دوزینگ پمپ مارپیچی اسکرو چیست؟

(Dosing spiral screw pump)

پمپ مارپیچی یا screw خود مکش بوده و برای انتقال مواد با ویسکوزیته بالا (تا 5000 mPas) و متغییر و برای افزودن محلول های پلیمر به سیستم های تصفیه آب طراحی شده است.

این پمپ ها ازدسته پمپ های جابجایی مثبت میباشند.

جنس روتور و بدنه این پمپ ها ss و جنس استاتورها FPM (وایتون) میباشد و در ظرفیت های 12000-6/0 l/h و فشار 12-3 bar ارائه میشود.

انواع پمپ مارپیچی:

پمپ مارپیچی با دنده همزمان کننده:

در این دسته از پمپ ها مار پیچ ها با هم در تماس نبوده و  یک جفت دنده خارج از محفظه پمپاژ وظیفه تنظیم حرکت مارپیچ ها را بر عهده دارند. خاصیت این دسته از پمپ ها امکان پمپاژ مواد بسیار ویسکوز، غیر همگن و حاوی ذرات جامد می باشد.

پمپ مارپیچی بدون دنده همزمان کننده:

در این نوع از پمپ ها دنده ها متحرک بوده و در اثر تماس باهم می چرخند. این پمپ ها بیشتر برای انتقال موادی که تا حدی خاصیت روغنی دارند مانند مواد نفتی مناسب می باشند.

حرکت همزمان مارپیچ ها که با فاصله مناسبی در کنار هم قرار دارند باعث می شود از فواصل ایجاد شده در میان مارپیچ ها حجم مشخصی از مواد از طرف ورودی به طرف دهانه خروجی پمپ حرکت نماید. برای جلوگیری از نیروی محوری، مارپیچ ها از لحاظ هیدرولیکی بالانس شده اند.

ویژگی و خصوصیات پمپ مارپیچی یا اسکرو:

کاربرد وسیع در بسیاری از صنایع

خودمکش Self – Prime (بی نیاز از هواگیری)

قابلیت کنترل ظرفیت خروجی پمپ با تنظیم دور

ساختمان کم حجم

امکان اتصال مستقیم الکتروموتور بدون استفاده از گیربکس کاهنده

تعمیرات آسان و تعویض راحت قطعات پمپ

قابل کاربرد برای بازه وسیعی از مواد

انتقال مواد ویسکوز

کمترین ضربان خروجی

با کمترین سر و صدا  Low Noise Level

ثبات دبی خروجی در تغییرات فشار

ظرفیت سیال خروجی به فشار سیال ورودی وابسته نیست.

می‌توانند سیالات با ویسکوزیته‌های مختلف را جابجا کنند.

قدرت مکش بالایی دارند.

نصب و نگهداری آنها آسان است.

رنج وسیعی از فشار و دبی را پوشش می‌دهند.

برای جابجایی سیالات حساس به برش مناسب هستند.

با یک پمپ و نصب اینورتر بر روی آن، دبی‌های متفاوتی حاصل خواهد شد.

جریان سیال درون پمپ و جریان سیال خروجی کاملاً یکنواخت و بدون نوسان است.

با توجه به اینرسی کم قطعات دوار، نسبت به سایر پمپهای جابجایی مثبت روتاری و رفت و برگشتی، قابلیت کار در سرعت های دورانی بالاتری را دارند.

بدون ارتعاش هستند. 

