1. معرفی
یک پمپ دنده ای از دو چرخ دندانه دار مشبک استفاده می کند تا آب را از ورودی پمپ به خروجی فشار دهد. شکل شماره 1 یک طراحی ساده از پمپ چرخ دنده دندانه خارجی در سمت چپ همراه با آرایش متناوب دندانه های اشاره شده داخلی را نشان می دهد. این مقاله طراحی، کاربرد، نصب و نگهداری پمپ دنده ای را شرح می دهد تا تصویر کاملی از عملکرد پمپ دنده ای و نحوه عملکرد آن به شما ارائه دهد.
2. طراحی پمپ دنده ای
پمپ‌های دنده‌ای از چرخ دنده‌های دندانه‌دار استفاده می‌کنند که داخل محفظه‌ای با تحمل نزدیک می‌چرخند تا مایع را به داخل بکشند و سپس آن را جلوتر از خود فشار دهند. بخارپزهای پارویی از همان اصل کار استفاده می کردند. این پمپ ها پمپ های جابجایی مثبت هستند و هر چیزی که به داخل آنها کشیده شود با فشار خارج می شود. در نتیجه آنها می توانند فشار تخلیه بسیار بالایی ایجاد کنند. مواد ساخت و ساز از فلزات با انواع مختلف و سختی گرفته تا پلاستیک با انواع مختلف و سختی متفاوت است.
حفظ تلورانس های نزدیک بین محفظه و چرخ دنده ها برای عملکرد کارآمد پمپ دنده ای بسیار مهم است. فاصله بین لبه دندان ها و محفظه و انتهای دندانه ها و دیواره های پشتی و جلوی محفظه بسیار کم است. بین دندانه ها و محفظه به ترتیب 0.1 میلی متر (0.004 اینچ) است در حالی که فاصله بین جلو و پشت چرخ دنده ها و انتهای محفظه فقط 0.025 میلی متر (0.001 اینچ) است. فاصله های ریز گردش مجدد مایع را از تخلیه فشار بالا به سمت مکش کم فشار کاهش می دهد و این پمپ ها را به یکی از کارآمدترین پمپ های موجود تبدیل می کند.
پمپ های دنده ای معمولاً برای اتصال به درایو از داخل محفظه یک شفت نفوذ می کنند. میل دنده‌های پمپ‌های کوچک‌تر را می‌توان در یاتاقان‌های ژورنال در انتهای محفظه نگه داشت و توسط محصول روانکاری می‌شود. در پمپ های بزرگتر از یاتاقان های المنت نورد نصب شده در محفظه یاتاقان استفاده می شود. برای جلوگیری از سایش تماس سطح به سطح دندان، محصول روانکاری را انجام می دهد.
3. استفاده از پمپ دنده ای
طراحی پمپ دنده ای برای استفاده با مایعات تمیز مناسب است. مطمئن شوید که آنها مایع را از بالای ته مخزن تامین در فضای شفاف مایع می کشند. مایعات با ویسکوزیته کم و زیاد را می توان پمپ کرد. اگر محصولات غذایی حساس به برش (یعنی در جایی که عملکرد پمپ باعث شکستن سلول‌ها و الیاف می‌شود) پمپ شوند، اندازه پمپ باید افزایش یافته و سرعت کاهش یابد.
این طرح همچنین ویژگی های مکش خوبی را ایجاد می کند و می توان از آنها برای کشیدن مایعات تمیز و ویسکوزیته کم از عمق یا فاصله مناسب استفاده کرد. جاهایی که مایعات با ویسکوزیته بالا پمپ می شوند، یا اگر از عمق یا فاصله کشیده می شوند، جریان مایع را به داخل پمپ آسان کنید. خطوط مکش با قطر بزرگ را نصب کنید، آنها را کوتاه نگه دارید و در صورت امکان همیشه پمپ را پایین تر از مخزن منبع قرار دهید تا مکش تحت فشار مثبت هد مایع ذخیره شده باشد.
