در مواقعی که قصد انتقال سیالاتی با غلظت زیاد وجود دارد، پمپ‌های سانتریفیوژ و پروانه‌دار کارایی خود را از دست می‌دهند؛ به این منظور پمپ‌های جابجایی مثبت طراحی شده‌اند. پمپ اسکرو یکی از انواع پمپ جابجایی مثبت و روتاری محسوب می‌شود که با طراحی خاص خود می‌تواند سیالات با ویسکوزیته زیاد را انتقال دهد.
پمپ اسکرو یا پیچی شامل تک اسکرو، دو اسکرو و چند اسکرو می‌شود که در همه آنها، چرخش میله پیچی یا مارپیچ عامل به جریان انداختن سیال می‌باشد. تک اسکرو معمولا برای انتقال سیالات حاوی ذرات جامد بکار می‌رود اما پمپ‌های دو یا چند اسکرو برای انتقال سیالات غلیظ و خمیری مناسب‌تر می‌باشند. در ادامه این مقاله به معرفی پمپ اسکرو، انواع، کاربردها و نکات انتخاب آن پرداخته خواهد شد.
پمپ اسکرو چیست؟
پمپ اسکرو (Screw Pump) یا پمپ پیچی نوعی پمپ جابجایی مثبت است که برای انتقال سیالات مختلف از جمله سیالات ویسکوز، سیالات حاوی ذرات جامد و سیالات حساس به برش استفاده می‌شود. پمپ اسکرو از یک یا چند میله مارپیچ تشکیل شده که درون یک محفظه استوانه‌ای قرار دارند. با چرخش مارپیچ‌ها، سیال به طور پیوسته از قسمت مکش به سمت خروجی پمپ هدایت می‌شود.
اصول کارکرد پمپ اسکرو
در پمپ‌های اسکرو از یک، دو، سه یا تعداد بیشتری میله پیچی برای به جریان انداختن سیال استفاده می‌شود. اصول کارکرد این پمپ‌ها بر اساس گیرانداختن سیال بین دنده‌های پیچ‌ها (یا میله ماردونی) و دیواره محفظه و انتقال آن به سمت تخلیه پمپ است. با چرخش پیچ‌ها، حجم محبوس‌شده سیال به تدریج کاهش یافته و فشار آن افزایش می‌یابد. این افزایش فشار باعث می‌شود که سیال به طور پیوسته از خروجی پمپ خارج شود.
جهت جریان انتقال سیال در پمپ‌های اسکرو
معمولا در پمپ‌های تک اسکرو جهت جریان سیال در طول محور پیچی می‌باشد.
در پمپ‌های چند اسکرو، سه حالت وجود دارد؛ حالت اول ورودی و خروجی پمپ در جهت عمود بر محورهای پیچی و در مرکز قرار گرفته‌اند، حالت دوم یکی در جهت عمود و یکی در راستای محور قرار گرفته است و حالت سوم ورودی و خروجی عمود بر محورهای پیچی اما در دو طرف محفظه استوانه‌ای قرار گرفته‌اند.
انواع پمپ‌های اسکرو
پمپ‌های اسکرو بر اساس تعداد پیچ‌ها و نحوه قرارگیری آنها به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند. سه نوع تک اسکرو، دو اسکرو و سه اسکرو رایج‌ترین انواع پمپ اسکرو می‌باشند که البته پمپ‌هایی با تعداد اسکرو بیشتر نیز طراحی می‌شوند.
پمپ تک اسکرو
پمپ تک اسکرو همانطور که از نامش پیداست، از یک میله مارپیچ دوار و یک محفظه ثابت تشکیل شده‌اند. اندازه دنده‌ها یا میزان خم لوله ماردونی می‌تواند بسته به نوع سیال پمپاژشونده متفاوت باشد. پمپ تک اسکرو با نام مونو پمپ نیز شناخته می‌شود و برای انتقال سیالات ویسکوز و سیالات حاوی ذرات جامد مناسب هستند.
پمپ دو اسکرو
این پمپ‌ها از دو اسکرو یا دو مارپیچ دوار که در خلاف جهت یکدیگر می‌چرخند، تشکیل شده‌اند. یکی از میله‌های پیچی متصل به روتور و به عنوان محرک بوده و میله پیچی دیگر را به چرخش در می‌آورد.
