لوب پمپ (پمپ گوشواره‌ای) چیست؟

پمپ لوب، که به آن پمپ گوشواره‌ای نیز گفته می‌شود، جزو پمپ‌های خودمکش به شمار می‌رود و برای انتقال انواع سیالات، به‌ویژه سیالاتی که حساس به فشار یا برش هستند، استفاده می‌شود بدون اینکه به بافت آن‌ها آسیبی برسد. این ویژگی، مهم‌ترین تفاوت پمپ‌های دنده‌ای با پمپ‌های لوب است. اولین طراحی و ساخت پمپ‌های لوب به سال 1860 و توسط شرکت روتز بلوئر (Roots Blower) برمی‌گردد. علت نام‌گذاری «لوب» یا گوشواره‌ای بودن، شکل منحنی و خاص پره‌های چرخ دنده این پمپ‌ها است که شبیه گوشواره طراحی شده‌اند. برای اطلاع از لیست قیمت پمپ لوب، می‌توانید با کارشناسان ما در نوین پمپ برسام تماس بگیرید.

لوب پمپ چیست؟

لوب پمپ در واقع نوعی پمپ جابجایی مثبت است که از دو چرخ دنده مجهز به پره‌های منحنی یا همان لوب تشکیل شده است. بنابراین، وقتی می‌پرسیم «لوب چیست» و چرا این پمپ‌ها به نام لوب پمپ شناخته می‌شوند، باید گفت لوب همان پره‌های انحنادار روی دنده‌های این پمپ‌ها است. عملکرد این پمپ‌ها نیز به این صورت است که سیال پس از ورود، با چرخش دنده‌ها جابه‌جا شده و به سمت دهانه خروجی هدایت می‌شود.

مشخصات فنی لوب پمپ

کاربرد لوب پمپ

لوب پمپ و پمپ دنده‌ای هر دو برای انتقال سیالات غلیظ کاربرد دارند، اما تفاوت‌های مهمی نیز بین آن‌ها وجود دارد. در لوب پمپ، فاصله بین غلتک‌ها و پوسته داخلی بیشتر است که باعث می‌شود این پمپ برای انتقال سیالات حاوی ذرات جامد، به‌ویژه زمانی که نباید به ذرات آسیبی برسد، گزینه‌ای مناسب‌تر باشد. علاوه بر این، لوب پمپ‌ها معمولاً از جنس استیل ساخته می‌شوند و برای کاربردهای بهداشتی، غذایی و تمیز، انتخاب ایده‌آلی به شمار می‌آیند.

برخی از کاربردهای لوب پمپ در صنایع مختلف به شرح زیر است:

• صنایع غذایی: لبنیات، مربا، آبمیوه، کارامل، روغن‌های خوراکی، رب گوجه فرنگی، انواع سس، عسل، شکلات، خمیر کیک، ترشی، سالاد، مارمالاد، پالپ میوه، ژلاتین، اسانس‌ها و طعم‌دهنده‌ها.
• صنایع شیمیایی: حلال‌ها، رنگ‌ها، چسب‌ها، رزین‌ها، آفت‌کش‌ها و سموم شیمیایی، امولسیون‌ها، سوسپانسیون‌ها و انواع مواد قلیایی و اسیدی.
• صنایع آرایشی و بهداشتی: صابون، شامپو، کرم‌ها، عطر و ادکلن، لاک ناخن، خمیر دندان، وازلین و پمادها.
• صنایع نفتی و پتروشیمی: انواع فرآورده‌های نفتی و مواد پتروشیمی.

مزایا و معایب لوب پمپ‌ها

لوب پمپ، مانند پمپ وکیوم و سایر انواع پمپ‌ها، از اجزای متعددی تشکیل شده و دارای مزایا و معایب مشخصی است. از مهم‌ترین اجزای این پمپ‌ها می‌توان به دنده‌ها، گوشواره‌ها، روتورها، محفظه و کیسینگ، درپوش، نشت‌بندها، بلبرینگ‌ها، یاتاقان‌ها، چرخ دنده‌ها، شفت، شیم، مکانیکال سیل و … اشاره کرد.

