ปั๊มใบพัดคืออะไร – การทำงาน ประเภท และการใช้งาน

อา ปั๊มใบพัด เป็นปั๊มดิสเพลสเมนต์เชิงบวกที่ให้ a ไหลคงที่ อัตราต่ำกว่า สภาวะความดันต่างๆ. เป็นปั๊ม self-priming เรียกได้ว่าเป็น “ปั๊มใบพัด” เพราะมันกดดันของเหลวเนื่องจากการกระแทกของใบพัด ชาร์ลส์ ซี. บาร์นส์ ของ Sackville, นิวบรันสวิก, คิดค้นขึ้นครั้งแรก ปั๊มใบพัด และจดสิทธิบัตร เมื่อวันที่ 16 มิถุนายน พ.ศ. 2417

ปั๊มนี้มีใบพัดจำนวนต่างกันติดตั้งอยู่บนโรเตอร์ที่เคลื่อนที่ในโพรง บางครั้ง ใบพัดเหล่านี้สามารถมีความยาวผันแปรได้และปรับแรงตึงเพื่อรองรับการสัมผัสกับผนังเมื่อปั๊มเกิดขึ้น ปั๊มยังมีวาล์วระบายแรงดันที่หยุดการสะสมแรงดันภายในปั๊มที่อาจทำลายปั๊มได้

ปั๊มใบพัดรุ่นใหม่ล่าสุดมีพื้นผิวสัมผัสระหว่างสเตเตอร์และโรเตอร์แทนการสัมผัสแบบเส้น

ปั๊มเหล่านี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบปรับอากาศ พวงมาลัยเพาเวอร์ และรถยนต์

ปั๊มดิสเพลสเมนต์เชิงบวกนี้ใช้เพื่อเปลี่ยนก๊าซแรงดันสูงให้เป็นก๊าซแรงดันต่ำ ปั๊มใบพัดไม่เหมาะสำหรับของเหลวที่มีความหนืดสูง ปั๊มใบพัดสามารถจัดการกับของเหลวที่มีความหนืดปานกลาง และเหมาะที่สุดสำหรับการจัดการของเหลวที่มีความหนืดต่ำ เช่น แอลกอฮอล์ ตัวทำละลาย แอมโมเนีย และแอลพีจี

อ่านเพิ่มเติม: ปั๊มประเภทต่างๆ

การทำงานของปั๊มใบพัด

ปั๊มใบพัดทำงานในลักษณะต่อไปนี้:

• ประการแรก กำลังส่งไปยังเพลาผ่านมอเตอร์ไฟฟ้าหรือเครื่องยนต์

• เพลาเชื่อมต่อกับโรเตอร์ซึ่งหมุนตามการหมุนของเพลา

• โรเตอร์นี้มีใบพัดหลายอันที่หมุนเมื่อโรเตอร์หมุน

• ขณะที่โรเตอร์หมุน สูญญากาศจะก่อตัวขึ้นภายในปั๊ม ด้วยเหตุนี้จึงดูดน้ำภายนอกเข้าสู่ปั๊ม

• เมื่อน้ำเข้าสู่พื้นที่โรเตอร์ ใบพัดของโรเตอร์จะเคลื่อนน้ำออกไปด้านนอกเนื่องจากแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง

• เมื่อน้ำกระทบกับใบพัด ใบพัดเหล่านี้จะแปลง KE ของน้ำเป็นความเร็ว และส่งไปยังตัวกระจายอากาศหรือบริเวณท่อก้นหอย

• ปลอกก้นหอยมีพื้นที่ลด; ด้วยเหตุนี้มันจึงแปลงความเร็วของน้ำเป็นแรงดันและเพิ่มแรงดันตามความต้องการ

• หลังจากแรงดันน้ำ น้ำจะปล่อยและส่งไปยังพื้นที่ที่ต้องการ

เพื่อความเข้าใจที่ดีขึ้น ให้ดูวิดีโอต่อไปนี้:

