در صنایعی که نیاز به انتقال و پمپاژ سیالات غلیظ وجود دارد، دو عامل مطرح است: یکی مقاومت تجهیزات پمپ نسبت به پتانسیل سایندگی ترکیبات اسلاری و دیگری میزان حساسیت سیال نسبت به برش، آلودگی و لزوم حفظ بهداشت محیط. در لاین‌هایی که این الزامات را داشته باشند، لوب پمپ عملکرد ایده‌آلی از خود نشان می‌دهد.
لوب پمپ در بازار به نام پمپ گوشواره‌ای هم شهرت دارد و یکی از مطلوب‌ترین گزینه‌ها برای انتقال سیالات حساس، ویسکوز، با چگالی بالا یا حاوی ذرات درشت است. یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های آنها، ایجاد جریان یکنواخت و بدون پالس یا نوسان محسوس است که دقت و اثربخشی عملکرد را افزایش می‌دهد.
البته باید توجه داشته باشید که همه لوب پمپ‌ها مشابه هم نیستند. طراحی، تعداد و شکل لوب‌ها اثر مستقیمی روی عملکرد دستگاه دارد و در نتیجه، هریک از انواع این پمپ برای کاربرد خاصی مناسب تلقی می‌شود. از همین رو باید آشنایی خوبی با جزئیات فنی و مهندسی لوب پمپ حاصل نمایید تا هنگام انتخاب و خرید، نیازسنجی و تصمیم گیری درستی داشته باشید.
در این راهنما، آتورصنعت بررسی می‌کند که لوب پمپ چیست، چه انواع و کاربردهایی دارد و برای تهیه و نگهداری این تجهیز بایست به چه عواملی توجه داشته باشید.
لوب پمپ چیست؟
لوب پمپ (به انگلیسی Rotray Lobe Pump) یکی از انواع پمپ جابجایی مثبت برشمرده می‌شود و توانایی بالایی در انتقال سریع سیالات دارد. این پمپ‌ها از دو یا چند لوب تشکیل شده‌اند که درون محفظه‌ای بسته خلاف جهت یکدیگر می‌چرخند. با چرخش لوب‌ها، حفره‌هایی ایجاد می‌شوند که سیال را از ورودی مکش کرده و به سمت خروجی هدایت می‌کنند. در نتیجه، سیال به آرامی و بدون آسیب دیدن پمپاژ می‌شود. از همین جهت لوب پمپ در صنایع غذایی و دارویی، شیمیایی و اسلاری‌های معدنی که حفظ ساختار و کیفیت سیال در آنها مهم است، انتخاب مناسبی به شمار می‌رود.
لوب پمپ‌ها توانایی جابجایی سیالات با ویسکوزیته بالا، دوغاب‌ها و حتی محصولات حساس را دارند. عملکرد نرم و بدون پالس این پمپ‌ها به دلیل ایجاد همان حفره‌های منظم در جریان است که سیال را یکنواخت به حرکت درمی‌آورد.
مشخصات فنی لوب پمپ
لوب پمپ‌ها مشخصات فنی منحصر به فردی دارند که سبب می‌شوند برای طیف گسترده‌ای از کاربردهای صنعتی و سنگین مناسب باشند. در ادامه برخی از بارزترین خصوصیات این تجهیز را بررسی می‌کنیم.
قابلیت خودمکش
یکی از شاخص‌ترین ویژگی‌های لوب پمپ، توانایی خودمکشی است. این مدل پمپ می‌تواند خلأ کافی ایجاد کند تا سیال از سطحی پایین‌تر به داخل کشیده شود. در نتیجه لزومی به نصب تجهیزات جانبی برای پرایمینگ نیست و فرایند انتقال سیالات ساده‌تر صورت می‌گیرد.
جریان معکوس
لوب پمپ‌ها قابلیت انتقال جریان در هر دو جهت را دارند. این ویژگی انعطاف بالایی برای فرایندهایی ایجاد می‌کند که نیازمند شستشو درجا (CIP) یا تخلیه خطوط باشند. امکان تغییر جهت جریان، کارایی و تطبیق‌پذیری این پمپ‌ها را در طیف وسیعی از کاربردها افزایش می‌دهد.
توانایی انتقال سیالات حاوی ذرات و دوغاب‌ها
این پمپ‌ها به‌دلیل عملکرد آرام بدون آسیب به ذرات، قادرند سیالات حاوی مواد جامد و اسلاری را با بازدهی بالایی منتقل کنند. معمولاً بازه مجاز قطر جامدات معلق برای لوب پمپ، بین 5 تا 20 میلیمتر است اما بعضی برندها مثل Boyser از پس پمپاژ ذرات قطر 50 میلیمتر هم برمی‌آیند.
طراحی بهداشتی
لوب پمپ‌ها زیرمجموعه‌ای از پمپ‌های بهداشتی یا هایژنیک (Hygienic pumps) نیز هستند. طراحی خاص آنها برای صنایع حساس به آلودگی مانند صنایع غذایی و دارویی کاربرد دارد. در این پمپ‌ها از مکانیسم‌ها و ویژگی‌هایی مثل روتورهای بدون تماس، سطوح داخلی صیقلی، قابلیت شستشو و ضدعفونی در محل بدون باز کردن دستگاه (CIP و SIP) بهره جسته می‌شود که خطر تجمع میکروبی و نشت سیال به محیط را تا حد زیادی پایین می‌آورد.
