[تجهیزات دوار] - پمپ‌های اسکرو یا پمپ‌های پیچی - screw pumps

[P O U R I A]

پمپ‌های اسکرو یا پمپ‌های پیچی (screw pumps) تنها نوع از پمپ‌های جابه‌جایی مثبت روتاری (rotary positive displacement pumps) هستند که جریان از میان قطعات پمپ به شکل محوری (axial flow) عبور می‌کند. در یک پمپ اسکرو، سیال از بین رزوه‌های پیچ‌هایی که بر روی یک و یا چند روتور قرار دارند حرکت می‌کند. وقتی که پیچ‌ها می‌چرخند و با هم درگیر می‌شوند، سیال به صورت محوری حرکت می‌کند.

در بقیه انواع پمپ‌های روتاری، سیال مجبور می‌شود که به شکل دایره‌ای حرکت کند، تنها پمپ اسکرو دارای الگوی جریان محوری و سرعت‌های داخلی پایین است. این ویژگی در کارهایی که هدف آن هم زدن و یا گرفتن روغن از سیال باشد مزیت بسیاری دارد.


کاربرد پمپ‌های اسکرو

پمپ‌های پیچی کاربردهای بسیار زیادی دارند که شامل صنایع زیادی می‌شود: تاسیسات گازوییل رسانی، مشعل‌های نفت سوز صنعتی، سرویس روغن کاری، فرآیندهای شیمیایی، صنایع نفت سنگین، هیدرولیک سنگین و بسیاری دیگر.



در زیر برخی از موقعیت‌های معمولی که پمپ پیچی در آنها به کار می‌رود لیست شده‌اند. در هر موقعیت، مزیت به کار بردن این نوع پمپ بیان شده است.

• ایستگاه‌های لیفت پس‌آب خام: پمپ اسکرو در این سیستم‌ها می‌تواند گستره‌ای از فاضلاب خام ورودی را پوشش دهند، گرفتگی ایجاد نمی‌شود، نیاز به توجه کمی دارند، نسبت به بارگذاری بیش از حد بر موتور الکتریکی مقاوم هستند، کارکرد خشک بر آنها تاثیری ندارد.
• ایستگاه لیفت پس‌آب واحدهای صنعتی: برای بالا بردن پس‌آب تا ارتفاع 15 متر استفاده می‌شوند و دارای ظرفیت لیفت قابل تنظیم هستند.
• بازگشت لجن فعال (activeted sludge): از هم پاشیدگی اندک مواد لخته شده، تخلیه آرام به کانال خروجی، نیاز به اسب بخار اندک، بهبود تصفیه لجن فعال.
• پمپاژ سیلاب: ایده‌آل هستند زیرا دارای ظرفیت زیاد با هد کم می‌باشند و نیاز به هیچ نظارتی ندارند.
• زه‌کشی زمین: برای کنترل سرریز استفاده می‌شوند، می‌توانند حجم زیادی از آب را به بالای خاکریز پمپ کنند.

سه نوع اصلی از پمپ‌های اسکرو وجود دارد که شامل پمپ‌های تک پیچی (single screw)، پمپ‌های اسکرو اینترمش (intermeshing screw) و پمپ‌های اسکرو کویمبی (quimby screw pump) هستند.

 

[P O U R I A]

انواع پمپ‌های اسکرو

پمپ‌های پیچی به دو دسته تقسیم می‌شوند: تک روتوری و چند روتوری. پمپ‌های اسکروی چند روتوری نیز به دو دسته زمان‌دار و غیر زمان‌دار دسته بندی می‌شود. روتورهای زمان‌دار متکی به یک وسیله خارجی هستند تا درگیری رزوه‌ها را تنظیم کند و نیروی وارد بر روتورها را تامین کند. روتورهای غیر زمان‌دار به دقت و درستی شکل پیچ‌ها برای درگیری درست و انتقال چرخش اعتماد می‌کنند.


