پمپهای دندهای داخلی (Internal Gear Pumps) از انواع پمپهای جابجایی مثبت هستند که برای انتقال سیالات با ویسکوزیته بالا مانند روغنها، مواد شیمیایی و سوختها مورد استفاده قرار میگیرند. این پمپها به دلیل طراحی خاص خود، نشت کمتری داشته و در فشارهای بالا عملکرد مناسبی ارائه میدهند. در این مقاله، به بررسی اجزای پمپ دندهای داخلی، نحوه عملکرد و مزایای آن میپردازیم.
مقدمه: پمپ دندهای داخلی چیست؟
پمپ دندهای داخلی از دو چرخدنده با اندازههای متفاوت تشکیل شده است: یک دنده داخلی (روتور) و یک دنده خارجی (ایندیسر). این پمپها در مقایسه با پمپهای دندهای خارجی، جریان یکنواختتری ایجاد کرده و برای کاربردهای حساس به پالسهای فشار مناسبتر هستند. از جمله صنایع پرکاربرد این پمپها میتوان به صنایع غذایی، دارویی، نفت و گاز و هیدرولیک اشاره کرد.
اجزای اصلی پمپ دندهای داخلی
برای درک بهتر عملکرد این پمپ، لازم است با اجزای تشکیلدهنده آن آشنا شویم. مهمترین بخشهای پمپ دندهای داخلی عبارتند از:
1. چرخدنده داخلی (رُتور – Rotor)
-
ویژگیها: دندهای با طراحی داخلی است که به شفت متصل شده و توسط موتور به حرکت درمیآید.
-
جنس: معمولاً از فولاد سختکاریشده یا استیل ضدزنگ ساخته میشود.
-
عملکرد: چرخش روتور باعث ایجاد مکش و انتقال سیال میشود.
2. چرخدنده خارجی (ایندیسر – Idler Gear)
-
ویژگیها: دندهای کوچکتر که در داخل روتور قرار گرفته و به صورت غیرمستقیم (معمولاً توسط یک پین ثابت) میچرخد.
-
جنس: مشابه روتور، از مواد مقاوم در برابر سایش ساخته میشود.
-
عملکرد: همراه با روتور حرکت کرده و به انتقال سیال کمک میکند.
3. پوسته (هوزینگ – Housing)
-
وظیفه: محفظهای که تمام اجزای پمپ را در خود جای داده و از نشت سیال جلوگیری میکند.
-
جنس: چدن، فولاد یا آلومینیوم با پوشش مقاوم در برابر خوردگی.
-
طراحی: دارای کانالهای ورودی و خروجی برای هدایت سیال.
4. شفت محرک (Drive Shaft)
-
وظیفه: انتقال نیروی چرخشی از موتور به روتور.
-
جنس: فولاد کربنی یا فولاد آلیاژی با مقاومت بالا.
5. سپر ماهک (Crescent Seal)
-
ویژگیها: یک قطعه هلالیشکل که بین روتور و ایندیسر قرار میگیرد.
-
وظیفه: جلوگیری از بازگشت سیال و افزایش راندمان پمپ.
-
جنس: معمولاً از برنج یا کامپوزیتهای مقاوم ساخته میشود.
6. یاتاقانها (Bearings)
-
انواع: بلبرینگ یا بوشینگ.
-
وظیفه: کاهش اصطکاک و حمایت از شفت در برابر بارهای محوری و شعاعی.
7. واشرهای آببندی (Seals)
-
انواع: اورینگ (O-Ring) یا واشرهای مکانیکی (Mechanical Seals).
-
وظیفه: جلوگیری از نشت سیال به بیرون.
8. صفحه جانبی (Side Plate)
-
وظیفه: پوشش دو طرف پمپ و ایجاد یک محفظه کاملاً بسته.
-
جنس: فولاد یا آلومینیوم با پرداخت سطحی صاف.
9. سوپاپ اطمینان (Pressure Relief Valve)
-
وظیفه: تنظیم فشار و جلوگیری از آسیب به پمپ در صورت افزایش ناگهانی فشار.
نحوه عملکرد پمپ دندهای داخلی
-
مرحله مکش: با چرخش روتور، فضای بین دندهها در سمت ورودی افزایش یافته و سیال به داخل کشیده میشود.
-
انتقال سیال: سیال بین روتور، ایندیسر و سپر ماهک به دام افتاده و به سمت خروجی هدایت میشود.
-
تخلیه: در سمت خروجی، فضای بین دندهها کاهش یافته و سیال با فشار خارج میشود.
مزایا و معایب پمپ دندهای داخلی
✅ مزایا:
-
جریان یکنواخت: پالسهای فشار کمتری نسبت به پمپهای دندهای خارجی ایجاد میکند.
-
بازده بالا: نشت داخلی کمتری دارد و برای سیالات ویسکوز مناسب است.
-
قابلیت کار در فشارهای بالا: تا محدوده 300 بار و بیشتر.
-
طراحی فشرده: فضای کمتری نسبت به پمپهای دندهای خارجی اشغال میکند.
❌ معایب:
-
هزینه ساخت بالاتر: به دلیل طراحی پیچیدهتر.
-
حساسیت به ذرات جامد: وجود آلودگی در سیال میتواند به سپر ماهک و دندهها آسیب بزند.
-
تعمیرات تخصصی: نیاز به دقت بالا در مونتاژ و تعمیر دارد.
کاربردهای پمپ دندهای داخلی
-
صنایع غذایی: انتقال روغنهای خوراکی، شکلات و عسل.
-
صنایع شیمیایی: پمپاژ مواد شیمیایی خورنده و چسبها.
-
صنایع نفتی: انتقال روغنهای سنگین و قیر.
-
هیدرولیک: سیستمهای هیدرولیک فشار بالا.
-
داروسازی: انتقال مواد حساس به تنش برشی.
مقایسه پمپ دندهای داخلی و خارجی
| ویژگی | پمپ دندهای داخلی | پمپ دندهای خارجی |
|---|---|---|
| جریان خروجی | یکنواختتر | پالسیتر |
| فشار کاری | فشار بالا (تا 300 بار) | فشار متوسط (تا 200 بار) |
| هزینه ساخت | گرانتر | مقرونبهصرفهتر |
| حساسیت به آلودگی | بیشتر | کمتر |
| فضای مورد نیاز | فشردهتر | بزرگتر |
جمعبندی
پمپهای دندهای داخلی به دلیل طراحی منحصربهفرد خود، گزینهای ایدهآل برای کاربردهای حساس به پالس و سیالات ویسکوز هستند. شناخت اجزای اصلی این پمپها، از روتور و ایندیسر تا سپر ماهک و سیستم آببندی، به انتخاب و نگهداری صحیح آن کمک میکند. در صورت نیاز به پمپی با جریان یکنواخت و قابلیت کار در فشارهای بالا، پمپ دندهای داخلی میتواند بهترین گزینه باشد.
اگر قصد خرید یا تعمیر این نوع پمپ را دارید، توجه به جنس قطعات، کیفیت آببندی و سازگاری با سیال موردنظر از اهمیت بالایی برخوردار است.