پمپ سه اسکرو
این پمپ‌ها از سه اسکرو یا سه میله پیچی دوار تشکیل شده‌اند. در پمپ سه اسکرو نیز یکی از میله‌های پیچی به روتور متصل بوده و دو میله پیچی دیگر را به چرخش در می‌آورد.
کاربردهای پمپ اسکرو در صنایع مختلف
پمپ‌های اسکرو به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد و تنوع در تعداد مارپیچ در صنایع مختلفی کاربرد دارند. برخی از کاربردهای رایج این پمپ‌ها عبارتند از:
- صنایع نفت و گاز: انتقال نفت خام، نفت سنگین، نفت کوره، سوخت، سیالات چندفازی و سایر سیالات نفتی
- صنایع شیمیایی: انتقال اسیدها، بازها، حلال‌ها و سایر مواد شیمیایی
- صنایع غذایی: انتقال مواد غذایی مانند عسل، مربا، شکلات، سایر مواد غلیظ و مواد خمیری
- صنایع دارویی: انتقال داروها، کرم‌ها، پمادها و سایر مواد دارویی
- صنایع آب و فاضلاب: انتقال لجن، فاضلاب و سایر سیالات حاوی ذرات جامد
مزایا و معایب استفاده از پمپ اسکرو
استفاده از پمپ‌های اسکرو مزایا و معایب مختلفی دارد. برخی از مزایای این پمپ‌ها عبارتند از:
- قابلیت انتقال سیالات با ویسکوزیته بالا
- قابلیت انتقال سیالات حاوی ذرات جامد
- قابلیت انتقال سیالات حساس به برش
- دبی ثابت و بدون پالس
- راندمان بالا
- قابلیت خودمکشی
- برخی از معایب پمپ‌های اسکرو عبارتند از:
- هزینه اولیه بالا
- پیچیدگی ساختار
- نیاز به نگهداری و تعمیرات تخصصی
تفاوت پمپ اسکرو با سایر پمپ‌های صنعتی
تنوع زیادی از پمپ‌ها در صنعت مورد استفاده قرار می‌گیرند که پرکاربردترین آنها پمپ سانتریفیوژ است. جهت مقایسه پمپ اسکرو با پمپ سانتریفیوژ می‌توان سه مورد زیر را بررسی کرد:
- نحوه عملکرد: پمپ‌های اسکرو از نوع جابجایی مثبت هستند، در حالی که پمپ‌های سانتریفیوژ از نوع دینامیکی و پروانه‌دار هستند.
- کاربرد: پمپ‌های اسکرو برای انتقال سیالات ویسکوز و با غلظت بالاتر مناسب هستند، در حالی که پمپ‌های سانتریفیوژ برای انتقال سیالات با ویسکوزیته پایین مثل آب مناسب هستند.
- راندمان: پمپ‌های اسکرو راندمان بالاتری نسبت به پمپ‌های سانتریفیوژ دارند.
نکات مهم در خرید و انتخاب پمپ اسکرو
در هنگام انتخاب و خرید مونو پمپ باید چند پارامتر را بررسی کرد که متناسب با نیاز به پمپاژ است:
- نوع سیال: نوع سیال از لحاظ غلظت، خورندگی، وجود ناخالصی و سایز ذرات جامد که قرار است توسط پمپ منتقل شود، یکی از مهمترین عوامل در انتخاب پمپ اسکرو است.
- دبی مورد نیاز: میزان حجم سیالی که نیاز است پمپ اسکرو جابجا کند.
- فشار مورد نیاز: فشار مورد نیاز برای انتقال سیال باید مشخص باشد.
- جنس پمپ: جنس پمپ باید با نوع سیال، فشار و دمای کاری سازگار باشد.
- هزینه: قیمت پمپ اسکرو که به برند سازنده، کیفیت، گارانتی و خدمات پس از فروش محصول مدنظر بستگی دارد.
جمع‌بندی
پمپ‌های اسکرو به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود، از جمله قابلیت انتقال سیالات ویسکوز، سیالات حاوی ذرات جامد و سیالات حساس به برش، در صنایع مختلفی کاربرد دارند. در هنگام خرید و انتخاب پمپ اسکرو باید به نکات مختلفی از جمله نوع سیال، ویسکوزیته سیال، دبی مورد نیاز، فشار مورد نیاز، جنس پمپ و هزینه توجه کرد.
