پمپ دنده ای چیست؟ | پمپ دنده ای چگونه کار می کند؟

2022,07,24

پمپ دنده ای چیست؟ | پمپ دنده ای چگونه کار می کند؟

18 ژانویه 2022 توسط جیگنش صبهادیا

پمپ دنده ای چیست؟

پمپ دنده ای از مش بندی چرخ دنده ها برای پمپاژ سیال با جابجایی مثبت استفاده می کند. آنها یکی از رایج ترینانواع پمپ ها برای کاربردهای برق سیال هیدرولیک هستند. پمپ دنده ای در حدود سال 1600 توسط یوهانس کپلر اختراع شد.

پمپ های دنده ای نیز معمولاً در کارخانه های شیمیایی برای پمپاژ مایعات بسیار چسبناک استفاده می شوند. دو نوع اصلی وجود دارد: پمپ های دنده خارجی که از دو چرخ دنده خارجی استفاده می کنند و پمپ های دنده داخلی که از چرخ دنده های خارجی و داخلی استفاده می کنند.

پمپ های دنده ای پمپ هایی با جابجایی مثبت (یا جابجایی ثابت) هستند، به این معنی که با هر چرخش مقدار ثابتی از سیال را پمپ می کنند. برخی از پمپ های دنده ای برای عملکرد موتور یا پمپ طراحی شده اند.

بیشتر:پمپ چیست و انواع آنها چیست؟

پمپ دنده ای خارجی چیست؟

یک پمپ دنده خارجی از دو چرخ دنده یکسان و به هم پیوسته تشکیل شده است که توسط شفت های جداگانه پشتیبانی می شود. به طور کلی، یک دنده توسط یک موتور هدایت می شود و این چرخ دنده دیگر (دنده بیکار) را به حرکت در می آورد. در برخی موارد، هر دو شفت ممکن است توسط موتور هدایت شوند. شفت ها توسط یاتاقان ها در هر طرف بدنه پشتیبانی می شوند.

همانطور که چرخ دنده ها از مش در سمت ورودی پمپ خارج می شوند، حجم منبسط شده ای ایجاد می کنند. مایع به داخل حفره ها جریان می یابد و با ادامه چرخش چرخ دنده ها در مقابل محفظه پمپ توسط دندانه های چرخ دنده به دام می افتد.
سیال به دام افتاده از ورودی، به تخلیه، در اطراف محفظه منتقل می شود.
همانطور که دندانه های چرخ دنده ها در سمت تخلیه پمپ به هم متصل می شوند، حجم کاهش می یابد و سیال تحت فشار به بیرون خارج می شود.

هیچ مایعی از طریق مرکز، بین چرخ دنده ها به عقب منتقل نمی شود، زیرا آنها در هم قفل هستند. تلرانس های نزدیک بین چرخ دنده ها و محفظه به پمپ اجازه می دهد تا مکش در ورودی ایجاد کند و از نشت مایع از سمت تخلیه جلوگیری کند (اگرچه در مایعات با ویسکوزیته کم احتمال نشتی بیشتر است).

طرح‌های پمپ دنده‌ای خارجی می‌توانند از چرخ‌دنده‌های خار ، مارپیچ یا شاه ماهی استفاده کنند.

بیشتر: Spur Gear چیست؟

پمپ دنده داخلی چیست؟

یک پمپ دنده داخلی بر اساس یک اصل کار می کند، اما دو چرخ دنده به هم پیوسته اندازه های متفاوتی دارند و یکی در داخل دیگری می چرخد. چرخ دنده بزرگتر (روتور) یک چرخ دنده داخلی است، یعنی دارای دندانه های بیرون زده در داخل است.

در داخل این یک چرخ دنده خارجی کوچکتر (دنده بیکار - فقط روتور به حرکت در می آید) خارج از مرکز نصب شده است. این به گونه ای طراحی شده است که با روتور به هم متصل شود تا دندانه های چرخ دنده در یک نقطه درگیر شوند. یک پینیون و بوش که به محفظه پمپ وصل شده است، بیکار را در موقعیت خود نگه می دارد.

یک پارتیشن یا اسپیسر هلالی شکل ثابت، فضای خالی ایجاد شده توسط موقعیت نصب خارج از مرکز idler را پر می کند و به عنوان مهر و موم بین درگاه های ورودی و خروجی عمل می کند.

همانطور که چرخ دنده ها از مش در سمت ورودی پمپ خارج می شوند، حجم منبسط شده ای ایجاد می کنند. مایع به داخل حفره ها جریان می یابد و با ادامه چرخش چرخ دنده ها در مقابل پوشش و پارتیشن پمپ توسط دندانه های چرخ دنده به دام می افتد.
سیال به دام افتاده از ورودی، به تخلیه، در اطراف محفظه منتقل می شود.
همانطور که دندانه های چرخ دنده ها در سمت تخلیه پمپ به هم متصل می شوند، حجم کاهش می یابد و سیال تحت فشار به بیرون خارج می شود.

