لوب پمپ

لوب پمپ

لوب پمپ که با نام های پمپ دنده ای و پمپ گوشواره ای هم معروف هستند جز انواع پمپ جابه جایی مثبت است که از نظر عملکرد و کارکرد شبیه به پمپ دنده ای کار می کند. گردش لوب ها یا گوشواره ها به صورت چرخشی غیرتماسی است. به این معنی که هیچ تماسی با یکدیگر ندارند.پمپ های لوب حداکثر دبی ای که ساپورت می کنند تا 150 متر مکعب در ساعت است و حداکثر فشار قابل پوشش توسط این پمپ ها تا 20 بار می باشد.

مشخصات فنی لوب پمپ

دو روتور پمپ به یک جفت چرخ دنده متصل است که باعث چرخش دورانی موتور لوب پمپ می شود ، که چرخ دنده ها و یاتاق های شفت، با سیال تماس و پیوندی نداشته و در محفظه ای جداگانه از سیال پمپاژی می باشند. عملکرد نیروی موتور به این صورت است که به یکی از محورها وارد می شود و سپس به وسیله چرخ دنده به محور دیگر انتقال می یابد.

سیال درون محفظه به دو قسمت مجزا تقسیم بندی می شود که یک قسمت از سیال در محفظه سمت مکش یعنی ورودی پمپ می باشد و قسمت دیگر سیال، در خروجی پمپ یا رانش حبس می شود. با چرخش دورانی روتور، سیال از قسمت مکش به سمت رانش و در نهایت به سمت خروجی هدایت می شود.

دراین پمپ ها بین دو روتور و محفظه پمپ هیچ گونه تماسی وجود نداشته و همین امر سبب می شود که سایشی بین اجزای پمپ ایجاد نشود.  تنها سایشی که در لوب پمپ ها وجود دارد، خوردگی نوع سیال و یا وجود ذرات جامد در سیال می باشد.

در لوب پمپ ها بلبلرینگ های آن، خارج از محفظه سیال قرار دارد و به همین دلیل آنها دارای طول نسبتا بلندی هستند  و این باعث محدودیت فشار در این نوع پمپ ها خواهد بود. در هنگام شروع به کار، محفظه پمپ بایستی با مقداری سیال پر شده باشد. در خروجی پمپ ها یک شیر تخلیه هوا وجود دارد که بعد از این که محفظه پمپ از سیال پر شد ، بسته می شود.

پمپ هایژنیک یا پمپ بهداشتی

لوب پمپ در خانواده پمپ هایژنیک (Hygienic Pump) یا پمپ بهداشتی قرار دارد،  این پمپهای لوب  بدون نیاز به این که اتصالات آن از خط اصلی خود جدا شوند قابلیت تمیز کردن را دارند. دو قابلیت مهم  Clean in Place یعنی شتسشو و تمیز کردن قطعه در محلی که نصب شده است و همچنین Sterlize in Place  یعنی استریل در محل نصب شده بدون جدا کردن قطعه، از مهمترین قابلیت های پمپ های لوب می باشد.

عدم برخورد دنده های لوب پمپ ها و در نتیجه راندمان بالاتر و یکنواختی بیشتر در قسمت تخلیه، همچنین امکان تامین نیرو آب بندی سیل مکانیکی از قسمت جلو و طراحی مستقیم آن از ویژگی های بارز و مهم لوب پمپ می باشد.

(CIP (Clean in Place یعنی شستشو در محل نصب و SIP (Sterlize in Place) یعنی استریل کردن در محل نصب از جمله قابلیت های پمپهای لوب می باشد.

این نوع پمپ ها به دلیل آن که کمترین تاثیر را روی سیال ، چه از لحاظ فیزیکی و چه از لحاظ مکانیکی دارند می توانند سیال هایی مثل ماست، انواع شوینده ها، و سایر سیال هایی که حاوی حساسیت برشی هستند را به راحتی پمپاژ نمایند.