کاربرد پمپ مارپیچی:

صنایع شیمیایی:

مواد شیمیایی - مواد قلیایی ( کاستیک) - چسب و رزین - اسیدها - انواع پلیمر

صنایع دارویی و غذایی:

نوشیدنی ها - انواع کرم و ژل - انواع خمیر - روغن

تولید انرژی، نفت و گاز:

نفت خام - آسفالت و قیر - نفت و گازوییل - انواع روغن - پسماند - نیروگاه ها ( انتقال و تزریق سوخت) - پالایشگاه - پتروشیمی

حمل و نقل:

بارگیری و تخلیه کشتی ها - بارگیری و تخلیه تانکرها - بارگیری و تخلیه مخازن ریلی - ترمینال ها و بنادر

 صنایع دریایی:

کشتی سازی - فاضلاب و پسماند - انتقال و تزریق سوخت - آب دریا - سیستم های روغن کاری

روش نصب پمپ مارپیچی:

 بسته به نیاز مشتریان ، پمپ های سه محوره می توانند به صورت های زیر نصب شوند :

افقی با نازل های رو به بالا یا از پهلو

عمودی با شفت رو به بالا

مزایا پمپ مارپیچی:

قابلیت اطمینان بالا

طول عمر بالا

تعمیرات ناچیز

قابلیت استفاده در فشار بالا

فراهم کننده جریانی آرام و بدون تلاطم

سطح پایین ارتعاشات و لرزش

دارای ویژگی عالیِ خود هواگیری

نیازی به هواگیری ندارد

تراز کردن نیروها و فشارها به صورت هیدرولیکی ، نیاز به وجود یاتاقان ها را از بین می برد

کاملا سازگار برای استفاده با درایوهای سرعت متغیر .

ساختمان پمپ های اسکرو:

پمپ های اسکرو معمولاً با توجه به تعداد حلزونی ها به سه دسته کلی تقسیم می‌شوند:

تک روتوری یا مونو پمپ (Single Screw)

دبل اسکرو (Twin Screw)

سه‌اسکرو (Triple Screw) 

پمپ های اسکرو را می‌توان به دو صورت یک مکشه (Single End) و دو مکشه (Double End) نیز تقسیم بندی نمود. در ظرفیت های بالاتر، پمپ اسکرو دو مکشه با توجه به سادگی و ساختمان کوچکتر نسبت به نوع دیگر بیشترین استفاده را دارد. پمپ اسکرو دو مکشه را می‌توان دو پمپ اسکرو یک مکشه تصور کرد که قرینه یکدیگرند و یک موتور مشترک دارند. این دو پمپ فرضی از نظر عملکردی در حقیقت دو پمپ موازی هستند.

مونو پمپ اسکرو:

مونو پمپ (که به نام سازنده آن رنه مونو نام گذاری شده است) یک حلزونی دنده مارپیج دارد و به صورت خارج از مرکز درون دنده مارپیچهای استاتور (بدنه یا محفظه روتور) دوران می‌کند. مونو پمپ به نامهای پمپ مارپیچی خارج از مرکز (Eccentric screw pump) یا پمپ با حفره پیش‌رونده (Progressive cavity) نیز معروف است. محفظه داخلی استاتور دنده‌ای است و جنس آن می‌تواند از فولاد سخت و یا برای به حداقل رساندن لقی‌ها و کاهش قیمت پمپ الاستومری باشد.
مونو پمپ ها قدرت مکش بالایی داشته و قابلیت انتقال سیالات بسیار غلیظ را دارند و همچنین هزینه اولیه کمتری دارند. ولی در صورت نبود سیال روانکار و خشک کار کردن پمپ، اصطکاک و دمای زیاد روی سطح الاستومر باعث آسیب دیدن استاتور می‌شود. طول بلند پمپ و جاگیر بودن، هزینه تعمیر و نگهداری بالا به همراه توقفهای خط تولید که در نتیجه آسیب دیدن استاتور مونو پمپ حادث می‌گردد از نقاط ضعف آنها محسوب می شود.

پمپ دبل اسکرو:

پمپهای دبل‌اسکرو، چرخ دنده‌هایی (Timing Gear) دارند که حرکت حلزونیها را نسبت به هم تنظیم می‌کند. انتقال نیرو بدون تماس حلزونیها با یکدیگر از طریق چرخدنده‌ها منتقل می‌شود، لذا دو حلزونی با فاصله بسیار کمی درون یکدیگر چرخش می کنند و عمر پمپهای دبل‌اسکرو طولانی است.

