مونو پمپ یا پمپ اسکرو چیست ؟

(Mono pump ،  Screw Pump، Moyno Pump ، Mohno pump)

پمپ های اسکرو یا مونو پمپ ها که با نام های “پمپ مارپیچی خارج از مرکز” یا “پمپ با حفره پیش رونده” نیز شناخته می شوند که در دهه ۱۹۳۰ بوسیله رنه مونو اختراع شد. مونو پمپ ها از دسته پمپ های جابجایی مثبت هستند که از دو قسمت اصلی تشکیل شده اند. روتور که عضو گـردنده مونو پمپ هـا است ، معمولا از جنس استنلس استیل و استـاتور بـه عنوان قسمت ثـابت ایـن پمپ هـا از جنس لاستیک یـا پلاستیک است. در ایـن پمپ ها بـا حرکت روتور مواد از قسمت مکش وارد و با ادامه این حرکت دورانی مواد به قسمت خروجی پمپ هدایت و ضمن افزایش فشار ، از قسمت خروجی خارج می شوند.

مونو پمپ ها توانایی پمپاژ مواد بـا غلظت بسیار بـالا ، مواد خورنده ، مواد بـا ذرات سایشی و ذرات جامد ، لجن های صنعتی و خانگی  و … را دارند.

فشار خروجی از سه تا 160 بار قابل دستیابی است. ظرفیت فشاری پمپ به تعداد طبقات آن بستگی دارد. خطوط نشت بند در محل تماس روتور و استاتور تشکیل می شوند. در طول هر گام استاتور مجموعه ای کامل از خطوط نشت بند تشکیل می شوند که یک طبقه را می سازند. بنابراین یک زوج روتور/استاتور در طول یک گام استاتور، یک طبقه را تشکیل می دهند و به همین ترتیب یک زوج روتور/ استاتور در طول دو گام استاتور ، دو طبقه را تشکیل می دهند و … . میزان فشار بیش از شش بار به ازای هر طبقه می تواند منجر به فرسایش بیش از اندازه ، خرابی زودرس یا شکستگی قطعات پمپ شود. معیوب شدن استاتور در اثر خشک کار کردن می تواند در اثر نبود اثر روانکاری سیال پمپ شونده باشد که منجر به اصطکاك و دمای بیش از اندازه روی سطح الاستومر استاتور خواهد شد.

خسارات ناشی از خشک کار کردن ، متداول ترین دلیل از کار افتادگی مونو پمپ ها هستند.

برای اطمینان می توان برای نشان دادن دمای محل تماس روتور و استاتور وسیله ای نصب کرد تا از پمپ در برابر خشک کار کردن محافظت کند. مونو پمپ ها بطور گسترده در صنایع  غذایی ، آب و فاضلاب ، چوب و کاغذ و … استفاده می شوند.

پمپ حفره پیشرونده (Progressive Cavity Pump) یا پمپ اسکرو (پیچی) خارج از مرکز (Eccentric Screw Pump) یا پمپ حفره ای(Cavity Pump)، جزء گروه پمپ های جا به جایی مثبت می باشند. همانگونه که به طور معمول در نام گذاری تجهیزات صنعتی مرسوم می باشد، این پمپ ها در صنایع مختلف با استفاده از یک علامت تجاری و یا برند خاص شناخته می شوند، به عنوان نمونه (Mono pump، Moyno Pump، Mohno pump) مونو پمپ که گاها به صورت اشتباه منو پمپ نیز گفته می شود، از یک ماردون (پیچ) فلزی که در داخل یک استاتور مارپیچی (معمولاً از جنس لاستیک) تشکیل شده است. ماردون مذکور بر روی یک روتور یا شافت قرار گرفته که با چرخش روتور توسط الکتروموتور، ماردون درون استاتور به چرخش درآمده و سیال در راستای محور پمپ به جریان در می آید.

به مونو پمپ (منو پمپ)، پمپ ماردونی، تک اسکرو (Single Screw Pump) پمپ حفره ای و پمپ اسکرو خارج از مرکز، پمپ با حفره پیش رونده و پمپ مارپیچی نیز گفته می شود. منو پمپ از انواع پمپ جایجایی مثبت می باشد. همچنین در صنعت به آن Mono Pump، Monho Pump یا Monyo pump نیز گفته می شود.

