پمپ اسکرو چیست؟ بررسی انواع، کاربردها و مزایای این پمپ
آیا تاکنون به دنبال راهکاری ساده و مؤثر برای انتقال سیالات غلیظ در صنایع مختلف بوده‌اید؟ آیا به دنبال پمپی هستید که توانایی جابجایی مواد با دانسیته بالا و حتی ذرات جامد را داشته باشد؟ اگر پاسخ شما مثبت است، پمپ اسکرو می‌تواند انتخابی مناسب برای نیازهای شما باشد.
یکی از فناوری‌های پیشرفته در حوزه انتقال مایعات، پمپ اسکرو است که به دلیل ساختار ویژه و عملکرد مطمئن خود، در صنایع گوناگون کاربرد گسترده‌ای یافته است. این پمپ صنعتی با استفاده از یک محور مرکزی و پیچ‌های متحرک، سیالات را به صورت مداوم و بدون نیاز به واحدهای جداگانه جابجا میکند.
از ویژگی‌های برجسته پمپ اسکرو، توانایی انتقال مواد با دانسیته بالا است. این بدان معناست که به راحتی می‌تواند مایعات غلیظی مانند پاستا، کرم و حتی برخی مواد شیمیایی را جابجا کند. علاوه بر این، قابلیت انتقال مواد حاوی ذرات جامد نیز از دیگر مزایای این پمپ است؛ ویژگی‌ای که در صنایعی مانند صنایع غذایی و شیمیایی اهمیت فراوانی دارد.
در این مقاله از نوین پمپ، به بررسی دقیق‌تر ساختار و نحوه عملکرد پمپ اسکرو، مزایا و معایب آن، کاربردهای این پمپ در صنایع مختلف، نکات فنی مرتبط و همچنین جدیدترین تحقیقات انجام شده در این زمینه خواهیم پرداخت.
پمپ اسکرو چیست؟
پمپ اسکرو یا همان پمپ پیچی، یکی از انواع پمپهای جابهجایی مثبت است که با استفاده از پیچ‌های دوار و حرکت محوری، مایعات را به شکلی یکنواخت و بدون نوسان از نقطه‌ای به نقطه دیگر منتقل میکند. نتیجه این عملکرد، افزایش راندمان، کاهش استهلاک تجهیزات و بهبود کیفیت محصولات در صنایعی از جمله غذایی، نفت و گاز است.
طراحی ویژه پمپهای اسکرو موجب می‌شود جریان سیال بهطور مداوم و بدون افت فشار یا نوسان منتقل گردد؛ ویژگی‌ای که در فرآیندهای حساس صنعتی اهمیت زیادی دارد. این پمپها توانایی انتقال مایعات غلیظ مانند روغن، کرم‌ها و مواد شیمیایی سنگین را داشته و حتی در شرایطی که سیالات دارای ویسکوزیته بالا هستند، عملکردشان دچار افت نمی‌شود.
از دیگر مزایای پمپ اسکرو، مکانیسم آرام و بدون ضربان آن است. این ویژگی باعث می‌شود سیال تحت فشار یا برش شدید قرار نگیرد و ساختار آن حفظ شود.
اصول کارکرد پمپ اسکرو
در پمپهای اسکرو، از یک تا چندین میله پیچی (مارپیچ) برای به حرکت درآوردن سیال استفاده می‌شود. اساس عملکرد این پمپها بر پایه گیراندازی سیال میان دنده‌های پیچ‌ها و دیواره محفظه است که در نهایت موجب انتقال آن به سمت خروجی پمپ می‌گردد.
با چرخش پیچ‌ها، حجم سیالی که در میان مارپیچ‌ها محبوس شده است به تدریج کاهش می‌یابد و در نتیجه فشار آن افزایش پیدا میکند. این افزایش فشار موجب می‌شود سیال به صورت پیوسته و یکنواخت از خروجی پمپ تخلیه شود.
اجزا و قطعات پمپ اسکرو
اطلاع از ساختار داخلی پمپ ها یک مزیت بوده و به اپراتور این توانایی را می دهد که به بهترین حالت ممکن از پمپ مورد نظر استفاده کند. پمپ اسکرو یه پمپ روتاری بوده که شناخت کامل آن پیچیده نیست. آگاهی از ساختمان پمپ ها در خصوص نحوه راه اندازی و نگهداری پمپ به اپراتور و واحد فنی کمک بسزایی می کند. در تصویر زیر ساختار داخلی پمپ پیچی یا مولتی اسکرو را مشاهده می فرمائید.
- چرخ دنده های زمان بندی
- یاتاقان
- آب بند (مکانیکال سیل)
- روتور (اسکرو)
- روتور
- آب بند (سیل)
- هوزینگ
- بدنه (کیسینگ)
- یاتاقان های جلویی
- شفت (محور محرک)
چرخ‌دنده زمان‌بندی در پمپ اسکرو
چرخ‌دنده‌های حلزونی در پمپ اسکرو وظیفه انتقال گشتاور مورد نیاز به روتورها را بر عهده دارند. این انتقال با کاهش نویز و لرزش انجام می‌شود. روتورها در این پمپها با یکدیگر تماس مستقیم ندارند، اما سطوح چرخ‌دنده‌های زمان‌بندی در تماس بوده و هماهنگی لازم را ایجاد می‌کنند.
