راهنمای کامل پمپ دنده‌ای | انواع، اجزا، عملکرد و انتخاب درست
پمپ دنده‌ای یکی از پرکاربردترین انواع پمپ‌های صنعتی به شمار می‌رود که برای انتقال سیالات با غلظت متوسط تا بالا طراحی شده است. این پمپ‌ها که با نام‌های دیگری مانند پمپ غلیظ‌کش یا پمپ دنده‌ای هیدرولیک نیز شناخته می‌شوند، در دو نوع دنده داخلی و دنده خارجی تولید می‌گردند.
در این مقاله از نوین پمپ برسام به‌طور جامع با انواع پمپ دنده‌ای، اجزا، نحوه عملکرد، کاربردها و نکات کلیدی در انتخاب آن آشنا خواهید شد.
پمپ دنده‌ای چیست و چگونه کار می‌کند؟
پمپ دنده‌ای در دسته پمپ‌های جابجایی مثبت قرار می‌گیرد. عملکرد این پمپ‌ها بر اساس گیراندازی مقدار مشخصی از سیال بین دندانه‌های چرخ‌دنده و انتقال آن از ناحیه مکش به سمت ناحیه تخلیه است. این نوع پمپ‌ها به دلیل ساختار خاص خود، قدرت مکش بالایی دارند و به‌عنوان پمپ‌های خودمکش شناخته می‌شوند.
در مقایسه با پمپ‌های سانتریفیوژ که برای سیالات با ویسکوزیته پایین مناسب هستند، پمپ دنده‌ای عملکرد بهتری در جابجایی مواد غلیظ دارد.
انواع پمپ دنده‌ای
برخلاف پمپ گریز از مرکز که با استفاده از نیروی گریز از مرکز سیال را منتقل می‌کند، پمپ دنده‌ای از چرخش چرخ‌دنده‌ها برای جابجایی مایعات استفاده می‌کند. پمپ‌های دنده‌ای به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند:
- پمپ دنده خارجی (External Gear Pump)
- پمپ دنده داخلی (Internal Gear Pump)
هر کدام از این دو نوع، کاربردها و ویژگی‌های خاص خود را دارند که در ادامه به بررسی دقیق آن‌ها می‌پردازیم.
پمپ دنده خارجی
در پمپ دنده خارجی، از دو چرخ‌دنده هم‌سایز با شفت‌های مجزا استفاده می‌شود که در خارج از یکدیگر قرار گرفته و به صورت مستقیم درگیر هستند. یکی از چرخ‌دنده‌ها توسط موتور به حرکت در می‌آید و چرخ‌دنده دوم را به چرخش وامی‌دارد. با چرخش این دو چرخ‌دنده، سیال از سمت ورودی مکش شده و به سمت خروجی هدایت می‌شود.
ویژگی‌های کلیدی پمپ دنده خارجی:
از ویژگی‌های آن می‌توان به موارد زیر اشاره داشت:
- مناسب برای سیالات با دمای پایین تا متوسط
- توانایی پمپاژ در فشارهای بالا
- دهانه خروجی بزرگ‌تر نسبت به پمپ‌های دنده داخلی
- تنوع بالای چرخ‌دنده از نظر نوع و ساختار
انواع چرخ‌دنده در پمپ دنده خارجی:
از انواع آن می‌توان موارد زیر را نام برد:
- سوزنی (Spur Gear): ساده‌ترین طراحی، اما با صدای زیاد و عمر کمتر
- مارپیچ (Helical Gear): عمر بیشتر و عملکرد روان‌تر، اما با نیروی محوری بالاتر
- هرینگبون (Herringbone Gear): راندمان بالا، بی‌نیاز از نیروی محوری، اما گران‌تر
پمپ دنده داخلی (ماه و ستاره)
در این نوع پمپ، یک چرخ‌دنده کوچکتر (خارجي) درون یک چرخ‌دنده بزرگ‌تر (داخلی) قرار می‌گیرد. طراحی خاص این پمپ موجب مکش مؤثر سیالات با ویسکوزیته بالا می‌شود. برای آب‌بندی داخلی بین ورودی و خروجی، از قطعه‌ای هلالی‌شکل استفاده می‌شود.