لوب پمپ بهداشتی بایست با استانداردهایی مثل 3-A، FDA، EHEDG و EC 1935/2004 تطابق داشته باشد تا بتوان آن را یک تجهیز استریل به حساب آورد.
ساختار و اجزای لوب پمپ
لوب‌ها
لوب‌ها یا روتورها، اصلی‌ترین اجزای دوار پمپ گوشواره ای هستند و وظیفه‌شان این است که سیال را بین بخش ورودی و خروجی به دام بیندازند و جابه‌جا کنند. در مقایسه با پمپ‌های دنده‌ای، نوک لوب‌ها تقریباً به هم نزدیک می‌شوند اما هرگز تماس مستقیم ندارند. این ویژگی اصطکاک و سایش میان سطوح را حذف کرده و طول عمر قطعات را بیشتر می‌کند.
پوسته لوب پمپ
پوسته یا بدنه، محفظه‌ای محکم از جنس استیل ضدزنگ، ترکیب لاستیک و آلیاژ یا ساختار تمام فلزی است که محفظه سیال را تشکیل می‌دهد و فشار داخلی را تحمل می‌کند. متریال و دیزاین پوسته لوب پمپ با هدف تحمل شرایط بهداشتی و سایشی و سازگاری با CIP و SIP بهینه سازی می‌شود.
شافت و یاتاقان
لوب‌ها روی شافت‌هایی نصب می‌شوند که درون جعبه‌دنده‌ای جداگانه قرار دارند. این طراحی باعث می‌شود یاتاقان‌ها با سیال در تماس نباشند ،از آلودگی جلوگیری شود و دستگاه دیرتر به استهلاک بیفتد.
چرخ‌دنده‌های هم‌زمان‌ساز (تایمینگ گیر)
چرخ‌دنده‌های خارجی وظیفه دارند حرکت لوب‌ها را همزمان هم در چرخش و هم در زاویه فاز نگه دارند. این هماهنگی از تماس اجزا جلوگیری می‌کند و دقت حجمی را تضمین می‌نماید. در برخی طراحی‌های پیشرفته، از تسمه یا سیستم‌های بدون روغن هم استفاده می‌شود تا آب‌بندی و یکپارچگی سیستم تقویت شود.
مجاری ورودی و خروجی
این مجاری دقیق طراحی شده‌اند تا ورود و خروج سیال به شکلی بهینه انجام شود. بسته به نوع کاربرد، از اتصالات بهداشتی مختلفی مانند Tri-Clamp، DIN، SMS یا سایر استانداردهای صنایع غذایی و دارویی بهره گرفته می‌شود.
سیل‌ها
سیل‌های لوب پمپ وظیفه جلوگیری از نشت میان محفظه سیال و اجزای متحرک را دارند. انواع مختلفی از سیل‌ها مانند اورینگ‌های ثابت، سیل‌های مکانیکی پویا، سیل‌های لابیرنتی و سیل‌های دوبل به‌کار می‌روند. انتخاب نوع سیل بسته به فشار، دما و میزان اطمینان موردنیاز انجام می‌شود.
جنس لوب پمپ
کاربرد لوب پمپ می‌طلبد که در ساخت آن از مواد مقاوم، بهداشتی و مقاوم به سایندگی و خورندگی استفاده شود. در اغلب موارد، روتورها و بدنه از استیل ضدزنگ AISI 316 یا 316L ساخته می‌شوند. این آلیاژها مقاومت بالایی در برابر خورده شدن دارند و با الزامات بهداشتی صنایع غذایی، نوشیدنی و دارویی مطابقت می‌کنند. در محیط‌های سخت‌تر، از مدل‌های تمام‌فلزی یا پوشش‌های لاستیکی استفاده می‌شود تا مقاومت سایشی افزایش یابد.
اجزای گیربکس لوب پمپ هم معمولاً از چدن یا استیل ضدزنگ ساخته می‌شوند. سیل‌ها ممکن است از پلیمرهای پیشرفته مانند PTFE (تفلون) یا مواد فلزی طراحی شوند که با ویژگی‌های سیال هماهنگ باشند. صفحات سایشی یا قطعات مقاوم شیمیایی نیز درون بدنه تعبیه می‌شوند تا از خوردگی و سایش ناشی از سیالات مهاجم جلوگیری کرده و امکان شست‌وشوی CIP/SIP فراهم شود.
مکانیسم عملکرد لوب پمپ
پیشتر گفتیم اصل عملکرد لوب پمپ به این صورت است که سیال را از طریق به دام انداختن حجم‌های مشخص میان لوب‌ها و بدنه انتقال می‌دهد. وقتی لوب‌های هم‌جهت در ناحیه ورودی از هم فاصله می‌گیرند، حفره بین آنها بزرگ و بزرگتر می‌شود و سیال را به داخل مکش می‌کند. برای درک بهتر، می‌توانیم این مکانیسم را به چند مرحله تقسیم کنیم.
مرحله مکش ورودی
با شروع چرخش لوب‌ها و جدا شدن آنها از هم، فضایی در سمت مکش ایجاد می‌شود. این افزایش حجم یک خلأ نسبی به وجود می‌آورد که سیال را به‌صورت کنترل‌شده و بدون پالس وارد محفظه می‌کند. طراحی بدون تماس لوب‌ها و فاصله‌گذاری دقیق از آسیب به ذرات جامد یا سیالات حساس جلوگیری می‌کند.