تلورانس های بسیار ریز از پمپاژ هر چیزی با ذرات جامد یا ذرات جلوگیری می کند، زیرا بین دندان ها له می شود و پمپ را از بین می برد. اگر خطر کشیده شدن مواد جامد به داخل پمپ وجود دارد، باید یک صافی خط مکش نصب کرد که به راحتی تمیز شود. تا حد امکان از صفحه توری ریز استفاده کنید بدون اینکه فشار مکش زیاد افزایش یابد، در غیر این صورت پمپ حفره می کند. اگر ذرات آنقدر ریز هستند که از روی صفحه عبور می کنند، بهتر است طرح متفاوتی از پمپ انتخاب کنید.
پمپ جابجایی مثبت در آنجا مقادیر بسیار دقیقی را برای هر دور ارائه می دهد و این بدان معنی است که آنها بدون در نظر گرفتن سرعت خود دارای ویژگی های دوز خوبی هستند. پمپ‌های دنده‌ای پمپ‌های دوز افزودنی شیمیایی خوبی را تولید می‌کنند، مشروط بر اینکه مسائل مربوط به سازگاری مواد برطرف شود.
4. تاسیسات پمپ دنده ای
هنگام استفاده از پمپ دنده ای، یک شیر فشار شکن باید تعبیه شود تا در صورت گیرکردن پمپ در برابر شیر بسته یا انسداد، از آن محافظت کند. PRV را می توان به سمت مکش پمپ یا داخل مخزن تامین لوله کرد.
پمپ هایی که توسط تسمه درایوها هدایت می شوند، محافظت بیشتری دارند که در صورت سرد بودن پمپ، تسمه ها در قرقره ها بلغزند. مطمئن شوید که یاتاقان‌هایی با قابلیت حمل بار شعاعی سنگین نصب شده‌اند، اگر پمپ باید تسمه‌ای باشد. اگر از کوپلینگ درایو بین موتور و پمپ استفاده می‌شود، تراز کردن شفت‌ها با استفاده از روش‌های نشانگر لیزری یا شماره‌گیر معکوس بسیار مهم است. ناهماهنگی شفت باعث ایجاد حرکت مداری می شود که یاتاقان ها را بارگذاری می کند و شفت را در حین چرخش تغییر می دهد. کوپلینگ های شافت انعطاف پذیر این بارها را منتقل می کنند.
این پمپ ها به پایه های محکم و محکم روی پایه ها و پایه های فلزی جامد نیاز دارند. اگر درایو مستقیم در خط از طریق یک کوپلینگ شفت استفاده شود، کل مجموعه پمپ باید بر روی یک قاب فولادی جامد با موقعیت های پایه پمپ به صورت صاف و با تحمل 0.025 (0.001 اینچ) نصب شود.
5. مسائل تعمیر و نگهداری
پمپ های دنده ای به نصب خوب و قوی، PRV برای محافظت از پمپ در برابر فشار بیش از حد و تامین مطمئن مایع تمیز نیاز دارند. آنهایی که دارای یاتاقان های بیرونی هستند نیاز به روغن کاری دارند. مهر و موم مکانیکی مجموعه ای از مشکلات را در آنجا ایجاد می کند و در صورت امکان پمپ هایی را انتخاب کنید که از آنها استفاده نمی کنند. اگر مهر و موم های مکانیکی نصب شوند، بسیار مهم است که شفت ها درست کار کنند و فشارها و جریان های فرآیند ثابت باشند و برای بارگیری ناهموار یاتاقان ها و دندانه های چرخ دنده به شدت در نوسان نباشند.
دندانه های چرخ دنده نباید خشک شوند. دندان های روغن کاری نشده به هم ساییده می شوند و از بین می روند. اگر این پمپ ها خشک شوند و دما افزایش یابد، چرخ دنده ها منبسط شده و شروع به مالیدن روی محفظه می کنند. این باعث پاره شدن محفظه و دندان ها می شود. یا پمپ از بین می رود یا فاصله های ریز محفظه از بین می رود که پس از آن امکان گردش مجدد در داخل پمپ را فراهم می کند. بهترین محافظت در برابر جریان خشک، نصب یک فلوسوئیچ در خط مکش است که در صورت نبود جریان، برق پمپ را قطع می کند.