ส่วนประกอบของปั๊มใบพัด

ปั๊มใบพัดมีส่วนประกอบหลักดังต่อไปนี้:

• ปลอก

• ทางเข้าพอร์ต

• แคมริง

• พอร์ตเอาท์เล็ท

• Vanes

• โรเตอร์

• เพลา

1) ปลอก

นี่คือส่วนนอกของปั๊มใบพัดหมุน ให้ความปลอดภัยกับส่วนประกอบภายในทั้งหมดของปั๊ม ช่วยป้องกันชิ้นส่วนภายใน เช่น โรเตอร์ เพลา บานเลื่อน ฯลฯ จากความเสียหายใดๆ อันเนื่องมาจากแหล่งภายนอก  

2) ทางเข้าพอร์ต

พอร์ตนี้ใช้ดูดของเหลวเข้าปั๊ม ทำงานเป็นวาล์วทางเดียว

3) พอร์ตเอาท์เล็ต

หลังจากอัดแรงดันของเหลว ปั๊มจะปล่อยของเหลวผ่านพอร์ตทางออก มันยังทำงานเป็นวาล์วทางเดียว

4) เพลา

อา เพลา ของปั๊มเชื่อมต่อกับมอเตอร์ไฟฟ้า มอเตอร์นี้ส่งกำลังไปยังเพลาและหมุนเพลา เพลานี้เชื่อมต่อกับโรเตอร์เพิ่มเติม 

5) โรเตอร์

เป็นส่วนที่สำคัญที่สุดของปั๊ม ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการดูดของเหลวและการเพิ่มแรงดัน มันเชื่อมต่อกับเพลา โรเตอร์หมุนตามการหมุนของเพลา มันมีใบพัดหลายอัน

เมื่อโรเตอร์หมุน มันจะสร้างสุญญากาศภายในปั๊มเนื่องจากปั๊มนั้นดูดของเหลว

6) วาเนส

ใบพัดของปั๊มใบพัดติดตั้งอยู่บนโรเตอร์ วัตถุประสงค์หลักของใบพัดคือการแปลงพลังงานจลน์ของของไหลให้เป็นความเร็ว ใบพัดเหล่านี้มีรูปร่างเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า บานเลื่อนมีอยู่ในช่องของโรเตอร์ ใบพัดแบบเลื่อนจะเคลื่อนที่ภายในช่องของ

7) แคมริง

แหวนนี้ติดตั้งอยู่ที่ผนังด้านในของตัวเรือนปั๊ม 

อ่าน: การทำงานของปั๊มหอยโข่ง

ประเภทของปั๊มใบพัด

ปั๊มใบพัดมีประเภทหลักดังต่อไปนี้:

• ปั๊มใบพัดสมดุล

• ปั๊มใบพัดไม่สมดุล

• ปั๊มใบพัดแปรผัน

1) ปั๊มใบพัดไม่สมดุล

1. ปั๊มนี้เป็นปั๊มใบพัดประเภททั่วไป

2. ความแตกต่างของแรงดันระหว่างวาล์วดูดและวาล์วปล่อยทำให้เกิดแรงผลักด้านข้างบนเพลาของปั๊ม แรงขับด้านข้างบนเพลาทำให้อายุการใช้งานตลับลูกปืนสั้นลง ปั๊มใบพัดชนิดนี้เรียกว่า an ปั๊มใบพัดไม่สมดุล เนื่องจากความแตกต่างของแรงดันระหว่างวาล์วทางเข้าและทางออก

3. ในขณะที่ ปั๊มใบพัดบาลานซ์ไม่มี แรงขับด้านข้างบนเพลาโรเตอร์

4. ปั๊มใบพัดที่ไม่สมดุลมีโรเตอร์ทรงกระบอกที่ติดตั้งบนออฟเซ็ตของตัวเรือนทรงกลม ซึ่งหมายความว่าศูนย์กลางของโรเตอร์ทรงกระบอกไม่ตรงกับศูนย์กลางของตัวเรือน มีระยะห่างระหว่างจุดศูนย์กลางของโรเตอร์กับศูนย์กลางของตัวเรือน

