لوب پمپ

لوب پمپ (Lobe pump) یا پمپ گوشواره ای چیست؟

لوب پمپ (Lobe pump) یا پمپ گوشواره‌ای از پمپ‌های جابجایی مثبت محسوب می‌شود که بیشتر برای پمپاژ مایعات سنگین بدون آسیب به محصول کاربرد دارد. این پمپ‌ها در بسیاری از صنایع از جمله صنایع غذایی، صنایع تصفیه فاضلاب و در کل صنایعی که از مایعات شیمیایی استفاده می‌کنند، کاربرد دارند.

محبوبیت این نوع پمپ‌ها به خاطر ویژگی‌های جذابی مانند بازده و ضریب اطمینان بالا، توانایی پمپاژ مایعات با ذرات جامد، بهداشتی بودن و قابلیت تمیز‌کاری راحت می‌باشد. نام این نوع پمپ بر گرفته از دو لوب داخل محفظه‌ی پمپ می‌باشد.

پمپ های گوشواره ای مشابه پمپ‌های دنده‌ای کار می‌کنند با این تفاوت که به جای چرخ دنده از لوب برای جابجایی سیال استفاده می‌کنند. بسته به کاربرد طرح‌های متفاوتی ارائه شده است که شامل تک لوب، دو لوب، سه لوب و چند لوب می‌باشند. 

عملکرد لوب پمپ:

لوب‌ها به وسیله‌ی چرخ دنده های زمان‌بندی خارجی به طور مستقل بر خلاف جهت یکدیگر می‌چرخند تا سیال را پمپاژ کنند. در حالت ایده‌آل بین لوب‌ها تماس فلز به فلز وجود ندارد اما در عمل ممکن است در اثر تفاوت فشار كه باعث خم شدن شفت می‌شود، لوب‌ها با محفظه تماس پیدا کنند. جریان از قسمت مکش وارد محفظه شده و با چرخش لوب‌ها و پمپاژ، جریان بیشتری وارد محفظه شده و منتقل می‌شود. به دلیل این که جریان خروجی مستقل از تغییر فشار می‌باشد، دبی خروجی سیال تقریبا ثابت می‌ماند.

مراحل کار لوب پمپ (Lobe Pump) مطابق شکل زیر در سه مرحله خلاصه می‌شود:

1- با فاصله گرفتن لوب‌ها از ورودی محفظه فضای خالی ایجاد شده و مایع این فضا را پر می‌کند. مایعی که فضای خالی در قسمت ورودی را پر کرده توسط لوب‌ها و محفظه محاصره می‌شود.

2- مایع در فضای بین محفظه همراه با چرخش لوب حرکت می‌کند اما نمی‌تواند بین لوب‌ها حرکت کند.

3- در نهایت شبکه‌ی لوب‌ها مایع را مجبور می‌کند تا تحت فشار از پمپ خارج شود.

کاربرد لوب پمپ:

قابلیت تطبیق پذیری و پمپاژ سیالات مختلف توسط لوب پمپ‌ها، آن‌ها را برای صنایع زیادی مناسب مصرف می‌سازد. تلرانس مناسب برای عبور مایعات دارای ذرات جامد همراه با کانال گذری بزرگ آن‌ها، اين پمپ را ابزاری قدرتمند و مناسب برای سیالات غیریکنواخت مانند دوغاب، آب کانال‌های فاضلاب و مایعات زه‌کشی‌شده می‌سازد. برای مایعات زه‌کشی‌شده تغییر آسان جهت حرکت سیال نیز از کاربردهای منحصر به فرد این پمپ می‌باشد.

بیشتر بخوانید: پمپ دیافراگمی چیست و چه کاربردی دارد؟

در صنایع غذایی لزجت سیالات مختلف است و در برخی از خطوط حتی لزجت یک نوع سیال تغییر می‌کند. مانند ملاس یا ماگما (ترکیب شکر و کنسانتره آبمیوه) در تولید شکر که مکررا لزجت آن تغییر می‌کند. به همین دلیل نیاز به پمپی است که بتواند مایعات با لزجت‌های مختلف را پمپاژ کند. به دلیل اینکه ‌پمپ گوشواره ای هم می‌تواند سیالات لزج مانند عسل و هم سیالات با لزجت کم مانند آب و بنزین را پمپاژ کند، در صنایع غذایی محبوبیت زیادی دارد.

