پمپ پره ای یک پمپ جابجایی مثبت است که جریان ثابتی را در فشارهای مختلف ارائه میدهد. کار آن از طریق یک موتور متصل به گیربکس انجام میشود، زیرا معمولاً حداکثر 900 دور در دقیقه است.
فهرست:
- پمپ پره ای چیست؟
- اصول کارکرد و عملکرد پمپ پره ای:
- اجزای تشکیل دهنده این پمپ
- انواع پمپ پره ای
- مزایا و معایب و کاربرد این پمپ
سر پمپ شامل یک روتور شکاف دار است که حاوی پره هایی است. پرهها محفظههای تقسیمبندی شده را در سر پمپ ایجاد میکنند، سر پمپ را بین روتور و پوشش بیرونی تقسیم میکنند که باعث میشود پمپ پرهای به خودی خود پره شود زیرا محفظهها شبیه دریچهها عمل میکنند.
سر پمپ در بیشتر قسمتها دایرهای است اما با حرکت پرهها به داخل و خارج روتور اصلی، قسمتی صاف دارد. پره ها به دلیل نیروی گریز از مرکز هنگامی که پمپ در حال کار است با نیروهایی که به سمت بیرون وارد میشود و پره ها را در برابر محفظه محکم نگه میدارد، به سمت بدنه فشار میآورند.
هنگامی که پره ها به خروجی پمپ میرسند، محفظه در برابر روتور صاف تر و محکم تر میشود و باعث میشود پره به داخل روتور فشار داده شود و سیال از خروجی پمپ خارج شود.
این پمپ ها بیشترین کاربرد را در سیستم های تهویه مطبوع، فرمان برقی و خودروها دارند.
این پمپ جابجایی مثبت برای تبدیل گاز پرفشار به گاز کم فشار استفاده میشود. پمپ های پره ای برای سیالات بسیار ویسکوز مناسب نیستند. پمپ پره ای میتواند سیالات با ویسکوزیته متوسط را مدیریت کند و برای جابجایی مایعاتی با ویسکوزیته کم مانند الکل ها، حلال ها، آمونیاک و ال پی جی بهترین گزینه است.
این پمپ های پره ای برگشت پذیر هستند که آنها را به گزینه ای عالی برای تخلیه و تخلیه مخازن تبدیل میکند.
به طور معمول پمپ های پره ای با یک مهر و موم مکانیکی واحد، مهر و موم مکانیکی دوتایی با سیال مانع یا بسته بندی گلند نصب میشوند.سر پمپ پره ای دوار از جنس استنلس استیل است
آنها معمولاً برای سیالات چسبناک که روان کننده هستند مانند روغن ها، نفت، گازوئیل، روغن های حیوانی / خون و روغن سوخت استفاده میشوند. آنها همچنین میتوانند مایعات غیر روان کننده مانند حلال ها را به دلیل عدم تماس فلز با فلز کنترل کنند. پمپ های پره ای سایش را خود جبران میکنند به این معنی که میتوانند حداکثر عملکرد را بدون از دست دادن دبی حفظ کنند.
عملکرد این پمپ
- اول از همه، نیرو از طریق یک موتور الکتریکی یا موتور به شفت میرسد.
- شفت به روتور متصل میشود که با توجه به چرخش شفت میچرخد.
- این روتور دارای پره های متعددی است که با چرخش روتور میچرخند.
- با چرخش روتور، خلاء در داخل پمپ ایجاد میشود. به همین دلیل آب خارجی را به داخل پمپ میمکد.
- با ورود آب به ناحیه روتور، تیغه های روتور به دلیل نیروی گریز از مرکز، آب را به سمت بیرون حرکت میدهند.
- هنگامی که آب به پره ها برخورد میکند، این پره ها KE آب را به سرعت تبدیل میکنند و آن را به سمت دیفیوزر یا ناحیه محفظه پیچ میفرستند.
- پوشش حلزونی دارای یک منطقه کاهش دهنده است. به همین دلیل سرعت آب را به فشار تبدیل میکند و بر اساس نیاز، فشار را افزایش میدهد.
- پس از تحت فشار قرار دادن آب، آب تخلیه شده و به منطقه مورد نظر میرسد.