مزایای لوب پمپ‌ها عبارتند از:

• قابلیت خودمکشی و امکان کار خشک در صورت خنک‌کاری مکانیکال سیل‌ها.
• توانایی عبور ذرات جامد بزرگ (مانند زیتون یا آلبالو)، که اندازه آن‌ها با سایز پمپ و محفظه سازگار است.
• قابلیت گردش در هر دو جهت چرخش.
• پشتیبانی از عملیات CIP/SIP و جریان آرام و بدون پالسی.
• امکان پمپاژ مواد حساس به تنش برشی.
• بازدهی و مقاومت بالا بدون نیاز به روغن‌کاری.
• استهلاک و سایش بسیار کم.
• سازگاری بالا با محیط و بهداشتی بودن کامل به دلیل قابلیت شستشو.
• نصب آسان، کاهش خطای انسانی، مقاومت در برابر خوردگی، بدنه مستحکم و طول عمر بالا.
• دبی مستقل از فشار و امکان نصب به‌صورت ثابت یا متحرک.

با وجود این مزایا، لوب پمپ‌ها برخی معایب نیز دارند، از جمله:

• قیمت نسبتاً بالا.
• نیاز به دو نوع آب‌بندی جداگانه.
• عملکرد نامناسب برای سیالات رقیق.
• آسیب‌پذیری در صورت ناهماهنگی زمان‌بندی حرکت چرخ دنده‌ها.
• همچنین، این پمپ‌ها معمولاً می‌توانند دبی تا حداکثر ۱۵۰ مترمکعب در ساعت و فشار تا ۲۰ بار را پشتیبانی کنند.

انواع لوب پمپ یا پمپ گوشواره‌ای

پمپ‌های لوب را می‌توان بر اساس شکل روتور (لوب) و موقعیت ورودی و خروجی دسته‌بندی کرد:

۱. بر اساس نوع روتور (لوب)

۲. بر اساس موقعیت ورودی و خروجی

• مدل جانبی (Side Port): ورودی و خروجی در کناره‌های بدنه قرار دارند و نصب آن‌ها در خطوط افقی آسان است.
• مدل زیرمخزنی (Bottom Port / Under Tank): ورودی و خروجی در بالا و پایین پمپ تعبیه شده‌اند، که امکان نصب مستقیم پمپ زیر مخازن یا هاپرها را فراهم می‌کند.

۳. پمپ‌های جکت‌دار (Jacketed Pumps)

این پمپ‌ها دارای یک لایه دوم به نام جکت در اطراف محفظه هستند. با عبور یک سیال گرم یا سرد از این لایه، دمای سیال اصلی داخل پمپ کنترل می‌شود. این ویژگی برای سیالات غلیظ یا حساس به دما، مانند شکلات، آسفالت یا مواد غذایی خاص، بسیار مهم است تا از سفت شدن یا تغییر کیفیت سیال جلوگیری شود.

تکمیل و نکته مهم:
پمپ‌های جکت‌دار علاوه بر کنترل دما، باعث می‌شوند که ویسکوزیته سیال پایدار باقی بماند و عملکرد پمپ حتی در شرایط دمایی متفاوت بهینه شود. این ویژگی، کاربرد لوب پمپ را در صنایع غذایی، شیمیایی و دارویی بسیار گسترده می‌کند.

