پمپ‌های دندهای (gear pumps) از گروه پمپ‌های جابه‌جایی (displacement pumps) از نوع روتاری (rotary pumps) هستند؛ با این تفاوت كه طرح و ساختمان آنها ساده‌تر و جریان خروجی آنها یكنواخت است و احتیاج به شیر یك طرفه در سمت مكش ندارند.
پمپ‌های دندهای در اندازه‌ها و انواع مختلف دنده ساخته می‌شوند. تعداد دندانه روی هر دنده می‌تواند از دو به بالا باشد. پمپ‌های دندهای بیش‌تر برای روغن‌کاری کاربرد دارند.
روش کار پمپ دندهای
برخلاف پمپ‌های سانتریفوژ (centrifugal pumps) که مایع را با سرعت بالا به قسمت خروجی پمپ پرتاب می‌کنند، در پمپ‌های دندهای مقداری مایع بین دنده‌های چرخ‌دنده پمپ به تله می‌افتد و این مایع با یک سرعت پایین به سمت خروجی هدایت می‌گردد. یک پمپ دندهای برای پمپاژ سیال از جابه‌جایی فضای بین دنده‌ها و بدنه استفاده می‌کند.
یک پمپ دندهای دارای دو قسمت است، یکی بدنه ثابت و دیگری قسمت دوار شامل محور دوار و چرخ‌دنده می‌باشد. چرخ‌دنده به وسیله محور دوار به چرخش در می‌آید و پس از مكش مایع، آن را تحت فشار گذاشته و به طرف خروجی می‌راند. مایع در فضای بین دنده‌های آزاد و بدنه ثابت گیر می‌افتد و از ورودی به طرف خروجی برده می‌شود. دنده‌هایی كه آزاد می‌شوند با ایجاد خلاء نسبی در مكش، مایع را وارد این فضای بسته می‌کنند.
فاصله‌های مکانیکی پمپ‌های دندهای کوچک و در حدود 10 میکرومتر هستند. فاصله‌های تنگ همراه با سرعت بالای چرخش از نشت مایع به عقب جلوگیری می‌کند. چون در پمپ‌های دندهای دنده‌ها خیلی به هم نزدیك هستند، اگر در ساخت و مونتاژ آنها دقت كافی نشود تماس دنده‌ها با یكدیگر باعث خرابی آنها خواهد شد. بنابراین هنگامی كه لازم است پمپ تعمیر شود، باید دقت كافی کرد كه برای تعویض واشرها و سایر قطعات این فواصل به هم نخورند.
دنده‌های پمپ دندهای باید همواره روغن كاری شده تا دچار کارکرد خشک نشوند. اگر مایع پمپ شونده خاصیت روغن كاری داشته باشد، عمر پمپ دندهای زیاد می‌شود.
پمپ‌های دندهای برای ظرفیت‌های نسبتا كم با فشار متوسط موارد استفاده زیادی دارند. طراحی صلب چرخ دنده‌ها و محفظه‌ها امکان ایجاد فشارهای بسیار بالا و پمپاژ مایعات بسیار ویسکوز را فراهم می‌کند.
انواع پمپ‌های دندهای
کاربرد پمپ‌های دندهای در صنایع
پمپ‌های دندهای در اندازه‌ها و انواع مختلف دنده ساخته می‌شوند. تعداد دندانه روی هر دنده می‌تواند از دو به بالا باشد. پمپ‌های دندهای بیش‌تر برای روغن‌کاری کاربرد دارند.
روش کار پمپ دندهای
برخلاف پمپ‌های سانتریفوژ (centrifugal pumps) که مایع را با سرعت بالا به قسمت خروجی پمپ پرتاب می‌کنند، در پمپ‌های دندهای مقداری مایع بین دنده‌های چرخ‌دنده پمپ به تله می‌افتد و این مایع با یک سرعت پایین به سمت خروجی هدایت می‌گردد. یک پمپ دندهای برای پمپاژ سیال از جابه‌جایی فضای بین دنده‌ها و بدنه استفاده می‌کند.
یک پمپ دندهای دارای دو قسمت است، یکی بدنه ثابت و دیگری قسمت دوار شامل محور دوار و چرخ‌دنده می‌باشد. چرخ‌دنده به وسیله محور دوار به چرخش در می‌آید و پس از مكش مایع، آن را تحت فشار گذاشته و به طرف خروجی می‌راند. مایع در فضای بین دنده‌های آزاد و بدنه ثابت گیر می‌افتد و از ورودی به طرف خروجی برده می‌شود. دنده‌هایی كه آزاد می‌شوند با ایجاد خلاء نسبی در مكش، مایع را وارد این فضای بسته می‌کنند.
فاصله‌های مکانیکی پمپ‌های دندهای کوچک و در حدود 10 میکرومتر هستند. فاصله‌های تنگ همراه با سرعت بالای چرخش از نشت مایع به عقب جلوگیری می‌کند. چون در پمپ‌های دندهای دنده‌ها خیلی به هم نزدیك هستند، اگر در ساخت و مونتاژ آنها دقت كافی نشود تماس دنده‌ها با یكدیگر باعث خرابی آنها خواهد شد. بنابراین هنگامی كه لازم است پمپ تعمیر شود، باید دقت كافی کرد كه برای تعویض واشرها و سایر قطعات این فواصل به هم نخورند.
دنده‌های پمپ دندهای باید همواره روغن كاری شده تا دچار کارکرد خشک نشوند. اگر مایع پمپ شونده خاصیت روغن كاری داشته باشد، عمر پمپ دندهای زیاد می‌شود.
پمپ‌های دندهای برای ظرفیت‌های نسبتا كم با فشار متوسط موارد استفاده زیادی دارند. طراحی صلب چرخ دنده‌ها و محفظه‌ها امکان ایجاد فشارهای بسیار بالا و پمپاژ مایعات بسیار ویسکوز را فراهم می‌کند.
انواع پمپ‌های دندهای
- پمپ‌های دندهای داخلی (internal gear pumps)
- پمپ‌های دندهای خارجی (external gear pumps)
- پمپ‌های لوب (lobe pumps)
- پمپ‌های ژیروتور (gerotors)
کاربرد پمپ‌های دندهای در صنایع
- پمپ‌های دندهای به طور کلی در صنایع زیر مورد استفاده هستند:
- پتروشیمی: برای قیر، گازوییل، نفت خام، روغن و غیره
- مواد شیمیایی: برای سیلیکات سدیم، اسیدها، پلاستیک‌ها، مواد شیمیایی مخلوط، ایزوسیانات و غیره
- رنگ و جوهر
- رزین و چسب
- مواد غذایی: شکلات، کره کاکائو، مواد پرکننده، شکر، روغن گیاهی، ملاس، غذای حیوانات و غیره