مرحله انتقال سیال
سیال به دام افتاده در اطراف محیط داخلی بدنه حرکت می‌کند و میان هر لوب و محفظه نگه داشته می‌شود. حرکت هماهنگ لوب‌ها که توسط چرخ‌دنده‌های هم‌زمان‌ساز کنترل می‌شود، بدون اینکه فشردگی یا تماس داخلی بین لوب‌ها به وجود بیاورد، سیال را پیوسته و ملایم پمپاژ می‌کند.
مرحله تخلیه خروجی
هنگام همگرایی لوب‌ها در سمت خروجی، حفره‌های پیشین بسته می‌شوند و سیال به بیرون رانده می‌شود. درگیری دقیق لوب‌ها اجازه برگشت به جریان سیال را نمی‌دهد و در نتیجه دقت حجمی بهم نمی‌خورد. نرخ جریان خروجی مستقل از نوسان فشار تقریباً ثابت باقی می‌ماند و می‌توان آن را از طریق تنظیم سرعت موتور تغییر داد.
تاثیر دمای سیال در کارکرد لوب پمپ چیست؟
دمای سیال نقش مهمی در کارکرد لوب پمپ دارد و بیشترین اثر آن روی ویسکوزیته و سلامت آب بندی‌ها دیده می‌شود. هرچه دمای سیال بیشتر باشد، ویسکوزیته آن کمتر می‌شود. در نتیجه لغزش داخلی بیشتری در محفظه رخ می‌دهد و سیال از بخش تخلیه به بخش مکش برمی‌گردد. چنین پدیده‌ای موجب افت بازده حجمی پمپ می‌شود.
عکس این قضیه وقتی رخ می‌دهد که سیال سرد باشد و ویسکوزیته آن بالا برود. این حالت با اینکه از میزان لغزش می‌کاهد، اما در عوض گشتاور و توان بیشتری از موتور می‌کشد و حتی ممکن است سرعت پمپ را پایین بیاورد.
دمای بسیار بالا یا پایین علاوه بر تغییر در ویسکوزیته ممکن است به آب‌بندها آسیب بزند، روانکاری یاتاقان‌ها را مختل کند یا قطعاتی را که برای این شرایط طراحی نشده‌اند، تخریب کند. برای رفع این مشکل، بسیاری از پمپ‌های گوشواره‌ای در نسخه‌های ویژه‌ای ساخته می‌شوند که توانایی کار در دماهای بالا تا حدود 150 درجه یا حتی 200 درجه سانتی‌گراد را دارند. چنین طراحی‌هایی تضمین می‌کند که پمپ در شرایط حرارتی دشوار نیز عملکردی مطمئن داشته باشد.
انواع لوب پمپ
دسته‌بندی لوب پمپ‌ها بر اساس چند معیار اصلی انجام می‌شود. یکی از مهم‌ترین آنها تعداد، شکل و نحوه قرارگیری لوب‌ها است که مستقیماً روی نرمی جریان، راندمان حجمی و سازگاری با ویژگی‌های مختلف سیالات تأثیر دارد.
پمپ تک لوب
در روتور نوع تک لوب، یک پره وجود دارد که طراحی ساده آن، فضای بیشتری بین لوب و بدنه باقی می‌گذارد. به این نوع پمپ‌ها معمولاً جریان‌های کم تا متوسط تولید می‌کنند، بازده حجمی مناسب دارند و برای صنایع غذایی، شیمیایی و بهداشتی مطلوبند.
پمپ‌های دو لوب
این مدل دو لوب درگیر شونده دارد که درون محفظه می‌چرخند و با وجود فاصله‌گذاری‌ها، تماس مستقیم ندارند. طراحی ساده آنها جریان آرام و کم‌برشی ایجاد می‌کند، اما نسبت به مدل‌های چندلوب، پالس بیشتری دارند. این پمپ‌ها در جابجایی سیالات غلیظ و حساس کاربرد زیادی دارند.
پمپ‌های سه‌لوب
گردش همزمان سه پره در این مدل لوب پمپ، میزان پالس جریان را تا حد قابل توجهی کاهش می‌دهد و راندمان حجمی را بالا می‌برد. البته توجه داشته باشید که هرچه تعداد لوب‌های پمپ بیشتر باشد، ریسک آسیب فیزیکی به ذرات معلق هم وجود خواهد داشت.
پمپ‌های چندلوب
این پمپ‌ها با چهار یا حتی شش لوب طراحی می‌شوند و جریان خروجی را با حداقل پالس و بیشترین یکنواختی تأمین می‌کنند. در صنایعی مثل بیوتکنولوژی یا فرآیندهای شیمیایی حساس، انتخاب اول محسوب می‌شوند.
پمپ‌های استریت لوب
لوب‌های این پمپ پروفیل ساده و مستقیمی دارند و بیشتر در انتقال سیالات صنعتی یا تصفیه آب استفاده می‌شوند. در چنین مصارفی دقت بالا زیاد ملاک نیست و مقرون به صرفه بودن در اولویت قرار دارد. متریال این نوع لوب پمپ می‌تواند از فولاد کربنی با پوشش ضدخوردگی تا استنلس استیل برای نیازهای بهداشتی متوسط متغیر باشد.
