مقدمه
پمپهای دندهای یکی از انواع پرکاربرد پمپهای جابجایی مثبت هستند که بهطور گستردهای در صنایع مختلف از جمله نفت و گاز، شیمیایی، غذایی و داروسازی استفاده میشوند. این پمپها از طریق چرخش دو یا چند دنده، مایعات را جابجا میکنند و به دلیل داشتن ساختار ساده و کارایی بالا، محبوبیت زیادی کسب کردهاند. در این مقاله به بررسی اجزای مختلف پمپ دندهای، ساختار و عملکرد هر یک از این اجزا پرداختهایم.
اجزای اصلی پمپ دندهای
1. دندهها
دنده محرک (درایو)
دنده محرک یکی از اجزای اصلی پمپ دندهای است که به موتور متصل شده و وظیفه انتقال نیرو از موتور به دندهها را بر عهده دارد. این دنده با چرخش خود، دنده متحرک را به حرکت در میآورد و باعث جابجایی مایعات میشود.
دنده متحرک (محرک)
دنده متحرک یا دنده همراه، دومین دنده در پمپ دندهای است که توسط دنده محرک به حرکت در میآید. این دنده به همراه دنده محرک مایعات را در فضاهای بین دندهها و بدنه پمپ جابجا میکند.
2. بدنه پمپ
پوسته
پوسته یا بدنه پمپ، قسمتی است که دندهها در داخل آن قرار میگیرند و مایعات از طریق آن جابجا میشوند. بدنه پمپ معمولاً از مواد مقاوم در برابر خوردگی و فشار ساخته میشود تا تحمل شرایط سخت کاری را داشته باشد.
درپوشها
درپوشها قطعاتی هستند که در دو انتهای بدنه پمپ قرار میگیرند و دندهها را در محل خود نگه میدارند. درپوشها نقش مهمی در جلوگیری از نشت مایعات و حفظ فشار داخلی پمپ ایفا میکنند.
3. شفتها
شفت محرک
شفت محرک وظیفه انتقال نیروی مکانیکی از موتور به دنده محرک را بر عهده دارد. این شفت به دنده محرک متصل شده و با چرخش خود، دنده محرک را به حرکت در میآورد.
شفت متحرک
شفت متحرک به دنده متحرک متصل است و با چرخش دنده محرک، دنده متحرک را به حرکت در میآورد. این شفت به حفظ توازن و هماهنگی بین دندهها کمک میکند.
4. یاتاقانها
یاتاقانها قطعاتی هستند که وظیفه نگهداری و کاهش اصطکاک بین شفتها و بدنه پمپ را بر عهده دارند. این قطعات به چرخش روان دندهها و کاهش سایش و خرابی شفتها کمک میکنند.
5. سوپاپها
سوپاپها یا شیرهای کنترل، قطعاتی هستند که وظیفه کنترل جریان مایعات در داخل پمپ را بر عهده دارند. این سوپاپها میتوانند جریان مایعات را قطع و وصل کنند و از برگشت مایعات به داخل پمپ جلوگیری کنند.
6. درزگیرها
درزگیرها قطعاتی هستند که برای جلوگیری از نشت مایعات از بین دندهها و بدنه پمپ استفاده میشوند. این قطعات معمولاً از مواد مقاوم در برابر فشار و مواد شیمیایی ساخته میشوند تا نشت مایعات را به حداقل برسانند.
عملکرد اجزای پمپ دندهای
1. جابجایی مایعات
پمپهای دندهای با چرخش دندهها، مایعات را از ورودی به خروجی جابجا میکنند. عملکرد این پمپها به این صورت است که با چرخش دنده محرک، دنده متحرک نیز به حرکت در میآید و مایعات در فضاهای بین دندهها و بدنه پمپ قرار میگیرند و به سمت خروجی پمپ جابجا میشوند.
2. تولید فشار
پمپهای دندهای قادر به تولید فشارهای بالا هستند که این ویژگی آنها را برای جابجایی مایعات در سیستمهای با فشار بالا مناسب میکند. تولید فشار در این پمپها به دلیل چرخش دندهها و انتقال نیرو از دنده محرک به دنده متحرک انجام میشود.
3. کنترل جریان
پمپهای دندهای دارای سوپاپها و شیرهای کنترلی هستند که وظیفه کنترل جریان مایعات در داخل پمپ را بر عهده دارند. این سوپاپها میتوانند جریان مایعات را قطع و وصل کنند و از برگشت مایعات به داخل پمپ جلوگیری کنند.
4. کاهش اصطکاک
یاتاقانها و درزگیرها در پمپهای دندهای وظیفه کاهش اصطکاک بین شفتها و بدنه پمپ را بر عهده دارند. این قطعات به چرخش روان دندهها و کاهش سایش و خرابی شفتها کمک میکنند و عمر مفید پمپ را افزایش میدهند.
مواد مورد استفاده در ساخت اجزای پمپ دندهای
فلزات مقاوم
اجزای اصلی پمپ دندهای مانند دندهها، شفتها و بدنه پمپ معمولاً از فلزات مقاومی مانند فولاد ضد زنگ، آلیاژهای نیکل و برنز ساخته میشوند. این فلزات دارای مقاومت بالا در برابر خوردگی و فشار هستند و عمر مفید بالایی دارند.
پلیمرها و پلاستیکهای مقاوم
درزگیرها و برخی از قطعات داخلی پمپ دندهای معمولاً از پلیمرها و پلاستیکهای مقاومی مانند تفلون (PTFE) و نیتریل (NBR) ساخته میشوند. این مواد دارای مقاومت بالا در برابر مواد شیمیایی و فشار هستند و نشت مایعات را به حداقل میرسانند.
یاتاقانها
یاتاقانها معمولاً از موادی مانند برنز، فولاد و سرامیک ساخته میشوند. این مواد دارای خواص مکانیکی بالا و مقاومت در برابر سایش و حرارت هستند و به چرخش روان و کاهش اصطکاک شفتها کمک میکنند.
نتیجهگیری
پمپهای دندهای به دلیل کارایی بالا، ساختار ساده و مقاوم، توانایی جابجایی مایعات خورنده و کارکرد بیصدا، یکی از انواع پرکاربرد پمپهای جابجایی مثبت هستند. اجزای مختلف این پمپها شامل دندهها، بدنه پمپ، شفتها، یاتاقانها، سوپاپها و درزگیرها هر کدام نقش مهمی در عملکرد بهینه و جابجایی مایعات ایفا میکنند. شناخت دقیق اجزا و عملکرد پمپ دندهای میتواند به بهبود کارایی و بهرهوری سیستمها و کاهش هزینههای عملیاتی کمک کند.