پمپ هیدرولیک پره ای چیست؟

مزایای پمپ پره ای چیست؟

پمپ‌های پره ای برای پمپاژ مایعات با گرانروی کم تا متوسط ایده‌آل هستند (از جمله مایعات همراه با گازهای حل‌شده) و می‌توانند خروجی دقیق، یکنواخت و با ضربان پایینی ارائه دهند.
با وجود فشار تغذیه متغیر، یک پمپ هیدرولیک پره ای همچنان جریان ثابتی را فراهم می‌کند. این پمپ ها به ویژه به دلیل قابلیت راه‌اندازی خشک (Dry Priming)، سهولت نگهداری و ویژگی‌های مکش خوب در طول عمر پمپ شناخته شده‌اند.
در این پمپ‌ها تماس فلز با فلز داخلی وجود ندارد و پمپ‌ها از طریق بیرون آمدن پره‌ها، سایش را جبران می‌کنند. پمپ‌های پره ای می‌توانند مایعات رقیق را در فشارهای نسبتاً بالا مدیریت کنند و برای مدت‌های کوتاه به صورت خشک کار کنند. همچنین قابل معکوس شدن هستند، بنابراین می‌توان از آن ها برای بارگیری و تخلیه مخزن استفاده کرد و همچنین اطمینان حاصل کرد که مایع از شیلنگ‌های تحویل کاملاً بازیابی می‌شود.

معایب پمپ پره ای چیست؟

بازده پمپ پره ای با افزایش گرانروی سیال کاهش می‌یابد، بنابراین برای مایعات با گرانروی بالا مناسب نیستند. حداکثر اختلاف فشار برای عملکرد پمپ پره ای حدود 15 بار است.
پمپ‌های پره ای انعطاف پذیر را می‌توان برای پمپاژ مایعات حاوی جامدات استفاده کرد، اما پمپ های هیدرولیک پره ای لغزنده برای مایعات تمیز مناسب تر هستند. پمپ‌های پره ای انعطاف‌پذیر را می‌توان با دوغاب‌ها (Slurries) استفاده کرد، اما ممکن است لازم باشد سرعت پمپ را برای محدود کردن سایش کاهش داد.
پمپ‌های پره ای مستعد سایش مخرب در هنگام استفاده با مواد تغذیه حاوی ساینده ها هستند و معمولاً نیاز به محافظت توسط یک فیلتر در سمت مکش دارند.

مگر اینکه پمپ از یک کوپلینگ مغناطیسی استفاده کند، درایو به نوعی مُهر و موم شفت (شفت سیل) نیاز دارد و این می‌تواند منبع نشت باشد. از نظر مکانیکی، پمپ‌های پره ای با قطعات زیاد پیچیده هستند، اما هرگونه تعمیر و نگهداری برای جایگزینی پره‌های فرسوده یا مهر و موم شفت عموماً سرراست و کم‌هزینه است.
مانند اکثر پمپ‌های جابجایی مثبت، در صورت انسداد downstream، نوعی تخلیه فشار (Pressure Relief) ضروری است. پمپ‌های پره ای با چندین پره اساساً جریان بدون ضربانی می‌دهند، اما ممکن است در سرعت‌های کم، در پمپ‌های مجهز به تنها یک یا دو پره، ضربان مشکل‌ساز شود.

پره‌ها از چه موادی ساخته می‌شوند؟

پره‌های لغزنده اغلب از موادی ساخته می‌شوند که قابلیت خودروانکاری (Self-Lubrication) دارند تا به راحتی درون شیارهای روتور و در برابر محفظه بلغزند. آن‌ها در جنس‌های کربن، PEEK (برای مقاومت شیمیایی)، PTFE تقویت شده با الیاف شیشه یا برنج در دسترس هستند.

روتور های پمپ‌های پره ای انعطاف‌پذیر در طیف وسیعی از مواد برای سازگاری شیمیایی با سیالات پمپ شونده در دسترس هستند. به عنوان مثال: لاستیک طبیعی (برای سیالات مبتنی بر آب)، نئوپرن، ویتون®، لاستیک نیتریل (برای غذاها، چربی‌ها، سوخت‌ها و روغن‌ها)، EPDM (برای غذاها، سیالات داغ، سیالات اسیدی و قلیایی) یا کاربید سیلیکون (برای دمای بسیار بالا).

پمپ‌های پره ای در چه کاربردهایی استفاده می‌شوند؟

کاربردهای معمولی که پمپ‌های پره ای در آن‌ها استفاده می‌شوند عبارتند از:

• انتقال ال‌پی‌جی (LPG)
• بارگیری و انتقال سوخت در سیستم‌های خودرویی و هواپیمایی
• مایعات خنک‌کننده تبرید: آمونیاک، فریون‌ها
• صنایع شیمیایی: انتقال اسیدها، حلال‌ها، محلول‌های آبی
• حلال‌ها و محلول‌های آبی
• دستگاه‌های نوشیدنی ساز

خلاصه

پمپ هیدرولیک پره ای (کارتریجی) نوعی پمپ جابجایی مثبت دوار است. این پمپ از پره هایی تشکیل شده که به صورت شعاعی بر روی یک روتور استوانه‌ای نصب شده‌اند که به صورت خارج از مرکز در محفظه پمپ قرار گرفته است.
پره‌ها (کارتریج های) یک آب‌بندی نزدیک در برابر دیواره محفظه حفظ می‌کنند. در طول یک چرخه چرخش، حجم بین پره‌های مجاور به دلیل موقعیت نصب خارج از مرکز تغییر می‌کند و در ورودی پمپ مکش ایجاد کرده و سیال را به داخل می‌کشد و در خروجی سیال محبوس شده را فشرده و تخلیه می‌نماید.

در یک پمپ پره ای لغزنده، پره‌های صلب در شکاف‌های شعاعی یک روتور استوانه‌ای قرار می‌گیرند. هنگامی که شفت با سرعت کافی می‌چرخد، پره‌ها تحت نیروی گریز از مرکز به سمت بیرون حرکت کرده و تماس نزدیک خود را با دیواره محفظه حفظ می‌کنند.
پره‌ها ممکن است توسط فنر نیز بارگذاری شوند تا حتی در هنگام توقف پمپ نیز تماس حفظ شود. در یک پمپ پره ای انعطاف‌پذیر، روتور از یک ماده انعطاف‌پذیر ساخته شده و با چندین لُب نرم شکل داده شده است که تماس با محفظه پمپ را حفظ می‌کنند.

پمپ های هیدرولیک پره ای برای پمپاژ مایعات با گرانروی کم تا متوسط، از جمله ال پی جی و مایعات همراه با گازهای حل‌شده ایده‌آل هستند و می‌توانند خروجی یکنواخت و با ضربان پایینی ارائه دهند.
سرعت و بازده پمپاژ با افزایش گرانروی سیال کاهش می‌یابد. پمپ‌های پره ای را می‌توان برای پمپاژ مایعات حاوی جامدات استفاده کرد.
ممکن است لازم باشد سرعت پمپ را برای کاهش سایش محدود کرد، اگرچه پمپ‌های پره ای می‌توانند تا حدی از طریق بیرون آمدن پره آن را تحمل و جبران کنند. قطعات در تماس با سیال (Wetted Components) در طیف وسیعی از مواد برای سازگاری شیمیایی با سیالات پمپ شونده در دسترس هستند.