اجزای پمپ پره ای
پمپ پره ای دارای اجزای اصلی زیر است
- پوشش (casing)
- پورت ورودی (Intel port)
- پورت خروجی (Outlet port)
- پره ها (Vanes)
- روتور (Rotor)
- شفت (Shaft)
پوشش
این قسمت بیرونی پمپ پره ای دوار است. ایمنی تمام اجزای داخلی پمپ را تامین میکند. از آسیب دیدن قطعات داخلی مانند روتور، شفت، پره های کشویی و غیره در اثر منبع خارجی جلوگیری میکند.
پورت ورودی
از این پورت برای مکش سیال به داخل پمپ استفاده میشود. به عنوان یک شیر یک طرفه عمل میکند.
پورت خروجی
پس از تحت فشار قرار دادن سیال، پمپ سیال را از طریق درگاه خروجی تخلیه میکند. همچنین به عنوان یک شیر یک طرفه عمل میکند.
شفت
شفت پمپ با یک موتور الکتریکی متصل میشود. این موتور نیرو را به شفت میرساند و شفت را میچرخاند. این محور بیشتر به روتور متصل میشود.
روتور
مهمترین قسمت پمپ است که در مکش و فشار سیال نقش بسزایی دارد. با شفت وصل میشود. روتور مطابق با چرخش شفت میچرخد. دارای پره های متعدد است.
هنگامی که روتور میچرخد، در داخل پمپ خلاء ایجاد میکند زیرا پمپ سیال را میمکد.
پره ها
پره های پمپ پره ای روی روتور نصب میشوند. هدف اصلی پره ها تبدیل انرژی جنبشی سیال به سرعت آن است. این پره ها مستطیل شکل هستند. پره های کشویی در شکاف های روتور وجود دارد. پره های کشویی در داخل شکاف ها حرکت میکنند.
انواع پمپ پره ای
- نامتعادل (unbalanced vane pump)
- متعادل (Balanced Vane Pump)
- با جابجایی متغیر (variable displacement vane pump)
نامتعادل (unbalanced vane pump)
این پمپ رایج ترین نوع پمپ پره ای است.
اختلاف فشار بین شیرهای مکش و تخلیه باعث ایجاد یک رانش جانبی در محور پمپ میشود. این رانش جانبی روی شفت باعث کوتاه شدن عمر یاتاقان میشود. این نوع پمپ پره ای به دلیل اختلاف فشار بین شیر ورودی و خروجی به پمپ پره ای نامتعادل معروف است.
در حالی که پمپ پره متعادل نیروی رانش جانبی روی شفت روتور ندارد.
پمپ پره ای نامتعادل دارای روتور استوانه ای است که بر روی افست یک محفظه دایره ای نصب شده است. این به معنی است که مرکز روتور استوانه ای با مرکز محفظه منطبق نیست. فاصله مشخصی بین مرکز روتور و مرکز محفظه وجود دارد.
روتور دارای یک شیار شعاعی است که در محور محرک شیاردار است. روتور در حلقه حرکت میکند. هر شیار شعاعی دارای یک پره است که میتواند آزادانه با نیروی گریز از مرکز به داخل و خارج شیار حرکت کند. پره ها به گونه ای طراحی شده اند که با چرخش روتور با سطح حلقه بادامک تماس پیدا میکنند. بین محفظه و نوک پره نشتی وجود ندارد.
پمپ پره ای متعادل (Balanced Vane Pump)
پمپ پره ای دوار متعادل دارای یک پوشش بیضوی است. بدنه بیضوی و روتور دارای مرکز یکسانی هستند. افست وجود ندارد.این پمپ های پره ای از نظر طراحی همه کاره هستند و بیشترین کاربرد را در کاربردهای موبایل و صنعتی دارند.
اختلاف فشاری بین ورودی و خروجی ایجاد نمیشود زیرا این پمپ دارای دو ورودی و یک خروجی است.
دو درگاه ورودی در دو طرف مقابل یکدیگر قرار دارند. به طور مشابه، درگاه های خروجی نیز در طرفین مقابل قرار دارند.
این مجموعه پورت های ورودی و خروجی نیروهای رانش برابر و مخالف را متعادل میکند تا محور روتور با هیچ نیروی رانش جانبی روبرو نشود.
این پمپ تعادل عملکرد بهتر و عمر طولانی را ارائه میدهد.
