معرفی پمپ دورانی یا چرخشی 

پمپ دورانی یا چرخشی (Rotary Pump)، یکی از انواع پمپ های جابجایی مثبت است که با استفاده از یک مکانیزم چرخشی (مثل دنده، لوب یا پیچ)، سیال را به دام انداخته و آن را با یک جریان ثابت و یکنواخت به سمت خروجی هدایت می کند. این پمپ ها به دلیل توانایی بالا در پمپاژ سیالات غلیظ و چسبناک (ویسکوز)، در صنایع مختلفی از جمله نفت، مواد غذایی و هیدرولیک کاربرد بسیار گسترده ای دارند.

من در ادامه این مقاله، به زبان ساده برای شما توضیح می دهم که این پمپ ها دقیقا چگونه کار می کنند و با معرفی انواع اصلی آن ها به همراه ویدیو، به شما کمک می کنم تا دنیای پمپ های دورانی را به خوبی درک کنید. 👇

پمپ دورانی به زبان ساده چگونه کار می کند؟ (مکانیزم جابجایی مثبت)

قبل از هر چیز، بیایید با مفهوم اصلی این پمپ ها آشنا شویم. پمپ های دورانی جزو خانواده پمپ های جابجایی مثبت هستند. اما این یعنی چی؟

تصور کنید می خواهید با دستانتان آب را از یک سطل به سطل دیگر منتقل کنید. شما دستانتان را در آب فرو برده، مقداری آب را محصور می کنید (به دام می اندازید) و سپس آن را به سمت سطل دیگر حرکت می دهید. این یک جابجایی مثبت است. شما در هر حرکت، حجم مشخصی از آب را جابجا می کنید.

پمپ دورانی دقیقا همین کار را به صورت مکانیکی و مداوم انجام می دهد. قطعات چرخنده داخل پمپ (مثل دنده ها یا لوب ها) با هر چرخش، حجم مشخصی از سیال را در فضای بین خود و بدنه پمپ به دام انداخته و آن را با فشار به سمت خروجی هل می دهند. این فرآیند یک جریان بسیار یکنواخت و بدون پالس ایجاد می کند که یکی از بزرگ ترین مزیت های این نوع پمپ هاست.

انواع اصلی پمپ های دورانی (روتاری) کدامند؟

پمپ های دورانی خانواده بزرگی را تشکیل می دهند که هر کدام برای کاربرد خاصی طراحی شده اند. در ادامه، ما با مهم ترین و پرکاربردترین انواع آن ها آشنا می شویم.

۱. پمپ دنده ای (Gear Pump)

این نوع، یکی از رایج ترین و شناخته شده ترین پمپ های دورانی است. همانطور که از نامش پیداست، اساس کار آن بر پایه دو چرخ دنده است که داخل یک محفظه با هم درگیر هستند و می چرخند. یکی از دنده ها به یک موتور متصل است (محرک) و دنده دیگر را می چرخاند (متحرک).

نحوه کارکرد آن چگونه است؟ با چرخش دنده ها، در قسمت ورودی (مکش) پمپ، دندانه ها از هم فاصله می گیرند و یک خلاء نسبی ایجاد می کنند که باعث کشیده شدن سیال به داخل پمپ می شود. سیال سپس در فضای بین دندانه ها و دیواره محفظه به دام افتاده و به سمت خروجی حمل می شود. در قسمت خروجی، دندانه ها دوباره در هم قفل می شوند و با کاهش فضا، سیال را با فشار به بیرون می رانند. پمپ های دنده ای خود به دو دسته اصلی تقسیم می شوند:

• پمپ دنده خارجی: دو چرخ دنده در کنار هم قرار دارند. این نوع برای انتقال روغن های هیدرولیک و سوخت بسیار رایج است.
• پمپ دنده داخلی: یک چرخ دنده کوچکتر در داخل یک چرخ دنده بزرگتر (رینگی) می چرخد.

۲. پمپ لوب (Lobe Pump)

پمپ های لوب یا گوشواره ای از نظر مکانیزم، شباهت بسیار زیادی به پمپ های دنده ای دارند، اما با یک تفاوت کلیدی و بسیار مهم: لوب ها (قطعات چرخنده) هیچ تماسی با یکدیگر ندارند. آن ها با یک فاصله بسیار کم و دقیق در کنار هم می چرخند.

چرا این تفاوت مهم است؟ این عدم تماس باعث می شود که پمپ های لوب برای انتقال سیالات حساس به برش (Shear-sensitive) یا سیالاتی که حاوی ذرات جامد نرم هستند، ایده آل باشند. چون سیال بین لوب ها له یا خرد نمیشود. به همین دلیل، این پمپ ها به طور گسترده در صنایع غذایی (برای انتقال سس، شکلات، خامه)، داروسازی و بیوتکنولوژی استفاده می شوند.

