پمپ های اسکرو در رنج های مختلف فشار و دبی، می‌توانند سیالات با ویسکوزیته بالا را جابجا کنند. در پمپ اسکرو با چرخش یک یا چند حلزونی (ماردونی)، سیال بین دنده‌ها به صورت محوری جابجا می‌گردد. در میان پمپ های جابجایی مثبت روتاری، جریان سیال فقط در پمپهای اسکرو محوری است و در سایر پمپهای روتاری، سیال به شکل دایره‌ای جابجا می‌گردد، به همین دلیل جریان سیال درون پمپهای اسکرو مغشوش نمی‌شود.

نحوه عملکرد پمپ اسکرو

با درگیر شدن حلزونی های پمپ اسکرو و با تلرانس بسته بین آنها و محفظه، یک یا چند دسته حفره مجزا که نسبت به یکدیگر آببند هستند بوجود می‌آید. این دسته حفره‌ها به صورت پیوسته و پشت سر هم از ورودی تا خروجی پمپ در حال حرکت هستند. سیال درون این حفره‌ها به دام می‌افتد و آرام و بدون نوسان تا خروجی پمپ جابجا می‌شود.

پمپهای اسکرو رنج وسیعی از فشار را پوشش می‌دهند و این موضوع یکی از عوامل موثر در انتخاب آنها است. پمپهای اسکرو به تنهایی فشار ایجاد نمی‌کنند بلکه سیال را از ورودی به خروجی جابجا می‌کنند و فشار خروجی پمپ ناشی از مقاومت در برابر جریان در خطوط خروجی است. برای دستیابی به فشارهای بالا ضروری است کیفیت آببندی حفره‌ها افزایش یافته و تعداد حفره‌ها اضافه شود. با حرکت حفره‌ها به سمت خروجی پمپ، فشار درون هر حفره به تدریج و مرحله به مرحله از ورودی تا خروجی بالا می‌رود.

تغییر ظرفیت پمپ با تغییر سرعت دورانی (مدلهای KFT5 تا KFT118 کرال)

پمپ اسکرو یک پمپ جابجایی مثبت است، به همین دلیل با هر دور گردش، حجم مشخصی سیال جابجا می‌گردد. لذا با افزایش سرعت دورانی دبی سیال نیز افزایش می‌یابد. در تمام پمپهای اسکرو سرعت چرخش پمپ با توجه به ویسکوزیته سیال تعیین می‌گردد. درصورت افزایش ویسکوزیته سرعت پایین‌تری برای گردش پمپ انتخاب می‌شود.

ویژگیهای پمپ اسکرو

• ظرفیت سیال خروجی به فشار سیال ورودی وابسته نیست.
• می‌توانند سیالات با ویسکوزیته‌های مختلف را جابجا کنند.
• مشابه سایر پمپهای جابجایی مثبت، خود مکش هستند.
• قدرت مکش بالایی دارند.
• نصب و نگهداری آنها آسان است.
• رنج وسیعی از فشار و دبی را پوشش می‌دهند.
• برای جابجایی سیالات حساس به برش مناسب هستند.
• با یک پمپ و نصب اینورتر بر روی آن، دبی‌های متفاوتی حاصل خواهد شد.
• جریان سیال درون پمپ و جریان سیال خروجی کاملاً یکنواخت و بدون نوسان است.
• با توجه به اینرسی کم قطعات دوار، نسبت به سایر پمپهای جابجایی مثبت روتاری و رفت و برگشتی، قابلیت کار در سرعت های دورانی بالاتری را دارند.
• بدون ارتعاش هستند.

ساختمان پمپ های اسکرو

پمپ های اسکرو معمولاً با توجه به تعداد حلزونی ها به سه دسته کلی تقسیم می‌شوند:

• تک روتوری یا مونو پمپ (Single Screw)
• دبل اسکرو (Twin Screw)
• سه‌اسکرو (Triple Screw) 

پمپ های اسکرو را می‌توان به دو صورت یک مکشه (Single End) و دو مکشه (Double End) نیز تقسیم بندی نمود. در ظرفیت های بالاتر، پمپ اسکرو دو مکشه با توجه به سادگی و ساختمان کوچکتر نسبت به نوع دیگر بیشترین استفاده را دارد. پمپ اسکرو دو مکشه را می‌توان دو پمپ اسکرو یک مکشه تصور کرد که قرینه یکدیگرند و یک موتور مشترک دارند. این دو پمپ فرضی از نظر عملکردی در حقیقت دو پمپ موازی هستند.

مونو پمپ اسکرو

مونو پمپ (که به نام سازنده آن رنه مونو نام گذاری شده است) یک حلزونی دنده مارپیج دارد و به صورت خارج از مرکز درون دنده مارپیچهای استاتور (بدنه یا محفظه روتور) دوران می‌کند. مونو پمپ به نامهای پمپ مارپیچی خارج از مرکز (Eccentric screw pump) یا پمپ با حفره پیش‌رونده (Progressive cavity) نیز معروف است. محفظه داخلی استاتور دنده‌ای است و جنس آن می‌تواند از فولاد سخت و یا برای به حداقل رساندن لقی‌ها و کاهش قیمت پمپ الاستومری باشد.
مونو پمپ ها قدرت مکش بالایی داشته و قابلیت انتقال سیالات بسیار غلیظ را دارند و همچنین هزینه اولیه کمتری دارند. ولی در صورت نبود سیال روانکار و خشک کار کردن پمپ، اصطکاک و دمای زیاد روی سطح الاستومر باعث آسیب دیدن استاتور می‌شود. طول بلند پمپ و جاگیر بودن، هزینه تعمیر و نگهداری بالا به همراه توقفهای خط تولید که در نتیجه آسیب دیدن استاتور مونو پمپ حادث می‌گردد از نقاط ضعف آنها محسوب می شود.