لوب پمپ ها به دلیل گوناگون بودن شکل روتور توانایی پمپ کردن محدوده گسترده ای از سیالات را دارند.

جنس روتور لوب پمپ ها از استلنس استیل یا دارای پوشش لاستیکی، برنز نایلون و یا PTFE پر شده است که نوع جنس آن با توجه به نیاز کاری انتخاب می شود. پوشش لاستیکی خاصیت ضد ساییدگی دارد؛ نایلون قابلیت مقاومت در برابر جامدات سخت ؛ و برنز موجب کاهش خسارت ناشی از اضافه بار لحظه ای می شود. PTFE باعث افزایش مقاومت شیمیایی و مکانیکی در لوب پمپ می شود.

از دیگر قابلیت های لوب پمپ می توان به توانایی پمپاژ کردن سیالات با ویسکوزینه بالا ،آن هم با دبی و ظرفیت پمپاژ بالا را دارند. به دلیل ساختمان داخلی این نوع پمپ ها، فاصله بین دنده ها، و محفظه بزرگی که دارند باعث می شود تا پمپاژ سیالات  که حاوی ذرات جامد نظیر زیتون و گیلاس و غیره را بدون آسیب رسانی به آنها را انتقال دهد.

اجزا لوب پمپ

• محفظه اصلی (کیسینگ یا هد)
• روتور یا لوب (دنده ها و گوشواره ها): روتوراین پمپ ها بسته به نوع سیال آن، میتواند ساختار و طرح متفاوتی داشته باشد. در نتیجه کاربری لوب پمپ با طرح و ساختار آن  ارتباط مستقیم دارد.
• یاتاقان ها
• نشت بند یا درپوش محفظه

ساختار لوب پمپ ها از دو بخش مجزا تشکیل شده است:

• اجزایی که با سیال هیچ گونه تماسی ندارند مانند یاتاق ها و چرخ دنده ها
• اجزایی که با سیال تماس مستقیم دارند مانند درپوش، روتور، پوسته پمپ و نشت بندها

نشت بندی لوب پمپ

انتهای محل ورود هر محور به سیال، با استفاده از یک نشت بند مکانیکی یا یک نوار آب بندی ، نشت بندی می شود. در مواقع حساسیت بیشتر می توان از نشت بند مکانیکی دوبل استفاده کرد.

مشخه کاری لوب پمپ

اما دبی لوب پمپ ها چگونه مشخص می شود؟ دبی این پمپ ها با سرعت چرخش روتور رابطه مستقیم دارد. به این صورت که هر چه سرعت بیشتر شود، دبی نیز افزایش می یابد. البته باید این را بیان نمود که به علت لقی ایی که بین روتورها وجود دارد، مقداری از جریان در محفظه از سمت ناحیه پر فشار خروجی به ناحیه کم فشار خروجی راه پیدا می کند و باعث کاهش جریان خروجی می شود.

مقدار نشتی درون پمپ، افزایش اختلاف فشار بین خروجی پمپ و دهانه آن باعث می شود که نشت آن زیادتر شود و با افزایش ویسکوزیته سیال این مقدار نشت کاهش می یابد. در لوب پمپ ها، فشار خروجی سیال، از ظرفیت جابه جایی ان به صورت مجزا و مستقل از هم هستند و در نتیجه می توان فشار خروجی را با توجه به محدودیت پمپ افزایش داد.

پدیده کاویتاسیون

کاویتاسیون مهم ترین علت برای محدود کردن سرعت لوب پمپ ها می باشد. پدیده کاویتاسیون زمانی رخ می دهد که در قسمت مکش این نوع پمپ ها زمانی که سیال در قسمت محفظه مکش می شود، در این ناحیه مقداری فضای خالی به وجود می آید که اگر زمان کافی برای پر کردن این فضا وجود نداشته باشد پدیده کاویتاسیون رخ می دهد . برای جلوگیری از رخ دادن این پدیده می بایست پمپ بزرگتری را انتخاب نمود و یا این که می توان سرعت موتور کم کرد.

