قیر یکی از فرآورده‌های نفتی سنگین است. عمده کاربرد این ماده غلیظ سیاه رنگ جهت تولید ایزوگام و آسفالت می‌باشد. غلظت قیر به گونه‌ای است که در دمای محیط تقریبا به حالت جامد در می‌آید و بنابراین برای انتقال آن لازم است به آن حرارت داده شده تا ذوب شود.
انتقال و پمپاژ سیالی مثل قیر چالش بزرگی در صنعت محسوب می‌شود و پمپ‌های معمولی، توانایی جابجایی چنین غلظتی را ندارند. بدین منظور پمپ‌های خاصی با عنوان پمپ غلیظ کش طراحی شده است. پمپ انتقال قیر که عموما در کارخانه‌های تولید آسفالت و ایزوگام و... مورد استفاده قرار می‌گیرد از نوع پمپ دنده‌ای می‌باشد.
انواع پمپ مناسب انتقال قیر
- پمپ دنده داخلی
- پمپ دنده خارجی
پمپ دنده‌ای شامل دو نوع دنده داخلی و دنده خارجی است. مناسب‌ترین پمپ غلیظ کش برای انتقال قیر استفاده از یکی از انواع پمپ دنده ای می‌باشد. پمپ‌های دنده ای بطور کلی برای انتقال هر نوع سیالی با ویسکوزیته بالا از مواد غذایی مثل روغن، عسل و کاکائو گرفته تا مواد شیمیایی مثل چسب و رزین و دیگر مواد نفتی کاربرد دارند.
قوانین کلی برای انتخاب دور الکتروموتور در پمپ‌های قیر
دور پایین الکتروموتور برای مواد با غلظت بیشتر انتخاب می‌شود و برخلاف آن برای غلظت کمتر، دور بیشتر استفاده می‌شود. تنظیم دور الکتروموتور کوپل‌شده به پمپ دنده‌ای با توجه به غلظت سیال در راندمان آن تاثیرگذار است.
طبق اطلاعات و راهنمای پمپ‌های دنده‌ای ایران تولید، برای ویسکوزیته بین 10-40 سرعت موتور 1000 دور لازم است. در حالی‌که اگر ویسکوزیته به 30-150 افزایش یابد بهتر است از 750 دور استفاده شود. برای مواد غلیظ‌تر و همچنین هنگام استفاده از پمپ‌هایی با جنس استیل و برنجی نیاز به دور 200-500 دارند.
تاثیر دما بر ویسکوزیته قیر
دما تاثیر زیادی در ویسکوزیته قیر دارد. هر چقدر دمای قیر افزایش یابد، ویسکوزیته آن کاهش یافته و پمپاژ راحت‌تری خواهد داشت. با توجه به میزان ویسکوزیته قیر، دور موتوری که بتواند بهترین راندمان را برای پمپاژ قیر داشته باشد، تغییر می‌کند. در قسمت قبل برای محصولات پمپ دنده‌ای ایران تولید مقدار دور موتور متناسب با محدوده ویسکوزیته ذکر شد.
نمودار ویسکوزیته قیر در دماهای مختلف در زیر آورده شده است:
برندهای سازنده پمپ قیر
- پمپ دنده‌ای ایران تولید
- پمپ دنده‌ای نقش جهان
- پمپ دنده‌ای روتوفلوید
- پمپ دنده‌ای کوپار ترکیه
- پمپ دنده‌ای ییلدیز ترکیه
برخی برندهای پمپ انتقال قیر که عموما از نوع دنده‌ای می‌باشند در بالا نام برده شدند. شرکت پمپ ایران تولید مجموعه کاملی از پمپ‌های دنده‌ای با سایزها و جنس‌های مختلف تولید می‌کند. در ادامه چند سری پمپ دنده‌ای قیرکش ایران تولید و نقش جهان معرفی شده‌اند:
پمپ دنده ای سری GF
اولین و پرکاربردترین پمپ برای انتقال قیر، پمپ ایران تولید و نقش جهان سری GF است. این نوع پمپ در سری پمپ‌های دنده خارجی قرار می‌گیرد و جنس بدنه آن چدنی است. دنده‌های پمپ قیر ایران تولید و نقش جهان از جنس فولاد آبکاری شده است. سایز ورودی و خروجی در پمپ‌های سری GF یکسان است. پمپ GF تک جداره است و زمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد که قیر روان باشد و حین پمپاژ نیاز به گرم‌شدن نداشته باشد.
الکتروموتور مناسب پمپ قیر سری GF
برای انتخاب الکترموتور مناسب برای پمپ GF با توجه به دبی، فشار و دور موتور (که به غلظت قیر وابسته است) می‌توان اقدام کرد. جدول زیر مربوط به پمپ دنده‌ای سری GF است.