۳. پمپ پره ای (Vane Pump)

پمپ پره ای ساختار بسیار جالبی دارد. این پمپ از یک روتور تشکیل شده که به صورت خارج از مرکز در داخل یک محفظه (رینگ) می چرخد. روی این روتور، شیار هایی وجود دارد که پره های متحرک در داخل آن ها قرار گرفته اند.

نحوه کارکرد آن چگونه است؟ وقتی روتور شروع به چرخش می کند، نیروی گریز از مرکز (و گاهی فنر های زیر پره ها) باعث می شود که پره ها به سمت بیرون حرکت کرده و همیشه با دیواره داخلی محفظه در تماس باقی بمانند. به دلیل خارج از مرکز بودن روتور، فضایی که بین هر دو پره، روتور و دیواره محفظه ایجاد می شود، در حین چرخش مدام تغییر می کند. این فضا در قسمت ورودی افزایش یافته و باعث مکش سیال می شود، و سپس در قسمت خروجی کاهش یافته و سیال را با فشار به بیرون می راند. این پمپ ها به دلیل ایجاد جریان بسیار آرام و صدای کم، در سیستم های هیدرولیک فرمان خودرو و ماشین آلات صنعتی کاربرد دارند.

۴. پمپ پیچی یا اسکرو (Screw Pump)

این نوع پمپ، همانطور که از نامش پیداست، با استفاده از یک، دو یا سه پیچ در هم تنیده، سیال را در امتداد محور خود به جلو حرکت می دهد. این پمپ ها برای انتقال سیالات با ویسکوزیته (غلظت) بسیار بالا مثل قیر، ملاس یا روغن های سنگین، فوق العاده هستند.

نحوه کارکرد آن چگونه است؟ با چرخش پیچ ها، سیال در فضای بین شیار های پیچ و دیواره محفظه به دام می افتد. این فضا های به دام افتاده، مانند یک حفره بسته عمل کرده و با چرخش پیچ ها، به صورت خطی به سمت خروجی حرکت می کنند. این مکانیزم یک جریان بسیار آرام، بدون پالس و با فشار بالا ایجاد می کند. جالب است بدانید که ایده اولیه این پمپ به پیچ ارشمیدس در دوران باستان برمی گردد.

۵. مونو پمپ (Progressive Cavity Pump)

مونو پمپ که به آن پمپ با حفره پیشرونده هم می گویند، یک نوع خاص از پمپ های دورانی است که برای کارهای سنگین و انتقال سیالات بسیار غلیظ، ساینده یا حاوی ذرات جامد طراحی شده است. این پمپ ها به “پمپ های غلیظ کش” معروف هستند.

ساختار آن چگونه است؟ این پمپ از دو بخش اصلی تشکیل شده است: یک روتور فلزی مارپیچ و یک استاتور لاستیکی که روتور به صورت خارج از مرکز در داخل آن می چرخد. با چرخش روتور، حفره های مشخصی بین روتور و استاتور ایجاد می شود که سیال را در خود به دام انداخته و به صورت خطی به سمت خروجی هدایت می کنند. این پمپ ها در صنایع معدن، تصفیه فاضلاب (برای پمپاژ لجن) و صنایع غذایی (برای انتقال خمیر) کاربرد فراوانی دارند.

جدول مقایسه سریع انواع پمپ های دورانی

برای اینکه یک جمع بندی سریع از کاربرد هر پمپ داشته باشید، جدول زیر می تواند به شما کمک کند.

نتیجه گیری: چگونه پمپ دورانی مناسب را انتخاب کنیم؟

همانطور که با هم دیدیم، دنیای پمپ های دورانی بسیار متنوع است و هیچ پمپی وجود ندارد که برای همه کارها بهترین باشد. انتخاب پمپ مناسب، یک تصمیم کاملا فنی است که به خواص سیال شما بستگی دارد. مهم ترین سوالاتی که باید از خودتان بپرسید اینها هستند:

• ویسکوزیته (غلظت) سیال چقدر است؟ (برای سیالات رقیق مثل آب یا سیالات غلیظ مثل عسل)
• آیا سیال به برش حساس است؟ (مثل مواد غذایی که نباید له شوند)
• آیا سیال حاوی ذرات جامد یا مواد ساینده است؟ (مثل لجن یا دوغاب)
• به چه میزان فشار و دبی (جریان) نیاز دارید؟

با پاسخ به این سوالات و با استفاده از اطلاعاتی که در این مقاله به دست آوردید، می توانید با دیدی باز و آگاهانه، بهترین پمپ دورانی را برای نیاز صنعتی یا کاربردی خود انتخاب کنید.