لوب پمپ چیست؟ (راهنمای جامع پمپ های گوشواره ای)
لوب پمپ چیست؟ افرادی که در حوزه های مختلف صنعت به ویژه صنایع غذایی، نوشیدنی، کاغذ، دارو و بهداشت مشغول به کار هستند، با نام این پمپ آشنایی دارند. لوب پمپ (Lobe pump) یا پمپ های گوشواره ای از انواع پمپ های جابجایی مثبت به شمار می روند. این تجهیزات صنعتی جهت جابجایی یا پمپاژ مایعات غلیظ کاربرد دارند. تفاوت پمپ گوشواره ای با پمپ دنده ای چیست؟ این پمپ ها ساختاری مشابه با یکدیگر دارند؛ با این تفاوت که در لوب پمپ، هیچ تماسی بین لوب ها وجود ندارد. به همین دلیل از استهلاک، لرزش و سطح صدای پایینی برخوردارند.
لوب پمپ چیست؟
لوب پمپ یا پمپ گوشواره ای نوعی پمپ جابجایی مثبت است که از دو چرخ دنده و تعدادی لوب تشکیل شده است. لوب ها همان پره های انحنا دار موجود در دنده های این پمپ ها هستند. این تجهیزات برای پمپاژ سیالات با ویسکوزیته بالا کاربرد دارند. پمپ لوب ها عملکردی مشابه پمپ های دنده ای دارند؛ با این تفاوت که در این تجهیزات برای جابجایی سیال از لوب به جای چرخ دنده استفاده می شود.
اصلی ترین قطعات داخل پمپ های گوشواره ای چرخ دنده ها هستند. علاوه بر این، قطعات دیگری هم در ساختار آنها وجود دارد:
- بلبرینگ
- گیربکس
- روتور و شفت
- آب بند شفت
- محفظه چرخ دنده
- صفحه پوششی چرخ دنده ها
ویژگی های فنی
- چرخش دورانی هماهنگ روتور از طریق دو روتور متصل به یک جفت چرخ دنده انجام می شود.
- بین سیال با چرخ دنده ها و یاتاق های شفت تماسی وجود ندارد.
- بخشی از سیال وارد شده به محفظه پمپ در ورودی پمپ (سمت مکش) و بخشی دیگر در خروجی (سمت رانش) نگهداری می شود.
- سایشی بین اجزای پمپ وجود ندارد (به دلیل عدم وجود تماس مکانیکی بین دو روتور و محفظه)
- طول نسبتا بلند بلبرینگ های محور پمپ باعث محدودیت فشار در لوب پمپ ها می شود.
- حداکثر دبی 150 متر مکعب در ساعت و فشار 20 بار را پوشش می دهند.
کاربرد پمپ لوب
ویژگی هایی چون قابلیت تطبیق پذیری و پمپاژ سیالات مختلف استفاده از این تجهیزات را در صنایع مختلفی مناسب می سازد. علاوه برای، این پمپ ها به دلیل تلرانس مناسب برای عبور مایعات دارای ذرات جامد ابزاری قدرتمند برای سیالات غیر یکنواخت چون آب کانال های فاضلاب و دوغاب هستند. از سایر کاربردهای lube pump می توان به این موارد اشاره کرد:
- صنایع دارویی و غذایی
- کشاورزی و دامپروری
- صنعت پتروشیمی
- صنایع بهداشتی و آرایشی
- تولید انواع پلیمر و لاستیک
- تولید رنگ، چسب و کاغذ
انواع پمپ گوشواره ای
انواع پمپ های گوشواره ای را می توان با توجه به دو ویژگی کاربرد و تعداد لوب یا پره دسته بندی کرد. انواع لوب پمپ ها بر اساس کاربرد شامل دو گروه صنعتی و بهداشتی هستند. با توجه به تفاوت در کاربرد، هر یک از انواع لوب پمپ های صنعتی و بهداشتی دارای طراحی متفاوتی می باشند. انواع پمپ های گوشواره ای بر اساس تعداد پره یا لوب شامل یک لوب، دو لوب و بیشتر هستند.
