لوب پمپ

لوب‌پمپ (Lobe Pump) یکی از انواع پمپ‌های جابه‌جایی مثبت است که برای انتقال سیالات با گرانروی‌های مختلف از مایعات سبک تا مواد غلیظ و حساس در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. این پمپ با استفاده از روتورهای لوبی‌شکل که بدون تماس مکانیکی با یکدیگر و با بدنه می‌چرخند، جریان یکنواختی ایجاد می‌کند. طراحی دقیق، آب‌بندی بهینه و تنوع متریال باعث شده لوب‌پمپ‌ها به گزینه‌ای قابل اعتماد برای صنایع غذایی، دارویی، شیمیایی و بهداشتی تبدیل شوند.  این پمپ با نام پمپ گوشواره ای نیز شناخته می شود. دلیل این نامگذاری طراحی روتور این پمپ بوده که دارای خمیدگی ویژه ای می باشد.

مشخصات فنی لوب پمپ

پمپ لوب از دو روتور تشکیل شده و ساختار این پمپ بسیار شبیه پمپ های دنده ای (پمپ دنده خارجی) بوده با این تفاوت که این دو روتور با هم هیچ گونه تماسی ندارد. با هر چرخش، حجم خالی بین روتورها و دیواره ایجاد شده و سیال از سمت ورودی کشیده می‌شود. سپس با ادامه چرخش، سیال به سمت خروجی رانده می‌شود. روتور در این پمپ به یک جفت چرخدنده متصل شده که این چرخنده ها در محفظه ای جدا قرار داشته و توسط روغن مناسب روانکاری می شود. همچنین در لوب پمپ یاتاقان ها داخل محفظه دنده ها قرار داشته که باعث شده  در این پمپ سیال با یاتاقان و چرخدنده ها هیچ گونه تماسی نداشته باشد.

یکی از نکات کلیدی در ساختار، نوع آب‌بندی محور (Mechanical Seal) است که متناسب با نوع سیال و فشار انتخاب می‌شود. در انتقال مواد خورنده، از سیل‌های دابل مکانیکال با سیستم آب‌بندی کمکی (Flush Plan) استفاده می‌شود.

در این پمپ سیال به دو بخش تقسیم می شود. بخشی از سیال در قسمت ورودی و بخشی دیگر از سیال در خروجی پمپ محبوس می شود. با چرخش دنده ها سیال از قسمت دهانه ورودی به سمت خروجی پمپ منتقل می شود. در پمپ های دنده لوب هیچ گونه تماسی بین دو روتور با یکدیگر وجود ندارد، همچنین روتور ها با محفظه پمپ نیز هیچ گونه تماسی ندارد و این نوع طراحی باعث در این محصول هیچ سایشی بین اجزای پمپ وجود نداشته باشد و تنها دلیل سایش اجزای پمپ مربوط خواص شیمیایی سیال و وجود ذرات جامد ساینده در پمپ می شود.

پمپ های لوب به دلیل طراحی منحصر به فرد و عدم تماس روتورها با یکدیگر و محفظه پمپ بر روی ساختار سیال پمپ شونده تاثیر نداشته و برای انتقال موادی که دارای بافت حساس بوده بسیار مناسب می باشد. روتور در این پمپ معمولا دارای یک تا پنج لوب بوده که متداول ترین شکل روتور دو لوب و سه لوب می باشد. هر کدام از این دنده ای لوب برای کاربری خاصی طراحی شده است برای مثال روتورها تک لوب برای سیال با ویسکوزیته بالا و سیال حاوی ذرات جامد بزرگ استفاده می شود.

جدول مشخصات فنی لوب پمپ

برخی از برنده های مطرح در زمینه تولید لوب پمپ

• لوب پمپ استیل اینوکسپا (Inoxpa)
• لوب پمپ استیل پترولند (Petroland)
• لوب پمپ استیل یاس (Yas)
• لوب پمپ استیل ییلدیز (Yildiz)
• لوب پمپ استیل کورکماز (Korkmaz)
• لوب پمپ استیل کوپار (Kupar)

ساختار لوب پمپ

لوب پمپ ها از دو بخش جدا از هم تشکیل می شود بخش اول اجزایی بوده که به صورت مستقیم با سیال در تماس است. این بخش شامل دنده های لوب (روتور)، محفظه پمپ، در پوش، نشت بندها می باشد. بخش دوم شامل یاتاقان های محور و جفت چرخدنده حرکت دهنده محور پمپ می باشد. این محصول دارای یک شافت محرک و یک شافت متحرک بوده که شاقت محرک با اتصال با الکتروموتور نیروی دریافتی از آن را به چرخنده ها و یاتاقان ها منتقل شده و باعث چرخش دنده لوب (روتور) می شود.