پمپ‌های اسکرو یا حلزونی
این مدل ترکیبی از طراحی لوب با هندسه مارپیچی یا اسکرو است. نتیجه، جریان یکنواخت‌تر و پیوسته‌ای است که توان تحمل فشارها و ویسکوزیته‌های بالاتر را دارد. به همین دلیل، در صنایع سنگین مانند نفت و گاز یا پتروشیمی کاربرد گسترده‌ای دارند. ساختار آنها از فلزات با استحکام بالا بوده و اغلب با سطوح سخت‌کاری شده یا آلیاژهای ویژه برای مقاومت در برابر سایش و شرایط کاری شدید تجهیز می‌شود.
انواع لوب پمپ بر اساس نوع ورودی و خروجی
سوای دسته بندی از لحاظ تعداد لوب‌ها و نوع کاربرد، لوب پمپ‌ها از نظر پیکربندی خروجی هم دسته‌بندی می‌شوند. این عامل بر ویژگی‌های جریان، سبک اتصال و انعطاف‌پذیری نصب تأثیر مستقیم دارد. بسته به نوع مجرا، پمپ‌های گوشواره‌ای را می‌شود به دسته‌های زیر تقسیم کرد.
- خروجی یک‌طرفه (Single-Sided Outlet): این مدل یک پورت تخلیه استاندارد دارد. نصب ساده، هزینه کمتر و کاربرد در مصارف عمومی از مزایای آن محسوب می‌شود.
- خروجی دوطرفه یا دوگانه (Double-Sided / Dual Outlet): دو پورت تخلیه دارد که معمولاً در زاویه 180 درجه قرار می‌گیرند. این مدل برای سیستم‌های لوله‌کشی متقارن یا نیاز به جریان دوطرفه مناسب است.
- پیکربندی فلنجی (Flanged Configurations): خروجی‌ها به فلنج‌های استاندارد مانند ANSI یا DIN مجهز می‌شوند تا اتصال ایمن و مطمئنی به سیستم‌های پایین‌دست فراهم شود.
کاربردهای لوب پمپ
1. سیالات غلیظ
پمپ گوشواره‌ای در جابه‌جایی سیالات با ویسکوزیته متوسط تا بسیار بالا (تا 1 میلیون سانتی پواز) کارایی قابل‌توجهی دارد. برای قطعات در تماس با سیال، معمولاً از استیل ضدزنگ 316L یا فولاد دوبلکس برای بدنه و روتورها استفاده می‌شود. انتخاب متریال آب‌بندی و الاستومرها (EPDM، FKM، FFKM یا PTFE) نیز بر اساس شرایط دما و ترکیب شیمیایی انجام می‌گیرد تا پمپ در شرایط عملیاتی، یکپارچگی خود را حفظ کند.
کاربردها
- پمپ شکلات، لعاب‌ها، شربت‌ها، عسل، ملاس
- کره بادام‌زمینی، خمیرهای مغزی، ارده
- روغن‌های سنگین، روانکارها، گریس‌ها
- رنگ‌ها، جوهرها، پوشش‌ها، رزین‌ها
- امولسیون‌های قیری و آسفالت (لوب پمپ جکت‌دار)
- شامپو، کرم‌ها، ژل‌ها، پمادها
- چسب‌ها، درزگیرها، ماتیک‌ها
2. سیالات حاوی ذرات جامد
برای انتقال سیالاتی که ذرات نرم تا متوسط دارند، از پمپ‌های دارای پورت‌های بزرگ، پروفیل‌های روتور ملایم و با سرعت پایین استفاده می‌شود. در مواقعی که نیاز به حفظ کامل ذرات ظریف وجود دارد، روتورهای روکش‌شده با الاستومر (NBR یا EPDM) گزینه‌ای ایمن به شمار می‌روند.
کاربردها
- انواع ماست، مربا، سس‌ها و سالساهای تکه‌دار
- سوپ‌های حاوی سبزیجات و حبوبات
- انتقال دَلَمه (curd) لبنی
- لجن اولیه و ثانویه فاضلاب
- فرآورده‌های جانبی حیوانی و دوغاب‌های رندرینگ
- دوغاب‌های سرامیک، رس و رنگدانه
- گل حفاری و ذرات معدنی با درصد متوسط جامد
3. سیالات حساس به برش یا ظریف
ماهیت کم‌برش و ملایم لوب پمپ‌ها، ساختار امولسیون‌ها، فوم‌ها، محلول‌های پروتئینی و ذرات شکننده را حفظ می‌کند. متریال در تماس با سیال معمولاً استیل ضدزنگ صیقلی (اغلب 316L و گاهی الکتروپولیش‌شده) همراه با الاستومرهای تاییدشده FDA است. برای کاهش گرما نیز از مکانیکال سیل‌هایی با سطوح کربن و سرامیک یا SiC استفاده می‌شود.