مزایا لوب پمپ:

مهم‌ترین مزایای لوب پمپ‌ (Lobe Pump) عبارت اند از:

• خود پر شوندگی یا خودمکش بودن
• بدون نیاز به والو (شیر)
• حجم کم
• توان بالا
• ایمن

برخلاف پمپ‌های گریز از مرکز، نیروی گریز از مرکز یا برشی بزرگی که مایعات را در حین انتقال تحت تاثیر قرار دهد یا خواص آن‌ها را تغییر دهد وجود ندارد. به همین دلیل برای انتقال مایعات حساس به نیروی برشی، پمپ گوشواره ای مناسب می‌باشد. به همان دلایل ذکرشده حتی مایعات خورنده نیز تاثیر کمی بر لوب‌ها و محفظه دارند.

یکی از بارزترین ویژگی‌های این پمپ‌ها مناسب بودن برای کاربردهای بهداشتی و فوق بهداشتی می‌باشد. در بسیاری از صنایع این مسئله جزو اولویت‌های اصلی انتخاب پمپ محسوب می‌شود و این نوع پمپ جزو گزینه‌های اصلی خریداران می‌باشد.

طراحی ساده لوب پمپ‌ها تاثیر مثبتی در عملکرد و استفاده از آن‌ها دارد. اگر به دلیل سایش نیاز به تعویض لوب‌ها باشد، سازنده می‌تواند امکان تعویض را در کوتاه‌ترین زمان ممکن و بدون نیاز به ابزار مخصوص فراهم کند.

معایب لوب پمپ:

با توجه به این که کاهش تلرانس بین لوب‌ها و محفظه توسط روش‌های ساخت محدود می‌شود یکی از بزرگترین ایرادهای لوب پمپ‌ها وجود فضای خالی برای بازگشت سیال در جهت عکس و در نتیجه کاهش فشار بیشینه سیال خروجی می‌باشد. این نکته باعث می‌شود که بازده حجمی پمپ گوشواره ای کمتر از انواع دیگر پمپ‌ها مانند پمپ‌های گریز از مرکز یا محوری باشد.

همچنین وجود چنین نشتی قابل ملاحظه‌ای باعث می‌شود تا بازده پمپ در سیالات با لزجت کم کاهش یابد. مقدار این کاهش به اندازه‌ای نیست که این نوع پمپ را برای سیالاتی مانند آب نامناسب کند اما بازده پمپ کاهش قابل توجهی خواهد‌ داشت.

یکی دیگر از معایب لوب پمپ‌ها نیاز به قطعاتی مانند چرخ‌دنده‌های زمان‌بندی است در حالی که در اکثر پمپ‌های متداول نیازی به این نوع قطعات نیست. وجود چنین قطعاتی هزینه‌ی تمام شده‌ی پمپ را به شدت افزایش می‌دهد و همچنین خود چرخ‌دنده‌ها اتلاف انرژی دارند و بازده کل پمپ را کاهش می‌دهند. علاوه بر این هزینه‌ی تعمیر و نگهداری قطعات ذکرشده بر هزینه‌ی کل سیستم اضافه خواهد ‌شد.

آب بندی دو مرحله‌ای این نوع پمپ‌ها هم فرآیند ساخت را سخت تر کرده و هزینه‌ی ساخت را افزایش می‌دهد. در مجموع پمپ گوشواره ای هزینه‌ی اولیه‌ی نسبتا زیادی را برای خریدار تحمیل می‌کند.

معیار های انتخاب و مشخصات مکانیکی لوب پمپ ها:

انتخاب لوب پمپ مناسب برای شرایط استفاده‌ی خاص نیازمند محاسبات مهندسی می‌باشد اما توجه به کمیت‌های محاسبه‌شده و معیارهای داده‌شده توسط سازنده می‌تواند درک مناسبی از گزینش یک پمپ ارائه دهد. تعدادي از اين موارد در ادامه ذكر شده‌اند.