در طرح های پمپ دنده داخلی فقط از چرخ دنده های خار استفاده می شود.

پمپ دنده ای چگونه کار می کند؟

پمپ های دنده ای از عملکرد چرخ دنده ها یا چرخ دنده ها برای انتقال مایعات استفاده می کنند. عنصر دوار یک آب بندی مایع با محفظه پمپ ایجاد می کند و در ورودی پمپ مکش ایجاد می کند. سیالی که به داخل پمپ کشیده می شود، در حفره های چرخ دنده های چرخان آن محصور شده و به تخلیه منتقل می شود.

پمپ های چرخ دنده با به دام انداختن مایع بین دندانه های دو یا سه چرخ دنده کار می کنند. اغلب، آنها به صورت مغناطیسی هدایت می شوند، به این معنی که از مواد کمتری برای سازگاری شیمیایی بیشتر استفاده می کنند.

این پمپ ها حفره های کوچک زیادی را در هر دور حرکت می دهند، بنابراین تقریباً به اندازه پمپ های دیافراگمی پالس نمی کنند. عیب اصلی پمپ های دنده ای این است که افزایش فشار برگشتی باعث کاهش سرعت جریان می شود.

آنها هنگام پمپاژ در برابر فشار برگشتی پایدار بهترین عملکرد را دارند. از آنجایی که پمپ‌های دنده‌ای با حمل مایع بین دندانه‌های دو یا سه چرخ دنده کار می‌کنند، برای کاربردهایی مناسب هستند که در آن برشی سیال یا آلودگی ذرات ناشی از سایش چرخ دنده نگران‌کننده نیست.

این پمپ ها با کاربردهای فشار بالای سیستم به خوبی کار می کنند و معمولاً برای مصارف انرژی سیال هیدرولیک، به عنوان مثال در تراکتورها و کامیون های حمل زباله، و با سیالات ویسکوزیته سنگین تر، مانند روغن، که تراکم پذیر نیستند، استفاده می شوند.

پمپ های دنده ای دارای جابجایی مثبت واقعی با هر دور چرخش هستند که حجم دقیقی را ارائه می دهند. از آنجایی که هر محفظه سیالی که از محفظه می گذرد کوچک است و تعداد زیادی حباب در واحد زمان از آن عبور می کنند، سرعت جریان تقریباً بدون پالس است.

چرا پمپ های دنده ای را انتخاب کنیم؟

آنها مزایای زیادی را ارائه می دهند، به طور عمده:

برش کم. سرعت طراحی و عملکرد آنها کم است به این معنی که حرکت برش کم است.
خود پرایمینگ . آنها تا 6.5M به صورت خودکار می‌شوند.
برگشت پذیر. با توجه به طراحی آنها، آنها می توانند در هر دو جهت کار کنند، اطمینان حاصل شود که شلنگ ها می توانند خالی شوند و امکان بازیابی کامل هر محصولی وجود دارد. با این حال، شیر تسکین تنها در یک جهت عمل می کند.
کارآمد. مدل ها تا 85 درصد کارایی دارند.
قابل پیش بینی جریان متناسب با سرعت است که نرخ جریان قابل تکرار و قابل پیش بینی را تضمین می کند.
غیر ضربان دار. حرکت چرخشی صاف در دورهای پایین به این معنی است که ضربان ها تجربه نمی شوند، همانطور که در سایر طرح های جابجایی مثبت رایج تر است.
مواد. طرح‌ها کاملاً فلزی هستند به این معنی که واحدها می‌توانند دارای رتبه آتکس (ضد انفجار) باشند، حلال‌های دسته چون قطعات داخلی مانند سایر پمپ‌های جابجایی مثبت لاستیکی نیستند. آنها همچنین می توانند دمای بالای 350 درجه سانتیگراد را تحمل کنند.
دویدن خشک محدود واحدها می توانند برای مدت محدودی خشک شوند، مشروط بر اینکه چرخ دنده ها در یک مایع روان کننده غوطه ور شده باشند.
NPSH پایین نیاز NPSH به دلیل عملکرد کند آنها بسیار کم است. پمپ های دنده داخلی NPSH از 0.5 تا 4 متر بر اساس آب متغیر است، با طرح های خارجی به طور کلی تا 3M.

کاربرد پمپ های دنده ای

پمپ های دنده ای معمولا برای پمپاژ سیالات با ویسکوزیته بالا مانند روغن، رنگ، رزین یا مواد غذایی استفاده می شوند. آنها در هر کاربردی که به دوز دقیق یا خروجی فشار بالا نیاز است ترجیح داده می شوند.

خروجی یک پمپ دنده ای تا حد زیادی تحت تأثیر فشار قرار نمی گیرد، بنابراین در هر شرایطی که منبع تغذیه نامنظم است ترجیح داده می شود.

