در دنیای صنعتی، پمپ‌ها و همچنین پمپ دنده ای یکی از تجهیزات بسیار پرکاربرد در انواع صنایع مختلف هستند. این دستگاه جهت انتقال سیالات متفاوت مورد استفاده قرار می‌گیرند. و با توجه به نوع سیال و شرایط کار به گروههای مختلفی تقسیم می‌شوند.
البته هر نوع از این پمپ‌ها دارای مشخصات و مزایای مخصوصی هستند. از انواع مختلف این دستگاه‌ها، پمپ دنده ای را می‌توان نام برد، که برای پمپاژ نمودن سیالات با ویسکوزیته بالا مانند روغن مناسب هستند. در این مطلب قصد داریم پمپ دنده ای یا پمپ غلیظ کش را بررسی کنیم.
برندهای پمپ دنده ای
شرکت‌های زیادی در زمینه تولید انواع دستگاه‌های صنعتی مانند پمپ دنده‌ای یا پمپ غلیظ کش فعالیت دارند. از آن جمله می‌توان برندهای ایرانی KRACHT، کوپار (Kupar)، مس (MAS)، Oberdorfer، پارکر (Parker)، RICKMEIER، روتوس (ROTOS)، سیگما (SIGMA)، استیمل (Steimel)، آلبین (Albin)، هیدرولیک، وایکینگ (Viking Pump) و …. نام برد.
پمپ دنده ای چیست ؟
پمپ دنده ای (Gear Pump) که با عنوان پمپ غلیظ کش نیز شناخته می‌شود و جهت منتقل نمودن و افزایش فشار مایعات غلیظ مورد استفاده قرار می‌گیرد. علت نامگذاری این پمپ، به دلیل طراحی بخش دوار آن که به صورت چرخ دنده بوده، است. این دستگاه قابلیت پمپاژ و انتقال سیالات با ویسکوزیته بالا را دارند، به همین دلیل بدان پمپ غلیظ کش گفته می‌شود. این نوع پمپ در زمان پمپاژ، یک جریان صاف و یکنواخت را با توجه به سرعت چرخش دنده‌های خود فراهم می‌سازد. پمپ دنده ای به کمک چرخش دنده‌های خود، در بخش ورودی حالت مکش ایجاد می‌کند. در نتیجه سیال به درون پمپ کشیده می‌شود و درون حفره دنده‌های دستگاه می‌ماند و سپس به لوله خروجی و بخش تخلیه مایعات منتقل می‌شود. پمپ غلیظ کش در دو جهت امکان چرخش دارند. بنابراین برای تغییر ورودی و خروجی پمپ می‌توان فقط جهت چرخش را تعویض نمود. با این کار به راحتی و بدون تعویض اتصالات، می‌توان مخزن را پر و خالی نمود. پمپ های دنده‌ای در دور پایین کارایی و بازده خوبی دارند، چون در مسیر سیال شیر تنظیم وجود ندارد. بنابراین نیازی به افزایش دور، جهت غلبه بر اصطحکاک را ندارد.
کاربرد پمپ های دنده ای
کاربرد پمپهای غلیظ کش برای پمپاژ انواع سیال‌های غلیظ مانند چسب، شکلات، قیر و آسفالت و سیالات رقیق مانند آب، انواع روغن و حلال‌ها قابل کاربرد است. از این نوع پمپ برای روغن کاری کردن انواع مختلف سیستم‌ها، انتقال سوخت، خمیر و مایعات استفاده می‌شود. اما بیشتر در سیستم‌های هیدرولیک و ماشین ابزارها کاربرد دارد. پمپ های دنده ای جهت انتقال انواع سوخت از جمله گاز مایع، بنزین، گازوئیل، مازوت، نفت سیاه و…، روانکار صنعتی و انواع روغن داغ در سیستم‌های گوناگون به کار می‌رود. و همچنین برای انتقال مایعات چسبنده، الکل و مواد پلیمری نیز می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد. در صنایع و کارخانه‌های مختلف مثل کارخانه شکلات سازی، صابون سازی و… می‌توان از پمپهای غلیظ کش بهره گرفت.