1- دبي و نوع مایع:

معمولا حداكثر دبي لوب پمپ‌های موجود در بازار در حدود 100 متر مکعب بر ساعت می‌باشد. مقدار دبی مایعی که باید انتقال داده‌شود باید به درستی محاسبه شود. اگر دبی پمپ کمتر از دبی مورد نیاز باشد انتقال مایع به صورت کامل انجام نمی‌شود و اگر دبی پمپ بیشتر باشد بازده آن کاهش می‌یابد.

همچنین اکثر این نوع پمپ‌ها مایعاتی با لزجت 1 تا 1000000 سانتی پوآز را پوشش می‌دهند. بنابراین عملکرد این پمپ‌ها برای اکثر مایعات بدون مشکل انجام می‌پذیرد. برای مایعاتی با لزجت بسیار بالا مثل قیر بهتر است قبل از خرید با سازنده مشورت گردد.

2- هد:

مقادیر هد و فشار خروجی مورد نیاز باید بیشتر از مقادیر ارائه شده توسط سازنده باشد. معمولا فشار خروجی لوب پمپ‌ها بین 8 تا 20 اتمسفر می‌باشد. همچنین کمیتی که بیشتر در پمپ‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد NPSH (هد مکش مثبت کل) می‌باشد. اگر مقدار مورد نیاز این کمیت بیشتر از مقدار ارائه شده توسط سازنده باشد ممکن است بازده پمپ کاهش یافته و کاویتاسیون رخ دهد که می‌تواند منجر به خوردگی سطوح شود.

اگر NPSH از مقدار محاسبه شده بسیار کمتر باشد ممکن است پمپ به کلی کار نکند. علاوه بر موارد ذکر شده در صورت امکان باید از استفاده‌ی دو لوب پمپ (Lobe Pump) به صورت موازی به دلیل ایجاد ارتعاش و کاویتاسیون اجتناب کرد.

3- جنس قطعات:

برای کاربردهای بهداشتی باید جنس سطوح در تماس با سیال از فلزات ضد زنگ و ضد خوردگی باشد تا سلامت محصول تضمین شود. به همین دلیل در این نوع پمپ‌ها لوب‌ها، محفظه و شفت‌های داخلی اکثرا از جنس فولاد ضد زنگ AISI 316L ساخته می‌شوند. جنس گیربکس و دنده‌ها به دلایل اقتصادی معمولا از چدن می‌باشد.

اجزاء لوب پمپ:

معماری و قطعات تشکیل دهنده‌ی لوب پمپ‌ها متفاوت از یکدیگر هستند اما ساختمان اصلی آن‌ها یکسان است.

شکل بالا بخش‌های تشکیل دهنده‌ی یک لوب پمپ (Lobe Pump) را نشان می‌دهد که عبارت اند از:

1- شفت‌های موازی برای انتقال توان از چرخ‌دنده به لوب‌ها

2- درپوش پمپ

3- لوب‌ها

4- دنده‌ی محرک

5- جعبه دنده‌ی خارجی

تعمیر و نگهداری لوب پمپ:

در نگهداری و استفاده از پمپ گوشواره ای به دلیل تلرانس‌های پایین باید از شوک‌های دمایی اجتناب شود. همچنین اشیای فلزی مانند پیچ و مهره داخل مایع منتقل شونده می‌توانند آسیب جدی به پمپ وارد کنند. پس از مدت مشخصی استفاده که به صورت متداول 2000 ساعت است، باید روغن پمپ تعویض شود.

فرآیند تمیز کردن لوب پمپ بسیار ساده است. ابتدا پمپ با آب سرد پرفشار شسته شده و سپس برای مدت مشخصی که معمولا بین 20 تا 30 دقیقه است محلول سدیم هیدرواکسید 2/5 درصد در پمپ نگه داشته می‌شود. در انتها نیز پمپ دوباره با آب سرد شسته می‌شود.

به دلیل طراحی ساده‌ی این پمپ‌ها تکنسین‌ها با کمترین نیاز به آموزش می‌توانند فرآیندهای نگهداری را به درستی پیش ببرند.

عیب یابی لوب پمپ:

در این بخش تعدادی از مشکلات متداول در استفاده‌ از پمپ گوشواره‌ای و نحوه‌ی حل آن‌ها را بررسی می‌کنیم.