کاربردها
- لاین‌های تولید لبنیات
- فرآورده‌های گیاهی
- امولسیون‌ها و سرم‌های آرایشی
- امولسیون‌های پلیمری و لاتکس
- محیط‌های کشت سلولی و محلول‌های زیست‌فناوری (انتقال حجمی)
- فرآورده‌های تخم‌مرغ و مخمر مایع
- نوشیدنی‌ها و غلظت‌های حساس به فوم
- انتقال خون و پلاسما در فرآیندهای صنعتی
4. سیالات خورنده، ساینده یا خطرناک
در مواجهه با اسیدها، بازها، اکسیدکننده‌ها و حلال‌ها، استفاده از لوب پمپ انتقال کنترل‌شده و بدون نشتی را تضمین می‌کند. در این شرایط، استفاده از مکانیکال سیل‌های دوتایی با سیستم‌های فلاش یا موانع متداول است. برای ایمنی بیشتر، در مناطق مستعد انفجار، از محفظه‌های ثانویه، لنترن‌های گازی و درایوهای ضدانفجار هم استفاده می‌شود.
کاربردها
- مواد شیمیایی شست‌وشوی CIP قلیایی و اسیدی (NaOH، HNO₃، H₃PO₄)
- محلول‌های هیپوکلریت و مواد ضدعفونی‌کننده
- مواد شیمیایی وان اسیدشویی و آبکاری
- الکترولیت‌های باتری
- معرف‌های اسکرابر مرطوب و دوغاب‌های تصفیه گاز دودکش
- اجزای ایزوسیانات و رزین (با بررسی سازگاری)
- انتقال مواد شیمیایی زائد و سیستم‌های خنثی‌سازی
- مواد شیمیایی مورد استفاده در واحدهای دریایی و پتروشیمی
5. سیالات بهداشتی و استریل
لوب پمپ به‌عنوان پمپ هایژنیک کاملاً قابل شست‌وشو و استریل است. هندسه تأییدشده 3-A/EHEDG، قابلیت CIP/SIP کامل و پرداخت داخلی با زبری سطحی 0.8 میکرومتر از الزامات در صنایع حساس به بهداشت است که در این پمپ‌های رعایت می‌شود.
کاربردها
- نوشیدنی‌ها، لبنیات و غذای کودک
- شبکه آبرسانی
- محلول‌های خوراکی، سوسپانسیون‌ها و دوغاب‌های مواد دارویی (انتقال حجمی)
- واکسن‌ها، محیط‌ها و بافرها در فرآیندهای بالادستی
- ژل‌ها، لوسیون‌ها و خمیردندان در صنایع بهداشتی و مراقبتی
مزایا و معایب لوب پمپ
مزایای لوب پمپ
- انتقال آرام و کم‌برش سیالات: لوب‌های پمپ با هم تماس مستقیم ندارند و به همین دلیل، سیالات حساس به برش یا ظریف مثل انواع محصولات بهداشتی و دارویی دارای ذرات معلق، دچار آسیب و افت کیفیت نمی‌شوند.
- تنوع در انتقال سیالات با ویسکوزیته و ماهیت مختلف: پمپ گوشواره‌ای توانایی کار با طیف گسترده‌ای از سیالات را دارد؛ از مایعات رقیق گرفته تا دوغاب‌های غلیظ و حتی محیط‌های حاوی ذرات معلق.
- قابلیت خودمکش و کارکرد خشک کوتاه‌مدت: این پمپ‌ها می‌توانند خودبه‌خود هواگیری کنند و برای مدت کوتاهی در شرایط خشک کار کنند، مشروط بر اینکه روانکاری کافی در آب‌بند وجود داشته باشد. این ویژگی باعث افزایش اطمینان در راه‌اندازی و جلوگیری از کاویتاسیون می‌شود.
- جریان پایدار و با حداقل پالس: مکانیزم جابجایی مثبت در لوب پمپ باعث ایجاد جریان یکنواخت و دقیق می‌شود. بسیاری از طراحی‌ها تقریباً بدون پالس عمل می‌کنند که برای فرآیندهایی با نیاز به دقت بالا در دبی اهمیت ویژه دارد.
- طراحی مطابق اصول بهداشتی و استریل: این پمپ‌ها برای صنایع حساس به بهداشت ایده‌آل هستند. قابلیت CIP/SIP، سطح داخلی صاف و ساخت از استنلس استیل موجب می‌شود کاملاً مطابق با استانداردهای بهداشتی باشند.
- راندمان بالا و صدای کم حین کارکرد: لوب پمپ‌ها جریان ثابت و مصرف انرژی بهینه دارند و نسبت به بسیاری از پمپ‌های جابجایی مثبت دیگر صدای کمتری تولید می‌کنند.
- طول عمر بالا و استهلاک کم: به دلیل تعداد کم قطعات متحرک و ساختار مقاوم، نگهداری این پمپ‌ها ساده است و در صورت کارکرد صحیح، عمر طولانی خواهند داشت.
معایب لوب پمپ
- هزینه اولیه و نگهداری بالا: وجود یاتاقان‌های پیچیده، چرخ‌دنده‌های زمان‌بندی و آب‌بندهای دقیق باعث می‌شود سرمایه‌گذاری اولیه و هزینه‌های نگهداری بالاتر از برخی گزینه‌های دیگر باشد.
- ابعاد و وزن زیاد: استفاده از جعبه‌دنده‌های زمان‌بندی و بدنه‌های مستحکم موجب می‌شود این پمپ‌ها حجیم‌تر و سنگین‌تر باشند که در محیط‌های صنعتی با محدودیت فضا مشکل‌ساز است.
