پمپ دنده ای

یکی از چالش های پمپ دنده ای، در مقایسه با پمپ های سانتریفوژ، نیاز به گیربکس علاوه بر الکتروموتور است (البته اگر دور پائین مورد نیاز نباشد، میتوان مستقیما موتور را به پمپ وصل کرد). اما در کاتالوگها، به مشخصات موتور و گیربکس بصورت دقیق اشاره نشده و صرفا توان و دور لازم داده شده است.

گفتنی است آنچه که از اعداد مربوط به عملکرد، در کاتالوگ پمپ ها آمده است، بر مبنای خاصی طراحی نشده است (طراحی شکل پروانه یا دنده یا مشخصات ساختاری پمپ)، بلکه صرفا پمپی ساخته شده است (معمولا کپی شده است) و سپس در محیط آزمایشگاهی به ازا سیالات با غلظت مختلف و به ازای موتورها با توانها و دورهای مختلف، هد و دبی های بدست آمده اندازه گیری شده اند. این داده ها، که بصورت تجربی بدست آمده اند، مبتنی بر روابطی بین مشخصات مورد نیاز پمپ با موتور و گیربکس وجود دارد.

رابطه هد و دبی با توان و دور موتور

در کاتالوگ پمپ، برای هدهای بالاتر، موتورهایی با توان بالاتر طلب میشود. این نشان میدهد، که هد پمپ وابسته به توان موتور است. چنین حالتی برای افزایش غلظت سیال نیز وجود دارد.

اما جالب اینجاست که دبی مستقل از توان موتور و صرفا وابسته به دور است و از آنجا که با افزایش غلظت، دور پمپ دچار محدودیت میشود، برای سیالات غلیظ دور موتور نیز به شدت کاهش می یابد و تا ۱۰۰ دور بر دقیقه نیز میرسد.

الکتروموتورهای موجود در بازار در دورهای محدودی عرضه میشوند که معمولا یا ۳۰۰۰ دورند، یا ۱۵۰۰ دور یا ۱۰۰۰ دور و ۷۰۰ دور ولی اکثر دورهای مورد نیاز پمپ دنده ای (غلیظ کش) زیر هزار دور است.

الکتروموتورها، هرچه دور کمتری داشته باشند، گرانتر می شوند زیرا مس بکار رفته در سیم پیچ افزایش می یابد.

روش الکتریکی و مکانیکی

در اینجا دو راه برای کاهش دور وجود دارد. راه اول راه الکتریکال است و استفاده از اینورتر. این دستگاه  کنترلی، که کاربرد بسیار وسیعی دارد، بوسیله تغییر ولتاژ و جریان، دور را کم و زیاد میکند.

منتها یک محدودیت اساسی دارد و آن اینکه اگر دور موتور را بخواهیم بیشتر از نصف دور نامی اش کاهش دهیم، موتور داغ میکند و آسیب میبیند.

راه دوم، راه مکانیکال است و استفاده از گیر بکس ها. بر خلاف اینورتر، کاهش دور موتور هیچ محدودیتی ندارد و اساسا در خود موتور تغییری ایجاد نمیشود بلکه دور خروجی موتور هر چه که هست کاهش می یابد.

برای انتخاب گیربکس لازم است مشخص کنیم دور خروجی الکتروموتور و دور مورد نیاز ورودی به پمپ چقدر است و سپس از تقسیم دومی بر اولی، به کسری میرسیم که شاخصه انتخاب گیربکس است.

مثلا زمانی که دور خروجی الکتروموتور ما ۱۵۰۰ است و ما به ۳۰۰ دور نیاز داریم، گیربکسی با نسبت ۱ به ۵ لازم داریم. برای انتخاب گیربکس، فقط نسبت تغییر دور لازم نیست، بلکه توان انتقالی نیز لازم است. زیرا نسبت تغییر دور، مشخصات هندسی چرخدنده های بکار رفته در گیربکس را مشخص میکند.

مثلا گیربکس ۱ به ۵ حاوی دو چرخ دنده است که تعداد دنده های یکی از چرخ دنده ها (GEAR) 5 برابر چرخ دنده دیگر (PINION) است. اما توان انتقالی مشخص کننده سفتی و سختی چرخ دنده ها (آلیاژ بکار رفته و سخت کاری) و اندازه (مدل و …) و  نوع آنهاست (ساده یا مارپیچ و …) تا چرخ دنده ها هنگام انتقال نیرو خرد نشوند.