مونو پمپ دارای یک استاتور مارپیچی بوده که معمولا از جنس پلاستیک می باشد و درون آن یکه ماردون فلزی قرار دارد. با چرخش الکتروموتور، این ماردون که یا بر روی یک روتور و یا بر روی یک شافت قرار دارد، به چرخش در آمده و سیال را در راستای محور پمپ به گردش در می آورد. این پمپ اصولا برای سیالات با ویسکوزیته بالا مناسب می باشد و گاها به آن پمپ غلیظ کش نیز گفته می شود. منو پمپ دارای اجزا مختلفی مانند الکتروموتور، گیربکس، روتور، استاتور، بدنه و سیستم آب بندی می باشد که هر کدام دارای وظیفه خاص خود می باشند که برای مثال روتور با گردش در خارج از مرکز استاتور عملیات پمپاژ صورت گرفته و سیال پمپ می شود. ظرفیت این پمپ ها از 1 تا 150 متر مکعب در ساعت و فشار از 6 تا 40 بار است.

اجزای تشکیل دهنده مونو پمپ :

الکتروموتور :

جهت ایجاد نیروی پیشرانه در سیال با توجه به دانسیته (Density یا چگالی) و ویسکوزیته سیال جهت ایجاد دبی و فشار مورد نیاز که هر چه دور موتور بالاتر باشد دبی خروجی پمپ نیز افزایش می یابد.

گیربکس :

جهت تغییر دور موتور به میزان مورد نیاز و درخواستی و کنترل دور ظرفیت پمپ به وسیله گیربکس دور فرکانسی (Invertor)، گیربکس دور متغیر (Variator) و در مواردی از تسمه و پولی استفاده می شود.

روتور مونو پمپ :

بخش گردنده و مارپیچی با گام های درشت که دنده های عمیق و مرکز باریک دارد. گام روتور نصف گام استاتور است. فضاهای خالی روتور در هر چرخش با سیال پر شده و در نتیجه این حرکت روتور باعث انتقال سیال می شود. جنس روتور بسته به نوع سیال قابل انتقال متفاوت بوده و در مواردی که سیال حاوی سیلیس و خاصیت سایش بوده روتور را با پوشش پلیمری محافظت می کنند و معمولا از چدن، فولاد ضد سایش و ضدزنگ است.

فشار پمپ به تعداد گام (قله) روتور بستگی دارد. معمولا هر 2 گام شامل یک مرحله (Stage) می باشد که در حدود 8 بار فشار ایجاد می کند. روتور معمولا به صورت یک راهه و دوراهه طراحی و ساخته میشود. هر چه قطر روتور، طول گام و عمق گام بیشتر باشد دبی خروجی پمپ بیشتر و فشار کارکرد کمتری دارد.

روتور یا ماردون جزء اصلی و گردنده منو پمپ بوده که با چرخش آن ، سیال به جلو رانده می شود. روتور معمولاً از جنس استنلس استیل می باشد. جهت کاهش اصطحکاک و گشتاور راه اندازی و سهولت چرخش، سطح روتور تا حد امکان صیقلی می شود.

استاتور مونو پمپ :

به قسمت داخلی بدنه گفته می شود که به صورت مارپیچ دوراهه روتور را در خود جای می دهد. استاتورها شامل دوقطعه است: محفظه استاتور و قسمت بیرونی که معمولا از جنس فولاد، چدن، برنز، فولاد، کرم، نیکل، مولبیدن و آلیاژهای مخصوص ساخته می شود و قسمت داخلی نیز از الاستومر با جنس طبیعی، مصنوعی، PTFE و پلی پروپیلن بسته به نوع سیال پمپ شونده با در نظر گرفتن مقاومت در برابر سایش، حرارت، روغن، اسید و حلال ها ساخته می شود.

معیوب شدن استاتور در اثر خشک کار کردن می تواند در اثر نبود روانکاری سیال پمپ شونده باشد که باعث افزایش اصطحکاک بین روتور و استاتور، بالا رفتن سطح استاتور می شود. معمولا از جنس استیل یا چدن می باشد.

