مقایسه پمپ‌های پیستونی و چرخ‌دنده‌ای برای انتقال سیال صنعتی

در کاربردهای صنعتی، انتقال مایعات یک فرآیند حیاتی است که شامل عملیات های متنوعی از گردش ساده آب تا واکنش های شیمیایی پیچیده است.به عنوان تجهیزات اصلیبا توجه به تعداد بی شماری از گزینه های پمپ، مهندسان اغلب با یک تصمیم محوری روبرو می شوند:آیا آنها باید پمپ پیستون با قدرت بالا یا پمپ گیر کمپکت را انتخاب کنندانتخاب نادرست ممکن است منجر به ناکارآمدی، افزایش هزینه های نگهداری یا حتی اختلال در کل خطوط تولید شود.معایب، و استفاده مناسب از پمپ های پیستون و گیر برای تصمیم گیری آگاهانه ضروری است.

یک پمپ انتقال مایع یک دستگاه مکانیکی است که برای حرکت مایعات طراحی شده است.که اجازه می دهد مایع از ارتفاعات پایین به ارتفاعات بالا یا از فشار پایین به مناطق فشار بالا جریان یابد.

بر اساس اصول کار آنها، پمپ های انتقال مایع را می توان به چندین نوع طبقه بندی کرد، از جمله:

• پمپ های جابجایی مثبت:استفاده از تغییرات حجم اتاق برای انتقال مایعات، مانند پمپ های پیستون، پمپ های گیر، پمپ های پیچ و پمپ های دیافراگم.
• پمپ های پویا:استفاده از موتورهای چرخان برای اعمال نیروی گریز از مرکز به مایعات، از جمله پمپ های گریز از مرکز، پمپ های جریان محوری و پمپ های جریان مخلوط.
• انواع دیگر:مثل پمپ های جت و پمپ های الکترومغناطیسی

هنگام انتخاب یک پمپ انتقال مایع، پارامترهای زیر باید در نظر گرفته شوند:

• میزان جریان (Q):حجم مایع منتقل شده در واحد زمان، به طور معمول در متر مکعب در ساعت (m3/h) یا لیتر در دقیقه (L/min) اندازه گیری می شود.
• سر (H):توانایی پمپ برای غلبه بر مقاومت مایع، معمولاً در متر (m) یا پاسکال (Pa) بیان می شود.
• قدرت (P):قدرت ورودی مورد نیاز پمپ، در کیلو وات (کیلو وات) اندازه گیری شده است.
• بهره وری (η):نسبت قدرت خروجی به قدرت ورودی، که نشان دهنده استفاده از انرژی پمپ است.
• فشار کار (p):فشار پمپ در طول کار، به طور معمول در مگاپاسکال (MPa) مقاومت می کند.
• مشخصات متوسط:ويسکوزيت، چگالي، درجه حرارت، خوردگي و خارش سيال

پمپ های پیستون، که به عنوان پمپ های پلنجر یا متناوب نیز شناخته می شوند، پمپ های جابجایی مثبت هستند که از حرکت متناوب پیستون ها در داخل سیلندر برای انتقال مایعات استفاده می کنند.به خاطر عملکرد استثنایی در فشار بالا شناخته شده اند، آنها بر کاربردهایی مانند تمیز کردن با فشار بالا، تزریق شیمیایی و استخراج نفت و گاز تسلط دارند.

مکانیسم اصلی پمپ پیستون در حرکت متقابل پیستون قرار دارد. با حرکت پیستون به جلو، یک خلاء در سیلندر شکل می گیرد و مایع را از طریق شیر ورودی جذب می کند.وقتي که پستون عقب نشيني ميکنه، شیر ورودی بسته می شود، شیر خروجی باز می شود و مایع به زور تخلیه می شود. این حرکت متقابل انتقال مایع مداوم را تضمین می کند.

این فرآیند را می توان به چهار مرحله تقسیم کرد:

• ضربه ی مصرف:پیستون به عقب حرکت می کند، حجم سیلندر را افزایش می دهد و فشار را کاهش می دهد، اجازه می دهد مایع از طریق شیر ورودی وارد شود.
• فشار فشار:پیستون به جلو حرکت می کند، حجم سیلندر را کاهش می دهد و فشار را افزایش می دهد و هر دو شیر را می بندد.
• ضربه تخلیه:پیستون به جلو ادامه می دهد و فشار را افزایش می دهد تا از فشار خروجی بیشتر شود و دریچه خروجی را باز می کند تا مایع را بیرون بکشد.
• ضربه ی ریست:پیستون به عقب حرکت می کند، فشار را کاهش می دهد و دریچه خروجی را می بندد، آماده شدن برای ضربه ی جذب بعدی.