مشخصات فنی پمپ های غلیظ کش
پمپهای غلیظ کش در اندازه 3/8 الی 8 اینچ ساخته می‌شوند. اما اندازه قسمت ورودی و خروجی در این نوع پمپ‌ها با هم برابر هستند. نوع اتصال ورودی و خروجی در این مدل پمپ به دو صورت رزوه‌ای ماده و یا فلنجی قابل طراحی است. این دستگاه قادر است سیالات غلیظ تا ۵۰۰۰۰ سانتی پویز را با دمایی بین 20 تا 180 درجه سانتی گراد را پمپاژ نماید. در موقعیت‌هایی که دمای سیال با کم شدن دما غلیظ می‌شود و حرکت کندی دارد، می‌توان از پمپ دنده ای ژاکت‌دار استفاده نمود. پمپ غلیظ کش ژاکت دار دارای دو لایه است و در لایه میانی، جهت بالا بردن دمای سیال، از آب داغ، بخار و روغن داغ استفاده می‌شود. فشار کاری این پمپ‌ها بین ۲ تا ۲۵ مرتبه در بخش خروجی پمپاژ می‌شود.
انواع پمپ دنده ای
در حالت کلی این پمپ در دو نوع مختلف، پمپ دنده ای خارجی و پمپ دنده ای داخلی طراحی و در بازار یافت می‌شود. هر یک از این دو نوع پمپ دنده ای ویژگی و کاربردهای منحصر به فردی دارد، که ملزم به استفاده در جایگاه خود است. در ادامه مطلب در مورد مشخصات، مزایا و معایب هر کدام صحبت خواهیم نمود:
پمپ دنده ای خارجی
پمپ دنده ای خارجی (External Gear Pump) دارای دو چرخ دنده یکپارچه و متصل به هم است. نوع چرخ دنده ای این مدل به شکل خورشیدی یا هلیکال است. به همین دلیل به آن پمپ دنده خورشیدی نیز میگویند. هر چرخ دنده با شفت مستقلی پشتیبانی می‌شود. عملکرد پمپ دنده ای خارجی به این شکل است که موتور یکی از دنده‌ها را به حرکت در می‌آورد، (محرک) و بعد این دنده باعث حرکت و چرخش دنده دیگر (متحرک) می‌شود. البته در بعضی مدل‌ها، هر دو شفت با استفاده از موتورهای مستقل به حرکت در می‌آیند. نحوه کار این دستگاه به این صورت است که دنده‌های سمت ورودی پمپ سیال را به داخل دستگاه مکش می‌کنند. با این کار حجم زیادی از مایع به درون حفره‌ها ورود می‌نمایند. بعد از این روال مایع توسط دندانه‌های چرخ دنده جذب می‌شود. سپس مایع ورودی به لوله تخلیه تعبیه شده در اطراف کیسینگ پمپ انتقال داده می‌شود. و توسط چرخ دنده‌ها موجود در بخش تخلیه، به بیرون پمپاژ می‌شود. طراحی دنده‌های مدل خارجی به اشکال مختلف، ساده و صاف، هلیکال یا جناغی است. این پمپ‌ها دور بالایی در مقایسه با پمپ دنده داخلی دارند و جهت انتقال مایعات با ویسکوزیته پایین بسیار مناسب است. دور پمپ دنده خارجی می‌تواند بین 100 تا 3000 دور طراحی شود. ویسکوزیته سیال در این مدل پمپ‌ها از 100 تا 25000 سانتی پویز متغیر است. فشار سیال خروجی نیز می‌تواند تا ۲۵ بار افزایش بیابد. مسیر ورودی و خروجی در پمپهای غلیظ کش خارجی در یک راستا است.
مزایای پمپ های دنده ای خارجی
- دارای سرعت عملکرد بالا
- فشار بالا در انتقال مایعات
- کارکرد آرام و بی صدا
- دور پمپاژ بالا
- ورود توان بسیار کم بر روی شفت
- مناسب برای مایعات با ویسکوزیته پایین
- این وسیله قابلیت طراحی و ساخت با مواد گوناگون بسیار
- با حساسیت کم در مقابل گرد و غبار
معایب پمپ غلیظ کش خارجی
- در مدل بوش داخل سیال، یاتاقان‌ها درون سیال قرار می‌گیرند.
