Dişli pompası - Gear pump
Bir dişli pompa , sıvıyı yer değiştirme yoluyla pompalamak için dişlilerin birbirine geçmesini kullanır. Hidrolik akışkan gücü uygulamaları için en yaygın pompa türlerinden biridir . Dişli pompa 1600 civarında Johannes Kepler tarafından icat edildi .
Dişli pompalar ayrıca yüksek viskoziteli sıvıları pompalamak için kimyasal tesislerde yaygın olarak kullanılmaktadır. İki ana varyasyon vardır: iki harici düz dişli kullanan harici dişli pompalar ve harici ve dahili düz dişli kullanan dahili dişli pompalar (iç düz dişli dişleri içeriye bakar, aşağıya bakın). Dişli pompalar pozitif deplasmanlıdır (veya sabit deplasmanlıdır ), yani her devir için sabit miktarda sıvı pompalarlar. Bazı dişli pompalar, motor veya pompa olarak işlev görecek şekilde tasarlanmıştır .
Operasyon teorisi
Dişliler döndükçe pompanın giriş tarafında ayrılarak sıvı ile doldurulmuş bir boşluk ve emiş oluştururlar . Akışkan, dişliler tarafından, dişlilerin birbirine geçmesinin sıvının yerini aldığı pompanın tahliye tarafına taşınır. Mekanik boşluklar küçüktür— 10 μm mertebesinde. Dar boşluklar, dönüş hızı ile birlikte sıvının geriye doğru sızmasını etkili bir şekilde önler.
Dişlilerin ve yuvaların sağlam tasarımı, çok yüksek basınçlara ve yüksek viskoziteli sıvıları pompalama kabiliyetine izin verir .
Helisel ve balıksırtı dişli takımları (düz dişliler yerine), Roots üfleyicilere benzer lob biçimli rotorlar (genellikle süper şarjörler olarak kullanılır ) ve pompaların istiflenmesine izin veren mekanik tasarımlar dahil olmak üzere birçok varyasyon mevcuttur . En yaygın varyasyonlar aşağıda gösterilmiştir (tahrik dişlisi mavi ve avara mor olarak gösterilmiştir ).
Hidrolik güç uygulamaları için harici dişli pompa tasarımı .
Yüksek viskoziteli akışkanlar için içten dişli ( Crescent Internal Gear ) pompa tasarımı .
Harici bir hassas dişli pompa genellikle maksimum 210 bar (21.000 kPa) çalışma basıncı ve maksimum 3.000 rpm hız ile sınırlıdır. Bazı üreticiler daha yüksek çalışma basınçları ve hızlarına sahip dişli pompalar üretirler ancak bu tip pompalar gürültülü olma eğilimindedir ve özel önlemler alınması gerekebilir.
Emme ve basınç portlarının, dişlilerin birbirine geçtiği yerde arayüz oluşturması gerekir (dahili pompa resimlerinde soluk gri çizgilerle gösterilmiştir). Bazı içten dişli pompalarda hilal şeklinde ek bir conta bulunur (yukarıda, sağda gösterilmiştir). Bu hilal dişlileri ayrı tutmak için işlev görür ve ayrıca girdap akımlarını azaltır.
Pompa formülleri:
- ABD gal/dk cinsinden akış hızı = Pompa Kapasitesi × rpm
- HP cinsinden güç = ABD galonu/dk × (lbf/inç 2 )/1714
verimlilik
Dişli pompalar, özellikle yüksek basınçlı uygulamalarda genellikle çok verimlidir.
Verimliliği etkileyen faktörler
- Boşluklar: Dişlilerin ucundaki ve dış çapındaki geometrik boşluklar, sızıntı ve geri akışa izin verir. Ancak bazen daha yüksek boşluklar hidrodinamik sürtünmeyi azaltmaya ve verimliliği artırmaya yardımcı olur.
- Dişli boşluğu: Dişliler arasındaki yüksek boşluk da sıvı sızıntısına izin verir. Ancak bu, sıvının dişli dişleri arasında tutulmasından kaynaklanan boşa harcanan enerjiyi azaltmaya yardımcı olur (basınç yakalama olarak bilinir).
Uygulamalar
- Petrokimya: Saf veya dolgulu bitüm, zift, motorin, ham petrol, madeni yağ vb.
- Kimyasallar: Sodyum silikat, asitler, plastikler, karışık kimyasallar, izosiyanatlar vb.
- Boya ve mürekkep.
- Reçineler ve yapıştırıcılar.
- Kağıt hamuru ve kağıt: asit, sabun, küllü su, siyah likör, kaolin, kireç, lateks, çamur vb.
- Gıda: Çikolata, kakao yağı, dolgu maddeleri, şeker, bitkisel katı ve sıvı yağlar, melas, hayvansal gıdalar vb.