1- دبی خروجی ناکافی در لوب پمپ: این مشکل می‌تواند به دلیل کم بودن سرعت پمپ یا ورود هوا به داخل پمپ به دلیل اتصالات و آب‌بندی نادرست باشد.

2- صدای بیش از حد در لوب پمپ: این مشکل می‌تواند به دلیل کاویتاسیون باشد. کاویتاسیون در این شرایط به دلیل لزجت بالا، فشار بیش از حد و دمای زیاد سیال رخ ‌می‌دهد. برای حل این مشکل باید سرعت پمپ یا دمای سیال کاهش یابد. البته در برخی سیال‌ها وجود هوا در مایع اجتناب ناپذیر است که در این مورد باید قبل از خرید پمپ با کارشناس فنی مشورت شود. همچنین صدای زیاد می‌تواند به دلیل کم بودن فشار سیال ورودی باشد که در این صورت باید از پمپ دیگری با مشخصات مناسب‌تر استفاده شود.

ورود هوا به دلیل آب‌بندی نادرست نیز می‌تواند باعث صدای زیاد پمپ شود. از دلایل دیگر صدای زیاد تماس لوب‌ها به محفظه، تاب خوردگی میله‌ها، دنده‌های شکسته‌شده و جابجایی چرخ‌دنده از محور دوران است که در این صورت بایستی قطعات معیوب تعویض گردند. همچنین صدای زیاد می‌تواند نشان از نیاز پمپ به روغن‌کاری مجدد باشد.

3- گرمایش بیش از حد پمپ، از کار افتادن و نیاز به جریان الکتریکی بیش از حد: این مشکلات می‌توانند به دلیل تلفات لزجتی بیش از حد باشند. اگر پمپ در شرایط مورد تایید سازنده کار می‌کند برای حل این مشکلات باید از چرخ‌دنده‌های بزرگتری استفاده شود. همچنین اگر فشار بیش از حد مجاز باشد باید سرعت کاهش داده‌شده یا اندازه‌ی خطوط افزایش یابد. اگر لزجت سیال بیشتر از حد مجاز باشد، دمای آن باید کاهش یابد یا تلرانس‌های پمپ افزایش یابند.

4- عدم وجود جریان در لوب پمپ: شیر اطمینان به درستی تنظیم نشده و یا توسط سیال از حرکت ایستاده است.

5- چرخش لوب‌ها اما عدم وجود جریان: جهت چرخش اشتباه است. ساده‌ترین کار تعویض فاز و نول الکتروموتور می‌باشد. البته برخی از پمپ‌ها می‌توانند در دو جهت کار کنند.

برندهای تولید کننده لوب پمپ:

1- لوب پمپ Inoxpa:

شرکت اینوکسپا (Inoxpa) حدود 50 سال در زمینه‌ی پمپ‌سازی فعال بوده و کار خود را از شهر بانیولس اسپانیا آغاز کرده است. تنوع محصولات این شرکت در زمینه‌ی کالاهای تمیز شونده در محل بسیار زیاد است. این شرکت لوب پمپ‌ها را از قطر ورودی سه چهارم تا 6 اینچ تولید می‌کند تا بتواند نیاز مشتریان خود را برای رنج دبی‌های مختلف برآورده کند.

2- لوب پمپ Jabsco:

شرکت جابسکو (Jabsco) قسمتی از شرکت بزرگ Xylem می‌باشد که در زمینه‌ی سیالات فعال سرشناس است. در حال حاضر این شرکت در کشورهای انگلستان، چین و مکزیک فعالیت می‌کند. این شرکت لوب پمپ‌ها را در سه سری می‌سازد. سری 55 که برای کاربردهای فوق بهداشتی طراحی شده‌است می‌تواند به سرعت تمیز شده و سیال آن‌ها در خط تولید بدون اتلاف زمان عوض شود. این سری با قطر ورودی و خروجی سه چهارم تا 4 اینچ طراحی شده است.

سری HP با حداکثر ظرفیت 108 متر مکعب بر ساعت و با جنس مشابه سری 55 برای طول عمر و ماندگاری بیشتر طراحی شده‌است. سری LT با بدنه‌ی آلومنیومی، وزن کمتر و قابلیت تعویض جهت جریان سیال برای استفاده در ماشین‌های متحرک طراحی شده‌است.

