آشنایی با پمپ پره ای

پمپ کارتریجی، یکی از پمپ‌های هیدرولیکی است که در رده‌ی پمپ‌های فشار متوسط قرار می‌گیرد. پمپ کارتریجی اغلب کاربردی صنعتی داشته و دبیِ (جریان خروجی) در آن، می‌تواند ثابت یا متغیر باشد. به دلیل به کار رفتن پروانه و تیغه در ساختار این نوع پمپ، به آن پمپ پره ای یا پمپ تیغه ای نیز گفته می‌شود.

پمپ‌های کارتریجی از نوع کم‌صدا بوده و برای پمپاژ مایعاتی با ویسکوزیته‌ی کم یا متوسط، بسیار مناسب است. در این مطلب قصد داریم ابتدا نگاهی به ساختار پمپ‌های پره‌ای بیندازیم و سپس، به تشریح انواع این نوع پمپ و کاربردهای آن در صنایع مختلف بپردازیم. همچنین در انتهای مطلب، راهنمای خرید و معرفی شرکت‌های برتر تولیدکننده‌ی پمپ کارتریجی را با هم بررسی خواهیم کرد.

ساختار پمپ کارتریجی

پمپ پره ای، یک نوع پمپ جا به جایی مثبت است که شروع به کار آن مستقل از سیال است. پمپ تیغه‌ ای می‌تواند، میزان جریان ثابتی را در فشارهای متغیر ایجاد کند. این پمپ ساختاری نسبتاً ساده دارد و از بطور کلی از یک موتورِ متصل به یک جعبه دنده تشکیل شده است.

همچنین پمپ تیغه ای دارای سوپاپ اطمینان است تا از بالا رفتن فشار و آسیب رسیدن به پمپ جلوگیری نماید. روتور پمپ پره ای از شیارهایی تشکیل شده که پره‌هایی در آن وجود دارد.

سرِ پمپ در بیشترِ قسمت‌ها دوّار است اما قسمتی تخت نیز دارد که از آنجا پره‌ها به بیرون و سپس به درون روتور باز می‌گردند. هنگامی که پمپ در حال کار باشد، پره‌ها به دلیل نیروی گریز از مرکز به سوی خارج رانده می‌شوند. در پی این حرکت، نیرویی در جهت مخالف به سمت داخل وارد می‌شود که موجب ایجاد مکش می‌شود.

نحوه‌ی کار پمپ کارتریجی

چگونگی عملکرد پمپ کارتریجی بسیار ساده است. در این نوع پمپ، نیرو از طریق الکتروموتور یا موتور احتراقی، بوسیله‌ی یک میله (شفت) به روتور انتقال می‌یابد. با وارد آمدن نیروی دورانی، پره‌های تعبیه شده در شیارهای شعاعی روتور تحت تاثیر نیروی گریز از مرکز قرار گرفته و از داخل رینگ بادامکی به بیرون هل داده می‌شوند و موجب حرکت و انتقال سیال به نقطه‌ای دیگر می‌گردند.

چنین حرکتی در نیم دورِ اول موجب ایجاد انبساط حجمی در فضای بین روتور و رینگ بادامکی شده و با کاهش فشار، مکشی شدید ایجاد می‌کند و سیال را به سوی مجرای ورودی حرکت می‌دهد. در نیم دور دوم پره‌ها به درون شیارهای شعاعیِ روتور بازگشته و انقباض حجمی صورت می‌گیرد. در پیِ این کاهش حجم، سیال ناگزیر به سوی مجرای خروجی رانده می‌شود. پمپ‌ کارتریجی در حالت معکوس نیز کار می‌کند؛ همین عامل هم باعث شده تا گزینه‌ای ایده‌آل برای پر و خالی کردن مخازن باشد.

از پمپ پره ای اغلب برای پمپاژ سیالاتی چرب مانند نفت، گاز، روغن یا خون حیوانات و همچنین گازوئیل کاربرد دارد. البته پمپ پره ای می‌تواند سیالات غیرچرب مانند حلال‌ها را نیز پمپاژ کنند. راندمان در پمپ‌های تیغه‌ای بسیار مناسب است چرا که پره‌ها با حرکت خود می‌توانند بخشی از انرژی تلف شده را جبران نمایند. این نوع طراحی موجب شده است تا پمپ پره‌‌ای بتواند بدون افت جریان، حداکثر کارایی را ارائه دهد.

کاربردهای پمپ کارتریجی

پمپ کارتریجی به دلیل ویژگی‌های خاص خود در طیف وسیعی از صنایع و تاسیسات کاربرد دارد که از آن جمله می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• پر کردن سیلندرهای گاز مایع
• انتقال حجم زیادی از آمونیاک و گاز مایع
• پر کردن شیشه‌های نوشیدنی در کارخانجات
• صنایع مختلف مرتبط با نفت و گاز
• صنعت خودروسازی
• در جایی که نیاز به پمپاژ و انتقال انواع روغن باشد.
• در شرایط کاری که نیاز به فشار بالا باشد.
• طراحی سیستم‌های تهویه

راهنمای خرید پمپ کارتریجی

برای خرید پمپ کارتریجی، اولین نکته‌ای که باید به آن توجه کرد، نوع دبی آن است. پمپ‌ پره‌ ای در دو نوع دبی ثابت و دبی متغیر تولید می‌شود که هر کدام در صنایع متفاوتی کاربرد دارند. این نوع پمپ بازدهی بسیار مناسبی در حدود 80 درصد دارد، اما بازدهی آن کمتر از پمپ‌های پیستونی است.