تاثیر دمای سیال در کاکرد لوب پمپ

از انجایی که روتورها با همدیگر و همچنین با محفظه هیچ سایشی ندارند، در نتیجه فضای لقی بین آنها به وجود می آید که این فضا ناچیز است و اگر تفاوت دما بین سیال پمپاژی و محیط وجود داشته باشد باید در انتخاب لقی ها و جنس مواد آنها دقت نمایید.

در صورتی که دمای سیال و محیط با هم متفاوت باشند می بایست قبل از پمپ کردن سیال ، با سیالی ثانویه، پمپ را سرد و گرم نمود تا از شوک حرارتی جلوگیری به عمل آید.

مزایای لوب پمپ

• پمپ هایژنیک یا پمپ بهداشتی
• دارای قابلیت CIP (Clean in Place) و SIP (Sterlize in Place)
• اسستفاده به صورت افقی و عمودی
• جریان به صورت بدون پالس
• توانایی اعمال نیروی آب بندی از مقابل
• طول عمر بالا
• عدم استفاده از قطعات جانبی
• قابلیت اتصالات گوناگون از قبیل؛ فلنج، دنده داخلی و خارجی
• کاهش اثرات خطای انسانی
• دارای محافظ شفت در آب بندی
• قابلیت انتقال مواد در دو جهت
• جابه جایی مواد به صورت برشی و مخلوط جامد سیال
• انتقال فضای بزرگ
• کاهش خوردگی
• بدنه محکم
• دنده قابل تنظیم
• نصب سریع و آسان
• استافده از دنده های متفاوت
• محفظه مکش بدون درز

نقاط ضعف لوب پمپ

• از نظر هزینه و قیمت، لوب پمپ ها گران هستند و زیاد به صرفه نیستندو
• پمپ های لوب نیازمند دو آب بند هستند
• در صورتی که تنظیم دنده ها بهم بخورد، کارکرد لوب پمپ به هم می خورد و آسیب خیلی جدی ایی به آن وارد می شود.

کاربرد لوب پمپ

• رزين‌ها و مواد پوشش دهنده

فاصله بین دنده ها و راندمان بالا و یکنواخت بودن در بخش تخلیه، تامین نیروی آب بندی سیال مکانیکی از قسمت جلو و طراحی ساده و مستقیم، همچنین داشتن قابلیت شستشو در محل نصب با فشار آب

• مواد حساس به تنش برشی

با توجه به این که سیالات حساس را با کمترین نیروی برشی و با سرعت پایین را جابه جا می کند و توانایی جا به جا کردن رقیق ترین مواد مانند حلال ها و غلیظ ترین مواد مانند پلیمر ها را دارد. یکی دیگر از خصوصیات مهم و بارز این محصول افزودن سیستم گردش سیال برای کنترل دمای سیال می باشد.

کاربری های معمول:

1. امولوسیون ها، سوسپانسوین ها و همچنین انواع ژل
2. مواد لخته ساز
3. پلیمر ها
4. واکس ها و مواد روغن کاری
5. کرم های ارایشی و پماد ها و همچنین لوسیون ها

• صنايع شيميايی و حلال‌ها

سازگار بودن انتقال تمامی مواد شیمیایی با  Stainless Steel 316L ، سيستم‌هايي که نياز به CIP و SIP دارند و همچنین سیالاتی که نیازمند تمیز شدن به طور متوالی و متناوب را دارند مانند سود سوز آور.