پمپ تک پیچی

پمپ تک اسکرو یا تک پیچی (single screw) بیش‌تر به پیچ ارشمیدس (archimedean screw) مشهور است. ابعاد پمپ تک پیچ بزرگ‌تر از انواع دیگر پمپ‌های اسکرو و به طور معمول شامل قطر 30 سانتی‌متر به بالا و طولی در حدود 20 متر می‌باشد. پیچ ارشمیدس معمولا به عنوان پمپ بالابر آب به کار می‌رود که در این حالت زاویه پیچ در حدود 30 درجه قرار می‌گیرد. همچنین پمپ تک پیچی برای سیالاتی که دارای جامد معلق هستند در لیفت عمودی و یا انتقال افقی به کار می‌رود. طراحی پمپ‌های تک پیچی به گونه‌ای است که به ذرات جامد آسیب کمی وارد می‌کنند و خراش دیدگی پمپ نیز اندک خواهد بود. یک عیب آن این است که برای دستیابی به ظرفیت‌های بالا باید حجم پمپ بسیار زیاد شود زیرا سرعت چرخش آن در حدود 30 تا 60 دور بر دقیقه است. پمپ تک پیچی با وجود این که 200 سال قدمت دارد، امروزه نیز به ندرت از آن برای آبیاری استفاده می‌شود.

پمپ اسکرو خارج مرکز

پمپ پیچی خارج مرکز (eccentric screw pump) یا حفره پیش رونده (prgressive cavity) بسیار پر کاربرد است و توانایی جابه‌جایی مایعات و محصولات متنوع را با راندمان بالا دارد. پمپ اسکروی خارج از مرکز از یک پیچ صلب بر روی یک روتور تشکیل شده است که داخل یک استاتور مارپیچی از جنس لاستیک سخت و یا نرم با حرکت اندکی خارج از مرکز می‌چرخد. این پمپ می‌تواند مایعات ویسکوز، لجن، خمیر، جامدات معلق و محصولات ظریف را جابه‌جا کند که این به دلیل سرعت‌های جریان کم در داخل پمپ است.

 

[P O U R I A]

مزایای حفره پیش رونده

1. بازه گسترده جریان و فشار
2. بازه گسترده مایعات و سرعت‌ها
3. ظرفیت متغیر
4. قابلیت کار در سرعت‌های مختلف، امکان آزادی در انتخاب محرک را فراهم می‌کند
5. سرعت‌های داخلی کم
6. خود راه‌انداز (self priming) با خواص مکش خوب (suction condition)
7. تولرانس بالا برای هوا و گازهای ورودی
8. حداقل جداسازی و کف سازی
9. لرزش مکانیکی، نوسان جریان آزاد کم و عملکرد بی صدا
10. طراحی قوی و جمع و جور؛ راحتی در نصب و نگهداری
11. تلرانس مناسب برای کار با آلایندگی در مقایسه با پمپ‌های روتاری دیگر

معایب حفره پیش رونده

1. قیمت نسبتا بالا به دلیل تلرانس و لقی‌ها
2. حساسیت کارایی نسبت به تغییر سرعت
3. ایجاد فشار بالا نیاز به بزرگ شدن قطعات پمپ دارد

پمپ‌های حفره پیش رونده برای سیالات بسیار ویسکوز مانند کره بادام زمینی، چسب و سیالاتی که حاوی مقدار زیادی مواد جامد هستند مانند سیمان و دوغاب بسیار مناسب هستند.

 

[P O U R I A]

پمپ اسکرو اینترمش

پمپ اسکرو اینترمش (intermeshing screw pump) معمولا پمپ اسکرو صلب (rigid screw pump) خوانده می‌شود. این نوع پمپ برای اندازه‌های مختلفی مناسب است و می‌تواند با سرعت بالایی کار کند. پمپ‌های پیچی بزرگ‌تر برای پمپاژ مقادیر زیاد نفت و سیالات مشابه به کار می‌روند. از پمپ پیچی اینترمش بیش‌تر برای جابه‌جا کردن سیالات تمیز با سرعت جریان پایین و هد کم استفاده می‌شود.

مشاهده پیوست intermeshing2.jpg

 

[P O U R I A]

پمپ اسکرو کویمبی


پمپ‌های پیچی کویمبی (Quimby screw pump) از پیچ‌های با دقت بالا استفاده می‌کنند که با درگیر شدن در یکدیگر فضاهای خالی تشکیل می‌دهند. هر شافت یک پیچ چپ گرد و یک پیچ راست گرد دارد تا به این وسیله فشار هیدرولیکی متوازن شود.



از پیچ‌های کویمبی اغلب برای پمپاژ روغن استفاده می‌شود که دنده‌های درگیر را نیز روغن‌کاری می‌کند. این پمپ‌ها دارای ولو و یا قطعات کوچک نیستند که بخواهد فرسوده و یا شکسته شود و کاسه نمدها در سمت کم فشار پمپ هستند که امکان فرسایش را کم می‌کند. یک پمپ کویمبی می‌تواند 16 مترمکعب در دقیقه را در 60 با فشار پمپ کند.