به عنوان مثال اگر نیاز به بیشینه هد 20 متر و بیشینه دبی حدود 12 متر مکعب بر ساعت باشد نیاز است الکتروموتور 2.2 کیلووات 900 دور با پمپ GF5 کوپل شود. یا مثال دیگر، اگر برای پمپاژ و انتقال قیر نیاز به بیشینه هد 40 متر (4 بار) و ماکزیمم دبی حدود 27 متر مکعب بر ساعت باشد نیاز است الکتروموتور 5.5 کیلووات 700 دور با پمپ GF8 کوپل شود.
پمپ دنده ای سری VGF
یکی دیگر از پمپ‌های مناسب برای انتقال و پمپاژ قیر، پمپ‌های ایران تولید و نقش جهان سری VGF است. این سری پمپ در دسته دنده خارجی قرار می‌گیرد و جنس بدنه آن چدنی است و دنده‌های آن از جنس فولاد آبکاری شده است. مشابه سریGF، سایز ورودی و خروجی در پمپ‌های سری VGFنیز یکسان است. برخلاف پمپ GF که تک جداره است، سری VGF دو جداره است و زمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد که قیر روان نیست و نیاز است حین پمپاژ سیالی داغ مثل روغن داغ از جدار میانی عبور کند.
الکتروموتور مناسب پمپ قیر VGF
جدول زیر مربوط به پمپ دنده‌ای سری VGF است. به عنوان مثال اگر نیاز به بیشینه هد 40 متر و بیشینه دبی حدود 7 متر مکعب بر ساعت باشد نیاز است الکتروموتور 2.2 کیلووات 400 دور با پمپ VGF6 کوپل شود. یا در مثال دیگر اگر نیاز به پمپاژ و انتقال قیر با بیشینه هد 20 متر (2 بار) و ماکزیمم دبی حدود 45 متر مکعب بر ساعت باشد نیاز است الکتروموتور 11 کیلووات 400 دور با پمپ VGF10 کوپل شود.
پمپ دنده ای سری KVGF
پمپ‌های دوجداره ایران تولید و نقش جهان سری KVGF دو جداره چدنی هستند و اتصال دهانه آنها فلنجی است. بین دو جداره روغن یا سیال داغ گردش می‌کند تا دما سیال عامل (قیر) افزایش یافته تا کاهش غلظت قیر فراهم شود.
الکتروموتور مناسب پمپ قیر KVGF
مشابه سری GF و VGF می‌توان برای KVGF هم براساس ماکزیمم هد، ماکزیمم دبی و دور موتور، الکتروموتور مناسب را انتخاب کرد. به عنوان مثال اگر نیاز به ماکزیمم هد 20 متر و بیشینه دبی حدود 71 متر مکعب بر ساعت باشد نیاز است الکتروموتور 18.5 کیلووات 400 دور با پمپ KVGF15 کوپل شود.
نکات مهم در انتخاب پمپ انتقال قیر
انتخاب پمپ قیر همانند پمپ‌ها دنده‌ای به پارامترهای ویسکوزیته، دمای سیال (قیر)، دبی و فشار بستگی دارد.
- ویسکوزیته: ویسکوزیته قیر با دما تغییر می‌کند. در هنگام انتخاب پمپ باید به ویسکوزیته قیر در دمای کاری توجه شود.
- دما: دمای قیر در هنگام انتقال باید کنترل شود تا از سفت شدن آن جلوگیری شود. برخی از پمپ‌های دنده‌ای بصورت دوجداره هستند که در جداره آن روغن داغ عبور می‌کند و می‌تواند در زمان راه‌اندازی مجدد، قیر سفت‌شده داخل پمپ را گرم کرده و فرآیند پمپاژ را راحت کند.
- دبی و فشار: با توجه به نیاز به پمپاژ، باید پمپی با ظرفیت دبی و فشار مناسب انتخاب شود.
- جنس بدنه و چرخ‌دنده‌ها: جنس بدنه و چرخ‌دنده‌ها باید مقاوم در برابر سایش ناشی از قیر باشند. معمولا از چدن یا فولاد برای ساخت این قطعات استفاده می‌شود.
جمع‌بندی
طراحان و مهندسان عرصه صنعت برای هر مانعی که بر سر خود می‌بینند راه‌کاری دارند. قیر سیالی غلیظ و از فرآورده‌های سنگین نفتی محسوب می‌شود. انتقال سیالی مثل قیر از محلی به محل دیگر باید توسط پمپ‌هایی انجام شود که قدرت پمپاژ چنین سیال غلیظی را داشته باشند. پمپ غلیظ کش یا پمپ دنده‌ای برای چنین کاربردهایی طراحی شده است.
در این مقاله کالاصنعتی به معرفی پمپ قیر، پارامترهای انتخاب، رابطه غلظت آن با دما و تاثیری که در فرآیند پمپاژ دارد، پرداخته شد و چند مدل پمپ قیر از برندهای ایران تولید و نقش جهان معرفی شد.