- نباید درون سیالات، ذرات جامد و ساینده باشد. چون سبب خوردگی چرخ دنده‌ها می‌شود.
- لقی بسیار کمی دارد که برای ساخت سخت است.
کاربرد پمپ های دنده ای خارجی
- جهت انتقال انواع روغن، روانکار صنعتی، سوخت‌ها، مانند گاز مایع، بنزین، گازوئیل، مازوت، نفت سیاه و…
- جهت پمپاژ افزودنی‌های شیمیایی
- مخلوط و ترکیب شیمیایی (پمپ دو محور)
- انواع روغن‌های هیدرولیک و روانکارهای صنعتی
- استفاده برای اسیدها و بازها (از جنس استیل ضد زنگ و یا ساخت و ساز کامپوزیت)
- در انتقال مایعات با حجم کم بسیار پر کاربرد است.
فروشگاه شهر پمپ به غیر از انواع پمپ دنده ای محصولات دیگری همچون پمپ ضد اسید، پمپ استخر، پمپ لجن کش و… هم می‌فروشد. برای سفارش این محصولات به صفحه‌های مربوطه مراجعه کنید .
پمپ دنده ای داخلی
پمپ دنده ای داخلی (Internal Gear Pump) به دلیل ظاهر و نحوه قرار گرفتن دنده‌ها، پمپ ماه و ستاره نیز نامیده می‌شود. عملکرد این مدل بسیار شبیه پمپ دنده ای خارجی است. پمپ غلیظ کش داخلی شامل دو چرخ دنده که سایز متفاوت داشته و به یکدیگر متصل هستند و یکی درون دیگری چرخش دارد. چرخ دنده کوچک‌تر به گونه‌ای طراحی شده است تا به چرخ دنده بزرگ‌تر (روتور) متصل و در یک نقطه با هم تلاقی داشته باشد. این دو چرخ دنده موظف هستند تا جریان یکنواخت و بدون پالسی را ایجاد نمایند. به همین دلیل، سرعت کارکرد این مدل پمپ غلیظ کش پایین است. پمپ دنده‌ای داخلی قادر است سیالات غلیظ‌تر حتی تا ویسکوزیته ۵۰۰۰۰ سانتی پویز را پمپاژ کند. پمپهای غلیظ کش داخلی از نظر سرعت می‌توانند به صورت ماکسیمم تا ۱۵۰۰ دور در دقیقه عملکرد داشته باشد. طراحی دنده‌ها در این نوع پمپ غلیظ کش فقط به صورت ساده قرار دارد. ورودی و خروجی پمپ های دنده داخلی متفاوت از نوع پمپهای خارجی است. در پمپ های دنده‌ای خارجی، ورودی و خروجی در یک راستا هستند. اما در چرخ دنده داخلی، ورودی در کنار و خروجی در بالای پمپ قرار دارد.
مزایای پمپ دنده ای داخلی
- وجود تنها دو عضو محرک
- دارای خروجی یکنواخت و بدون نوسان
- برای استفاده در انتقال سیال با ویسکوزیته (لزجت) بالا بسیار مناسب است
- دارا بودن عملکرد بسیار خوب در هر دو جهت
- نیاز به NPSH کم
- نیاز به تعمیر و نگهداری ساده
- با طراحی منعطف جهت رفع نیاز مشتری
- به راحتی و بدون شرایط فشار خاصی، می‌تواند مواد را ثابت و تخلیه نمایند
- دارای قابلیت پمپاژ سیال در یک جهت، با وجود چرخش قطعه دورانی به هر دو سمت
- دارای خود مکشی است
- قادر به کار کردن به صورت خشک در مدت زمان کوتاه
معایب پمپ غلیظ کش داخلی
- دارای محدودیت فشار متوسط
- نیازمند کنترل سرعت دورانی
- ایجاد بار زیاد بر روی شفت
- این مدل برخلاف نمونه خارجی سرعت عملکرد بالایی ندارد
کاربرد پمپ غلیظ کش داخلی
- مناسب برای پمپاژ سیالات رقیق مثل حلال‌ها، الکل‌ها، روغن‌ها و…
- قابل استفاده برای سیالات غلیظ مانند آسفالت، شکلات و قیر
- می‌توان در ماشین آلات راه‌سازی مثل پمپ فرمان و پمپ هیدرولیک مورد استفاده باشد.