نحوه عملکرد لوب پمپ ها
در پاسخ به پرسش “لوب پمپ چیست” بیان شد که این پمپ ها ساختاری متشکل از دو روتور(چرخ دنده) دارند. روتورها به محور یا شفت متصل هستند. این محور نیروی لازم را برای چرخش روتورها فراهم می کند.
پمپ های گوشواری برای حرکت سیال از دو یا چند لوب چرخنده در اطراف محورهای موازی بدنه استفاده می کنند. در این پمپ ها به دلیل تعبیه شدن چرخ دنده های زمان بندی خارجی در جعبه دنده، تماس فیزیکی بین لوب ها وجود ندارد. این وضعیت، امکان پمپاژ انواع خاصی از مواد را توسط این پمپ ها میسر می سازد. با توجه به اینکه حرکت لوب ها باعث تخلیه میزان مشخصی سیال در هر دور پمپ می شود، خروجی آن را می توان با تغییر مکانیکی در سرعت موتور (با استفاده از اینورتر) کنترل کرد.
عملکرد این پمپ ها را می توان در مراحل زیر خلاصه کرد:
- چرخش روتورها فضایی را جهت مکش سیال ایجاد می کند.
- همزمان با چرخش لوب ها، حجم سیال ورودی در بخش ورودی پمپ افزایش پیدا می کند.
- سیال به محفظه پمپ وارد می شود و در نتیجه چرخش لوب ها به حرکت در می آید.
- حرکت سیال در قسمت داخلی بدنه پمپ، در فضای بین لوب ها و محفظه انجام می شود.
- در نهایت در نتیجه نیروی فشاری حاصل از چرخش لوب های پمپ، پمپاژ سیال به سمت خروجی صورت می گیرد.
مزایای استفاده از Lube pump
پمپ های گوشواره ای مانند دیگر تجهیزات صنعتی نیز از مزایا و معایبی برخوردارند. با شناخت این ویژگی های مثبت و منفی می توان ضمن در نظر گرفتن تمام جوانب بهترین پمپ را انتخاب کرد. اما مهم ترین مزایای لوب پمپ چیست؟
- استهلاک پایین: عدم تماس لوب ها با یکدیگر باعث می شود تا پمپ های گوشواری ای استهلاک پایینی داشته باشند. این ویژگی باعث می شود تا لوب پمپ ها در مقایسه با سایر انواع پمپ ها با طول عمر بیشتری شناخته شوند.
- قابلیت کارکرد به صورت خشک: عملکرد بسیاری از پمپ ها در شرایط وجود سیال تعریف می شود. کارکرد این پمپ ها در شرایط خشک باعث ایجاد آسیب به آنها می شود؛ در حالیکه Lube pump ها در شرایط خشک نیز عملکردی مفید دارند. البته، این شرایط نباید بیش از حد طولانی باشد. ضمن اینکه، لازم است تا آب بند پمپ مرتب روغن کاری شود.
- مستقل بودن جریان سیال از فشار ورودی: لوب پمپ ها خودمکش هستند. در نتیجه، جریان خروجی آنها یکنواخت و پایدار است. این ویژگی به ویژه در صنعت بسته بندی مواد غذایی اهمیت دارد.
- طراحی بهینه ساختار: ساختار پمپ های گوشواره ای به گونه ای است که قطعات درون سیال قرار نمی گیرند. در نتیجه، خسارت کمتری به آنها وارد می شود و طول عمر پمپ افزایش می یابد.