5. โรเตอร์มีร่องรัศมีที่ร่องอยู่ในเพลาขับ โรเตอร์เคลื่อนที่ในวงแหวนลูกเบี้ยว ร่องแนวรัศมีแต่ละร่องมีใบพัดที่สามารถเคลื่อนเข้าและออกจากร่องได้อย่างอิสระด้วยแรงเหวี่ยง ใบพัดได้รับการออกแบบให้สัมผัสกับพื้นผิววงแหวนลูกเบี้ยวขณะที่โรเตอร์หมุน

6. ไม่มีการรั่วไหลระหว่างตัวเรือนและปลายใบพัด

2) ปั๊มใบพัดสมดุล

• ปั๊มใบพัดหมุนแบบสมดุลมีตัวเรือนรูปไข่ ปลอกหุ้มวงรีและโรเตอร์มีจุดศูนย์กลางเหมือนกัน ไม่มีการชดเชย

• ปั๊มใบพัดเหล่านี้มีการออกแบบที่หลากหลายและใช้กันอย่างแพร่หลายในงานเคลื่อนที่และอุตสาหกรรม

• ความแตกต่างของแรงดันจะไม่เกิดขึ้นระหว่างทางเข้าและทางออกเนื่องจากปั๊มนี้มีทางเข้าและทางออกสองทาง

• พอร์ตขาเข้าสองพอร์ตอยู่ฝั่งตรงข้ามกัน พอร์ตทางออกก็อยู่ฝั่งตรงข้ามเช่นกัน

• การประกอบของพอร์ตทางเข้าและทางออกนี้มีความสมดุลของแรงผลักที่เท่ากันและตรงข้ามกัน เพื่อให้เพลาโรเตอร์ไม่เผชิญกับแรงผลักด้านข้างใดๆ

• ปั๊มบาลานซ์นี้ให้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นและอายุการใช้งานที่ยาวนาน

• ปั๊มประเภทนี้มีอายุการใช้งานที่สมบูรณ์แบบในการใช้งานหลายประเภท ในการใช้งานทางอุตสาหกรรม ปั๊มใบพัดบาลานซ์มีอายุการใช้งานมากกว่า 24,000 ชั่วโมง

• ขนาดโพรงระหว่างใบพัดสองใบลดลงจากด้านเข้าไปยังทางออก

• ปั๊มดูดของเหลวจากพอร์ตทางเข้าในขณะที่ปล่อยออกจากพอร์ตทางออก

• แรงดันที่กระทำต่อโรเตอร์ในบริเวณทางออกสูง แรงในพื้นที่ทางออกทั้งสองมีค่าเท่ากันแต่ตรงกันข้าม ดังนั้นจึงไม่มีภาระสุทธิบนตลับลูกปืนของเพลา

3) ปั๊มใบพัดแบบแปรผัน

• ปั๊มใบพัดแบบรางผันแปรช่วยให้สามารถเปลี่ยนขนาดของกระเป๋าได้

• เนื่องจากกระเป๋าปั๊มมีขนาดแตกต่างกัน อัตราการส่งจึงแตกต่างกันไป

• ในกรณีของปั๊มนี้ ใบพัดจะไม่สัมผัสโดยตรงกับตัวเรือนปั๊ม

• ปั๊มใบพัดหมุนนี้มีวงแหวนระหว่างใบพัดและปลอกหุ้ม วงแหวนนี้เรียกว่าวงแหวนปฏิกิริยา

• ปลายด้านหนึ่งของวงแหวนนี้เชื่อมต่อกับสปริง และปลายอีกด้านเชื่อมต่อกับสกรูปรับ

• ขนาดของกระเป๋าปั๊มเปลี่ยนผ่านสกรูปรับ

• เมื่อสกรูปรับเริ่มหมุน วงแหวนปฏิกิริยาก็จะเลื่อนขึ้นและลงด้วย

• เมื่อวงแหวนปฏิกิริยาเคลื่อนที่ขึ้นและลง ออฟเซ็ตระหว่างศูนย์กลางโรเตอร์และศูนย์กลางของวงแหวนปฏิกิริยาจะเปลี่ยนไป