یاتاقان در پمپ اسکرو
یاتاقان‌ها نقش مهمی در کنترل بارهای شعاعی و محوری ایجاد شده توسط حرکت روتورها و چرخ‌دنده‌ها دارند. این قطعه از ایجاد تنش‌های اضافی در سیستم جلوگیری کرده و عملکرد پایدار پمپ را تضمین میکند.
آب‌بند پمپ اسکرو
یکی از اجزای کلیدی در هر پمپ، آب‌بند یا سیل است. مکانیکال سیل در پمپ اسکرو مانع نشتی سیال شده و در عین حال به عنوان یک لایه محافظ برای سایر بخش‌های پمپ در برابر تماس با سیال عمل میکند.
روتور در پمپ اسکرو
روتور یکی از اجزای مکانیکی اصلی در پمپ اسکرو است. در پمپهای مولتی‌اسکرو معمولاً از دو روتور استفاده می‌شود که به روتور نری و مادگی شناخته می‌شوند. این قطعات دوار با تلرانس بسیار کم درون یکدیگر قرار گرفته و با چرخش در خلاف جهت هم، خلأ نسبی ایجاد می‌کنند. این خلأ باعث مکش سیال به داخل محفظه پمپ شده و سپس با پیروی از حرکت روتورها، سیال در مسیر جریان یافته و در نهایت به سمت دهانه خروجی هدایت می‌شود.
محفظه داخلی پمپ اسکرو
محفظه داخلی بخشی از پمپ اسکرو است که روتور در آن قرار می‌گیرد و بهطور مستقیم با سیال در تماس است. این محفظه توسط آب‌بندهایی که در ابتدا و انتهای آن قرار دارند، محصور و ایزوله شده تا از نشتی سیال جلوگیری شود.
محفظه خارجی پمپ اسکرو
پوسته یا بدنه خارجی، بخش اصلی و ظاهری پمپ اسکرو را تشکیل می‌دهد. این قسمت در تماس مستقیم با محیط بیرونی و اتمسفر قرار دارد اما هیچ‌گونه ارتباطی با سیال در حال انتقال نخواهد داشت.
شفت یا محور محرک پمپ اسکرو
شفت قطعه‌ای دوار است که وظیفه انتقال نیروی محرکه از منبع تولید توان، مانند الکتروموتور، به پمپ اسکرو را بر عهده دارد و نقش کلیدی در به حرکت درآوردن اجزای داخلی پمپ ایفا میکند.
انواع پمپهای اسکرو
به طور کلی اجزای داخلی پمپهای اسکرو شباهت زیادی به یکدیگر دارند و تفاوت اصلی آن‌ها در تعداد روتورهاست. از آنجا که روتورها مهم‌ترین قطعات این پمپها بوده و وظیفه اصلی پمپاژ سیال را بر عهده دارند، مبنای تقسیم‌بندی پمپهای اسکرو نیز بر اساس تعداد روتورها مشخص می‌شود. در ادامه انواع این پمپها بر اساس تعداد روتور معرفی می‌گردند:
پمپ تک‌اسکرو
در این مدل تنها یک اسکرو در ساختار پمپ وجود دارد. به دلیل طراحی ساده، این نوع پمپ برای انتقال سیالات رقیق‌تر همراه با ذرات جامد مناسب است؛ چرا که وجود یک اسکرو، کمترین میزان آسیب را به ماهیت سیال وارد میکند.
پمپ دو اسکرو
این نوع پمپ از دو اسکرو یا مارپیچ دوار تشکیل شده است که در خلاف جهت یکدیگر می‌چرخند. یکی از اسکروها به روتور متصل بوده و به عنوان محرک عمل میکند، در حالی که اسکروی دوم توسط آن به حرکت درمی‌آید.
پمپ سه اسکرو
در این مدل سه اسکرو یا میله پیچی دوار وجود دارد. مشابه پمپ دو اسکرو، یکی از اسکروها به روتور متصل بوده و نقش محرک را ایفا میکند، در حالی که دو اسکروی دیگر به واسطه آن به حرکت درمی‌آیند.
کاربردهای پمپ اسکرو در صنایع مختلف
پمپهای اسکرو به دلیل ساختار ویژه و قابلیت استفاده با تعداد متفاوتی از مارپیچ‌ها، در طیف گسترده‌ای از صنایع به کار گرفته می‌شوند. برخی از مهم‌ترین کاربردهای این پمپها عبارتند از:
- صنایع نفت و گاز: مناسب برای انتقال نفت خام، نفت سنگین، نفت کوره، انواع سوخت، سیالات چندفازی و دیگر مشتقات نفتی.
- صنایع شیمیایی: جابجایی اسیدها، بازها، حلال‌ها و انواع مواد شیمیایی با ویسکوزیته متفاوت.
- صنایع غذایی: انتقال موادی مانند عسل، مربا، شکلات، خمیرها و سایر محصولات غلیظ.
