لوب پمپ
پمپ گوشواره ای یا لوب پمپ چیست؟
لوب پمپ یا پمپ گوشواره‌ای یکی از انواع پمپهای جابجایی مثبت است که برای انتقال سیالات مختلف، به‌ویژه سیالات غلیظ و سنگین، در صنایع گوناگون مورد استفاده قرار می‌گیرد. در ساختار این پمپ، دو لوب (یا گوشواره) وجود دارد که بدون تماس مستقیم با یکدیگر و در خلاف جهت هم می‌چرخند. این طراحی خاص باعث میشود سیال به‌آرامی، یکنواخت و بدون آسیب یا نوسان فشاری جابجا شود. پمپ گوشواره‌ای به دلیل عملکرد بهداشتی، انتخابی ایده‌آل برای صنایعی است که نیاز به انتقال دقیق و بدون ضربه سیال دارند.
انواع لوب پمپ
ساختار داخلی و نحوه عملکرد لوب پمپ
لوب پمپ‌ها بسته به نوع طراحی، از یک، دو، سه یا چند لوب تشکیل شدهاند. هر لوب روی یک روتور نصب شده که مستقیماً به یک چرخ‌دنده متصل است. این چرخ‌دنده‌ها به‌گونه‌ای طراحی شدهاند که روتورها را به‌صورت هماهنگ و در خلاف جهت یکدیگر به گردش درآورند، بدون آن‌که بین آن‌ها تماسی وجود داشته باشد. چرخ‌دنده‌ها و یاتاقان‌ها در محفظه‌ای جداگانه قرار دارند و با روغن مخصوص روان‌کاری می‌شوند. این طراحی باعث میشود سیال هیچ‌گونه تماسی با قطعات متحرک نداشته باشد، که در نتیجه خطر آلودگی و سایش به‌حداقل می‌رسد.
در این پمپ، سیال هنگام ورود به محفظه، در دو سمت بین لوب‌ها و دیواره به دام می‌افتد و با چرخش روتورها به سمت خروجی هدایت میشود. به دلیل نبود تماس میان روتورها و محفظه، اصطکاک و استهلاک مکانیکی تقریباً به صفر می‌رسد. نکته مهم دیگر، محل قرارگیری بلبرینگ‌ها در بیرون از محفظه سیال است؛ این طراحی، اگرچه به افزایش بهداشت کمک میکند، اما به دلیل طول بلند شفت، فشار کاری این پمپ‌ها را محدود می‌سازد. پمپهای لوب معمولاً در مدلهای دو، سه یا چهار لوب طراحی می‌شوند و انتخاب نوع روتور بسته به نوع سیال (گران‌روی بالا، وجود ذرات جامد و…) متفاوت است. روتورهای تک‌لوب نیز برای کاربردهای خاص مانند سیالات غلیظ و حاوی ذرات بزرگ استفاده می‌شوند.
اجزای لوب پمپ
اگرچه طراحی و شکل روتورها در مدلهای مختلف لوب پمپ ممکن است متفاوت باشد، اما ساختار کلی و اجزای اصلی در همه آن‌ها تقریباً یکسان است. در ادامه با قطعات اصلی یک پمپ گوشواره‌ای آشنا می‌شویم:
- روتور یا لوب (Lobe): قطعه‌ای چرخان با طراحی دو، سه یا چهار گوشواره‌ای که سیال را از ورودی به خروجی منتقل میکند. شکل روتور با نوع سیال و کاربرد پمپ رابطه مستقیم دارد.
- شفت (Shaft): محور چرخش روتورها که توان را از موتور به لوب منتقل میکند.
- مکانیکال سیل / واشر آب‌بندی: جلوگیری از نشت سیال و حفظ فشار سیستم.
- شیم و بوش: برای تنظیم لقی‌ها و جلوگیری از تماس ناخواسته قطعات.
- چرخ‌دنده‌ها (Timing Gears): هماهنگی چرخش بین دو روتور را بدون تماس مستقیم برقرار می‌کنند.
- جعبه دنده یا محفظه شفت و چرخ‌دنده‌ها (Gearbox): محل قرارگیری دنده‌ها و یاتاقان‌ها، معمولاً حاوی روغن روانکار.
- یاتاقان‌ها (Bearings): پشتیبانی از چرخش نرم شفت‌ها و تحمل بار محوری.
- محفظه اصلی (Casing): بدنه‌ی پمپ که مسیر حرکت سیال را شکل می‌دهد، اغلب از استنلس استیل ساخته میشود.
- درپوش یا نشت‌بند: برای بستن و آب‌بندی بخش انتهایی محفظه پمپ استفاده میشود.