مراحل عملکرد لوب پمپ

لوب پمپ (Lobe Pump) یکی از انواع پمپ‌های جابجایی مثبت است که به دلیل طراحی ویژه روتورها، توانایی بالایی در انتقال سیالات غلیظ، حساس و حاوی ذرات جامد دارد. این پمپ به‌طور گسترده در صنایع غذایی، دارویی، شیمیایی و بهداشتی کاربرد دارد. عملکرد لوب پمپ را می‌توان در سه مرحله اصلی توضیح داد:

۱. مرحله مکش (Suction Phase)

با آغاز کار پمپ، دو روتور لوبی‌شکل به‌صورت هماهنگ و بدون تماس مستقیم با یکدیگر شروع به چرخش می‌کنند. این چرخش باعث ایجاد فضای خالی در بخش ورودی پمپ می‌شود. اختلاف فشار بین ورودی و خروجی، سیال را به داخل پمپ می‌کشد و فضای خالی ایجادشده را پر می‌کند.
در این مرحله، لوب‌ها خلأ جزئی ایجاد می‌کنند تا سیال به‌طور یکنواخت وارد پمپ شود.

۲. مرحله انتقال سیال (Transfer Phase)

پس از ورود سیال، لوب‌ها آن را بین سطح روتورها و دیواره محفظه محصور می‌کنند. سیال بدون عبور از میان لوب‌ها، از مسیر مشخصی از ورودی به سمت خروجی هدایت می‌شود. به دلیل فاصله بسیار کم روتورها از یکدیگر، هیچ فشاری به سیال وارد نشده و ساختار آن حفظ می‌شود.
 این ویژگی لوب پمپ را به گزینه‌ای عالی برای انتقال مواد حساس مانند شیر، سس، کرم‌های دارویی یا مواد شیمیایی خورنده تبدیل می‌کند.

۳. مرحله تخلیه (Discharge Phase)

در مرحله آخر، با ادامه چرخش روتورها، سیال محصورشده به ناحیه خروجی منتقل و با فشار یکنواخت تخلیه می‌شود. این فشار یکنواخت ناشی از طراحی دقیق هندسه لوب‌ها و چرخش هم‌زمان آن‌هاست. در این مرحله، سیال بدون ضربه هیدرولیکی و به‌صورت پیوسته از پمپ خارج می‌شود و وارد لوله‌کشی خروجی یا مرحله بعدی فرآیند می‌گردد.

جنس لوب پمپ

اجزای خارجی:

• محفظه اصلی و سرپوش محفظه استیل پمپ: معمولاً از استنلس استیل ۳۱۶ یا L316
• پوسته محفظه انتقال قدرت: چدن، استنلس استیل، فولاد یا آلومینیوم
• چرخدنده‌های انتقال قدرت: فولاد یا استنلس استیل

اجزای داخلی:

• روتور و شفت: غالباً استنلس استیل ۳۱۶ یا L316

نشت‌بندی لوب پمپ

در انتهای محل ورود هر محور به محفظه، از نوار آب‌بندی، مکانیکال سیل یا کاسه نمد (lip seal) استفاده می‌شود. در صورت حساسیت بیشتر سیال، می‌توان از نشت‌بند مکانیکی دوبل بهره برد.

مشخصه کاری لوب پمپ

• دبی لوب پمپ متناسب با سرعت چرخش روتورها است؛ هرچه سرعت بیشتر باشد، دبی نیز افزایش می‌یابد.
• به دلیل لقی جزئی بین روتورها، مقداری از جریان از ناحیه پرفشار به ناحیه کم‌فشار بازمی‌گردد و باعث کاهش جزئی دبی خروجی می‌شود.
• با افزایش اختلاف فشار یا ویسکوزیته سیال، میزان نشتی کاهش می‌یابد.
• ظرفیت جابجایی و فشار خروجی سیال در لوب پمپ مستقل از یکدیگر هستند و فشار خروجی می‌تواند با توجه به محدودیت پمپ تنظیم شود.

تاثیر دمای سیال

• روتورها با یکدیگر و با محفظه تماس مستقیم ندارند و فضای لقی اندکی ایجاد می‌شود.
• اختلاف دمای سیال و محیط باید در انتخاب لقی‌ها و جنس مواد لحاظ شود.
• در صورت اختلاف دما، بهتر است قبل از پمپاژ، پمپ با سیال ثانویه گرم یا سرد شود تا از شوک حرارتی جلوگیری گردد.

