پمپ پره ای یا کارتریجی چیست
پمپ کارتریج هیدرولیک گاهی اوقات به عنوان پمپ پره ای (vane pump) نیز نامیده می شود. به طور کلی از پمپ های کارتریج هیدرولیک به عنوان پمپ فشار متوسط در صنعت استفاده می شود.
دبی خروجی در این پمپ ها می تواند دبی ثابت و دبی متغیر باشد. در ادامه ابتدا پمپ کارتریج را معرفی کرده و با اجزای آن آشنا می شویم; با عملکرد این پمپ ها آشنا می شویم و در نهایت شرایطی را که نباید از پمپ های کارتریجی استفاده کرد را بررسی خواهیم کرد.
همانطور که در شکل زیر مشاهده می کنید؛ اجزای اصلی پمپ کارتریج هیدرولیک شامل پره ها، پوشش، روتور و شفت می باشد.
با توجه به اینکه پره ها نقش مهمی در عملکرد پمپ های کارتریجی ایفا می کنند به پمپ های پره ای یا پره ای نیز معروف هستند.
به طور کلی از پمپ های کارتریج هیدرولیک به عنوان پمپ های بی صدا در صنعت استفاده می شود. پمپ کارتریج هیدرولیک به طور معمول در سرعت های 1200 تا 1750 دور در دقیقه با موتور الکتریکی کار می کند و توسط یک موتور احتراقی تا 2400 دور در دقیقه به حرکت در می آید و دارای راندمان حجمی بین 85 تا 90 درصد در سرعت و فشار کاری تعریف شده است.
با وجود راندمان مکانیکی خوب، راندمان کلی آن پایین است (75-87٪) به دلیل تلفات نشتی در اطراف روتور.
هیدرولیک نادری یکی از بزرگترین مراکز تولید انواع پمپ های هیدرولیک خصوصا پمپ کارتریجی در ایران می باشد برای آشنایی با انواع این محصولات و همچنین اطلاع از قیمت پمپ های پره ای به وبسایت این فروشگاه مراجعه کنید
پمپ های پره ای چگونه عمل می کنند
پمپ کارتریج هیدرولیک عملکرد بسیار ساده ای دارد. نحوه عملکرد این پمپ ها را در زیر می بینیم. روتور پمپ دارای شیارهای شعاعی است و اتصال به محور محرک (شفت پمپ که به موتور الکتریکی متصل می شود) در داخل حلقه بادامک می چرخد، سپس پره هایی که در شیار روتور قرار دارند در اثر نیروی گریز از مرکز به بیرون رانده می شوند و در داخل آن نگه داشته می شوند.پ
تماس با سطح لبه به عبارت ساده تر، نیروی گریز از مرکز است که باعث حرکت و انتقال سیال خواهد شد، لازم به ذکر است که این نیرو توسط موتور الکتریکی کوپل شده با شفت پمپ کارتریج ایجاد می شود.
همانطور که مشخص است، عملکرد پمپ کارتریج هیدرولیک به این صورت است که در نیمه اول چرخه، فضای بین روتور و حلقه بادامک افزایش می یابد و انبساط حجمی ایجاد شده منجر به کاهش فشار و ایجاد مکش می شود.
به این ترتیب سیال به کانال ورودی جریان می یابد. در نیمه دوم چرخش، تیغه ها به شکاف باز می گردند، بنابراین حجم کاهش می یابد و در نتیجه، سیال به سمت کانال خروجی حرکت می کند.
واضح است که اگر خروج از مرکز بین شفت روتور و حلقه بادامک صفر باشد. هیچ جریانی در خروجی وجود نخواهد داشت.
پمپ کارتریج هیدرولیک یا پمپ پره ای هیدرولیک دارای دو نوع متعادل و نامتعادل می باشد. در پمپ کارتریج هیدرولیک متعادل، جریان خروجی نمی تواند متغیر باشد. خروج از مرکز برخی از انواع پمپ های کارتریج هیدرولیک که قابلیت تنظیم مکانیکی دارند به پمپ های جابجایی متغیر معروف هستند.