- محدودیت در انتقال سیالات ساینده یا جامدات درشت: لوب پمپ‌های برای ذرات معلق مناسب هستند، اما در برابر سیالات بسیار ساینده یا حاوی ذرات درشت عملکرد مطلوبی ندارند و دچار فرسایش یا گرفتگی زودهنگام می‌شوند.
- محدودیت فشار و دبی: با وجود استحکام بالا، این پمپ‌ها معمولاً در بازه‌های فشار متوسط عمل می‌کنند و در مقایسه با برخی گزینه‌های تخصصی، در دبی‌های بسیار بالا محدودیت دارند.
نکات انتخاب و خرید لوب پمپ
برای خرید لوب پمپ اولین چیزی که باید مد نظر قرار دهید، شناخت کامل سیال مورد نظر است. با توجه به میزان ویسکوزیته، وجود ذرات جامد، حساسیت به دما یا برش و خاصیت خورندگی سیال باید نوع روتور، جنس قطعات (مانند استنلس استیل، الاستومر یا هستلوی)، تلرانس‌های داخلی و نوع آب‌بند را انتخاب کنید.
آیتم مهم بعدی در انتخاب پمپ گوشواره‌ای، تعریف دقیق حجم انتقالی و اختلاف فشار سیستم است. لوب پمپ‌ها جریان یکنواخت و بدون پالس ارائه می‌کنند که در شرایط فشار متغیر هم پایدار باقی می‌ماند. علاوه بر این باید بازه دمایی، pH سیال، سرعت دوران و نیاز به قابلیت پمپاژ دوطرفه باید در نظر گرفته شود.
دما بر ویسکوزیته سیال و عملکرد آب‌بندها اثر می‌گذارد و سرعت بالا می‌تواند موجب سایش یا بروز کاویتاسیون شود.
تطبیق سازگاری مواد و دوام تجهیزات با شرایط کاری را فراموش نکنید. انتخاب متریال مقاوم در برابر خوردگی، سایش و فرسایش اهمیت زیادی دارد. موادی مانند استنلس استیل 316L، آلیاژهای سخت یا الاستومرهای ویژه معمولاً گزینه‌های اصلی هستند.
لوب پمپ‌ها در انتقال سیالات غلیظ بسیار بهینه عمل می‌کنند. تطبیق اندازه و سرعت پمپ با نیاز کاری موجب حداکثر بهره‌وری انرژی و کاهش هزینه‌های چرخه عمر خواهد شد.
بهترین برندهای لوب پمپ کدامند؟
لوب پمپ جک (JEC)
برند کره‌ای جک (JEC) یکی از بهترین مارک های لوب پمپ در بازار امروز برشمرده می‌شود که به تازگی بخشی از گروه Verder شده است. این پمپ‌ها عمدتاً از جنس استنلس استیل AISI 316 یا 316L ساخته می‌شوند و دارای گواهی‌های بهداشتی 3-A و EHEDG هستند. در لوب پمپ‌های این برند، سطح داخلی به‌صورت صیقلی با Ra حدود 0.6µm (اختیاری تا 0.4µm) پرداخت می‌شود.
لوب پمپ‌های جک حداکثر جریان تا 1670 لیتر در دقیقه، فشار کاری تا 20 بار و دمای کاری از حدود -10 تا +180 درجه را پشتیبانی می‌کنند. این برند انواع مختلفی از لوب پمپ را شامل می‌شود که عمدتاً تیپ تک لوب، دو لوب، سه لوب و هلیکال هستند و در جایگاه پمپ هایژنیک یا مناسب صنایع شیمیایی، الکترونیک و LCD/PDP عملکرد بسیار مناسبی دارند.
لوب پمپ اینوکسپا
لوب پمپ‌های برند اسپانیایی اینوکسپا، از جمله معروفترین برندهای پمپ هایژنیک با دیزاین سه لوب هستند. آتورصنعت دو سری HLR و SLR از لوب پمپ‌های این برند را عرضه می‌کند. سری HLR اکثراً از متریال استنلس‌استیل 316L ساخته شده و مجهز به سیل مکانیکی (SiC/SiC یا SiC/EPDM) می‌شوند. مدل SLR هم به شکل bare-shaft و کاملاً استریل و بهداشتی تولید می‌شود. جنس بدنه این سری هم از استیل ضدزنگ 316L است و سیل مکانیکی خارجی (C/SiC/EPDM) دارد.
سری HLR توانایی انتقال مایعاتی با ویسکوزیته 1 تا 1 میلیون cp و سیالات حاوی ذرات نرم را دارد. در سری SLR هم اندازه‌ی حداکثر قطر ذرات کروی بر اساس سایز DN مشخص شده است. مثلاً در مدل SLR 3-50 این مقدار حدود 13 میلیمتر و در SLR 4-100 حدود 15میلیمتر است. برخی نسخه‌ها امکان انتقال ذرات تا 23 میلیمتر را هم دارند.
لوب پمپ جابسکو (Jabsco)
برند جابسکو ساخت ایالات متحده، درحال حاضر تحت برند پاکو (Packo) فعالیت دارد و مثل مارک جک، اخیراً توسط گروه Verder خریداری شده. مزیت لوب پمپ جابسکو، مقاومت بسیار بالای آنهاست. روتورها در این سری به گونه‌ای طراحی شده‌اند که راندمان حجمی بالایی ایجاد کرده و از خش‌زدگی محصول جلوگیری می‌کنند.