پدیده کاویتاسیون در لوب پمپ‌ها

کاویتاسیون اصلی‌ترین عامل محدودکننده سرعت لوب پمپ است. در ناحیه مکش، اگر سیال به‌موقع وارد محفظه نشود و فضای خالی پر نگردد، کاویتاسیون رخ می‌دهد.

راهکارهای پیشگیری:

• انتخاب پمپ با ظرفیت بزرگ‌تر
• کاهش سرعت موتور

سخن پایانی

لوب پمپ‌ها یا پمپ‌های گوشواره‌ای به دلیل طراحی خاص روتورها و عملکرد جابجایی مثبت، گزینه‌ای ایده‌آل برای انتقال انواع سیالات غلیظ، حساس و حاوی ذرات جامد هستند. این پمپ‌ها با حفظ ساختار سیال و ارائه جریان یکنواخت، در صنایع غذایی، دارویی، شیمیایی و بهداشتی کاربرد گسترده دارند. قابلیت خودمکشی، عبور ذرات بزرگ، مقاومت بالا، نصب آسان و امکان شستشو بهداشتی، لوب پمپ‌ها را به ابزاری مطمئن و کارآمد در فرآیندهای صنعتی تبدیل کرده است. با رعایت نکات دمایی و پیشگیری از پدیده‌هایی مانند کاویتاسیون، عملکرد این پمپ‌ها بهینه و طول عمر آن‌ها افزایش می‌یابد.

سوالات متداول (FAQ)

1. لوب پمپ چیست و چه کاربردی دارد؟

لوب پمپ یک پمپ جابجایی مثبت است که برای انتقال سیالات غلیظ، حساس و حاوی ذرات جامد استفاده می‌شود. این پمپ در صنایع غذایی، دارویی، شیمیایی و بهداشتی کاربرد گسترده دارد.

2. انواع لوب پمپ کدام‌اند؟

بر اساس نوع روتور، شامل تک‌لوب، دو لوب، سه‌لوب و چندلوب است. بر اساس موقعیت ورودی و خروجی، شامل مدل جانبی (Side Port) و مدل زیرمخزنی (Bottom Port / Under Tank) می‌شود. همچنین پمپ‌های جکت‌دار دارای پوشش حرارتی برای کنترل دمای سیال هستند.

3. مزایای لوب پمپ‌ها چیست؟

این پمپ‌ها قابلیت خودمکشی و کار خشک در صورت خنک‌کاری مکانیکال سیل را دارند، امکان عبور ذرات جامد بزرگ را فراهم می‌کنند، جریان یکنواخت بدون ضربه هیدرولیکی ارائه می‌دهند، برای مواد حساس به تنش برشی مناسب هستند و نصب آن‌ها آسان و کاملاً بهداشتی است.

4. معایب لوب پمپ‌ها چیست؟

قیمت نسبتاً بالا، نیاز به آب‌بندی دوگانه در برخی کاربردها، عملکرد نامناسب برای سیالات رقیق و آسیب‌پذیری در صورت ناهماهنگی چرخش روتورها از مهم‌ترین معایب این پمپ‌ها به شمار می‌رود.

5. لوب پمپ‌ها تا چه دبی و فشاری کار می‌کنند؟

معمولاً تا دبی ۱۵۰ مترمکعب در ساعت و فشار ۲۰ بار قابل استفاده هستند.

6. چرا کنترل دمای سیال در لوب پمپ مهم است؟

فضای لقی روتورها بسیار کم است و اختلاف دما می‌تواند باعث شوک حرارتی یا تغییر عملکرد پمپ شود. استفاده از پمپ جکت‌دار یا پیش‌گرمایش و سردسازی سیال توصیه می‌شود.

7. کاویتاسیون در لوب پمپ چیست و چگونه جلوگیری می‌شود؟

کاویتاسیون زمانی رخ می‌دهد که فضای خالی ایجاد شده در ناحیه مکش پمپ به‌موقع پر نشود. برای جلوگیری از آن می‌توان پمپ بزرگ‌تر انتخاب کرد یا سرعت موتور را کاهش داد.