پمپ در بسیاری از کاربردها عمر مفیدی دارد. در کاربردهای صنعتی، پمپ های پره تعادل بیش از 24000 ساعت عمر مفید دارند.
اندازه حفره بین دو پره از سمت ورودی به خروجی کاهش مییابد.
پمپ، سیال را از درگاه ورودی مکش میکند در حالی که از درگاه خروجی تخلیه میشود.
فشار وارد بر روتور در ناحیه خروجی زیاد است. نیروها در دو ناحیه خروجی برابر اما متضاد هستند. بنابراین، هیچ بار خالصی روی یاتاقان های شفت وجود ندارد.
پمپ پره ای با جابجایی متغیر (variable displacement vane pump)
با جابجایی متغیر امکان تغییر اندازه بسته را فراهم میکند.
به دلیل اندازه های مختلف پاکت پمپ، نرخ تحویل نیز متفاوت است.
در مورد این پمپ، پره ها مستقیماً با محفظه پمپ تماس ندارند.
این پمپ پره ای دوار دارای یک حلقه بین پره و بدنه است. این حلقه، حلقه واکنش نامیده میشود.
یک سر این حلقه به فنر و سر دیگر آن به پیچ تنظیم متصل میشود.
اندازه جیب پمپ از طریق پیچ های تنظیم تغییر میکند.
همانطور که پیچ تنظیم شروع به چرخش میکند، حلقه واکنش نیز بالا و پایین میرود.
همانطور که حلقه واکنش به سمت بالا و پایین حرکت میکند، فاصله بین مرکز روتور و مرکز حلقه واکنش تغییر میکند.
با توجه به تغییر در افست، اندازه جیب نیز تغییر میکند که به نوبه خود سرعت جریان تحویل از پمپ را تغییر میدهد.
کاربرد، مزایا و معایب
مزایای پمپ پره ای
- پمپ ها قابلیت خود پرایمینگ دارند.
- طراحی محکمی دارند.
- منبع ثابتی از سیال را با سرعت معین تحویل میدهند.
- یک پمپ پره ای دوار تحویل مداوم را با ضربان ناچیز ارائه میدهد.
- نیازی به چک کردن شیرها ندارند
- این پمپ ها وزن کمی دارند.
- راندمان حجمی و کارایی کلی بالایی دارند.
- این پمپ جابجایی مثبت میتواند سیالات دارای گاز و بخار را کنترل کند.
- سطح ارتعاش و نویز پایینی دارند.
- نگهداری آسانی دارند.
- آنها یک جریان آزاد ضربان دار را فراهم میکنند.
- برای طیف وسیعی از کاربردها بهترین هستند.
معایب این پمپ
- برای جلوگیری از توقف ناگهانی پمپ، به یک شیر کمکی نیاز دارد.
- این نوع پمپ ها برای سیالات ساینده مناسب نیستند.
- دوار نیاز به آب بندی خوب دارد.
- این پمپ ها به یک سیستم فیلتراسیون با کیفیت بالا نیاز دارند زیرا ذرات خارجی میتوانند باعث خرابی پمپ شوند.
- این پمپ ها برای کاربردهای با ویسکوزیته یا فشار بالا بهترین نیستند.
کاربردها
- پمپ های پره ای در ماشین های فرآوری نوشیدنی استفاده میشود.
- این پمپ ها در کاربردهای نفت و گاز کاربرد دارند.
- همچنین برای کاربردهای فشار متوسط مانند دستگاه های پخش کننده (اسپرسو، قهوه و نوشابه ها) استفاده میشود.
- اینها در آئروسل ها و پیشرانه ها استفاده میشوند.
- این پمپ ها بیشتر برای کاربردهای پرفشار مانند فرمان برقی، تهویه مطبوع و سوپرشارژرها مورد استفاده قرار میگیرند.
- از این پمپ ها برای پرکردن سیلندرهای LPG استفاده میشود.
- برای خدمات هوایی مانند انتقال سوخت و یخ زدایی استفاده میکنند.
- برای انتقال عمده NH 3 و LPG استفاده میکنند.
منبع : northridgepump
امیدوارم که از خواندن مقاله پمپ پره ای | vane pump لذت برده باشید
در صورت هر گونه سوال و یا پیشنهاد با مجموعه پرگاران تماس حاصل نمایید.