نکته‌ی حایز اهمیت دیگر در خرید پمپ پره ای، توجه به حداکثر فشار کاری پمپ است. پمپ‌های تا فشاری معادل 170 بار کار می‌کنند در حالی که این عدد برای پمپ‌های دبی متغیر، بین 210 تا 240 بار است.

علاوه بر آن، یکی از عواملی که در حین خرید پمپ باید مد نظر قرار دهید، هزینه‌های سرویس، تعمیر و نگهداری آن و هچنین در دسترس بودن قطعات یدکی پمپ است. پمپ‌های پره ای از این نظر انتخابی مناسب است چرا که قطعات اصلی آنها معمولاً به راحتی در بازار پیدا می‌شود.

به دلیل مقاومت مناسب این نوع پمپ و قطعات آن در برابر آلودگی و فرسایش ناشی از برخورد با سیال، هزینه‌های سرویس و نگهداریِ آنها ، در مقایسه با پمپ‌های دنده ای به مراتب کمتر است. در بخش بعدی نگاهی به بهترین برندها و تولیدکنندگان پمپ‌های تیغه‌ای خواهیم داشت.

شرکت‌های معروف تولیدکننده‌ی پمپ کارتریجی

اولین نمونه از پمپ کارتریجی توسط مهندسی کانادایی به نام چارلز سی. بارنز و در سال 1874 میلادی اختراع شد. امروزه با گذشت صد سال از اختراع او، پمپ‌های تیغه‌ای توسعه‌ی بسیار بیشتری یافته و جایگاه ویژه‌ای در صنایع مختلف پیدا کرده‌اند. در طول این مسیر، شرکت‌های بسیار رو به تولید پمپ‌های پره‌ای آورده‌اند که هر یک دارای مزیتی نسبت به دیگری هستند.

پمپ کارتریجی ویکرز (Vickers)

ویکرز شرکتی انگلیسی است که مدت‌های زیادی است از تولیدکنندگان برتر انواع پمپ در جهان محسوب می‌شود. پمپ‌های تیغه‌ای تولید شده توسط این شرکت فروش بالایی دارد و تا 170 بار فشار را تحمل می‌کند.

پمپ کارتریجی دنیسون (Denison)

پمپ‌های کارتریجی دنیسون که چند سالی است با نام دنیسون-پارکر نیز شناخته می‌شود، از جمله بهترین پمپ‌های تیغه‌ای در جهان است. کیفیت بالا و عمر مفید طولانیِ محصولات این شرکت، سال‌هاست مشتریان پر و پا قرص زیادی برای آنها فراهم کرده است. البته باید اشاره کرد که قیمت پمپ‌های تولیدی این شرکت کمی گران‌تر از سایر رقبا می‌باشد. پمپ‌های تیغه‌ای دنیسون تا 340 بار فشار را تحمل می‌کنند.

پمپ کارتریجی ولجان (Veljan)

پمپ‌های کارتریجی این شرکت هندی را می‌شود یک کپی با کیفیت از محصولات دنیسون-پارکر دانست. صرف نظر از کیفیت پایین‌تر قطعات نسبت به شرکت دنیسون پارکر، پمپ‌های ولجان نیز همان فشار و عملکرد فنی پمپ‌های دنیسون را دارد.

پمپ کارتریجی یوکن (Yuken)

شرکت ژاپنی یوکن یکی از بهترین تولیدکنندگان پمپ‌های هیدرولیکی می‌باشد. پمپ‌های پره‌ای یوکن فشاری برابر 210 بار را تحمل کرده و با قطر و اندازه‌ی رینگ متفاوتی ساخته می‌شوند.

پمپ کارتریجی صنایع هیدرولیک ایران

پمپ‌های تیغه‌ای تولید شده توسط صنایع هیدرولیک ایران را که به پمپ‌های مشهد نیز مشهورند، به جرأت می‌توان یکی از بهترین پمپ‌های تولید شده در ایران دانست. پمپ‌های تیغه‌ای مشهد بازدهی بین 80 تا 90 درصد دارند. این پمپ را می‌توان یکی از کپی‌های بسیار دقیق از پمپ‌های ویکرز دانست.

جمع‌بندی

پمپ کارتریجی که به پمپ تیغه ای یا پمپ پره‌ ای نیز مشهور است، نوعی پمپ هیدرولیکی است که از مزیت‌های اصلی آن می‌توان به کم‌صدا بودن و پشتیبانی از حالت معکوس اشاره کرد. پمپ پره ای برای کار با سیالاتی مانند نفت و گاز که ویسکوزیته‌ی متوسط یا کمی دارند، گزینه‌ای ایده‌آل است.

بدنه‌ی محافظ، رینگ، شفت و روتور اجزای اصلی پمپ تیغه ای هستند. پره‌های تعبیه شده در قسمت روتور با حرکت خود به بیرون و بازگشت به سمت داخل روتور، عملیات پمپاژ را صورت می‌دهند. از پمپ پره ای معمولاً در صنایع مرتبط با نفت و گاز و کار با مایعات روغنی استفاده می‌شود.

در خرید پمپ تیغه‌ای باید به عواملی مانند دبی، بازدهی پمپ، فشار کاری و هزینه‌های سرویس و نگه‌داری پمپ توجه کرد. در حال حاضر، مطرح‌ترین شرکت‌هایی که به طراحی و ساخت پمپ‌های پره‌ای اشتغال دارند، می‌توان از شرکت ژاپنی یوکن، شرکت هندی ولجان، شرکت ایرانی صنایع هیدرولیک ایران، شرکت انگلیسی ویکرز و شرکت فرانسوی دنیسون نام برد.