است:

پمپ های دنده داخلی	پمپ های دنده داخلی
یک جفت چرخ دنده خارجی مجموعه روتور را تشکیل می دهد.	یک چرخ دنده داخلی و یک چرخ دنده خارجی مجموعه روتور را تشکیل می دهند.
چهار یاتاقان وجود دارد که محورهای روتور را پشتیبانی می کنند.	روتور بر روی یک یا (حداکثر) دو یاتاقان پشتیبانی می شود.
طراحی پمپ فشرده است	طراحی پمپ حجیم و حتی برای مدل های با مشخصات بالاتر ناکارآمد است.
اندازه های خروجی بزرگتر و ظرفیت های بالا.	اندازه های خروجی کوچک و ظرفیت های متوسط/کم.
طرح‌های احتمالی چرخ دنده‌ها شامل خار، مارپیچ یا شاه ماهی است.	تمام چرخ دنده ها طراحی خار هستند، برای جدا کردن دو چرخ دنده به یک گوه نیاز است.
پمپاژ دمای متوسط/پایین و فشار بالا.	دمای بالا، فشار متوسط، پمپاژ با ظرفیت کم.

انواع دنده

پمپ های دنده ای از یکی از دو نوع چرخ دنده استفاده می کنند: چرخ دنده های خاردار یا چرخ دنده های شاه ماهی.

چرخ‌دنده‌های خار مکش عالی را ارائه می‌دهند، برای آب یا روغن‌های سبک ایده‌آل هستند، دو جهته (برگشت‌پذیر) هستند و مقرون به صرفه‌ترین هستند.
چرخ دنده های شاه ماهی برای سیالات چسبناک ایده آل هستند، عملکرد بی صدا را در طراحی بدون گرفتگی ارائه می دهند، اما یک جهته هستند.

مشخصات فنی

هنگام انتخاب پمپ های دنده ای، چند ویژگی کلیدی عملکرد وجود دارد که باید در نظر گرفته شود. یعنی سرعت جریان، فشار، توان، راندمان و دمای عملیاتی.

انواع سیالات

انتخاب پمپ دنده ای مناسب نیاز به درک خواص مایع در سیستم آدرس دهی دارد. این خواص شامل ویسکوزیته و قوام است

ویسکوزیته اندازه گیری ضخامت یک مایع است. سیالات چسبناک مانند لجن ها فشار سیستم های بالاتری را ایجاد می کنند و برای حرکت در سیستم به قدرت پمپاژ بیشتری نیاز دارند. پمپ‌های دنده‌ای داخلی نسبت به پمپ‌های دنده‌ای خارجی روی سیال‌های بسیار چسبناک مناسب‌تر هستند و بالعکس.

قوام ترکیب مواد محلول مایع از نظر مواد شیمیایی و جامدات حل نشده است. در بیشتر موارد، پمپ های دنده ای به دلیل سایش و تخریب مجموعه درایو، قادر به پمپاژ محلول با مواد جامد معلق نیستند. محلول های حاوی مواد شیمیایی خورنده باید توسط پمپ هایی با مواد و قطعات طراحی شده برای مقاومت در برابر خوردگی استفاده شوند.

مواد

پمپ ها معمولاً با تعدادی مواد مختلف طراحی می شوند. مواد پایه، که قسمت‌هایی از پمپ را تشکیل می‌دهند که در معرض محیط پمپ شده و محیط بیرون قرار دارند، مهم‌ترین مواردی هستند که باید در نظر گرفته شوند. هنگام انتخاب این مواد باید مشخصات سیال، درجه بندی فشار و عوامل محیطی در نظر گرفته شود

چدن استحکام کششی، دوام و مقاومت سایشی بالایی را مطابق با درجه بندی فشار بالا فراهم می کند.
پلاستیک ها ارزان هستند و مقاومت زیادی در برابر خوردگی و حملات شیمیایی ایجاد می کنند.
فولاد و آلیاژهای فولاد ضد زنگ محافظت در برابر خوردگی شیمیایی و زنگ زدگی را فراهم می کنند و دارای استحکام کششی بالاتری نسبت به پلاستیک هستند که مربوط به درجه فشار بالاتر است.

منابع:

https://www.globalspec.com

سرویس هاومحصولات مشابه

پمپ های DC

پمپ های DC از جریان مستقیم موتور، باتری یا انرژی خورشیدی برای جابجایی مایعاتی مانند اسیدها، مواد شیمیایی، روان کننده ها و روغن و همچنین آب، فاضلاب و آب آشامیدنی استفاده می کنند.

پمپ های دوز یادارویی

پمپ های دوز پمپ های سیال کم حجم با دبی های قابل کنترل هستند که برای تزریق مواد افزودنی به سیستم اختلاط یا پمپاژ استفاده می شوند.

پمپ های محرک مغناطیسی

پمپ های محرک مغناطیسی پمپ های بدون مهر و موم هستند که از یک جفت مغناطیسی کواکسیال برای انتقال گشتاور به پروانه استفاده می کنند. یک موتور الکتریکی استاندارد مجموعه ای از آهنرباهای دائمی را هدایت می کند که بر روی یک حامل یا مجموعه درایو نصب شده اند.

پمپ های پلاستیکی

پمپ های پلاستیکی برای جابجایی سیالاتی طراحی شده اند که باعث خوردگی یا آسیب رساندن به انواع دیگر پمپ ها می شوند. آنها مقاومت شیمیایی گسترده ای را ارائه می دهند و نسبت به پمپ های فلزی کم هزینه تر و سبک تر هستند

پمپ های جابجایی مثبت

پمپ های جابجایی مثبت از نیروی مکانیکی مانند چرخ دنده ها، مثانه ها، پیستون ها، پیستون ها یا دیافراگم ها برای فشار دادن مایع به داخل و خارج پمپ استفاده می کنند.

پمپ های بهداشتی

پمپ های بهداشتی برای انتقال و اندازه گیری محلول ها، دوغاب ها و کلوئیدهای مواد غذایی و کشاورزی در عملیات هایی مانند فرآوری مواد غذایی که نیاز به تمیزی دارند استفاده می شود. چهار نوع اصلی پمپ های بهداشتی وجود دارد: گریز از مرکز، جابجایی مثبت، جت و حمل هوایی.

پمپ های سرنگ تزریق

پمپ های سرنگ تزریق یا خروج فشار بالا و دقت بالایی را برای کاربردهایی مانند کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) فراهم می کند. برای تحویل مقادیر دقیق مایع در فواصل زمانی خاص استفاده می شود.