پمپ‌های اسکرو بر اساس تعداد اسکرو نام‌گذاری می‌شوند و شامل تک، دو، سه و چند اسکرو می‌شوند. در این مقاله به معرفی پمپ اسکرو، کاربردها، نحوه عملکرد، مزایا و معایب و نکات مهم خرید آن پرداخته شد. در صورتی که برای خرید پمپ اسکرو نیاز به راهنمایی دارید می‌توانید با کارشناسان کالاصنعتی تماس بگیرید.
پمپ اسکرو یا پمپ پیچی نوعی پمپ جابجایی مثبت است که برای انتقال سیالات مختلف، مخصوصا سیالات با ویسکوزیته بالا، استفاده می‌شود. در این نوع پمپ، از یک یا چند پیچ دوار برای ایجاد حرکت سیال استفاده می‌شود.
نحوه عملکرد:
پمپ اسکرو از یک، دو یا سه میله مارپیچ در هم رفته تشکیل شده است که درون یک محفظه قرار دارند. با چرخش پیچ‌ها، فضاهای خالی بین آنها و دیواره محفظه ایجاد می‌شود. سیال وارد این فضاها شده و با ادامه چرخش پیچ‌ها، به تدریج به سمت خروجی پمپ هدایت می‌شود.
پمپ‌های اسکرو از لحاظ تعداد محور پیچی به طور کلی به سه دسته تقسیم می‌شوند:
پمپ‌های تک اسکرو (Mono Screw Pump): این پمپ‌ها از یک میله مارپیچ و یک محفظه مارپیچ تشکیل شده‌اند. برای انتقال سیالات با ویسکوزیته بالا و سیالاتی که حاوی ذرات جامد هستند، مناسب‌اند.
پمپ‌های دو اسکرو (Twin Screw Pump): این پمپ‌ها از دو میله مارپیچ و یک محفظه مارپیچ تشکیل شده‌اند.
پمپ‌های چند اسکرو (Multi Screw Pump): این پمپ‌ها از سه میله مارپیچ یا بیشتر که در یکدیگر درگیر شده‌اند، تشکیل شده است.
پمپ‌های اسکرو در صنایع مختلفی کاربرد دارند، از جمله:
صنایع نفت و گاز: انتقال نفت خام، روغن، و سایر سیالات نفتی
صنایع غذایی: انتقال مواد غذایی مانند عسل، مربا، و شکلات
صنایع شیمیایی: انتقال انواع مواد شیمیایی و اسیدها
صنایع آب و فاضلاب: انتقال لجن و فاضلاب
صنایع دارویی: انتقال مواد دارویی و کرم‌ها
مزایا:
قابلیت انتقال سیالات با ویسکوزیته بالا
ایجاد جریان پیوسته و بدون پالس
راندمان بالا
قابلیت خودمکشی
نگهداری آسان
معایب:
هزینه اولیه بالا
حساسیت به ذرات جامد در برخی مدل‌ها
نیاز به روانکاری مناسب
برای انتخاب پمپ اسکرو مناسب، باید به عوامل مختلفی از جمله نوع سیال، ویسکوزیته، دما، فشار، و دبی مورد نیاز توجه کرد. همچنین، باید به نوع کاربرد و شرایط محیطی نیز توجه شود.
پمپ‌های اسکرو از نوع پمپ‌های جابجایی مثبت هستند، در حالی که پمپ‌های گریز از مرکز از نوع پمپ‌های دینامیکی و پروانه‌دار هستند. در پمپ‌های اسکرو، سیال به صورت پیوسته و با فشار ثابت منتقل می‌شود، در حالی که در پمپ‌های گریز از مرکز، فشار سیال با افزایش سرعت جریان افزایش می‌یابد.
بله، پمپ‌های اسکرو به طور خاص برای انتقال سیالات با ویسکوزیته بالا مناسب هستند.
عمر مفید پمپ اسکرو به عوامل مختلفی از جمله تطابق سیال پمپاژشونده با سیالات قابل پمپاژ توسط شرکت سازنده و رعایت سایر پارامترهای کاری مثل دما و فشار و غلظت سیال بستگی دارد. همچنین بازدید دوره‌ای و تعمیر و نگهداری به موقع امری لازم برای افزایش طول عمر پمپ اسکرو می‌باشد.
در میان برندهای پمپ اسکرو، برندهای ایرانی بهلول و راشاپمپ سازنده مونوپمپ یا پمپ تک اسکرو می‌باشند. از برندهای خارجی نیز می‌توان به Allweiler، Netzsch و Seepex اشاره کرد.