- صنایع دارویی: مناسب برای پمپاژ داروها، کرم‌ها، پمادها و دیگر ترکیبات دارویی حساس.
- صنایع آب و فاضلاب: انتقال لجن، فاضلاب و سیالاتی که حاوی ذرات جامد هستند.
مزایا و معایب پمپ اسکرو
به منظور خرید محصولات پمپ های اسکرو، لازم است با نکات مثبت و منفی آن ها آشنا شوید. برای این منظور مزایا و سپس معایب پمپ اسکرو به صورت فهرست وار آورده شده است. شما می توانید از مشاوره های رایگان کارشناسان نوین پمپ برسام نیز در این زمینه بهره مند گردید.
- امکان پمپاژ سیالات به صورت خطی
- کاملا خود مکش
- سرعت و قدرت مکش بالا
- تولید سر و صدا و ارتعاش کم
- قابلیت پمپاژ سیال با جریانی یکنواخت و بدون پالس
- مناسب برای انتقال سیالات حساس به برش
همچنین از جمله معایب پمپ اسکرو که باید هنگام خرید، آن ها را مد نظر قرار داد، می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- بالا تر بودن قیمت پمپ های اسکرو به نسبت سایر پمپ ها
- بزرگ تر شدن ابعاد پمپ با بالا رفتن مشخصات فنی آن ها نظیر فشار قابل تامین توسطاین پمپ ها
- دارای حساسیت در برابر تغییر سرعت
- افزایش لرزش و کاهش بهره وری پمپ هنگام کم شدن ویسکوزیته سیال مورد پمپاژ
| مشخصه | مقدار / بازهٔ معمول |
|---|---|
| دبی (Flow Rate) | از 0.1 تا 500 m³/h (بسته به مدل) |
| فشار خروجی (Pressure) | تا 40 بار (بسته به طراحی) |
| دامنهٔ دما | از -20°C تا +200°C (بسته به متریال و آب‌بندی) |
| ویسکوزیته قابل پمپاژ | از چند cP تا بیش از 1,000,000 cP |
| قابلیت عبور جامدات | تا چندین درصد حجمی ذرات (بستگی به طراحی و اندازهٔ کانال) |
| سرعت دوران (RPM) | معمولاً 100 — 3000 rpm (بسته به مدل) |
| توان مصرفی (Power) | از چند اسب بخار تا چندصد کیلووات |
سخن پایانی
پمپهای اسکرو با ساختار منحصر به فرد و عملکرد پیوسته خود، یکی از بهترین گزینه‌ها برای انتقال سیالات غلیظ، ویسکوز و حتی حاوی ذرات جامد هستند. قابلیت کارکرد در فشار و دمای متنوع، حفظ کیفیت سیال و کاهش استهلاک تجهیزات، باعث شده این پمپها در صنایع نفت و گاز، شیمیایی، غذایی، دارویی و فاضلاب به طور گسترده مورد استفاده قرار گیرند. با انتخاب صحیح نوع پمپ (تک، دو یا سه اسکرو) و رعایت نکات فنی مرتبط، میتوان راندمان بالایی از این تجهیزات به دست آورد. برای تهیه و مشاوره تخصصی، کارشناسان نوین پمپ آماده راهنمایی شما هستند.
سوالات متداول
۱. پمپ اسکرو برای چه نوع سیالاتی مناسب است؟
پمپ اسکرو مناسب سیالات غلیظ، ویسکوز، حاوی ذرات جامد و حتی سیالات حساس است که نباید تحت فشار یا برش شدید قرار گیرند.
۲. تفاوت پمپ تک اسکرو و دو یا سه اسکرو چیست؟
-
تک اسکرو: مناسب سیالات رقیق و خمیرها، کمترین آسیب به سیال.
-
دو اسکرو: جریان پیوسته با ظرفیت بالاتر، توانایی انتقال ذرات جامد بیشتر.
-
سه اسکرو: مناسب سیالات بسیار غلیظ و کاربردهای صنعتی با دبی و فشار بالا.
۳. آیا پمپ اسکرو نیاز به روانکاری خاص دارد؟
روتورهای پمپ و یاتاقان‌ها معمولاً نیاز به روغن یا گریس مخصوص دارند. برخی مدل‌ها دارای سیستم روانکاری داخلی هستند.
۴. حداکثر دبی و فشار پمپ اسکرو چقدر است؟
این مقادیر به مدل پمپ بستگی دارند، اما معمولاً دبی از 0.1 تا 500 m³/h و فشار تا 40 بار قابل تنظیم است.
۵. آیا پمپ اسکرو برای صنایع غذایی و دارویی مناسب است؟
بله، به دلیل مکانیسم آرام و بدون ضربان، این پمپها برای انتقال مواد غذایی و ترکیبات دارویی حساس بسیار مناسب هستند.
۶. چگونه میتوان پمپ اسکرو مناسب را انتخاب کرد؟
با توجه به ویژگی‌های سیال، دبی و فشار مورد نیاز، تعداد روتورها و شرایط محیطی، کارشناسان نوین پمپ می‌توانند بهترین مدل را پیشنهاد دهند.
