لوب پمپ، که به عنوان پمپ جابجایی مثبت شناخته می‌شود، یکی از انواع پمپ‌هاست که برای جابجایی سیالات به کار می‌رود. این پمپ‌ها با استفاده از مکانیزم چرخش دو یا چند لوب (دندانه‌های بزرگ)، سیال را در محفظه خود به سمت خروجی هدایت می‌کنند. اجزای اصلی لوب پمپ شامل بدنه، لوب‌ها و محفظه‌ای است که به سیال امکان جریان دادن و انتقال را فراهم می‌کند.
لوب پمپ‌ها در صنایع مختلف به علت توانایی‌شان در جابجایی مایعات با ویسکوزیته‌های گوناگون، بدون تغییر در ترکیب و خاصیت‌های آنها استفاده می‌شوند. کاربردهایی همچون انتقال مواد غذایی و آشامیدنی، محصولات شیمیایی و دارویی، و حتی مواد چسبناک، مثل مواد آرایشی، را شامل می‌شود. توانایی کار با سیالات حساس و حفظ ویژگی‌های فیزیکی آنها باعث شده این نوع پمپ برای بسیاری از صنایع حیاتی باشد.
پمپ‌های لوب، که گاهی به عنوان پمپ‌های گوشواره‌ای شناخته می‌شوند، در تعداد لوب متنوع هستند؛ مانند پمپ‌های یک لوب، دو لوب، سه لوب و چند لوب. این پمپ‌ها به واسطه طراحی بدون تماس و محفظه‌های پمپاژ بزرگ، قادر هستند مواد جامدی مانند اندازه گیلاس یا زیتون را بدون آسیب جابه‌جا کنند. علاوه بر این، پمپ‌های لوب مناسب برای انتقال دوغاب، خمیر، ضایعات و طیف گسترده‌ای از مایعات هستند. اگر مواد مرطوب باشند، این پمپ‌ها به صورت خودکار با ملایمت پمپاژ انجام می‌دهند و آسیب محصول را به حداقل می‌رسانند. جریان تولید شده توسط این پمپ‌ها برگشت‌پذیر است و توانایی کارکرد طولانی‌مدت در حالت خشک دارند. جریان ایجاد شده عمدتاً مستقل از تغییرات بوده و خروجی پیوسته و ثابتی را ارائه می‌دهد.
از نظر طراحی، پمپ‌های لوب به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند: پمپ‌های صنعتی و پمپ‌های بهداشتی. پمپ‌های بهداشتی باید الزامات و استانداردهای خاصی مانند USDA و EHEDG را برای شرایط کار و وضعیت بهداشت رعایت کنند. در صورت داشتن گواهینامه‌های ایمنی و فنی، شرکت تولیدکننده این اطلاعات را به مشتری اطلاع خواهد داد.
لوب پمپ چیست و چگونه عمل می‌کند؟
لوب پمپ‌ها از نظر مکانیزم عملکرد بسیار شبیه به پمپ‌های دنده‌ای هستند، زیرا در هر دو، سیال در اطراف بدنه داخلی جریان می‌یابد. با این حال، تفاوت‌های مهمی نیز وجود دارد. یکی از کلیدی‌ترین تفاوت‌ها این است که در لوب پمپ‌ها، برخلاف پمپ‌های دنده‌ای که دنده‌ها با یکدیگر تماس دارند، لوب‌ها هیچ تماسی با هم ندارند. این عدم تماس توسط دنده‌های زمان‌بندی داخل جعبه دنده امکان‌پذیر می‌شود. شافت پمپ توسط یاتاقان‌هایی که در داخل جعبه دنده قرار دارند حمایت می‌شود و چون یاتاقان‌ها خارج از محیط سیال پمپاژ شده جای گرفته‌اند، فشار وارد بر یاتاقان‌ها و خمش شافت محدود می‌گردد.
پمپاژ در لوب پمپ به وسیله چرخش متقابل دو روتور در یک محفظه انجام می‌شود. این روتورها روی شافت‌هایی قرار گرفته‌اند که درون یک گیربکس خارجی نصب و توسط یاتاقان‌ها پشتیبانی می‌شوند. برای هماهنگی حرکت، دنده‌های تایمینگ روی شافت قرار دارند.
دنده‌های تایمینگ انرژی را از میل لنگ منتقل کرده و روتورها را به گونه‌ای هماهنگ می‌چرخانند که بدون تماس با یکدیگر عمل کنند. زمانی که روتورها از پورت مکش عبور می‌کنند، حجم ایجاد شده به افزایش فشار منجر شده و مایع را درون محفظه روتور پمپاژ می‌کند.
مراحل عملکرد لوب پمپ چیست؟
لوب پمپ‌ها به‌عنوان یکی از انواع پمپ‌های جابجایی مثبت عمل می‌کنند و عملکرد آنها شامل مراحل زیر است:
۱. ورود سیال به محفظه پمپ: با چرخش لوب‌ها، فضای خالی بین آنها و بدنه پمپ ایجاد می‌شود که باعث ورود سیال به داخل پمپ می‌شود.
۲. انتقال سیال: در این مرحله، لوب‌ها به چرخش خود ادامه می‌دهند و سیال را در طول محفظه پمپ به جلو منتقل می‌کنند. طراحی خاص لوب‌ها تضمین می‌کند که حجم ثابت و معینی از سیال در هر دور کامل لوب‌ها منتقل می‌شود.