معمولاً از دو قسمت ، داخلی از جنس الاستومر و خارجی از جنس فولاد تشکیل شده است. الاستومر ها معمولاً از جنس لاستیک طبیعی و مصنوعی و پلاستیک ها مانند تفلون، پلی پروپلن و … ساخته می شوند.

مکانیاکال سیل یا سیستم آب بندی :

از جمله وسایل مکانیکی برای جلوگیری از نشت سیال به بیرون سیستم دربرگیرنده سیال می باشد. همچنین این قطعه مانع از ورود ذرات خارجی به داخل سیستم می شود. برای انتخاب سیل (آببند) با به عواملی همچون درجه حرارت سیال، فشار، خوردگی و سایش سیال، سرعت محور دوار، خواص شیمیایی سیال، نوع سیال و ذرات معلق و جامد درون سیال توجه کرد.

انواع سیستم آببند: آببند مکانیکی تک یا دوبل (Mechanical Seal) و نخ آببندی (Gland Packing).

مزایای مونو پمپ :

مونو پمپ ها به واسطه سادگی طراحی مزایای بالایی دارند که به طور خلاصه می توان به موارد زیر اشاره کرد :

تعمیرات و نگهداری آسان

سادگی ساختمان

تنوع در کاربرد

توانایی پمپاژ مواد با غلظت بسیار بالا

بهداشتی برای صنایع غذایی

پوشش طیف وسیعی از فشار ها و ظرفیت های پمپاژ

قابلیت دائم کار بودن یا کارکرد مداوم

قابلیت کنترل دقیق دبی خروجی و کنترل دور

قابلیت پمپاژ مواد با غلظت بسیار بالا یا ویسکوزیته بالا تحت عنوان غلیظ کش

انتقال مواد دارای ذرات جامد و خمیری و ویسکوز

انتقال مواد چند فازی

کمترین میزان سر و صدا

NPSH بسیار پایین

جریان یکنواخت و پیوسته سیال (بدون پالس)

مونتاژ و دمونتاژ بسیار آسان

تعیین ظرفیت مونو پمپ :

– قطر روتور

– عمق لنگ روتور

– طول گام روتور

– دور گام روتور

از موارد فوق سه عامل اولیه به صورت ثابت بوده و بر مبنای استانداردهای سازنده انتخاب شده و پمپ آماده می شود و فقط عامل چهارم (دور گام روتور) در محدوده اعلام شده از طرف سازنده قابل تغییر می باشد.

در نام گذاری مونو پمپ ها با توجه به ثابت بودن عمق لنگ و طول گام بر هر قطری از روتور، فقط روتور با پسوند حرفی A مشخص می شود. مثلا  مشخص می شود. مثلا 30 A و یا 1000 A که عدد اول علاوه بر نشان دادن قطر روتور نشان دهنده ظرفیت پمپ نیز می باشد.

کاربرد مونو پمپ:

صنایع نفت و گاز و پتروشیمی: در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی از منو پمپ استفاده های گوناگونی می شود که از جمله آن می توان به پمپاژ لجن های کف مخازن و سیالات نفتی، رزین و پلیمر، استفاده در فیلتر پرس ها، جداسازی آب و روغن و انتقال گل حفاری اشاره نمود.

صنایع کاشی و سرامیک

صنایع معدنی

صنایع دریایی

صنایع رنگ ساز

صنایع داروسازی

صنایع نساجی: دوزینگ مواد شیمیایی، آهار زنی، پمپاژ رنگ و جوهر چاپ

صنایع لاستیک و پلاستیک سازی

صنایع غذایی: عصاره مالت، بستنی، ماهی تن، سس، کچاپ، گلوتن، گلوکز و نشاسته، خمیر نان، بیسکوئیت، کیک، کشک، ژلاتین خوراکی، روغن خوراکی، پالپ میوه، قهوه، چای،‌ گلوکز مایع، شکلات، خامه، پنیر، ماست، انواع رب، انواع کنستانتره، مربا، عسل، انواع پالپ، شربت، کنسرو

صنایع آب و فاضلاب: از جمله کاربرد منو پمپ در آب و فاضلاب می توان به پمپاژ شیر آهک (Lime Milk)، پمپاژ گل و لجن به فیلتر پرس، مواد شیمیایی مانند پلی الکترولیک، حتی استفاده پلی الکترولیت و سیالات ویسکوز به عنوان دوزینگ پمپ اشاره نمود.