برای جلوگیری از نشت سیال در امتداد محورها و در محل اتصال محور به محفظه سیال پمپ از مکانیکال سیل یا نوار آب بندی استفاده می شود. در این پمپ ها می توان از کاسه نمد، مکانیکال سیل با سیستم فلاشینگ و مکانیکال سیل دوبل استفاده کرد.

متریال‌های به‌کار رفته در تولید لوب پمپ نقش زیادی در طول عمر و کیفیت عملکرد آن دارند.

جنس بدنه

• استیل 316L:  مناسب صنایع دارویی و غذایی
• چدن یا فولاد سخت‌کاری‌شده:  مناسب سیالات صنعتی و نیمه‌خورنده

جنس روتور

• NBR  برای مواد نفتی
• EPDM  برای مواد بهداشتی و شوینده
• PTFE  برای مواد خورنده
• روتور فلزی برای سیالات داغ یا غلیظ

سیل مکانیکی  (Mechanical Seal)

بسته به نوع سیال، از سیل‌های سینگل یا دابل فلش استفاده می‌شود تا آب‌بندی کامل و بدون نشتی انجام شود.

مشخصه کاری پمپ گوشواره ای

در پمپ های گوشواره ای دبی خروجی ارتباط مستقیم با سرعت چرخش روتور دارد و هر چه سرعت بیشتر باشد دبی خروجی پمپ نیز افزایش می یابد. در این پمپ با توجه به لقی بین روتورها بخشی از سیال از قسمت خروجی به سمت ورودی پمپ جریان می یابد که باعث کاهش دبی خروجی پمپ می شود که میزان برگشت جریان داخل پمپ با افزایش اختلاف فشار، افزایش و با افزایش ویسکوزیته کاهش می یابد.

در پمپ های گوشواره مهمترین عامل محدود کننده سرعت پمپ، پدیده کاویتاسیون است. در لوب پمپ با چرخش روتور و انتقال سیال به سمت خروجی پمپ در صورتی که فضای خالی داخل و قسمت مکش پمپ پر نشود باعث ایجاد کاویستاسیون می شود. برای جلوگیری از کاویتاسیون در یک ظرفیت مشخص بایستی پمپ بزرگتر انتخاب کرده و سرعت چرخش پمپ را کاهش داد تا سیال در هر سیکل جابجایی فرصت مناسب برای پر کردن فضای خالی را داشته باشد.

تاثیر دما سیال در عملکرد لوب پمپ

به دلیل وجود لقی بسیار اندک بین روتورها و محفظه بایستی به دمای سیال و محیط توجه ویژه داشت. در  صورتی که دمای سیال با محیط متفاوت باشد باید در انتخاب جنس پمپ و میزان تلورانس لقی روتورها و محفظه توجه ویژه ای داشت تا به دلیل متفاوت بودن ضراب حرارتی پمپ دچار شوک حرارتی نشود. در صورت وجود اختلاف دما بین محیط و سیال پیشنهاد می شود پمپ قبل از شروع به کار با یک سیال ثانویه گرم یا سرد شود. در صورت عدم توجه به اختلاف دما سیال و محیط ممکن است باعث قفل شدن پمپ، بروز سرو صدا و اختلال در عملکرد پمپ از نظر دبی و فشار گردد.

