به چه نوع پمپ‌هایی ، پمپ دنده ای میگویند؟
پمپ‌هایی با جابه جایی مثبت که با چرخ دنده‌های در هم تعبیه شده است را پمپ دنده ای مینامند ! این نوع پمپ‌‌ها به‌طور پیوسته مقدار ثابت و مشخصی از سیالات را پمپاژ شکل دورانی ، جا به جا میکند .
پمپ دنده‌ای مقدار مشخصی از سیالات را با مقدار تکانه و لرزش کمتر نسبت به سرعت چرخ دنده‌های که عمل چرخش سیستم را برعهده دارند ، به حرکت درمی‌آورد .
یک پمپ دنده‌ای چگونه عمل میکند .
یک پمپ دنده‌ای با استفاده از نیرو و چرخش تولید شده از چرخ دنده‌ها نیروی مورد نیاز خود را برای جابه جایی سیالات به کار میبرد . عنصر چرخش ، سیال موجود را در پمپ محدود میکند و باعث ایجاد حالت مکش در دهانه‌ی پمپ میشود .
پمپ با استفاده از نیروی موجود، سیال را درون خود می‌کشد ؛ درون قسمت حفره‌ای که چرخ‌دنده‌ها تعبیه شده است ؛ حبس میشود و سپس پس از اعمال پمپاژ به خروجی منتقل میشوند .
پمپ دنده‌ای در دسته‌ی اصلی خارجی و داخلی تقسیم میشوند !
پمپ دنده‌ای خارجی
این نوع از پمپهای دنده‌ای از دو چرخدنده کاملا یک شکل طراحی و تولید میشود ؛ این دو چرخدنده کاملا به یکدیگر قفل شده و به دست شافت‌های جدا در جای مختص به خود نصب میشوند.
به‌طور معمول یکی از چرخ‌دنده‌ها از طریق نیروی تولید شده‌ی موتور حرکت را شروع میکند و به دنبال آن چرخدنده هرزگرد دیگر هم به حرکت درمی‌آید .
البته بعضی اوقات هر دو شافت با موتورهای جدا حرکت خود را شروع میکند . شافت‌ها هم به بلبرینگ‌هایی که در دو طرف سیستم سوار شده‌اند.
یک پمپ دنده‌ای خارجی چگونه عمل میکند .
همزمان با شروع حرکت چرخ دنده‌ها که داخل پمپ دنده‌ای تعبیه شده سیالات از حالت انبساط درمی‌آید و حجم آن زیادتر می شود. پس از آن سیال وارد حفره پمپ میشود و شروع پمپاژ چرخ‌دنده‌ها درون محفظه پمپ از طریق دندانه‌های چرخدنده حبس میشود .
در قدم بعدی ، مایع درون چرخدنده پس از اعمال تغییرات به سمت خروجی میرود که این بین به دلیل قفل شدن دندانه‌های چرخدنده دوباره دچار انبساط شده و تحت فشار له حرکت خود ادامه می دهند .
به هیچ عنوان حتی مقدار کمی از سیال پس از شروع حرکت به سمت قسمت ورودی باز نخواهد گشت ( از مرکز به ورودی) دلیل این امر هم قفل شدگی چرخ‌دنده‌ها در هم میباشد .
مقدار کم تلرانس بین چرخ دنده ها و محفظه باعث شده میشود که پمپ دنده‌ای بتواند نیروی مکش را در ورودی ایجاد و از به وجود اومدن نشت سیال در قسمت تخلیه ، به وجود آورد. البته که در هر صورت احتمال نشت سیال‌های با درصد ویسکوزیته ی بالا وجود دارد .
پمپ داخل سیستم توانایی جابه جایی مثبت خودمکش دارد که برای دو عمل خالی کردن و پر کردن و خالی کردن استفاده میشود .
از نقاط ضعف پمپ دنده‌ای خارجی احتمال آسیب دیدن آن به دست ذرات بیرونی و معلق در هوا میباشد .
پمپ دنده‌ای داخلی
عملکرد پمپ دنده‌ای داخلی نسبتا مانند پمپ دنده‌ای خارجی می باشد ، البته که یه تفاوت کلی وجود دارد ، دو چرخ دنده‌ها که در هم قفل شده‌اند در اندازه‌های مختلفی طراحی می شود .
روتار که چرخ دنده ی بزرگ است ، نوعی چرخ‌دنده‌ی داخلی است ؛ به این معنا که دندانه‌های آن از داخل به بیرون طراحی شده اند.
درون روتار یک چرخدنده ی کوچک از نوع خارجی تعبیه میشود ( این چرخدنده هرزگرد است که در این پمپ دنده‌ای فقط روتار توانایی حرکت دارد ) این چرخدنده بیرون از مرکز روتار نصب میشود .
طراحی این پمپ دنده‌ای به شکلی است که دندانه های چرخدنده کوچکتر به صورت دوره‌ای و نوبتی در چرخ‌دنده‌ی بزرگ قفل میشود .
یک پینیون و غلاف به محفظه پمپ متصل و چرخدنده هرزگرد را در خود نگه میدارد .
یک قسمت هلالی شکل ( ماه شکل ) به طور جای خالی ایجاد شده که آن را هرزگرد پر میکند و نقش یک درزگیر بین ورودی و خروجی پمپ دنده‌ای را ایفا میکند .
یک پمپ دنده‌ای داخلی چگونه عمل میکند
همزمان با به حرکت درآوردن چرخ دنده ، با نیروی مکش سیال به درون محفظه پمپ کشیده میشود و همانند پمپ دنده‌ای خارجی توسط چرخدنده حبس میشود .
سیال به درون حفره های پمپ ریخته میشود و چرخ دنده ها همچنان به چرخش خود ادامه میدهند ؛ سپس سیال محبوس شده از سمت ورودی حرکت را شروع کرده و درون همان محفظه پمپاژ سیال اعمال میشود و دندانه‌های چرخ دنده‌ها در هم قفل میشود و سیال منبسط میشود ؛ در آخر سیال از خروجی ، خارج میشود .
پمپ دنده‌ای در دسته‌ی اصلی خارجی و داخلی تقسیم میشوند !
پمپ دنده‌ای خارجی
این نوع از پمپهای دنده‌ای از دو چرخدنده کاملا یک شکل طراحی و تولید میشود ؛ این دو چرخدنده کاملا به یکدیگر قفل شده و به دست شافت‌های جدا در جای مختص به خود نصب میشوند.
به‌طور معمول یکی از چرخ‌دنده‌ها از طریق نیروی تولید شده‌ی موتور حرکت را شروع میکند و به دنبال آن چرخدنده هرزگرد دیگر هم به حرکت درمی‌آید .
البته بعضی اوقات هر دو شافت با موتورهای جدا حرکت خود را شروع میکند . شافت‌ها هم به بلبرینگ‌هایی که در دو طرف سیستم سوار شده‌اند.
یک پمپ دنده‌ای خارجی چگونه عمل میکند .
همزمان با شروع حرکت چرخ دنده‌ها که داخل پمپ دنده‌ای تعبیه شده سیالات از حالت انبساط درمی‌آید و حجم آن زیادتر می شود. پس از آن سیال وارد حفره پمپ میشود و شروع پمپاژ چرخ‌دنده‌ها درون محفظه پمپ از طریق دندانه‌های چرخدنده حبس میشود .
در قدم بعدی ، مایع درون چرخدنده پس از اعمال تغییرات به سمت خروجی میرود که این بین به دلیل قفل شدن دندانه‌های چرخدنده دوباره دچار انبساط شده و تحت فشار له حرکت خود ادامه می دهند .
به هیچ عنوان حتی مقدار کمی از سیال پس از شروع حرکت به سمت قسمت ورودی باز نخواهد گشت ( از مرکز به ورودی) دلیل این امر هم قفل شدگی چرخ‌دنده‌ها در هم میباشد .
مقدار کم تلرانس بین چرخ دنده ها و محفظه باعث شده میشود که پمپ دنده‌ای بتواند نیروی مکش را در ورودی ایجاد و از به وجود اومدن نشت سیال در قسمت تخلیه ، به وجود آورد. البته که در هر صورت احتمال نشت سیال‌های با درصد ویسکوزیته ی بالا وجود دارد .
پمپ داخل سیستم توانایی جابه جایی مثبت خودمکش دارد که برای دو عمل خالی کردن و پر کردن و خالی کردن استفاده میشود .
از نقاط ضعف پمپ دنده‌ای خارجی احتمال آسیب دیدن آن به دست ذرات بیرونی و معلق در هوا میباشد .
پمپ دنده‌ای داخلی
عملکرد پمپ دنده‌ای داخلی نسبتا مانند پمپ دنده‌ای خارجی می باشد ، البته که یه تفاوت کلی وجود دارد ، دو چرخ دنده‌ها که در هم قفل شده‌اند در اندازه‌های مختلفی طراحی می شود .
روتار که چرخ دنده ی بزرگ است ، نوعی چرخ‌دنده‌ی داخلی است ؛ به این معنا که دندانه‌های آن از داخل به بیرون طراحی شده اند.
درون روتار یک چرخدنده ی کوچک از نوع خارجی تعبیه میشود ( این چرخدنده هرزگرد است که در این پمپ دنده‌ای فقط روتار توانایی حرکت دارد ) این چرخدنده بیرون از مرکز روتار نصب میشود .
طراحی این پمپ دنده‌ای به شکلی است که دندانه های چرخدنده کوچکتر به صورت دوره‌ای و نوبتی در چرخ‌دنده‌ی بزرگ قفل میشود .
یک پینیون و غلاف به محفظه پمپ متصل و چرخدنده هرزگرد را در خود نگه میدارد .
یک قسمت هلالی شکل ( ماه شکل ) به طور جای خالی ایجاد شده که آن را هرزگرد پر میکند و نقش یک درزگیر بین ورودی و خروجی پمپ دنده‌ای را ایفا میکند .
یک پمپ دنده‌ای داخلی چگونه عمل میکند
همزمان با به حرکت درآوردن چرخ دنده ، با نیروی مکش سیال به درون محفظه پمپ کشیده میشود و همانند پمپ دنده‌ای خارجی توسط چرخدنده حبس میشود .
سیال به درون حفره های پمپ ریخته میشود و چرخ دنده ها همچنان به چرخش خود ادامه میدهند ؛ سپس سیال محبوس شده از سمت ورودی حرکت را شروع کرده و درون همان محفظه پمپاژ سیال اعمال میشود و دندانه‌های چرخ دنده‌ها در هم قفل میشود و سیال منبسط میشود ؛ در آخر سیال از خروجی ، خارج میشود .
ویدئو طرز کار پمپ دنده ای
[aparat id=’EfAyo’]
مشخصات فیزیکی پمپ دنده‌ای
همانطور که میدانید مقدار خروجی دستگاه با سرعت چرخش چرخدنده رابطه ی مستقیم دارد و همین اصلی باعث شده است که از پمپ دنده‌ای بیشتر برای اندازه گیری و ترکیب سیالات استفاده شود . البته از این پمپ‌‌ها برای انتقال موادی که ویژگی های خورندگی یا خطر آتش‌زایی دارند هم استفاده میشود .
با اینکه پمپ دنده‌ای از مواد های اولیه مانند آهن و فولاد ضد زنگ ساخته میشود ولی امروزه با استفاده از آلیاژ ها امکان استفاده از این پمپ‌‌ها برای پمپاژ سیالات اسیدی مانند اسید سولفوریک ، سدیم هیپوکلریت ، فریک کلرید و سدیم هیدروکسید هم استفاده شود.
از پمپ دنده‌ای در تجهیزات هیدرولیکی نیز استفاده میشود ، بیشتر در زمینه های وسایل نقلیه ، باسکول‌ها و تجهیزات سیار کشت و برداشت استفاده میشود . با برعکس کردن جهت حرکت پمپ دنده ای با استفاده از روغنی که از جای دیگری از سیستم پمپاژ می شود می توان یک موتور هیدرولیک ایجاد کرد.
وسایلی مانند تراکتور ها به پمپ دنده‌ای خارجی وابسته هستن!
امتیازات پمپ دنده‌ای
پمپ دنده‌ای طراحی کوچک و ساده‌ای دارند ؛ هر چند این نوع از پمپ‌‌ها نمیتوانند با پمپهای اصطکاکی یا سانتریفیوژی به رقابت بپردازند ؛ اما فشاری که پمپ دنده‌ای تولید میکند نسبتا از پمپهای پره‌ای و گوشواره‌ای بیشتر است .
