راهنمای کامل پمپ دنده‌ای | انواع، اجزا، عملکرد و انتخاب درست
پمپ دنده‌ای یکی از پرکاربردترین انواع پمپ‌های صنعتی به شمار می‌رود که برای انتقال سیالات با غلظت متوسط تا بالا طراحی شده است. این پمپ‌ها که با نام‌های دیگری مانند پمپ غلیظ‌کش یا پمپ دنده‌ای هیدرولیک نیز شناخته می‌شوند، در دو نوع دنده داخلی و دنده خارجی تولید می‌گردند.
در این مقاله از نوین پمپ برسام به‌طور جامع با انواع پمپ دنده‌ای، اجزا، نحوه عملکرد، کاربردها و نکات کلیدی در انتخاب آن آشنا خواهید شد.
پمپ دنده‌ای چیست و چگونه کار می‌کند؟
پمپ دنده‌ای در دسته پمپ‌های جابجایی مثبت قرار می‌گیرد. عملکرد این پمپ‌ها بر اساس گیراندازی مقدار مشخصی از سیال بین دندانه‌های چرخ‌دنده و انتقال آن از ناحیه مکش به سمت ناحیه تخلیه است. این نوع پمپ‌ها به دلیل ساختار خاص خود، قدرت مکش بالایی دارند و به‌عنوان پمپ‌های خودمکش شناخته می‌شوند.
در مقایسه با پمپ‌های سانتریفیوژ که برای سیالات با ویسکوزیته پایین مناسب هستند، پمپ دنده‌ای عملکرد بهتری در جابجایی مواد غلیظ دارد.
انواع پمپ دنده‌ای
برخلاف پمپ گریز از مرکز که با استفاده از نیروی گریز از مرکز سیال را منتقل می‌کند، پمپ دنده‌ای از چرخش چرخ‌دنده‌ها برای جابجایی مایعات استفاده می‌کند. پمپ‌های دنده‌ای به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند:
- پمپ دنده خارجی (External Gear Pump)
- پمپ دنده داخلی (Internal Gear Pump)
هر کدام از این دو نوع، کاربردها و ویژگی‌های خاص خود را دارند که در ادامه به بررسی دقیق آن‌ها می‌پردازیم.
پمپ دنده خارجی
در پمپ دنده خارجی، از دو چرخ‌دنده هم‌سایز با شفت‌های مجزا استفاده می‌شود که در خارج از یکدیگر قرار گرفته و به صورت مستقیم درگیر هستند. یکی از چرخ‌دنده‌ها توسط موتور به حرکت در می‌آید و چرخ‌دنده دوم را به چرخش وامی‌دارد. با چرخش این دو چرخ‌دنده، سیال از سمت ورودی مکش شده و به سمت خروجی هدایت می‌شود.
ویژگی‌های کلیدی پمپ دنده خارجی:
از ویژگی‌های آن می‌توان به موارد زیر اشاره داشت:
- مناسب برای سیالات با دمای پایین تا متوسط
- توانایی پمپاژ در فشارهای بالا
- دهانه خروجی بزرگ‌تر نسبت به پمپ‌های دنده داخلی
- تنوع بالای چرخ‌دنده از نظر نوع و ساختار
انواع چرخ‌دنده در پمپ دنده خارجی:
از انواع آن می‌توان موارد زیر را نام برد:
- سوزنی (Spur Gear): ساده‌ترین طراحی، اما با صدای زیاد و عمر کمتر
- مارپیچ (Helical Gear): عمر بیشتر و عملکرد روان‌تر، اما با نیروی محوری بالاتر
- هرینگبون (Herringbone Gear): راندمان بالا، بی‌نیاز از نیروی محوری، اما گران‌تر
پمپ دنده داخلی (ماه و ستاره)
در این نوع پمپ، یک چرخ‌دنده کوچکتر (خارجي) درون یک چرخ‌دنده بزرگ‌تر (داخلی) قرار می‌گیرد. طراحی خاص این پمپ موجب مکش مؤثر سیالات با ویسکوزیته بالا می‌شود. برای آب‌بندی داخلی بین ورودی و خروجی، از قطعه‌ای هلالی‌شکل استفاده می‌شود.