کاربرد پمپ گوشواره ای
- صنایع غذایی: برای پمپاژ موادی مانند رب، مربا، ماست، عسل، پالپ میوه، دوغ، سس، و روغن‌های خوراکی
- صنایع آرایشی و بهداشتی: انتقال کرم، ژل، خمیر دندان، لوسیون، شامپو و صابون مایع
- صنایع دارویی: مناسب برای شربت، سرم، پماد و ژل‌های دارویی با انتقال کاملاً بهداشتی
- صنایع شیمیایی: پمپاژ رزین، پلیمر، اسید، باز، حلال، مواد شوینده و امولسیون‌ها
- سیالات صنعتی: مانند روغن، گریس، مایعات غلیظ صنعتی، مواد پوششی و دوغاب
معیارهای انتخاب و مشخصات فنی لوب پمپ‌ها
انتخاب یک لوب پمپ مناسب به عوامل متعددی وابسته است که شناخت درست آن‌ها، از آسیب به تجهیزات و کاهش راندمان جلوگیری میکند. در ادامه مهم‌ترین معیارهای مهندسی برای انتخاب این پمپ‌ها آورده شده است:
۱. دبی و نوع سیال لوب پمپ
دبی میزان حجمی از سیال است که در واحد زمان میخواهیم منتقل شود. میزان دبی باید به دقت محاسبه شود. در پمپ هایی که دبی کمتر از مقدار موردنیاز باشد انتقال کامل انجام نمیشود و اگر دبی بیش ز حد نیاز باشد راندمان کار کاهش پیدا میکند. لوب پمپ‌ها معمولاً تا حدود ۱۰۰ متر مکعب بر ساعت ظرفیت دبی دارند و می‌توانند مایعاتی با ویسکوزیته بین ۱ تا ۱,۰۰۰,۰۰۰ سانتی‌پوآز را پمپاژ کنند.
۲. هد و فشار کاری
فشار خروجی یا هد پمپ باید متناسب با نیاز سیستم و در محدوده مجاز عملکرد پمپ باشد. فشار کاری در لوب پمپ‌ها معمولاً بین ۸ تا ۲۰ بار (اتمسفر) است.
3.جنس لوب پمپ
جنس اجزای مختلف لوب پمپ بسته به نوع سیال، فشار کاری و کاربرد صنعتی یا بهداشتی انتخاب میشود.
اجزای در تماس با سیال:
- روتور (لوب) و شفت: معمولاً از استنلس استیل 316 یا 316L ساخته می‌شوند. در برخی موارد از مواد پلیمری مثل PTFE، NBR یا EPDM برای سیالات خاص استفاده میشود.
- محفظه پمپ: اغلب از استیل ضدزنگ 316 برای مقاومت در برابر خوردگی و رعایت اصول بهداشتی.
اجزای خارج از مسیر سیال:
- گیربکس و پوسته: معمولاً از چدن، فولاد یا آلومینیوم ساخته می‌شوند.
- چرخ‌دنده‌ها: از فولاد سخت‌کاری‌شده یا استنلس استیل مقاوم به سایش هستند.
- روتور یا لوب (Lobe): قطعه‌ای چرخان با طراحی دو، سه یا چهار گوشواره‌ای که سیال را از ورودی به خروجی منتقل میکند. شکل روتور با نوع سیال و کاربرد پمپ رابطه مستقیم دارد.
- شفت (Shaft): محور چرخش روتورها که توان را از موتور به لوب منتقل میکند.
- مکانیکال سیل / واشر آب‌بندی: جلوگیری از نشت سیال و حفظ فشار سیستم.
- شیم و بوش: برای تنظیم لقی‌ها و جلوگیری از تماس ناخواسته قطعات.
