پمپ های دنده ای

یک پمپ دنده ای از مش دنده ها برای پمپاژ سیال با جابجایی استفاده می کند. آنها یکی از رایج ترین انواع پمپ ها برای کاربردهای قدرت سیال هیدرولیک هستند. پمپ دنده در حدود سال 1600 توسط یوهانس کپلر اختراع شد.

پمپ های چرخ دنده همچنین به طور گسترده ای در تاسیسات شیمیایی برای پمپاژ مایعات با ویسکوزیته بالا استفاده می شود. دو نوع اصلی وجود دارد: پمپ های دنده خارجی که از دو چرخ دنده خارجی استفاده می کنند و پمپ های دنده داخلی که از چرخ دنده های خارجی و داخلی استفاده می کنند (دندانه های چرخ دنده داخلی رو به داخل هستند ، در زیر ببینید). پمپ های دنده ای جابجایی مثبت (یا جابجایی ثابت) دارند ، به این معنی که برای هر دور یک مقدار ثابت مایع پمپ می کنند. برخی از پمپ های دنده به گونه ای طراحی شده اند که به عنوان موتور یا پمپ عمل کنند.

نحوه کارکرد

با چرخش چرخ دنده ها در قسمت ورودی پمپ جدا می شوند و یک خلأ و مکش ایجاد می کنند که توسط مایع پر می شود. سیال توسط چرخ دنده ها به سمت تخلیه پمپ منتقل می شود ، جایی که مش چرخ دنده ها سیال را جابجا می کند. فاصله مکانیکی کوچک است - به ترتیب 10 میکرون. فاصله های محکم ، همراه با سرعت چرخش ، به طور موثر از نشت مایع به عقب جلوگیری می کند.

طراحی سفت و سخت چرخ دنده ها و محفظه ها باعث فشارهای بسیار زیاد و قابلیت پمپاژ مایعات بسیار چسبناک می شود.

تنوع زیادی وجود دارد ، از جمله مجموعه دنده های مارپیچ و ماهیان شاخ (به جای چرخ دنده) ، روتورهای لوب شکل شبیه به دمنده های Roots (که معمولاً به عنوان سوپرشارژر استفاده می شود) و طرح های مکانیکی که امکان انباشت پمپ ها را فراهم می کند. متداول ترین تغییرات در زیر نشان داده شده است (دنده محرک به رنگ آبی نشان داده شده و حالت خالی بنفش نشان داده شده است).

پمپ دنده ای خارجی معمولاً محدود به حداکثر فشار کاری 210 بار (21000 کیلو پاسکال) و حداکثر سرعت 3000 دور در دقیقه است. برخی از تولیدکنندگان پمپ های دنده ای را با فشار و سرعت کار بالاتر تولید می کنند اما این نوع پمپ ها پر سر و صدا هستند و احتیاط های خاصی باید انجام شود.

پورت های مکش و فشار باید در محلی که چرخ دنده ها به هم متصل می شوند (به صورت خطوط خاکستری کم رنگ در تصاویر پمپ داخلی نشان داده می شوند) به هم متصل شوند. برخی از پمپ های دنده داخلی دارای مهر و موم اضافی به شکل هلال (در بالا ، سمت راست نشان داده شده است) هستند. عملکرد این هلال برای نگه داشتن چرخ دنده ها و همچنین کاهش جریان گردابی است.

فرمول های پمپ:

    میزان جریان در گال/دقیقه ایالات متحده = ظرفیت پمپ × دور در دقیقه

    قدرت در اسب بخار = گال/دقیقه ایالات متحده × (lbf/in2)/1714

بهره وری

پمپ های چرخ دنده به طور کلی بسیار کارآمد هستند ، به ویژه در برنامه های فشار قوی.

عوامل موثر بر کارایی

    پاکسازی ها: فاصله های هندسی در انتهای و قطر خارجی چرخ دنده ها امکان نشتی و برگشت جریان را فراهم می کند. با این حال ، گاهی اوقات ترخیص بیشتر به کاهش اصطکاک هیدرودینامیکی و بهبود کارایی کمک می کند.

    عقب چرخ دنده: ضربه زیاد بین چرخ دنده ها نیز باعث نشت سیال می شود. با این حال ، این به کاهش انرژی هدر رفته از به دام انداختن مایع بین دندانهای چرخ دنده (معروف به تله فشار) کمک می کند.

کاربرد

    مواد شیمیایی پتروشیمی: قیر خالص یا پر ، روغن ، گازوئیل ، نفت خام ، روغن روان کننده و غیره

    مواد شیمیایی: سیلیکات سدیم ، اسیدها ، پلاستیک ها ، مواد شیمیایی مخلوط ، ایزوسیانات ها و غیره

    رنگ و جوهر.

    رزین و چسب.

    خمیر و کاغذ: اسید ، صابون ، لیمو ، مشروب سیاه ، کائولن ، آهک ، لاتکس ، لجن و غیره

    غذا: شکلات ، کره کاکائو ، پرکننده ها ، شکر ، چربی ها و روغن های گیاهی ، ملاس ، غذای حیوانی و غیره.