از پمپ دنده‌ای بیشتر برای پمپاژ روغن و دیگر سیالات با درصد ویسکوزیته بالا به کار برده میشود .
پمپ دنده‌ای خارجی توانایی تحمیل فشار بیشتر را دارد و به مراتب جریان بالاتری را نیز ایجاد میکند ؛ این امر به دلیل شافت‌های قوی‌تر و تلرانس نزدیک‌تر می باشد .
البته پمپ دنده‌ای داخلی قدرت مکش نسبتا بیشتری دارد و در پمپاژ سیالات درصد ویسکوزیته بالا مناست بر می باشند .
هر دوی این پمپ دنده‌ای ها ، شرایط تعمیر و نگهداری آسانی را دارند .
برندهای قابل عرضه پمپ دنده ای
مزایای پمپ دنده ای
1. پمپ دنده ای داخلی فقط دو عضو محرک دارد
2. خروجی یکنواختو بدون نوسانی دارد
3. بسیار مناسب برای سیال با ویسکوزیته(لزجت) بالا می باشد
4. عملکرد عالی پمپ دنده ای داخلی در هر دو جهت
5. به NPSH کمی نیازمند است
6. پمپ دنده ای داخلی تعمیر و نگهداری ساده ای دارد
7. طراحی قابل انعطافی با توجه به نیاز مشتری دارد
8. ثابت و تخلیه بدون در نظر گرفتن شرایط فشار
9. پمپ دنده ای داخلی را میتوان به گونه ای ساخت که سیال را در یک جهت پمپ کرده در صورتیکه قطعه دورانی به هردو سمت چرخش دوران کند
10. خود مکشی دارد
11. می تواند به مدت کوتاهی خشک کار کند
معایب پمپ دنده ای
1. پمپ دنده ای داخلی محدودیت فشار متوسط دارد
2. معمولا نیاز به مدیریت بر روی سرعت دورانی دارد
3. بار زیادی بر روی شفت ایجاد می کند
4. پمپ دنده ای داخلی سرعت عملکرد بالایی ندارد
موارد استفاده پمپ های دنده ای داخلی
معمولا از پمپ های دنده ای داخلی در موارد زیر استفاده می کنند که این نشان از محدودیت استفاده از پمپ در موارد زیر نیست:
1. پمپ دنده ای داخلی در عین حال که جهت پمپ کردن سیالات رقیق مانند حلال ها، روغن ها و… کاربرد دارد، برای سیالات غلیظی چون آسفالت، شکلات و قیر نیز استفاده می شود
2. در ماشین آلات راهسازی مانند پمپ فرمان و پمپ هیدرولیک کاربرد دارد
3. انواع روغن ها و روغن داغ، روانکارهای صنعتی، سوخت (گاز مایع، بنزین، گازوئیل، مازوت، نفت سیاه و…(
4. برای پمپاژ رزین ها و پلیمر میتوان از پمپ دنده ای داخلی استفاده نمود
5. الکل ها و حلال ها
6. فوم پلی يورتان (ایزوسیانات و پلیول)
7. مواد غذایی مانند شکلات، کره بادام زمینی، رنگ ، جوهر، رنگ دانه ها
8. صابون و سورفاکتانت ها
9. گلیکول
10. پمپ دنده ای داخلی برای پمپاژ رنگ، جوهر و رنگدانه ها(Pigments)
جنس ساختاری پمپ دنده ای داخلی
1. بدنه (سر، پوسته، براکت): چدن، فولاد، فولاد ضدزنگ، آلیاژ 20، و آلیاژهای بالاتر
2. چرخدنده ها: چدن، فولاد، فولاد ضدزنگ، آلیاژ 20، و آلیاژهای بالاتر
3. بوش: گرافیت کربن، برنز، کاربید سیلیسیم، کاربید تنگستن، سرامیک، colomony، و دیگر مواد
4. شافت: فولاد آلیاژی، استنلس استیل
5. آب بنده شافت: اب بندی مکانیکی جزء، اب بندی مکانیکی کارتریج استاندارد، اب بندی مانع گاز، پمپ های محور مغناطیسی