• เนื่องจากความผันแปรของออฟเซ็ต ขนาดของกระเป๋าก็เปลี่ยนไป ซึ่งจะเปลี่ยนอัตราการไหลของการส่งจากปั๊ม

อ่านเพิ่มเติม: การทำงานของปั๊มลูกสูบ

ข้อดีและข้อเสียของปั๊มใบพัดมีดังต่อไปนี้:

ข้อดีของปั๊มใบพัด

1. ปั๊มมีคุณสมบัติ self-priming

2. สิ่งเหล่านี้มีการออกแบบที่แข็งแกร่ง

3. พวกเขาส่งของเหลวคงที่ด้วยความเร็วที่กำหนด

4. ปั๊มใบพัดโรตารี่ให้การส่งมอบอย่างต่อเนื่องโดยมีการกระเพื่อมเล็กน้อย

5. ไม่ต้องเช็ควาล์ว

6. ปั๊มเหล่านี้มีน้ำหนักเบา

7. สิ่งเหล่านี้มีการออกแบบที่แข็งแกร่งและกะทัดรัด

8. มีประสิทธิภาพเชิงปริมาตรและประสิทธิภาพโดยรวมสูง

9. ปั๊มดิสเพลสเมนต์เชิงบวกนี้สามารถควบคุมของเหลวที่มีก๊าซและไอระเหยได้

10. มีระดับการสั่นสะเทือนและเสียงรบกวนต่ำ

11. สิ่งเหล่านี้มีการบำรุงรักษาง่าย

12. พวกมันให้การไหลอย่างอิสระที่เร้าใจ

13. สิ่งเหล่านี้เหมาะที่สุดสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย

ข้อเสียของปั๊มใบพัด

1. ต้องใช้วาล์วระบายเพื่อป้องกันปั๊มจากการหยุดส่งอย่างกะทันหัน

2. ปั๊มประเภทนี้ไม่เหมาะสำหรับของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อน

3. ปั๊มใบพัดแบบหมุนต้องมีการซีลที่ดี

4. ปั๊มเหล่านี้ต้องการระบบการกรองคุณภาพสูง เนื่องจากอนุภาคแปลกปลอมอาจทำให้ปั๊มทำงานล้มเหลวได้

5. มีการออกแบบตัวเรือนที่ซับซ้อนและส่วนประกอบอื่นๆ มากมาย

6. ปั๊มเหล่านี้ไม่เหมาะสำหรับงานที่มีความหนืดสูงหรือแรงดันสูง

การประยุกต์ใช้ปั๊มใบพัด

• ปั๊มใบพัดใช้ในเครื่องแปรรูปเครื่องดื่ม

• ปั๊มเหล่านี้ใช้ในการใช้งานน้ำมันและก๊าซ

• ปั๊มใบพัดยังใช้สำหรับการใช้งานแรงดันระดับกลาง เช่น เครื่องจ่าย (เอสเพรสโซ่ กาแฟ และน้ำอัดลม)

• การใช้งานเหล่านี้ในละอองลอยและสารขับเคลื่อน

• ปั๊มเหล่านี้ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดสำหรับการใช้งานที่มีแรงดันสูง เช่น พวงมาลัยพาวเวอร์ เครื่องปรับอากาศ และซุปเปอร์ชาร์จเจอร์

• ปั๊มเหล่านี้ใช้สำหรับเติมถังก๊าซหุงต้ม

• ใช้สำหรับบริการด้านการบิน เช่น การเปลี่ยนถ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงและการแยกส่วน

• ใช้สำหรับการถ่ายโอนจำนวนมากของ NH3 และ LPG

ความแตกต่างระหว่างปั๊มหอยโข่งและปั๊มใบพัด

ความแตกต่างระหว่างปั๊มหอยโข่งและปั๊มใบพัดแสดงไว้ด้านล่าง: