پمپ دنده ای

گیر پمپ gear pumps
نوعی از پمپ‌ جابه‌جایی displacement pumps
از نوع روتاری (rotary pumps)
مکانیزم ساده دارد
معمولا دبی یکنواخت است (مخصوصا نسل جدید)
این پمپ نیازی به نصب چک ولو روی جریان ندارد
تنها برای سیال روانکننده استفاده میشود

انواع پمپ دنده ای

پمپ دنده داخلی (Internal Gear Pump)
پمپ دنده خارجی (External Gear Pump)
پمپ گوشواره ای (Lobe Pump)
پمپ پیچی (Screw Pump)
پمپ ژیروتور (Geroto)

پمپ دنده ای چگونه کار میکند

در پمپ دنده ای شفت محرک با خار به چرخ دنده محرک پمپ هیدرولیکی وصل است
چرخ دنده ی هرزگرد با چرخ دنده محرک درگیر است و هر دو باهم می چرخند
دندانه های چرخ دنده های درگیر با هم دریچه های ورودی و خروجی پمپ دنده ای را نسبت به هم آب بندی می کنند
با گردش دنده ها، در قسمت ورودی پمپ دنده ای، دندانه های دو چرخ دنده از هم باز می شوند
باز شدن دندانه ها مثل یک مکش و انبساط حجمی در این قسمت به وجود آورده
و سبب می شود که سیال در اثر فشار هوای مخزن به درون پمپ رانده شود
این سیال سپس در فضای خالی بین دندانه های چرخدنده ها و بدنه ی پمپ دند ه ای، به طرف دریچه خروجی پمپ هدایت می گردد
در این قسمت دندانه های دو چرخدنده به هم نزدیک شده و باعث می شود سیال به طرف خارج رانده شود
آب بندی بین دندانه ها به روغن اجازه نمی دهد که از وسط پمپ دنده ای عبور کرده و به قسمت ورودی بازگردد
پمپ های دنده ای ازجمله پمپ های جابجایی مثبت هستند
این پمپ ها دارای یک پوسته بوده که در درون انها دنده ها نزدیک به یکدیگر قرار گرفته
و این نوع قرارگیری باعث حرکت وانتقال سیال می گردد

حرکت اصلی

حرکت اصلی این پمپ ها بصورت چرخشی می باشد
در این پمپ ها به ازای هر دور چرخش، حجم محدودی از سیال جابجا می گردد
پمپ های دنده ای دارای دو چرخ دنده می باشند
که این چرخ دنده ها در یکدیگر درگیر شده ونهایتا باعث پمپاژ سیال میگردند
از بین این دو چرخ دنده، یکی از آنها محرک بوده و باعث چرخش دیگری می گردد
تماس فیزیکی بین چرخ دنده ها باعث حرکت قسمتی از سیال بین پورت های ورودی وخروجی می گردد و فضای موجود در داخل محفظه پمپ کاملا آب بند است

کاربرد پمپ‌های دنده‌ای در صنایع

پمپ‌های دنده‌ای به طور کلی در صنایع زیر مورد استفاده هستند:
پتروشیمی: برای قیر، گازوییل، نفت خام، روغن و غیره
مواد شیمیایی: برای سیلیکات سدیم، اسیدها، پلاستیک‌ها، مواد شیمیایی مخلوط، ایزوسیانات و غیره
رنگ و جوهر
رزین و چسب
مواد غذایی: شکلات، کره کاکائو، مواد پرکننده، شکر، روغن گیاهی، ملاس، غذای حیوانات و غیره

پمپ دنده خارجی

پمپ دنده ای خارجی دارای خصوصیاتی می باشد که می توان به پایین بودن تلرانسش اشاره کرد
این نوع پمپ دنده ای هیدرولیکی دارای یک شافت می باشد که پمپ دنده ای را از دو طرفش حمایت می کند
اگر می خواهیم از قدرت و فشار بالا و همچنین سرعت عملکرد زیاد بهره ببریم باید از پمپ دنده ای خارجی استفاده کنیم
این نوع پمپ نسبت به هر نوع آلودگی و غبار حساسیت کمی بخرج می دهد و از این حیث برتر است
اگر می خواهید حجم کمی از انتقالات را صورت دهید پمپ هیدرولیکی دنده ای خارجی گزینه مناسبی برای فعالیت شما است
در این پمپ ها یکی از چرخ دنده ها به سیستم محرکه متصل بوده و چرخ دنده دیگر هرزگرد می باشد
با چرخش محور محرک و دور شدن دنده های چرخ دنده ها از هم با ایجاد خلاء نسبی, روغن به فضای بین چرخ دنده ها و پوسته کشیده شده و به سمت خروجی رانده می شود
لقی بین پوسته و دنده ها در اینگونه پمپ ها حدود 0.025 mm می باشد.

افت داخلی جریان

افت داخلی جریان به خاطر نشت روغن در فضای موجود بین پوسته و چرخ دنده است که لغزش پمپ (Pump Slippage) نام دارد
و سبب می گردد که مقدار جریان واقعی پمپ همواره از میزان جریان تئوری کمتر گردد.
نشتی داخلی در اثر بالا رفتن فشار در خروجی افزایش یافته و موجب کاهش بازده حجمی پمپ می گردد
مقدار بازده حجمی در سرعتهای کم و دبی های پایین مطلوب نمی باشد
لذا سرعت دوران پمپ های چرخ دنده ای بایستی به حداکثر سرعت دوران پمپ نزدیک باشد
پمپ دنده ای خارجی همچنین از یک جفت چرخ دنده بیرونیکه داخل یک محفظه بسته با هم درگیر هستند, تشکیل شده اند
که با گردش یکی از چرخدنده ها باعث گردش چرخ دنده دیگر می شود
در نتیجه این حرکت باعث افت فشار در یک طرف چرخ دنده و افزایش فشار در طرف دیگر چرخ دنده می شود
از این خاصیت جهت پمپاژ سیال از مخزن به مدار استفاده کرد
پمپ دنده ای خارجی از یک چرخ دنده ساده تا فشار حدود bar 210 استفاده می شوند. اما سرو صدای بسیار زیادی دارند. از طرفی در نوع دنده مارپیچ آن این مشکل کمتر دیده می شود, اما به جهت مشکلات آب بندی فشار کاری و همچنین راندمان حجمی این نوع پمپ از نوع ساده آن کمتر است

پمپ دنده داخلی

پمپ دنده ای داخلی از یک چرخ دنده ی محرک خارجی که درون یک حلقه ای قرار گرفته، ساخته شده است
با گردش چرخدنده ها، بدلیل دور از هم شدن دندانه ها از هم، مکش ایجاد شده
و سیال به واسطه ی فشار هوا به درون پمپ دنده ای هیدرولیکی رانده می شود
در پمپ های دنده ای داخلی از یک دنده ی داخلی و یک دنده ی خارجی استفاده شده است
در پمپ های دنده ای داخلی از یک دنده ی
داخلی و یک دنده ی خارجی استفاده شده است
این پمپ ها بیشتر به منظور روغنکاری و تغذیه در فشار های کمتر از ۱۰۰۰ psi استفاده می شود ولی در انواع چند مرحله ای دسترسی به محدوده ی فشاری در حدود 4000 psi نیز امکان پذیر است
کاهش بازدهی در اثر سایش در پمپ های دنده ای داخلی بیشتر از پمپ های دنده ای خارجی است
این نوع پمپ ها به سرعت و فشار ورودی کمی نیاز دارند

مزایای پمپ دنده ای داخلی

خروجی یکنواختو بدون نوسانی دارد
بسیار مناسب برای سیال با ویسکوزیته(لزجت) بالا می باشد
عملکرد عالی پمپ دنده ای داخلی در هر دو جهت
به NPSH* کمی نیازمند است
پمپ دنده ای داخلی تعمیر و نگهداری ساده ای دارد
طراحی قابل انعطافی با توجه به نیاز مشتری دارد.
خود مکشی دارد
می تواند به مدت کوتاهی خشک کار کند

معایب پمپ دنده ای داخلی

پمپ دنده ای داخلی محدودیت فشار متوسط دارد
.معمولا نیاز به مدیریت بر روی سرعت دورانی دارد
بار زیادی بر روی شفت ایجاد می کند
پمپ دنده ای داخلی سرعت عملکرد بالایی ندارد

روش کار پمپ دنده‌ای

برخلاف پمپ‌های سانتریفوژ (centrifugal pumps) که مایع را با سرعت بالا به قسمت خروجی پمپ پرتاب می‌کنند
در پمپ‌های دنده‌ای مقداری مایع بین دنده‌های چرخ‌دنده پمپ به تله می‌افتد و این مایع با یک سرعت پایین به سمت خروجی هدایت می‌گردد
یک پمپ دنده‌ای برای پمپاژ سیال از جابه‌جایی فضای بین دنده‌ها و بدنه استفاده می‌کند
یک پمپ دنده‌ای دارای دو قسمت است، یکی بدنه ثابت و دیگری قسمت دوار شامل محور دوار و چرخ‌دنده می‌باشد
چرخ‌دنده به وسیله محور دوار به چرخش در می‌آید
و پس از مكش مایع، آن را تحت فشار گذاشته و به طرف خروجی می‌راند
مایع در فضای بین دنده‌های آزاد و بدنه ثابت گیر می‌افتد و از ورودی به طرف خروجی برده می‌شود
دنده‌هایی كه آزاد می‌شوند با ایجاد خلاء نسبی در مكش، مایع را وارد این فضای بسته می‌کنند
فاصله‌های مکانیکی پمپ‌های دنده‌ای کوچک و در حدود 10 میکرومتر هستند
فاصله‌های تنگ همراه با سرعت بالای چرخش از نشت مایع به عقب جلوگیری می‌کند
چون در پمپ‌های دنده‌ای دنده‌ها خیلی به هم نزدیك هستند، اگر در ساخت و مونتاژ آن‌ها دقت كافی نشود تماس دنده‌ها با یكدیگر باعث خرابی آن‌ها خواهد شد
بنابراین هنگامی كه لازم است پمپ تعمیر شود، باید دقت كافی کرد كه برای تعویض واشرها و سایر قطعات این فواصل به هم نخورند
دنده‌های پمپ دنده‌ای باید همواره روغن كاری شده تا دچار کارکرد خشک نشوند
اگر مایع پمپ شونده خاصیت روغن كاری داشته باشد، عمر پمپ دنده‌ای زیاد می‌شود
پمپ‌های دنده‌ای برای ظرفیت‌های نسبتا كم با فشار متوسط موارد استفاده زیادی دارند
طراحی صلب چرخ دنده‌ها و محفظه‌ها امکان ایجاد فشارهای بسیار بالا و پمپاژ مایعات بسیار ویسکوز را فراهم می‌کند