در سری 24، محور روتورها از محفظه پمپ خارج است و یاتاقان‌ها دیگر در تماس با سیال قرار نمی‌گیرند. سری‌های 55 و Ultima توانایی تأمین جریان تا 44 متر مکعب بر ساعت، فشار تا 20 بار و دمای کاری در بازه -30 تا +140 درجه سانتی‌گراد را دارند. این پمپ‌ها سیالاتی با ویسکوزیته 1 تا 1,000,000 cP را نیز به‌خوبی جابجا می‌کنند.
لوب پمپ یاس (YAS) – تایوان
مارک لوب پمپ YAS که در بازار جهانی به نام Yuanan هم شهرت دارد، عموماً در چین تولید می‌شود و بعضی از محصولات آن کار تایوان هستند. بدنه و لوب‌ها از استنلس‌استیل SUS304 یا SUS316L ساخته می‌شوند. این پمپ‌ها قابلیت انتقال سیالات با چگالی بالا یا حتی حاوی ذرات جامد را دارند.
فشار کاری حداکثر آنها تا 22 بار قابل دستیابی است، مشروط بر اینکه پوشش شافت جلو نصب نشده باشد. این برند استانداردهای بین‌المللی مانند CE، 3A و FDA را دارد؛ به همین دلیل لوب پمپ یاس در صنایع غذایی، لبنی، دارویی و سایر زمینه‌هایی که شرایط بهداشتی سختگیرانه‌ای دارند به‌طور گسترده استفاده می‌شود.
نکات نصب و نگهداری لوب پمپ
1. تراز صحیح و پایه‌گذاری مناسب
تراز بودن پمپ با محرک (موتور یا موتور احتراقی) اهمیت زیادی دارد، چون اگر پمپ حتی ذره‌ای تراز نباشد مشکلاتی مثل افزایش لرزش، سر و صدا، سایش و کاهش طول عمر دستگاه را به دنبال خواهد داشت. پمپ باید روی یک پایه‌ی محکم و کاملاً هموار نصب گردد که امکان جای‌گذاری صفحه‌ی پایه و جذب لرزش را فراهم کند. پایه باید ملات‌ریزی شود و فضای کافی برای دسترسی از زیر جهت تعمیرات در نظر گرفته شود.
2. نصب لوله‌کشی ایمن و بدون تنش
لوله‌هایی که به پمپ متصل می‌شوند باید به‌طور مستقل مهار شوند تا هیچ فشار یا وزنی به بدنه‌ی پمپ وارد نشود. استفاده از ابعاد استاندارد لوله و کاهش تعداد زانویی‌ها اهمیت دارد، چون به حفظ NPSH، جلوگیری از کاویتاسیون و پیشگیری از تغییر شکل قطعات داخلی کمک می‌کند.
3. رعایت پارامترهای کاری پمپ
عملکرد پمپ همیشه باید در محدوده مشخص‌شده توسط سازنده، شامل فشار، دما و سرعت، صورت بگیرد. عبور از این محدوده‌ها ممکن است منجر به خرابی مکانیکی، افزایش دما، از کار افتادن آب‌بندها و حتی لغو شدن ضمانت‌نامه شود.
برای لوب پمپ باید از گیربکس کاهنده با دور خروجی پایین و گشتاور بالا استفاده شود. انتخاب گیربکس به توان موتور، ویسکوزیته سیال و فشار کاری بستگی دارد و معمولاً گیربکس های هلیکال یا شافت مستقیم توصیه می‌شوند.
شافت پمپ باید به‌درستی با شافت گیربکس هم‌محور باشد تا هیچ‌گونه لقی یا فشار اضافی ایجاد نشود. وجود فاصله‌ی استاندارد برای نصب کوپلینگ الزامی است؛ این فاصله معمولاً در دیتاشیت سازنده مشخص می‌شود و باید به‌قدری باشد که کوپلینگ به‌درستی جا بگیرد و امکان انبساط حرارتی و حرکت جزئی شافت را فراهم کند.
4. روانکاری و بررسی منظم
گیربکس و یاتاقان‌ها باید با گریس یا روغن تعیین‌شده روانکاری شوند و تعویض آن در بازه‌های توصیه‌شده انجام بشود. روانکاری صحیح اصطکاک، حرارت و فرسودگی را کاهش می‌دهد. بررسی منظم سطح روغن هم به تشخیص زودهنگام نشتی یا فشار بیش از حد در قطعات کمک می‌کند.
پمپ باید به‌طور منظم از نظر سایش، عدم‌تراز، ایجاد صدا، لرزش غیرعادی، گرفتگی یا افزایش دما بررسی شود تا ایرادهای موجود، به موقع تشخیص داده شده و رفع شوند.
5. رعایت ایمنی در جابجایی، راه‌اندازی و توقف
تنها افراد آموزش‌دیده باید عملیات نصب، سرویس یا راه‌اندازی پمپ را انجام دهند. در هنگام استارت و توقف، رعایت پروتکل‌های ایمنی ضروری است: اطمینان از پر بودن پمپ، باز بودن شیرهای مکش و دهش، قطع کامل برق قبل از تعمیرات و فعال بودن تجهیزات ایمنی یا شیر اطمینان. هرگز نباید پمپ را بدون سیال روشن کرد چون آسیب شدیدی به پمپ خواهد زد.