پتروشیمی ها: قیر خالص یا پر شده، زمین، روغن دیزل، نفت خام، روغن روان کننده و غیره.
مواد شیمیایی: سیلیکات سدیم، اسیدها، پلاستیک ها، مواد شیمیایی مخلوط، ایزوسیانات ها و غیره.
رنگ و جوهر.
رزین و چسب.
خمیر و کاغذ: اسید، صابون، لیمو، مشروب سیاه، کائولن، آهک، لاتکس، لجن و غیره.
غذا: شکلات، کره کاکائو، پرکننده ها، شکر، چربی ها و روغن های گیاهی، ملاس، غذای حیوانی و غیره.

مزایای پمپ دنده ای

استفاده و نگهداری آسان. پمپ دنده ای جمع و جور است و تنها از دو دنده تشکیل شده است، بدنه پمپ و روکش های جلو و عقب. بنابراین در مقایسه با پمپ های دیگر، پمپ دنده ای وزن کمی دارد که برای حمل و نقل روزانه راحت است و نیاز به کار زیادی ندارد. همچنین به دلیل وزن سبک آن، استفاده از پمپ دنده ای راحت تر است و زمانی که محتوای کار یکسان باشد راحت تر است. در عین حال، به دلیل ساختار ساده و اجزای کمتر، تعمیر آن در هنگام بروز مشکل راحت تر است.
هزینه کم. در مقایسه با پمپ های معمولی، پمپ دنده ای وزن کمتری دارد و حمل و نقل آن آسان است که تا حدودی در هزینه های حمل و نقل صرفه جویی می کند. علاوه بر این، پمپ دنده ای به دلیل ساختار ساده و هزینه ساخت پایین تر ارزان تر است. روش نگهداری در آینده ساده است و هزینه تعمیر و نگهداری کم است. بنابراین، به طور کلی، پمپ های دنده ای مقرون به صرفه تر هستند و می توانند به طور موثر در هزینه ها صرفه جویی کنند.
راندمان کاری بالا. در واقع تلفات سیال در پمپ دنده ای کم است. اگرچه مقداری از سیال برای روانکاری هر دو طرف یاتاقان و چرخ دنده استفاده می شود، بدنه پمپ هرگز نمی تواند بدون فاصله نصب شود و در نتیجه راندمان عملکرد پمپ دنده ای 100٪ است. با این حال، پمپ هنوز هم می تواند به خوبی کار کند و می تواند بازدهی 93٪ تا 98٪ را به دست آورد.
نسبت به ویسکوزیته و چگالی سیال حساس نیست. اگر ویسکوزیته یا چگالی سیال تغییر کند، پمپ دنده ای بیش از حد تحت تأثیر قرار نمی گیرد. اگر یک صافی یا یک محدود کننده در کنار درگاه تخلیه قرار داده شود، پمپ دنده ای سیال را از بین آنها عبور می دهد. اگر فیلتر کثیف یا گرفتگی باشد، پمپ دنده ای همچنان جریان ثابتی را حفظ می کند تا زمانی که به حد مکانیکی ضعیف ترین قسمت دستگاه برسد. این امر همچنین باعث می شود که پمپ دنده ای نسبت به آلودگی روغن حساس نباشد و برای استفاده در صنایع پتروشیمی مناسب تر باشد.

معایب پمپ دنده ای

تعمیر پس از سایش آسان نیست. از آنجایی که قطعات پمپ دنده ای به خوبی قابل تعویض نیستند، تعمیر آن پس از سایش آسان نیست. اگرچه فرآیند تعمیر پمپ دنده ای ساده است، اما اگر قطعات فرسوده شوند، تعمیر کل پمپ دنده تقریبا غیرممکن است.
سر و صدای زیاد از آنجایی که پمپ دنده ای دارای ویژگی های عدم تعادل نیروی شعاعی و شریان جریان بزرگ است، صدای بسیار بلندی تولید می کند. اگر در منطقه ای باشد که نیاز به دسی بل برای محیط اطراف وجود دارد، یا اگر در نیمه شب از آن استفاده شود، پمپ دنده ای روی کار یا استراحت دیگران تأثیر می گذارد و باعث ناراحتی می شود. وجود نیروهای شعاعی نامتعادل نیز تا حدی بر عمر مفید یاتاقان ها تأثیر خواهد گذاشت.
جابجایی تنظیم نشده شیار بین دندانه درپوش انتهایی و چرخ دنده تعدادی محفظه کار مهر و موم ثابت را تشکیل می دهد، بنابراین جابجایی پمپ دنده قابل تنظیم نیست و فقط می تواند به عنوان پمپ دوز استفاده شود. اگر بخواهید جابجایی پمپ را افزایش دهید این امکان وجود ندارد.

قبلی

بعد

با ما تماس بگیرید

Author:

Mr. John

E-mail:

john@grhcn.com

Phone/WhatsApp:

+86 13905116886