- جهت انتقال انواع سوخت از جمله گاز مایع، بنزین، گازوئیل، مازوت، نفت سیاه و…، روانکار صنعتی و انواع روغن داغ
- انتقال موادی چون رزین‌ها و پلیمر و فوم پلی يورتان (ایزوسیانات و پلیول)
- قابلیت استفاده در مواد غذایی از جمله شکلات، کره بادام زمینی، رنگ، رنگ دانه‌ها (Pigments)
- قابل کاربرد در پمپاژ صابون و سورفاکتانت‌ها و گلیکول
تفاوت پمپ دنده داخلی و خارجی
در ادامه دو پمپ دنده داخلی و خارجی را با یکدیگر مقایسه خواهیم کرد:
- پمپ دنده داخلی توانایی انتقال سیالات با ویسکوزیته بالا را داراست.
- سر و صدای پمپ دنده خارجی کم‌تر از پمپ دنده داخلی است.
- در سای های ورودی و خروجی یکسان انواع این دستگاه، پمپهای خارجی بزرگ‌تر بوده و فضای اشغالی بیش‌تری دارند.
- پمپهای غلیظ کش داخلی در قسمت خروجی جریانی با یکنواختی بیش‌تری در مقابل مدل خارجی دارند.
- پمپ دنده خارجی را می‌توان به صورت موتور راست گرد و موتور چپ گرد مورد استفاده قرار داد. اما در مقابل پمپ دنده داخلی را فقط می‌توان با موتورهای استاندارد با دور خلاف جهت چرخش عقربه ساعت، مورد استفاده قرار داد.
- به دلیل اینکه پمپ های دنده داخلی نسبت به پمپ های دنده خارجی در دورهای پایین‌تر کاربرد دارند، بنابراین طول عمر بالاتری دارند.
- پمپ های دنده خارجی را می‌توان در مصارف هیدرولیکی مورد کاربرد در وسایل نقلیه، ماشین آلات مختص بلند نمودن اجسام و تجهیزات کارخانه، مورد استفاده قرار داد.
تعمیر پمپ دنده ای
بیشتر ماشین آلات صنعتی و از جمله پمپ دنده ای باید به صورت منظم سرویس شوند. چرخ دنده‌ها باید به صورت مرتب روغنکاری شوند و اصلا نباید به مدت طولانی خشک باشند. نگهداری نادرست از این دستگاه سبب می‌شود دچار استهلاک شود. اما با رعایت و انجام کارهای ایمنی و احتیاطی، باز امکان دارد دنده‌ها و بلبرینگ‌های پمپ در زمان چرخش، ساییده شوند و نیاز به تعمیر داشته باشند. یافتن قطعات اصلی، تجهیزات کافی و وجود یک تعمیر کار ماهر از مواد ضروری جهت تعمیر همه پمپ‌ها است. این موارد به عملکرد و کارایی درست پمپ دنده و همچنین عمر و دوام این دستگاه کمک زیادی خواهد نمود.
کلام آخر
از پمپ های دنده ای یا پمپ غلیظ کش جهت انتقال مواد و مایعات متفاوت با حجم زیاد و غلظت بالا، در سرعت و قدرت بالا استفاده می‌شود. به طور میانگین انتقال مایعات با این دستگاه در محدوده دمایی ۲۰ تا ۱۸۰ درجه سانتی گراد است. البته این دما در انواع پمپ های دنده ای با کارایی‌های متفاوت، متغیر خواهد بود. پمپهای غلیظ کش جزو تجهیزات پرکاربرد در تولیدات صنعتی است و در صنایع و کارخانه های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.