سایر مزایا:
- پمپاژ مایعات با ویسکوزیته بالا و دارای ذرات جامد
- تعمیر و تمیز کاری آسان
- تخلیه یکنواخت و بدون نوسان
- امکان تعویض بخش ورودی و خروجی پمپ با تغییر جهت چرخش روتورها
- امکان نصب شیر بای پس در صورت لزوم
- عدم محدودیت در نصب عمودی یا افقی این پمپ
معایب پمپ های گوشواره ای
- تنظیم بودن دنده ها نقش موثری در عملکرد صحیح لوب پمپ ها دارد. از حالت تنظیم خارج شدن این قطعات عملکرد آن را با مشکل مواجه می سازد.
- فاصله زیاد بین لوب ها باعث می شود تا پمپ های گوشواره ای انتخاب مناسبی برای انتقال مایعات با ویسکوزیته پایین نباشند.
- این پمپ ها به یک قطعه اضافی یعنی چرخ دنده های زمان بندی (دنده تایمینگ) در ساختار خود نیاز دارند. این قطعه با ایجاد فاصله بین لوب ها استهلاک آنها را کاهش می دهد. گرچه وجود آن مزیتی برای لوب پمپ ها محسوب می شود، اما در گذر زمان این قطعه آسیب می بیند و نیاز به تعمیر و تعویض دارد. علاوه بر این، این قطعه به دلیل اتلاف انرژی، راندمان کلی پمپ را به حداقل می رساند.
- در طراحی ساختار این پمپ ها باید دو آب بند وجود داشته باشد.
- قیمت تمام شده این پمپ ها به دلایلی چون نیاز به دو آب بند، قطعه اضافی دنده تایمینگ و … بیشتر تمام می شود. بنابراین، کاربرد آنها در مواردی خاص مقرون به صرفه است.
معیارهای انتخاب و خرید لوب پمپ ها
انتخاب پمپ گوشواره ای مناسب نیازمند محاسبات مهندسی شده است. برای یک انتخاب درست باید این محاسبات و معیارهای ارائه شده توسط سازنده را در نظر گرفت. حال این سوال مطرح می شود که کمیت های فنی مهم جهت خرید مناسب ترین لوب پمپ چیست؟
- هد و فشار خروجی مورد نیاز: فشار خروجی لوب پمپ ها بین 20-8 اتمسفر است. این کمیت باید بیش از مقادیر ارائه شده توسط طراح باشد.
- هد مکش مثبت کل (NPSH): بیشتر بودن این کمیت در مقایسه با مقدار ارائه شده توسط طراح می تواند بازده پمپ را کاهش دهد. در چنین شرایطی به دلیل ایجاد کاویتاسیون، خوردگی سطوح اتفاق می افتد. کمتر بودن این کمیت از مقدار ارائه شده پمپ را به کل از کار می اندازد.
- جنس قطعات: اگر کاربرد لوب پمپ ها در صنایع بهداشتی باشد، جهت تضمین سلامت محصول، جنس سطوح در تماس با سیال باید از فلزات ضد زنگ و ضد خوردگی باشد. فولاد ضد زنگ یا استنلس استیل برای ساخت محفظه، لوب ها و شفت داخلی و چدن برای گیربکس و دنده ها ایده آل است.
- دبی سیال: دبی انتقال داده شده توسط سیال باید به دقت محاسبه شود. چنانچه دبی پمپ خریداری شده کمتر از میزان محاسبه شده باشد، انتقال مایع کامل انجام نمی شود. در شرایط معکوس نیز بازدهی پمپ کاهش پیدا می کند. (لوب پمپ های موجود در بازار دبی برابر 100 متر مکعب در ساعت دارند. این پمپ ها مایعاتی با ویسکوزیته 100000-1 Pa . s را پوشش می دهند.)