در زمان تحویل یا جابجایی، پمپ باید با دقت حمل شود. استفاده از قلاب‌های لیفت یا صفحه‌ی پایه روش‌های استاندارد برای این کار هستند. محل نگهداری باید خشک، تمیز و با دمای کنترل‌شده باشد. پیش از نصب نیز لازم است پمپ از نظر آسیب‌های احتمالی حمل‌ونقل بررسی شود، درپوش‌های محافظ برداشته شوند و روتور به‌صورت دستی چرخانده شود تا از روان بودن حرکت اطمینان حاصل گردد.
جمع بندی
اگر در حوزه انتقال و پمپاژ سیالات و مایعات فعالیت دارید، چه متخصص باشید و چه نباشید، بایستی دقیقاً بدانید منظور از لوب پمپ چیست و برای هر نوع کاربردی با استانداردهای متفاوت باید سراغ کدام نوع از این تجهیز رفت. در این مقاله، ما کوشیدیم همه نکات مهمی که باید درباره لوب پمپ بدانید را بگنجانیم. نصب این آیتم در صنایع مختلف، بازدهی را تا حد مناسبی افزایش می‌دهد و به حفظ کیفیت عملیاتی سیستم کمک می‌کند.
همانطور که باهم دیدیم، لوب پمپ‌ها از پس دامنه وسیعی از انواع سیالات برمی‌آیند و زمانی که نیاز به رعایت اصول بهداشتی سختگیرانه، حفظ محیط استریل و بافت سیال وجود داشته باشد، پاسخگو خواهند بود. مشروط بر اینکه نوع پمپ را به درستی انتخاب کرده باشید و از متریال مناسب استفاده نمایید.
در صورتی که برای استعلام قیمت لوب پمپ یا بررسی گزینه‌های مناسب برای صنعت مدنظر نیازمند راهنمایی هستید، می‌توانید برای دریافت مشاوره تخصصی با کارشناسان ما در تماس باشید. واحد پشتیبانی مشتریان و واحد فروش آتورصنعت در تمامی روزهای اداری از ساعات 8 تا 18 پاسخگوی شما عزیزان است. به این منظور می‌توانید یا در فرم صدای مشتریان سایت اطلاعات خود را وارد نمایید و یا در تایم ذکر شده، با شماره 03132004 تماس حاصل فرمایید.
سؤالات متداول لوب پمپ
- لوب پمپ چیست و چگونه کار می‌کند؟ لوب پمپ یک پمپ جابجایی مثبت است که با چرخش روتورهای گوشواره‌ای، سیال را از ورودی مکش کرده و به خروجی منتقل می‌کند. طراحی بدون تماس روتورها انتقال یکنواخت، بهداشتی و کم‌ارتعاش را فراهم می‌سازد.
- چه تفاوتی بین لوب پمپ و پمپ دنده‌ای وجود دارد؟ لوب پمپ دارای روتورهای بدون تماس است و برای سیالات بهداشتی و حساس مناسب‌تر است، در حالی که پمپ دنده‌ای تماس مستقیم دارد و معمولاً برای مایعات روان‌تر و کاربردهای صنعتی غیر‌بهداشتی به‌کار می‌رود.
- برای لوب پمپ از چه گیربکسی باید استفاده کرد؟ برای لوب پمپ باید از گیربکس‌های کاهنده با طراحی دقیق و راندمان بالا مثل گیربکس هلیکال استفاده کرد. این گیربکس‌ها توان انتقال گشتاور بالا با لرزش و صدای کم را دارند و متناسب با دبی، فشار و سرعت موردنیاز انتخاب می‌شوند.
- انواع لوب پمپ کدام‌اند و چه کاربردی دارند؟ انواع لوب پمپ شامل تک‌لوب، دولوب، سه‌لوب و هلیکال هستند. انتخاب نوع مناسب به ویسکوزیته و حساسیت سیال بستگی دارد و در صنایع غذایی، دارویی، شیمیایی و بهداشتی برای انتقال مطمئن و تمیز استفاده می‌شوند.
- آیا لوب پمپ برای سیالات غلیظ مناسب است؟ بله، لوب پمپ به دلیل طراحی حجمی و توانایی ایجاد فشار یکنواخت، برای انتقال سیالات غلیظ یا محصولات نیمه‌جامد بسیار مناسب است و از آسیب به بافت سیال جلوگیری می‌کند.
- عمر مفید لوب پمپ چقدر است و چه عواملی بر آن تاثیر می‌گذارد؟ عمر مفید لوب پمپ معمولاً بین 10 تا 15 سال است. عواملی مانند کیفیت ساخت، نوع سیال، شرایط کاری، نگهداری منظم، روانکاری درست و جلوگیری از کاویتاسیون نقش مهمی در افزایش طول عمر دارند.
- در چه صنایعی از لوب پمپ استفاده می‌شود؟ لوب پمپ در صنایع غذایی، لبنی، داروسازی، نوشیدنی، آرایشی، بهداشتی، شیمیایی دقیق و بیوتکنولوژی کاربرد دارد. توانایی انتقال سیالات حساس یا غلیظ با رعایت شرایط بهداشتی، این پمپ را برای محیط‌های حساس صنعتی ایده‌آل می‌سازد.