ویژگی‌های پمپ دنده داخلی:
از ویژگی‌های آن می‌توان به موارد زیر اشاره داشت:
- مناسب برای انتقال سیالات با دمای بالا
- طراحی فشرده و مناسب برای فضاهای محدود
- ظرفیت خروجی کمتر
- عملکرد بهینه با سیالات بسیار غلیظ
اجزای اصلی پمپ دنده‌ای
در هر دو نوع پمپ دنده‌ای، اجزای زیر نقش کلیدی دارند:
اجزای پمپ دنده خارجی:
- چرخ‌دنده محرک
- چرخ‌دنده متحرک
- بخش مکش و تخلیه
- پوسته
- اورینگ و سیل مکانیکی
اجزای پمپ دنده داخلی:
- چرخ‌دنده خارجی و داخلی
- قطعه آب‌بند هلالی
- ورودی و خروجی
- بدنه و اتصالات
کاربردهای پمپ دنده‌ای در صنایع مختلف
اگرچه پمپ‌های فشار قوی در صنایع سنگین برای انتقال سیالات با فشار بالا کاربرد دارند، اما پمپ دنده‌ای بیشتر برای دبی‌های ثابت و ویسکوزیته بالا مناسب است. پمپ‌های دنده‌ای به‌دلیل توانایی در انتقال سیالات غلیظ، در صنایع متنوعی کاربرد دارند:
- صنایع غذایی: انتقال عسل، شکلات، روغن، لبنیات
- صنایع شیمیایی: رزین، صابون، فوم، پلیمرها
- صنایع نفت و سوخت: بنزین، گازوئیل، مازوت
- سیستم‌های هیدرولیکی: پمپ روغن در ماشین‌آلات راه‌سازی
جدول زیر کاربردهای هر نوع پمپ را مطابق با ویسکوزیته سیال نشان می‌دهد:
|
نوع سیال |
دنده خارجی |
دنده داخلی |
|
روغن و روان‌کننده‌ها |
بله |
بله |
|
رزین‌ها، پلیمرها، فوم |
خیر |
بله |
|
شکلات، کره بادام‌زمینی، شربت |
خیر |
بله |
|
سوخت، حلال‌ها، افزودنی‌های شیمیایی |
بله |
خیر |
|
رنگ‌ها و جوهرها |
خیر |
بله |
راهنمای انتخاب پمپ دنده‌ای مناسب
انتخاب صحیح پمپ دنده‌ای نیازمند بررسی دقیق چند پارامتر فنی است:
- نوع پمپ دنده‌ای: دنده داخلی یا خارجی
- ویسکوزیته سیال: سیالات غلیظ نیازمند پمپ‌هایی با توان مکش بالا هستند
- فشار و دبی مورد نیاز: بسته به نیاز فرآیند
- میزان لقی و فاصله دنده با بدنه: برای جلوگیری از برگشت سیال
- دمای سیال: بر انتخاب جنس قطعات و عملکرد پمپ تاثیر می‌گذارد
نگهداری و تعمیر پمپ دنده‌ای
پمپ‌های دنده‌ای برای حفظ عملکرد و افزایش طول عمر نیاز به بازرسی و نگهداری منظم دارند. رایج‌ترین مشکلات و راهکارهای رفع آن‌ها شامل:
- نشتی پمپ: تعویض اورینگ‌ها یا سفت کردن اتصالات
- سایش چرخ‌دنده‌ها: تعویض یا ترمیم دنده‌ها
- گرفتگی پمپ: پاک‌سازی ذرات جامد و بررسی مسیر مکش
- کاهش راندمان: بررسی کلی سیستم و تعویض قطعات فرسوده
جمع‌بندی
پمپ دنده‌ای به دلیل طراحی ساده، عملکرد قابل اعتماد و توانایی در جابجایی سیالات غلیظ، یکی از گزینه‌های ایده‌آل در صنایع مختلف محسوب می‌شود. بسته به نوع سیال و شرایط فرآیند، می‌توان از پمپ دنده‌ای داخلی یا خارجی استفاده کرد. چنانچه قصد خرید این نوع پمپ‌ها را دارید یا نیاز به مشاوره تخصصی برای انتخاب بهترین مدل دارید، کارشناسان نوین پمپ برسام آماده راهنمایی شما هستند.
پرسش‌های پرتکرار
پمپ دنده‌ای برای چه نوع سیالاتی مناسب است؟
برای انتقال سیالات با ویسکوزیته متوسط تا بالا مانند روغن، شکلات، رزین و فوم پلی‌اورتان.
پمپ دنده داخلی بهتر است یا خارجی؟
بسته به کاربرد، دنده داخلی برای سیالات غلیظ‌تر مناسب‌تر است، دنده خارجی برای فشار بالاتر.
آیا پمپ دنده‌ای نیاز به روانکاری دارد؟
بله، روغن‌کاری منظم دنده‌ها برای کاهش استهلاک و افزایش عمر مفید ضروری است.
آیا می‌توان از پمپ دنده‌ای برای مایعات حاوی ذرات جامد استفاده کرد؟
خیر، ذرات جامد باعث سایش و خرابی دنده‌ها می‌شوند.
آیا این پمپ‌ها برای دماهای بالا قابل استفاده‌اند؟
در صورت استفاده از متریال مناسب، بله. باید حداکثر دمای مجاز اعلام‌شده از سوی سازنده رعایت شود.