سایر معیارهای انتخاب این تجهیزات عبارتند از :
- نوع سیال و دمای آن
- ابعاد قطر دهانه ورودی و خروجی پمپ
- تناسب متریال استفاده شده در ساخت پمپ با نوع سیال
- میزان دور موتور
بهترین برندهای تولید کننده لوب پمپ
- Jabsco: لوب پمپ های عرضه شده در این کمپانی در سه سری مختلف هستند:
- سری HP: دبی 108 متر مکعب بر ساعت، طول عمر و ماندگاری بالا
- سری LT: بدنه آلومینیومی، قابلیت تعویض جهت جریان مایع، وزن کمتر
- سری 55: قطر ورودی و خروجی 4-0.75 اینچ، قابل استفاده در صنایع بهداشتی
- JEC: پمپ های گوشواره ای سری ZL با ویژگی تمیز شوندگی در محل از تولیدات این کمپانی است. ویژگی لوب پمپ های ساخته شده در شرکت جی ای سی عبارت است از:
o هد خروجی 250 متر
o سایز ورودی 5-1 اینچ
o یک لوب تا چند لوب
- Inoxpa: شرکت اینوکسپا سابقه ای نزدیک به نیم قرن در حوزه ساخت پمپ دارد. این شرکت برای تامین نیاز مشتریان خود لوب پمپ هایی با قطر ورودی 6-0.75 اینچ تولید می کند.
- Yuanan: لوب پمپ های سری Yas از تولیدات شرکت یوآنان است. این کمپانی لوب پمپ هایی با ویژگی های زیر تولید می کند:
o کم حجم و کم صدا
o دبی 30 متر مکعب بر ساعت
o قابلیت تعویض جهت انتقال مایع
نکاتی درباره نصب، تعمیر و نگهداری Lube pump
- روانکاری بلبرینگ باید به صورت دوره ای و منظم انجام شود. این عمل از بروز خسارت های هزینه بر جلوگیری کرده و صدای پمپ را کاهش می دهد.
- در صورت مشاهده هر گونه آسیب در آب بند، این قطعه باید تعویض شود.
- در زمان تعمیر پمپ یا توقف کار آن لازم است تا تمام اتصالات هیدرولیکی و الکتریکی قطع شوند. در این شرایط بهتر است پمپ شستشو داده شود تا ذرات جامد یا سیالات سفت شده در آن خارج شوند. (برای شستشو ابتدا باید از آب سرد پرفشار استفاده گردد. سپس محلول هیدروکسید سدیم 2.5% به مدت نیم ساعت در پمپ نگه داشته شود. در نهایت، شستشو با آب سرد انجام گیرد.)
- با توجه به تلرانس پایین پمپ های گوشواره ای باید از ایجاد شوک دمایی در این تجهیزات جلوگیری کرد.
- بعد از 2000 ساعت کارکرد پمپ، روغن آن باید تعویض شود.
در پایان
لوب پمپ چیست؟ در پاسخ به سوال مطرح شده این پمپ ها را تجهیزاتی برای پمپاژ سیالات با ویسکوزیته بالا و دارای اجسام معلق جامد معرفی کردیم. بزرگ بودن محفظه و فاصله بین دنده ها در این پمپ ها باعث شده است تا دبی و ظرفیت پمپاژ بالایی دارا باشند.
ویژگی هایی چون بازدهی و ماندگاری بالا، بهداشتی بودن، قابلیت پمپاژ مایعات با ذرات جامد و تمیزکاری آسان باعث محبوبیت این پمپ ها در صنایع مختلف چون صنعت غذایی، دارو، پتروشیمی و … شده است. با توجه به اصول نصب و نگهداری، معیارهای انتخاب لوب پمپ ها و شناخت برندهای برتر این تجهیزات می توان عملکرد بهینه ای در این پمپ ها دریافت کرد.
یکی دیگر از پمپ هایی که کاربرد زیادی در صنعت و زندگی مردم دارند، پمپ های باد هستند که به انواع مختلفی تقسیم می شوند. این پمپ ها را می توانید با کیفیت بالا از ایران کمپرسور سفارش دهید.
من متخصص و پژوهشگر در زمینه هوای فشرده و انواع کمپرسور باد هستم و سعی می کنم تا جدیدترین و کارامدترین اطلاعات را در خصوص صنعت هوای فشرده با شما به اشتراک بگذارم.
مقالاتتون عالین واقعا!