پمپ دبل اسکرو

پمپهای دبل‌اسکرو، چرخدنده‌هایی (Timing Gear) دارند که حرکت حلزونیها را نسبت به هم تنظیم می‌کند. انتقال نیرو بدون تماس حلزونیها با یکدیگر از طریق چرخدنده‌ها منتقل می‌شود، لذا دو حلزونی با فاصله بسیار کمی درون یکدیگر چرخش می کنند و عمر پمپهای دبل‌اسکرو طولانی است.

پمپهای دبل‌اسکرو به هر دو صورت یک مکشه و دو مکشه تولید می‌شوند. در یک پمپ دو مکشه دبل اسکرو، سیال از یک ورودی مشترک وارد شده و سپس به دو سمت پمپ هدایت می‌شود و در نهایت از خروجی که وسط پمپ قرار دارد خارج می‌شود.

چرخدنده‌ها می‌توانند داخل یا خارج محفظه پمپ قرار گیرند. به منظور انتقال سیالات داغ یا ساینده چرخدنده‌ها خارج از محفظه قرار می‌گیرند و به همراه یاتاقانها درون حمام روغن تمیز و خنک شده مستغرق هستند.

• این نوع پمپ تقریباً می‌تواند تمام سیالات روانکار و غیر روانکار را جابجا کند.
• در حالتیکه چرخدنده‌ها داخل محفظه پمپ قرار دارند، ساختمان پمپ ساده‌تر است و برای جابجایی سیالات تمیز و روانکار استفاده می‌شود.
• در صورت انتخاب متریال مناسب مقاومت خوبی در برابر سایش دارد.
• برای مواقعی که دبی بالا مورد نیاز است و ویسکوزیته سیال بالا است، انتخاب مناسبی هستند.
• در دماهای بالا سیالات را بدون مشکل جابجا می‌کنند.
• با توجه به چیدمان حلزونیها، گرادیان فشار در دو سمت پمپ برابر و مخالف است، بنابراین تمام بارهای محوری روی روتور بالانس می‌شود.
• قابلیت طراحی مطابق استانداردهای صنایع بهداشتی EHEDG و ۳A را دارند.

پمپ سه‌اسکرو

پمپهای سه‌اسکرو ساختمان ساده‌ای دارند. اغلب یک مکشه (Single End) هستند و حلزونی های آنها با یکدیگر تماس دارند (Un-Timed). حلزونی مرکزی به شفت و موتور متصل بوده و باعث دوران حلزونی های هرزگرد کناری می‌شود ضمن آنکه وظیفه ساپورت آنها را نیز برعهده دارد. این نوع پمپ برای جابجایی سیالات روانکار و تمیز (بدون ذرات جامد) مانند انواع روغنها، سوختها و قیر، در فشارهای متوسط و بالا استفاده می‌شود. در کاربردهایی که فشار بالا مورد نیاز است، رسیدن به فشار بالا به وسیله افزایش تعداد دنده‌ها میسر می باشد.

بالانس نیروهای محوری پمپهای سه‌اسکرو کوچک به‌وسیله یاتاقانهای کف گرد صورت می‌پذیرد و پمپهای بزرگتر به صورت هیدرولیکی بالانس می‌شوند. بالانس هیدرولیکی توسط پیستون بالانس صورت می پذیرد. محل مونتاژ پیستون بالانس بین خروجی و محفظه آببند یا یاتاقان است.

پمپهای سه‌اسکرو در رنج وسیعی از متریالها (از چدن گرفته تا استنلس استیل و تیتانیوم)، با استفاده از انواع آب بندها (از نوار آب بند گرفته تا مکانیکال سیل‌های دوبل و کوپلینگ‌های مغناطیسی) طراحی و ساخته می‌شوند.

تماس حلزونی ها با یکدیگر آب بندی بهتری را در مرز حفره ها بوجود می آورد و لذا راندمان حجمی این پمپ ها بیشتر از نوع دبل اسکرو است، اما به همین دلیل سرعت چرخش آنها معمولا پایین تر بوده و تحمل آنها به وجود ذرات جامد در سیال کمتر می باشد.

از سوی دیگر نبود چرخ دنده های Timing و تعداد کمتر آببند های مکانیکی در این پمپ ها هزینه ساخت آنرا کاهش می دهد.

کاربردها در صنایع مختلف

صنایع کشتی‌سازی و دریایی

صنایع نیروگاهی

نفت و گاز، صنایع شیمیایی و پتروشیمی

صنایع غذایی/ نوشیدنی/ دارویی/ بهداشتی