بیشتر بخوانید: مونو پمپ چیست و چه کاربردهایی دارد؟

3- لوب پمپ JEC:

شرکت جی ای سی (JEC) حدود 30 سال پیش کار خود را در زمینه‌ی پمپ‌سازی آغاز کرده است. این شرکت پمپ‌های گوشواره ای را در سری ZL با ویژگی تمیز شوندگی در محل تولید می‌کند. این پمپ‌ها سایز ورودی از 1 تا 5 اینچ و طرح های یک تا چند لوب را شامل می‌شوند. حداکثر هد خروجی این لوی پمپ 250 متر می‌باشد.

4- لوب پمپ Yuanan:

شرکت یوآنان (Yuanan) با برند یاس Yas برای لوب پمپ‌های تولیدی خود، فعالیت در زمینه‌ی تجهیزات مرتبط با انتقال سیالات را حدود 20 سال پیش آغاز کرد. این شرکت لوب پمپ‌ها را با عنوان سری یاس تولید می‌کند. این سری از پمپ‌ها کم حجم و کم صدا بوده و قابلیت تعویض جهت انتقال مایع را دارند. حداکثر دبی این سری از پمپ‌ها 30 متر مکعب بر ساعت می‌باشد.

پمپ های مشابه لوب پمپ:

1- پمپ‌های دنده‌ای (Gear Pumps):

این پمپ‌ها تفاوت زیادی با لوب پمپ‌ها ندارند. در پمپ‌های دنده‌ای نیز با چرخش دنده‌ها سیال به داخل محفظه مکیده ‌شده و به سمت خروجی هدایت می‌شود. تفاوت اصلی این پمپ‌ها وجود تماس فلز با فلز می‌باشد. بنابراین پمپ‌های دنده‌ای برای انتقال محصول بدون آسیب به آن نمی‌توانند عملکرد قابل قبولی ارائه دهند. در شکل زیر سه نوع پمپ دنده‌‌ای متداول را مشاهده می‌کنید.

بیشتر بخوانید: کاربردهای پمپ دنده ای چیست؟

2- پمپ‌های ژیراتور (Gerotor Pumps):

این نوع پمپ‌ها نیز از لحاظ عملکرد شباهت زیادی به لوب پمپ‌ها دارند. در شکل زیر نمای داخلی یک پمپ ژیراتور را مشاهده می‌کنید. در این پمپ‌‌ها هم چرخ دنده‌ی داخلی و هم چرخ دنده‌ی خارجی دوران می‌کنند اما سرعت دوران چرخ دنده‌ی داخلی بیشتر است. به همین دلیل مایع بعد از مکش تحت فشار قرار گرفته و از محفظه‌ خارج می‌شود. در این پمپ‌ها هم مانند پمپ‌های دنده‌ای به دلیل وجود تماس فلز با فلز امکان عبور مایع با ذرات جامد وجود ندارد.

لوب پمپ‌ها ویژگی‌های جذاب و منحصر به فردی را در بین گزینه‌های دیگر ارائه می‌دهند. از لحاظ عملکرد نیز بازده بالا و ماندگاری زیاد این پمپ‌ها را برای کار در صنایع مختلف ایده‌آل می‌سازد. اگر کاربرد شما جزو موارد متداول مانند انتقال آب است بهتر است به طراحی‌های ساده‌تر مانند پمپ‌های گریز از مرکز نگاه کنید اما اگر در خط تولید شما سیالاتی مانند شکلات، عسل، روغن‌های سنگین و هر نوع ماده‌ی غذایی مایع وجود دارد لوب پمپ (Lobe Pump) می‌تواند بدون آسیب به محصول و با کارایی بالا نیاز شما را برآورده کند. همچنین اگر از چند نوع سیال متفاوت در خط تولید استفاده می‌کنید، این پمپ برای نیاز شما ساخته شده‌است.

لیست قیمت لوب پمپ:

شرکت آتور صنعت عرضه کننده انواع لوب پمپ با بهترین قیمت می باشد.جهت اطلاع از قیمت لوب پمپ می توانید با کارشناسان فروش ما با شماره 32004-031 تماس حاصل فرمایید.