پمپ کاتریجی ( پره ای ) چیست و چگونه کار می کنند ؟

پمپ پره ای چیست ؟

پمپ پره ای یک پمپ جابجایی مثبت است که برای افزایش فشار سیال جاری با استفاده از پره هایی که روی روتور نصب شده اند استفاده می شود.

از این پمپ می توان برای انتقال سیال از نقطه ای به نقطه دیگر با فشار بالا استفاده کرد.

پره های پمپ پره ای می توانند دارای طول متغیر باشند یا می توانند برای حفظ تماس پره ها با دیواره پمپ در حین چرخش پره ها کشش داشته باشند.

پمپ های پره ای مدرن به جای داشتن یک تماس خطی، تماس سطحی بین روتور و استاتور دارند.

                                                   (برای خرید و استعلام قیمت پمپ پره ای کلیک کنید )

اجزای پمپ پره ای

• پوشش (casing ) :

پوشش پوشش بیرونی پمپ پره ای است. تمام اجزای دیگر پمپ پره ای در داخل این محفظه وجود دارد.

دو پورت در بدنه وجود دارد

 پورت ورودی:
سیال از طریق این درگاه ورودی وارد پمپ می شود.
پورت خروجی:
سیال فشار قوی از طریق درگاه خروجی پمپ را ترک می کند.

• شفت (shaft) :
   

یک شفت در داخل پمپ پره ای وجود دارد که به یک محرک اولیه متصل است.
یک روتور روی شفت نصب می شود و با استفاده از نیروی محرک اولیه می چرخد.

• پره های کشویی (Sliding Vanes)

پره های کشویی در شکاف های روتور وجود دارد. پره های کشویی درون شکاف های روتور آزادانه حرکت می کنند. پره های کشویی مستطیلی شکل هستند و با استفاده از فنر به روتور متصل می شوند.

• روتور ( rotor)
   

روتور پمپ پره ای دارای شکاف هایی است که در فواصل مساوی در اطراف روتور قرار دارند.
این روتور دارای شکاف های شعاعی مختلفی در خود است.

• حلقه دوربین ( ring cam)

حلقه بادامک در دیواره داخلی بدنه وجود دارد.

بیشتر بخوانید : پمپ دنده ای چرخشی چگونه کار می کند ؟

پمپ کارتریجی یا پره ای چگونه کار می کند ؟

• در ابتدا با استفاده از یک موتور الکتریکی برق به شفت پمپ تامین می شود.
• پس از تامین نیرو، شفت شروع به چرخش می کند و روتوری که روی شفت نصب شده نیز شروع به چرخش می کند.
• هنگامی که روتور می چرخد، پره های لغزشی موجود در شکاف های روتور، نیروی گریز از مرکز را تجربه می کنند که به صورت شعاعی به سمت بیرون هدایت می شود.
• به دلیل نیروی گریز از مرکز بر روی پره های کشویی، پره ها به سمت بیرون حرکت می کنند و فنری که روتور و پره ها را به هم متصل می کند، کشیده می شود.
• سپس فنرها گسترش می یابند و پره های لغزنده با حلقه بادامک تماس برقرار می کنند و این تماس تا زمانی که روتور می چرخد ​​برقرار
• می شود
• هنگامی که پره ها به موقعیتی می رسند که فاصله بین شفت روتور و پوشش کمتر است، فنر پره فشرده می شود تا تماس با حلقه بادامک حفظ شود. در این موقعیت، مساحت بین دو پره مجاور و پوشش نیز کمتر است، یعنی اندازه جیب کمتر است.
• هنگامی که روتور به طور مداوم می چرخد، پس از مدتی مکشی در درگاه ورودی ایجاد می شود که در نتیجه سیال به درگاه ورودی مکیده می شود.
• سیالی که از طریق ورودی مکیده می شود بین دو پره مجاور گیر می کند و از آنجایی که پره ها همیشه با حلقه بادامک در تماس هستند، سیال گیر کرده همراه با دو پره مجاور می چرخد.
• سیال در حین حرکت از درگاه ورودی به درگاه خروجی، نیروی گریز از مرکز را تجربه می کند که فشار سیال را افزایش می دهد و این سیال پرفشار از طریق درگاه خروجی به ناحیه مورد نیاز ارسال می شود.
• در نزدیکی ورودی پمپ پره ای، به دلیل افزایش فاصله بین شفت و پوشش، فضای بین دو پره مجاور افزایش می یابد. با افزایش فضای بین دو پره مجاور، یک خلاء در نزدیکی ورودی پمپ پره ایجاد می شود. به دلیل خلاء ایجاد شده، مکش شروع می شود و سیال از ورودی پمپ به داخل کشیده می شود.
• پس از آن، با ادامه چرخش روتور، فشرده سازی سیال محبوس شده به دلیل کاهش فضای بین پره های مجاور شروع می شود، یعنی اندازه پاکت کاهش می یابد. با کاهش اندازه پاکت، حجم سیال کاهش می یابد و سیال درگیر فشرده می شود و فشار سیال افزایش می یابد. پس از آن، سیال پرفشار از خروجی پمپ پره ای تخلیه می شود.