پمپ هایژنیک (Hygenix) یا پمپ بهداشتی

لوب پمپ های از خانواده پمپ های هایژنیک (Hygenic) یا پمپ های بهداشتی می باشد. این پمپ ها مناسب استفاده در صنایع غدایی، آرایشی و بهداشتی بوده و دارای سطح بسیار صاف و صیقلی می باشد که از تجمع و ماند سیال بر روی سطح پمپ جلوگیری می کند. این پمپ پس از نصب و در محل بدون نیاز به جدا کردن پمپ از خط قابلیت شست و شو و استریل را دارد. این پمپ ها برای کاربردهای CIP (Clean in Place) و SIP (Sterlize in Place) مناسب بوده و به گونه طراحی شده که درپوش جلویی جلویی پمپ به راحتی باز شده و میتوان تمامی قطعات در تماس با سیال پمپ را تمیز و استریل کرد.

با توجه به استفاده این پمپ در صنایع غذایی، دارویی، آرایشی و بهداشتی، پمپ های گوشواره ای می توانند طیف گسترده ای از سیالات را پمپاژ کنند. قطعات در تماس با سیال پمپ های دنده لوب غالبا از جنس استنلس استیل 316 ساخته شده ولی بسته با نوع و خواص سیال می توان ار پوشش های لاستیکی، تفلون (PTFE) و یا آلیاژهایی با ویژگی های نزدیک به استیل نیز استفاده کرد.

ویژگی های لوب پمپ

• مناسب انتقال سیالات با ویسکوزیته متوسط و بالا
• دارای تنوع بالا در سایز از 1 اینچ تا 4 اینچ
• دارای حداکثر دبی 150 مترمکعب در ساعت و فشار 20 بار
• مناسب انتقال سیالات دارای بافت حساس به تنش برشی
• مناسب انتقال سیالات حاوی ذرات جامد
• قابلیت شست و شوی و استریل کردن پمپ بدون نیاز به جدا سازی از خط
• عمر طولانی قطعات و هزینه پایین تعمیر و نگهداری
• تنوع بالا در استفاده از سیستم های گوناگون آب بندی پمپ
• انتقال دقیق و بدون ضربان
• قابلیت استفاده در خطوط تولید بهداشتی
• امکان کارکرد کوتاه‌مدت در حالت خشک

کاربرد لوب پمپ

صنایع غذایی

• عسل
• رب و کنسانتره
• خامه، ماست، دوغ
• شکلات و مواد نیمه‌جامد

صنایع دارویی

• سوسپانسیون‌ها
• ژل‌ها و کرم‌های دارویی

صنایع آرایشی و بهداشتی

• لوسیون و کرم
• ژل‌ها و مواد غلیظ

صنایع شیمیایی

• رزین
• چسب
• روغن‌های صنعتی

نکات مهم در انتخاب لوب پمپ

1. دبی

تعیین دبی بر اساس ظرفیت خط فرآیند انجام می‌شود. این پمپ‌ها توانایی تولید جریان از ۰.۱ تا ۲۵ مترمکعب بر ساعت را دارند.

2. فشار کاری

توان تحمل فشار در مدل‌های مختلف میانگین ۵ تا ۱۵ بار است.

3. ویسکوزیته سیال

لوب پمپ‌ها برای سیالات غلیظ تا ۱۰۰,۰۰۰ سانتی‌پوآز مناسب هستند.

4. دمای کاری

در سیالات داغ از محفظه گرم‌کن (Jacket) برای جلوگیری از افت دما استفاده می‌شود.

5. استانداردهای بهداشتی

برای صنایع غذایی و دارویی، مدل‌های CIP/SIP  ضروری هستند.

تعمیر و نگهداری لوب پمپ

• هرگز نباید سیال بر روی سطح سیستم آب بندی پمپ سفت شود.
• تمامی قطعات در تماس با سیال پمپ بایستی بعد از هر بار استفاده به طور کامل شسته شود.
• در هنگام توقف و تعمیر پمپ باید تمام اتصات هیدرولیکی و برقی از پمپ جدا شده و پمپ از سیستم جدا شود.
• در زمان سرویس بایستی به لقی بین روتور و محفظه توجه کرد و نباید نیروی بیش از حد به پمپ وارد شود.
• سیستم آب بندی پمپ بایستی به صورت دوره بازرسی شود و نباید دچار خراشیدگی و آسیب شده باشد.
• از خشک کار کردن بیش از حد پمپ جلوگیری شود زیرا باعث آسیب به آب بند مکانیکی پمپ می شود.

[WPSM_AC id=16620]