بر اساس تعداد پیستون ها و ترتیب آنها، پمپ های پیستون را می توان به:

• پمپ های پیستون تک سیلندر:طراحی ساده اما با نبضات جریان قابل توجهی.
• پمپ های پیستون دو سیلندر:نبضات کاهش یافته جریان، به طور گسترده ای استفاده می شود.
• پمپ های پیستون سه گانه:کمترین پالس جریان، ایده آل برای کاربردهایی که نیاز به جریان پایدار دارند.
• پمپ های پیستون چند سیلندر:در کاربردهای صنعتی در مقیاس بزرگ استفاده می شود.
• پمپ های پیستون شعاعی:طراحی کامپکت برای سناریوهای فشار بالا
• پمپ های پیستون محوری:ساختار ساده برای کاربردهای متوسط تا فشار بالا

• ظرفیت فشار بالا:در محیط های با فشار بالا عالی است.
• کنترل دقیق جریان:نرخ جریان ثابت و دقیق را ارائه دهید.
• کاربرد گسترده:استفاده از مایعات با پیچیدگی، خشکی و خوردگی متفاوت
• خودآگاهي قوي:برخی از مدل ها می توانند مایعات را از موقعیت های پایین جذب کنند.

• نگهداري بالا:ساختار پیچیده نیاز به نگهداری منظم دارد.
• صدا:می تونه سر و صدا داشته باشه، مخصوصا تحت فشار زیاد.
• هزینه:هزینه های تولید بالاتر، به ویژه برای مدل های فشار بالا و جریان بالا.
• محدودیت جریان:به طور کلی جریان پایین تر در مقایسه با پمپ های گیر.
• نبض:جریان خروجی پالس نشان می دهد، که نیاز به اقدامات کاهش دارد.

پمپ های پیستون به طور گسترده ای در:

• تمیز کردن با فشار بالا:تمیز کردن وسایل نقلیه، ساختمان و تجهیزات
• تزریق مواد شیمیایی:تصفيه آب، توليد مواد شيميايي
• استخراج نفت و گاز:عمليات بهبودي بهبود يافته
• سیستم های هیدرولیکی:دستگاه های هیدرولیکی را تقویت می کنم.
• فرآوری مواد غذایی:انتقال مواد غذایی، آب
• داروسازی:دست زدن به مایعات دارویی

پمپ های چرخ دنده ای که از چرخ دنده ای برای انتقال مایعات استفاده می کنند، به دلیل سادگی، جریان بالا و نگهداری کم مورد توجه قرار می گیرند. آنها معمولا در انتقال سوخت، سیستم های روانکاری،و کاربردهای هیدرولیکی.

این کار بر دو چرخ دنده متقابل انجام می شود. در حالی که آنها می چرخند، فضای بین دندان های دنده گسترش می یابد و تراکم می یابد، مایع را جذب می کند و خارج می کند.مایع از ورودی به اتاق خروجی حمل می شود.

• پمپ های دنده خارجی:دنده ها به صورت بیرونی میش می شوند؛ ساده و به طور گسترده استفاده می شود.
• پمپ های دنده داخلی:یک دنده درون دنده ی دیگر قرار می گیرد، با خود آماده سازی بهتر، آرام تر است.
• پمپ های چرخ دنده:دندوناي صاف؛ ساده اما سر و صدايي.
• پمپ های چرخ دار:دندان های زاویه دار؛ عملکرد صاف تر.
• پمپ های چرخ دنده های هیرینگبون:حمل محوري را به طور موثر انجام دهید.

• نرخ جریان بالا:برای انتقال حجم بالا مناسب است
• جمع و جور و سبک وزن:طرح های صرفه جویی در فضا
• خودآزاری:مي تونه مايعات رو از سطح پايين بکشه
• قابلیت اطمینان:ساخت ساده باعث دوام می شود.
• نگهداری کم:حداقل الزامات نگهداری

• فشار محدود:برای کار با فشار بالا مناسب نیست.
• حساسیت لرزش:عملکرد با ضخامت مایع متفاوت است.
• سست شدن و خوردگی:در برابر مایعات خیس کننده یا خوردنی آسیب پذیر است.
• صدا:بعضی از مدل ها با صدای بلند کار می کنند.

پمپ های چرخ دنده در:

• انتقال سوخت:پمپ بنزین، تانکر
• سیستم های روان کننده:موتورها، گیرنده ها
• هیدرولیک:سیستم های قدرت ماشین آلات
• تولید مواد شیمیایی:انتقال مواد اوليه
• فرآوری مواد غذایی:روغن هاي دستي، شيرپ.
• پلاستیک:انتقال پلیمرهای ذوب شده

پمپ های پیستون (به عنوان مثال، مدل های سه گانه) برای شستن موثر وسایل نقلیه 1020 MPa تولید می کنند.

پمپ های دنده ی خارجی جریان ثابت سوخت را در پمپ های بنزین تضمین می کنند.