انواع پمپ های پره ای:
به طور عمده سه نوع پمپ پره ای وجود دارد:
 

1. پمپ پره ای نامتعادل
    
2. پمپ پره ای متعادل
    
3.  پمپ پره ای با جابجایی متغیر

پمپ پره ای نامتعادل
 

پمپ پره ای نامتعادل همان پمپ پره ای معمولی است که در این مقاله مطالعه کرده اید.
این شامل یک روتور استوانه ای است که به صورت افست در داخل یک پوشش دایره ای نصب شده است. به این معنی است که مرکز روتور استوانه ای و مرکز بدنه بر هم منطبق نیستند. مرکز بدنه و مرکز روتور در فاصله ای قرار دارند.

هیچ نشتی بین نوک پره و پوشش رخ نمی دهد.
به دلیل اختلاف فشار بین درگاه های ورودی و خروجی، یک رانش جانبی روی محور روتور ایجاد می شود. به دلیل رانش جانبی روی شفت روتور، عمر بلبرینگ کاهش می یابد. به دلیل اختلاف فشار در ورودی و خروجی، این پمپ پره ای را پمپ پره ای نامتعادل می نامند.
در پمپ پره ای متعادل، هیچ نیروی رانش جانبی روی شفت روتور وجود ندارد.

پمپ پره متعادل:
 

در پمپ پره ای متعادل، بدنه به شکل بیضوی است. مرکز روتور و پوشش بیضوی یکسان است و از افست استفاده نمی شود.
برای بالانس دو ورودی و دو خروجی در نظر گرفته شده است که به دلیل آن اختلاف فشاری بین ورودی و خروجی ایجاد نمی شود.

دو ورودی در طرف مقابل و دو خروجی در طرف مقابل یکدیگر قرار دارند.
به دلیل این نوع چینش ورودی ها و خروجی ها، رانش مساوی و مخالف متعادل می شود و بنابراین هیچ نیروی رانش جانبی توسط شفت روتور تجربه نمی شود.
پمپ متعادل خدمات بهتر و عمر طولانی تری می دهد.
اندازه جیبی بین دو پره هنگام حرکت از ورودی به ورودی افزایش می یابد و اندازه جیبی هنگام حرکت از ورودی به خروجی کاهش می یابد. بنابراین مکش در درگاه های ورودی و تحویل در درگاه های خروجی وجود دارد.

همچنین بخوانید : پمپ پیستونی چگونه کار می کند ؟

پمپ پره ای با جابجایی متغیر:

در پمپ پره ای با جابجایی متغیر، اندازه جیبی می تواند متفاوت باشد.
با توجه به اندازه های مختلف جیب، تخلیه از پریز متفاوت است.
در این پمپ پره ای با جابجایی متغیر، پره در تماس مستقیم با پوشش نیست.

در بین پوشش و پره یک حلقه وجود دارد که به این حلقه حلقه واکنش می گویند.
از یک طرف حلقه واکنش با پیچ تنظیم و از طرف دیگر با فنر متصل می شود.
پیچ تنظیم برای تغییر اندازه جیب این پمپ استفاده می شود.
با چرخاندن پیچ تنظیم می توان حلقه واکنش را به سمت بالا یا پایین حرکت داد.
با حرکت دادن حلقه واکنش به سمت بالا یا پایین، فاصله بین مرکز حلقه واکنش و مرکز روتور ایجاد می شود.
با تغییر افست، اندازه جیبی نیز تغییر می‌کند و از این رو تخلیه از پمپ متفاوت است.

مزایای پمپ پره ای:

• می تواند مایعات با ویسکوزیته کم را در فشارهای بالا اداره کند.
   
• می تواند برای دوره های کوتاه مدت خشک شود.
   
• این پمپ خلاء خوبی ایجاد می کند.
  
  معایب پمپ پره ای:

طراحی پیچیده ای دارد.
برای سیال با ویسکوزیته بالا در فشار بالا نامناسب است.

منبع :

http://www.mechanicalwalkins.com/vane-pump-components-working-types-advantages-and-disadvantages/