صنایع چوب و کاغذ: تزریق مواد شیمیایی، پمپاژ کربنات کلسیم، پمپاژ کائولیت برای فیلتر، رزین، ماسکوئیت، بنتونیت، خمیر کاغذ، چسب، رنگ، پوشش دهی کاغذ، پمپاژ نشاسته

صنایع آرایشی و بهداشتی: پمپاژ پماد، کرم، لوسیون، شامپو، انواع دوغاب ها و اسلاری ها، خمیردندان، مایع ظرفشویی و مایع شوینده، ژل و همچنین تزریق مواد افزودنی تحت عنوان دوزینگ پمپ

صنایع نیشکر: شربت شکر، ملاس، شیرآهک، عصاره مالت

راهنمای انتخاب مونو پمپ :

برای انتخاب مونو پمپ مناسب باید اندازه و تعداد مراحل برای فراهم کردن شرایط مساعد برای سیال و یافتن محرکی با اندازه مناسب برای تامین توان مورد نیاز پمپ تعیین گردد. بنابراین پیش از انتخاب پمپ بیشترین اطلاعات درباره نوع سیال و کاربرد پمپ باید جمع آوری شود. یک پمپ تنها بر مبنای دبی و فشار می تواند انتخاب گردد اما ویژگی های سیال مانند لزجت ، سایندگی ، اندازه بزرگترین ذرات جامد ، میزان ذرات ، شرایط مکش و دما تاثیر زیادی بر انتخاب پمپ دارند.

عوامل تعیین کننده در نحوه انتخاب مونو پمپ :

– دبی (ظرفیت): بر حسب Lit⁄Min یا Lit⁄h یا m3⁄h که حداکثر میزان ماده لازم برای پمپاژ را مشخص می کند.

– هد (فشار): بر حسب m یا bar که میزان فشار لازم برای طی مسافت ماده پمپ شده را مشخص می کند.

– ویسکوزیته (لزجت): بر حسب cps سانتی پواز یا cst سانتی استوک که به خاصیت فیزیکی ماده پمپ شده بستگی دارد و بسته به میزان آن قدرت مونو پمپ و دور آن تعیین می شود.

– خواص فیزیکی دیگر قبیل سایش و خورندگی تا در صورت لزوم پمپ، روتور و استاتور مناسب استفاده شود. مثلا برای مواد دارای ذرات زبر و خشن استاتور را با یک لایه لاینر مقاوم میکنند.

– خواص شیمیایی: میزان PH ماده و عملکرد شیمیایی آن مانند خوردگی از فاکتور های مهم در انتخاب پمپ بوده و بایستی مشخص شود.

– دمای کاری: در مواردی که دمای مواد پمپاژ شده باید ثابت نگه داشته شود و یا دما بسیار بالا می باشد، پمپ به صورت سفارشی ساخته می شود.

– دور: در بعضی موارد به دلیل شرایط خاص ماده، امکان دور بالا برای پمپاژ وجود ندارد که بایستی در انتخاب پمپ، محدودیت دور مشخص گردد تا از واحد محرک مناسب استفاده شود.

– محدودیت فضا برای نصب و نحوه قرار گیری پمپ

برند های مونو پمپ یا پمپ اسکرو کدامند ؟

برند های مطرح مونو پمپ یا پمپ اسکرو :

مونو پمپ بهلولBohlul Mono Pump

مونو پمپ نچ Netzsch Mono Pump

مونو پمپ آلویلر Allweiler Mono Pump

مونو پمپ اینوکسپا Inoxpa Mono Pump

مونو پمپ جسبرگر Jessberger Mono Pump

مونو پمپ روتو Roto Mono Pump

مونو پمپ وانگن Wangen Mono Pump