کاربری ها عادی و معمول:

1. رزین ها و پوشش ها
2. انتقال مواد بازی و قلیایی ها
3. آفت کش ها و علف کش ها
4. صابون ها و مواد شوینده

• لوب پمپ مواد غذایی: لوبیا ، زرد آلو، کشک، ترشیجات، پالپ میوه، مربا، رب ها، سس ها، پوره، میگو، توت فرنگی، خردل، مارگارین، پنیز خامه ای، دوغ، سس مایونز، نوشیدنی ها، خورش ها، روغن زیتون، روغن ذرت، دوغ، مربا، ژله، اسانس، پنیر خامه ای
• لوب پمپ دارویی، آرایشی و بهداشتی: کرم های مرطوب کننده، انواع صابون ها، حلال ها، خمیر دندان، سرکه، نشاسته، پلاسما، لاک، کرم دست، لوسیون ها، لاک

تعمیر و نگهداری لوب پمپ

• نشت بندهای این پمپ ها باید به صورت دوره ای بررسی گردند و در صورت دیدن خراش و آسیبی باید فوری تعویض شوند.
• اتصالات پمپ باید به طور مداوم چک شوند و به هنگام سرویس کردن لوب پمپ ها نباید نیروی زیادی را به آنها وارد کنیم چرا که لوب پمپ ها با دقت بسیار بالایی ساخته می شوند.
• در زمان توقف تولید و تعمیر، همه ی اتصالات هیدرولیکی و الکتریکی آن از سیستم جدا و قطع می شود.
• سیالی که در محفظه پمپ باقی می ماند نباید سفت و جامد شود و تمام قطعاتی که با سیال در ارتباط هستند بایستی بعد از هر بار مصرف و استفاده، شستشو داده شوند.
• با توجه به این که لوب پمپ ها برای مدت کوتاهی خشک کار می کنند، این خشک کار کردن می تواند به آن آسیب وارد نماید و باعث ایجاد افت مکانیکی در پمپ شود.

بیشترین استفاده از لوب پمپ ها:

صنایع غذایی:

پمپ های لوب به دلیل استانداردهای  های بهداشتی بالایی که دارند باعث شده که در صنایع غذایی مورد استفاده قرار بگیرند. راندمان بالا، تعمیر و نگهداری ساده و آسان آن، جابه جایی مواد بدون این که لازم باشد شکل و ماهیت مواد تغییر کند، و استهلاک کم از دیگر عواملی هستند که باعث شده در صنایع غذایی مورد استفاده قرار بگیرند.

نفت و پتروشیمی

به دلیل عمر بسیار بالا، و ویژگی های منحصر به فردی که پمپ های لوب دارند باعث شده که مورد استفاده در صنایع نفت و پتروشیمی قرار گیرند. در جابه جایی موادی که غلظت بالایی دارند مانند قیر، گل حفاری و غیره پمپ های لوب بهترین گزینه برای انتخاب پمپ می باشد.

آب وفاضلاب

یکی از معضلاتی که خیلی از مهندسین آب و فاضلاب با آن دست و پنجه نرم کردند جابه جایی سیال می باشد. برای همین در پروژه های آب و فاضلاب ، برای جابه جایی آبهایی که با مواد مختلف نظیر چوب ، پلاستیک ، سنگ و غیره هستند، تخلیه محل هایی را که آب گرفته  مانند حادثه سیلاب یا ترکیدگی لوله، انتقال مواد به تصفیه خانه، جابه جایی لجن ها که غلظت بالایی دارند، و در کل برای جابه جایی هر موادی که غلظت بالایی دارد، توسط پمپ های لوب انجام می شود.

صنایع کشاورزی و دامپروری

این پمپها در صنعت کشاورزی و دامپروری کاربردهای زیادی دارند که از مهمترین آنها جابه جایی کودهای دامی در محل دامداری می باشد. با توجه به این که کودهای دامی از غلظت بالایی برخوردار هستند و دارای موادی نظیر کاه، پلاستیک و … می باشد و این گونه مواد با پمپ های معمولی قابل جابه جایی نیستند از این رو از این پمپها برای جابه جایی این مواد مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین برای پاشیدن کودهای مایع در زمین های کشاورزی از جمله دیگر موراد استفاده از این پمپها می باشند. این جابه جایی ها در این پمپها با راندمان بالا صورت می گیرد.