نکات نصب، نگهداری و عیب‌یابی پمپ گوشواره ای
| نکته کلیدی | توضیحات |
|---|---|
| تراز بودن اجزا | هم‌راستا بودن الکتروموتور، گیربکس و شفت از سایش و خرابی جلوگیری میکند. |
| نزدیکی به مخزن و مجرای تخلیه | نصب پمپ نزدیک منبع سیال و محل تخلیه باعث بهبود مکش و تسهیل شست‌وشو میشود. |
| اجتناب از اتصالات زاویه‌دار نزدیک پمپ | استفاده از زانو در نزدیکی ورودی و خروجی باعث افت فشار میشود. |
| پیش‌گرمایش یا پیش‌سردسازی | در صورت تفاوت دمای سیال و محیط، ابتدا پمپ را با سیالی با دمای مشابه آماده کنید تا شوک حرارتی وارد نشود. |
| بررسی جهت چرخش | چرخش اشتباه روتورها باعث عدم وجود جریان خروجی میشود؛ با تعویض فاز موتور قابل اصلاح است. |
| بازرسی و سفت‌کردن اتصالات | اتصالات مکانیکی و هیدرولیکی باید مرتباً بررسی و سفت شوند. |
| بررسی نشت‌بندها (سیل مکانیکی) | نشت‌بندها باید دوره‌ای بازرسی و در صورت خراش یا نشتی تعویض شوند. |
| شست‌وشوی بعد از استفاده | سیال باقی‌مانده نباید خشک شود. قطعات در تماس با سیال باید شسته شوند. |
| تعویض روغن گیربکس | هر 2000 ساعت کارکرد باید روغن پمپ تعویض گردد. |
| جلوگیری از خشک‌کار کردن طولانی | پمپ نباید به‌صورت طولانی بدون سیال کار کند، چون باعث افت مکانیکی و آسیب میشود. |
| اجتناب از ورود اجسام سخت | ورود پیچ، مهره یا ذرات فلزی باعث آسیب به لوب‌ها و بدنه پمپ میشود. |
| دبی خروجی کم | ممکن است ناشی از سرعت پایین، ورود هوا یا آب‌بندی ضعیف باشد. |
| صدای زیاد پمپ | میتواند به دلیل کاویتاسیون، کم بودن فشار ورودی، شکستن دنده، تاب شفت یا نبود روغن باشد. |
| گرمایش بیش از حد / جریان برق بالا | دلایل احتمالی شامل ویسکوزیته بالا، فشار خارج از حد مجاز یا سرعت زیاد. |
| عدم وجود جریان با وجود چرخش روتورها | ممکن است جهت چرخش اشتباه باشد یا شیر اطمینان گیر کرده باشد. |
| در نظر گرفتن NPSH کافی | اگر مقدار NPSH در طراحی رعایت نشود، کاویتاسیون رخ داده و به پمپ آسیب می‌زند. |
برندهای تولیدکننده لوب پمپ
- لوب پمپ اینوکسپا (Inoxpa)
- لوب پمپ جابسکو (Jabsco)
- لوب پمپ جک (JEC)
- لوب پمپ یاس Yuanan (Yas)
- لوب پمپ ییلدیز (Yildiz)
- لوب پمپ کرکماز (Korkmaz)
- لوب پمپ کوپار (Kupar)
سوالات متداول
پمپ مگنتی چه تفاوتی با پمپ ضد اسید دارد؟
این پمپ یک نوع طراحی خاص از پمپهاست که با استفاده از کوپلینگ مغناطیسی، بدون نشتی و بدون نیاز به آببند مکانیکی کار میکند. پمپ ضد اسید میتواند از انواع مختلف باشد (مثلاً مگنتی، دندهای، سانتریفیوژ)، و هدفش انتقال سیالات خورنده است. در پمپ ضد اسید با آب بند مکانیکی، امکان نشتی سیال وجود دارد و ایمنی ای که پمپ مگنتی فراهم میکند در سایر انواع پمپ ضد اسید وجود ندارد.
آیا پمپ مگنتی برای سیالات دارای ذرات جامد مناسب است؟
معمولاً نه. پمپهای مگنتی برای سیالات تمیز طراحی شدهاند. اگر سیال دارای ذرات ریز باشد، تنها در برخی مدلها با پروانه باز میتوان استفاده کرد، آن هم با افت راندمان و خطر گیر کردن.
آیا پمپ مگنتی برای انتقال اسید مناسب است؟
بله، اگر بدنه و اجزای داخلی از مواد مقاوم مثل PP، PVDF یا فولاد ضدزنگ ساخته شده باشند، این پمپ‌ها برای انتقال انواع اسید بسیار مناسب هستند.
پمپ مگنتی چگونه کار میکند؟
در پمپ مگنتی، از دو آهنربا استفاده میشود؛ یکی بر روی شفت موتور (مگنت خارجی) و دیگری بر روی پروانه (مگنت داخلی) قرار دارد. بین این دو، یک پوسته نازک غیرمغناطیسی وجود دارد که از تماس سیال با موتور جلوگیری میکند. با روشن شدن موتور، آهنربای خارجی میچرخد و میدان مغناطیسی ایجادشده، باعث چرخش آهنربای داخلی میشود. در نتیجه، پروانه متصل به مگنت داخلی نیز شروع به چرخش میکند و با ایجاد نیروی گریز از مرکز، سیال را به سمت خروجی پمپ هدایت مینماید.
قیمت پمپ مگنتی چقدر است؟
قیمت پمپ مگنتی به عواملی مانند جنس بدنه (پلیمری یا استیل)، برند سازنده، توان موتور، فشار کاری و نوع سیال قابل پمپاژ بستگی دارد. مدلهای پلیمری معمولاً اقتصادیتر هستند، در حالی که پمپهای مگنتی استیل یا ضد انفجار قیمت بالاتری دارند. برای انتخاب صحیح، بهتر است نیاز فنی پروژه مشخص باشد.