اصولاً خروج از مرکز این سری از پمپ ها با تنظیم دستی یا مکانیزم جبران فشار کنترل می شود.
در شکل زیر نمونه ای از پمپ کارتریج هیدرولیک با سیستم جبران فشار را مشاهده می کنید. اگر فشار در خروجی به حدی افزایش یابد که حلقه بادامک به سمت چپ حرکت کند. مقدار خروج از مرکز کاهش خواهد یافت. واضح است که در صورت حداکثر خروج از مرکز، فشار در خروجی صفر خواهد بود.
پمپ کارتریجی یا پره ای هیدرولیک با سیستم جبران کننده فشار، به طور خودکار در برابر افزایش فشار در سیستم محافظت می شوند.
هرگاه فشار به مقدار P1 برسد، نیروی فنر جبران کننده با نیروی پیستون هیدرولیکی برابر می شود. ادامه افزایش فشار باعث فشرده شدن بیشتر فنر جبران کننده شده تا در نهایت به فشار P2 برسد که خروج از مرکز در آن صفر است.
در این شرایط جریان خروجی صفر است و در این حال ضمن جلوگیری از اتلاف توان، از میزان گرم شدن سیال هم کاسته می شود. لازم به ذکر است که شیب نمودار
به ثابت فنر سیستم جبران کننده بستگی دارد
ویژگی های پمپ کارتریجی هیدرولیک
ویژگی های پمپ کاریجی که می تواند از دلایل محبوبیت این پمپ ها باشد، عبارتند از:
- قیمت مناسب
- طوری طراحی شده اند که حداقل فضای ممکن را اشغال می کنند.
- بازدهی بالا
- قابلیت تعویض کارتریج در زمان نیاز تعویض آن
- طول عمر بالا
- صدای تولیدی این پمپ ها به نسبت کم است. (نسبت به پمپ های دنده ای صدای کمتری دارند.)
با توجه به اینکه در سوله های صنعتی و کارگاهی همواره با محدودیت فضا مواجه هستیم، طراحی کامپکت این پمپ ها، آنها را در دسته ی محبوب ترین ها قرار می دهد. همینطور به منظور کنترل هزینه های ایجاد شده در کارگاه ها و کارخانه ها، بهتر است که پمپ یا هر تجهیز دیگری را در صورت ایجاد مشکل، با حداقل هزینه تعمیر و به چرخه ی سیستم بازگرداند؛ از این رو باید در نظر داشت که ویژگی تعویض کارتریج، ویژگی بسیار مهم و کارآمدی محسوب می شود.
نکته قابل توجه در زمینه استفاده از پمپ کارتریجی هیدرولیک این است که با توجه به نحوه ی عملکرد این پمپ ها که به کمک نیروی گریز از مرکز و حرکت تیغه ها است، در صورت رخ دادن سه مورد زیر در سیستم بهتر است از این پمپ ها استفاده نکرد.
- اگر فشار کاری سیال بالایی دارد.
- اگر سیال خاصیت سایندگی دارد.
- اگر سیال ویسکوزیته بالا دارد.
نحوه انتخاب پمپ کارتریجی هیدرولیک (پمپ پره ای هیدرولیک)
برای انتخاب صحیح پمپ کارتریجی هیدرولیک توجه به موارد زیر الزامی است:
- حداکثر فشار کاری
- حداکثر دبی خروجی
- نوع سیال
علاوه بر نکاتی که ذکر شد، درنظر داشتن مواردی چون قابلیت در دسترس بودن و تعویض اجزا، وزن پمپ کارتریجی هیدرولیک، نگهداری و قطعات یدکی و در نهایت قیمت پمپ کارتریجی هیدرولیک می تواند به انتخاب درستی از پمپ کمک کند.
منبع : فامکو
.