ویژگی‌های پمپ دنده داخلی:
از ویژگی‌های آن می‌توان به موارد زیر اشاره داشت:
- مناسب برای انتقال سیالات با دمای بالا
- طراحی فشرده و مناسب برای فضاهای محدود
- ظرفیت خروجی کمتر
- عملکرد بهینه با سیالات بسیار غلیظ
اجزای اصلی پمپ دنده‌ای
در هر دو نوع پمپ دنده‌ای، اجزای زیر نقش کلیدی دارند:
اجزای پمپ دنده خارجی:
- چرخ‌دنده محرک
- چرخ‌دنده متحرک
- بخش مکش و تخلیه
- پوسته
- اورینگ و سیل مکانیکی
اجزای پمپ دنده داخلی:
- چرخ‌دنده خارجی و داخلی
- قطعه آب‌بند هلالی
- ورودی و خروجی
- بدنه و اتصالات
پمپ فوم دنده ای چیست؟
پمپ فوم دنده‌ای در اصل همان پمپ دنده‌ای (Gear Pump) است، با این تفاوت که برای انتقال مایعات فوم‌دار یا مواد با ویسکوزیته بالا طراحی شده است. در این پمپ، دو چرخ‌دنده در داخل محفظه‌ای بسته می‌چرخند و سیال را از ناحیه‌ی ورودی مکیده و به سمت خروجی هدایت می‌کنند.
در هنگام چرخش، فوم یا مایع غلیظ بین دندانه‌های چرخ‌دنده گیر می‌کند و بدون آسیب‌زدن به ساختار آن، به سمت خروجی رانده می‌شود.
اجزای اصلی پمپ فوم دنده ای
- بدنه پمپ (Housing): از جنس فولاد، چدن یا استیل ضدزنگ
- چرخ‌دنده‌ها (Gears): معمولاً از فولاد سخت یا برنز ساخته می‌شوند
- محور محرک (Drive Shaft): نیرو را از موتور به چرخ‌دنده منتقل می‌کند
- سیل‌ها و یاتاقان‌ها: برای جلوگیری از نشتی و حفظ فشار
کاربردهای پمپ فوم دنده ای چیست؟
- انتقال مایعات فوم‌دار یا غلیظ مانند شوینده‌ها، صابون مایع و شامپو
- صنایع نفت و گاز برای انتقال روانکارها یا مواد قیری
- صنایع رنگ و رزین
- صنایع غذایی و بهداشتی (مثل خمیر دندان یا کرم)
- سیستم‌های تزریق مواد فوم‌زا در دستگاه‌های تولید فوم پلی‌یورتان
مزایای پمپ فوم دنده‌ای چیست؟
- قابلیت انتقال مایعات فوم‌دار بدون آسیب به ساختار فوم
- کارکرد یکنواخت و بدون ضربان
- راندمان بالا در فشارهای متوسط
- ساختار ساده و نگهداری آسان
- دقت بالا در پمپاژ حجم مشخص مایع
معایب پمپ فوم دنده‌ای
- مناسب نبودن برای مایعات دارای ذرات جامد بزرگ
- احتمال آسیب در صورت کارکرد خشک (بدون مایع)
- حساسیت به سایش در سرعت‌های بالا
نحوه کار پمپ فوم دنده‌ای
- با چرخش چرخ‌دنده‌ها، در سمت ورودی خلا نسبی ایجاد می‌شود.
- مایع یا فوم وارد فضای بین دندانه‌ها و بدنه می‌شود.
- چرخ‌دنده‌ها مایع را به سمت خروجی منتقل می‌کنند.
- در خروجی، فوم یا سیال تحت فشار از پمپ خارج می‌شود.
کاربردهای پمپ دنده‌ای در صنایع مختلف
اگرچه پمپ‌های فشار قوی در صنایع سنگین برای انتقال سیالات با فشار بالا کاربرد دارند، اما پمپ دنده‌ای بیشتر برای دبی‌های ثابت و ویسکوزیته بالا منا%D