۳. تخلیه سیال: با ادامه‌ی چرخش، لوب‌ها به نقطه‌ای می‌رسند که فضای خالی بین آنها و بدنه پمپ از بین می‌رود و در نتیجه، سیال به سمت خروجی پمپ هدایت می‌شود.
این مراحل باعث می‌شوند که لوب پمپ‌ها برای انتقال سیالات با ویسکوزیته‌های مختلف، از جمله سیالات چسبنده، بسیار مناسب باشند.
لوب پمپ‌ها به عنوان یکی از تجهیزات اساسی در انتقال مایعات با ویسکوزیته‌های مختلف، از چند بخش کلیدی تشکیل شده‌اند که هرکدام نقش مشخصی در عملکرد کلی سیستم ایفا می‌کنند. این اجزا شامل طراحی‌های دقیق و هماهنگی بالاست تا عملکردی بهینه و بدون نقص ارائه دهند. در ادامه به معرفی و توضیح اجزای اصلی این پمپ‌ها می‌پردازیم:
۱. بدنه پمپ:
بدنه یا پوسته اصلی لوب پمپ محفظه‌ای است که دیگر اجزا را در خود جای می‌دهد و وظیفه حفظ فشار داخلی سیستم و جلوگیری از نشتی مایعات را بر عهده دارد. این بخش معمولاً از مواد مستحکمی چون فلزات ضد زنگ یا آلیاژهای مقاوم ساخته می‌شود.
۲. لوب‌ها (چرخ دنده‌ها):
لوب‌ها قطعات چرخشی و اصلی پمپ هستند که با حرکت هماهنگ خود، مایعات را مکیده و به سمت خروجی پمپ هدایت می‌کنند. طراحی دقیق این لوب‌ها برای جلوگیری از سایش و خرابی در اثر تماس مستقیم بسیار اهمیت دارد.
۳. محور چرخشی:
محور یا شفت چرخشی وظیفه انتقال حرکت از موتور به لوب‌ها را برعهده دارد. این قطعه باید به گونه‌ای طراحی شود که حرکت صاف و بدون لرزش فراهم کند.
۴. سیستم آب‌بندی (سیلینگ):
برای جلوگیری از نشت سیالات، سیستم آب‌بندی یا سیلینگ مورد استفاده قرار می‌گیرد که بسته به نوع مایع و شرایط عملیاتی، انواع مختلفی دارد؛ مانند سیل‌های مکانیکی یا پکینگ.
۵. یاتاقان‌ها:
برای کاهش اصطکاک بین اجزای متحرک از یاتاقان‌های باکیفیت استفاده می‌شود. این قطعات نقش زیادی در افزایش عمر پمپ دارند.
۶. موتور محرک:
کار اصلی تأمین نیروی لازم برای عملکرد لوب پمپ بر عهده موتور است که بسته به نوع پمپ، می‌تواند موتور الکتریکی یا احتراقی باشد.
لوب پمپ‌ها به دلیل ساختار قابل اعتماد، توانایی انتقال مایعات حساس و قابلیت کارکرد در شرایط سخت، گزینه‌ای پرکاربرد در صنایع مختلف از جمله غذایی، شیمیایی، و دارویی به‌شمار می‌روند. فهم دقیق کارکرد هر یک از اجزا، به اجرای بهتر و نگهداری بهینه این دستگاه‌ها کمک شایانی خواهد کرد.
کاربردهای لوب پمپ
در اینجا یک لیست مختصر از صنایع و مواردی که معمولاً از پمپ‌های لوب دوار استفاده می‌کنند، ارائه می‌گردد. بسیاری از این موارد همچون پردازش مواد غذایی، نیازمند انتقال مواد با ذرات جامد یا با ویسکوزیته بالا از طریق پمپ به گونه‌ای بدون آسیب هستند و این موضوع یکی از دلایل محبوبیت لوب پمپ‌ها در این صنایع می‌باشد. اگرچه کاربردهای لوب پمپ‌ها فقط به موارد زیر محدود نمی‌شود، اما این موارد از رایج‌ترین کاربردها به شمار می‌آیند:
۱. صنعت غذایی
انتقال مایعات غلیظ: مانند شکر، عسل، سس‌ها و کرم‌ها.
پروسه‌های تولید لبنیات: مانند شیر، ماست و پنیر.
2. صنعت داروسازی
جابجایی مایعات حساس: انتقال داروها و مایعات پزشکی با حفظ کیفیت و خلوص.
فرآیندهای تولید واکسن: برای جلوگیری از آلودگی و اطمینان از دقت در مقادیر.
3. صنعت شیمیایی
انتقال مواد شیمیایی خورنده: مانند اسیدها و بازها.
جابجایی مایعات با ویسکوزیته بالا: که نیاز به پمپاژ دقیق دارند.
4. صنعت نفت و گاز
انتقال مایعات با ویسکوزیته بالا: مانند روغن‌های صنعتی و مواد خام نفتی.
5. صنعت آب و فاضلاب
پمپ کردن مایعات حاوی ذرات معلق: مانند فاضلاب و لجن.
6. صنعت پتروشیمی
جابجایی مایعات پلیمری: در فرآیند تولید پلاستیک و مواد پلیمری.
7. صنعت رنگ و پوشش
انتقال رنگ‌ها و پوشش‌ها: با حفظ کیفیت و یکنواختی.