پمپهای دبل‌اسکرو به هر دو صورت یک مکشه و دو مکشه تولید می‌شوند. در یک پمپ دو مکشه دبل اسکرو، سیال از یک ورودی مشترک وارد شده و سپس به دو سمت پمپ هدایت می‌شود و در نهایت از خروجی که وسط پمپ قرار دارد خارج می‌شود.

چرخ دنده‌ها می‌توانند داخل یا خارج محفظه پمپ قرار گیرند. به منظور انتقال سیالات داغ یا ساینده چرخدنده‌ها خارج از محفظه قرار می‌گیرند و به همراه یاتاقانها درون حمام روغن تمیز و خنک شده مستغرق هستند.

این نوع پمپ تقریباً می‌تواند تمام سیالات روانکار و غیر روانکار را جابجا کند.

در حالتیکه چرخدنده‌ها داخل محفظه پمپ قرار دارند، ساختمان پمپ ساده‌تر است و برای جابجایی سیالات تمیز و روانکار استفاده می‌شود.

در صورت انتخاب متریال مناسب مقاومت خوبی در برابر سایش دارد.

برای مواقعی که دبی بالا مورد نیاز است و ویسکوزیته سیال بالا است، انتخاب مناسبی هستند.

در دماهای بالا سیالات را بدون مشکل جابجا می‌کنند.

با توجه به چیدمان حلزونیها، گرادیان فشار در دو سمت پمپ برابر و مخالف است، بنابراین تمام بارهای محوری روی روتور بالانس می‌شود.

قابلیت طراحی مطابق استانداردهای صنایع بهداشتی EHEDG و ۳A را دارند.

پمپ سه‌اسکرو:

پمپهای سه‌اسکرو ساختمان ساده‌ای دارند. اغلب یک مکشه (Single End) هستند و حلزونی های آنها با یکدیگر تماس دارند (Un-Timed). حلزونی مرکزی به شفت و موتور متصل بوده و باعث دوران حلزونی های هرزگرد کناری می‌شود ضمن آنکه وظیفه ساپورت آنها را نیز برعهده دارد. این نوع پمپ برای جابجایی سیالات روانکار و تمیز (بدون ذرات جامد) مانند انواع روغنها، سوختها و قیر، در فشارهای متوسط و بالا استفاده می‌شود. در کاربردهایی که فشار بالا مورد نیاز است، رسیدن به فشار بالا به وسیله افزایش تعداد دنده‌ها میسر می باشد.

بالانس نیروهای محوری پمپهای سه‌اسکرو کوچک به‌وسیله یاتاقانهای کف گرد صورت می‌پذیرد و پمپهای بزرگتر به صورت هیدرولیکی بالانس می‌شوند. بالانس هیدرولیکی توسط پیستون بالانس صورت می پذیرد. محل مونتاژ پیستون بالانس بین خروجی و محفظه آببند یا یاتاقان است.

پمپهای سه‌اسکرو در رنج وسیعی از متریالها (از چدن گرفته تا استنلس استیل و تیتانیوم)، با استفاده از انواع آب بندها (از نوار آب بند گرفته تا مکانیکال سیل‌های دوبل و کوپلینگ‌های مغناطیسی) طراحی و ساخته می‌شوند.

تماس حلزونی ها با یکدیگر آب بندی بهتری را در مرز حفره ها بوجود می آورد و لذا راندمان حجمی این پمپ ها بیشتر از نوع دبل اسکرو است، اما به همین دلیل سرعت چرخش آنها معمولا پایین تر بوده و تحمل آنها به وجود ذرات جامد در سیال کمتر می باشد.

از سوی دیگر نبود چرخ دنده های Timing و تعداد کمتر آببند های مکانیکی در این پمپ ها هزینه ساخت آنرا کاهش می دهد.