Ako čerpadlo funguje: princíp činnosti, vlastnosti a typy zariadení

V tomto článku sa dozviete, koľko druhov čerpadiel existuje, aké sú najobľúbenejšie typy čerpadiel voda/plyn, konštrukcia piestových čerpadiel, princípy fungovania vírových, odstredivých a rotačných čerpadiel.

Princíp činnosti čerpadla závisí od jeho typu, takže najprv musíte pochopiť typy čerpadiel. Celkovo ich je asi tri tisíc. Líšia sa konštrukciou, spôsobom účinku, mechanizmom a spôsobom dodávania/výdaja vody. Všetky typy čerpadiel možno rozdeliť do dvoch veľkých skupín: objemové a dynamické.

V objemových čerpadlách sa kvapalina/plyn vytláča v dôsledku zmeny objemu vnútornej komory. Najpopulárnejším príkladom sú piestové čerpadlá. V nich sa piest pohybuje na koniec komory a voda ho nasleduje do otvorenej komory, po ktorej sa piest začne pohybovať opačným smerom - objem komory sa zmenšuje, tlak vody sa zvyšuje a vyletí von z komory. rúra.

V dynamických čerpadlách sa objem komory nezmenšuje - voda je vytláčaná pôsobením prvkov čerpadla na ňu. Napríklad odstredivé a vortexové.

Tu sú hlavné typy čerpadiel:

• Piest
• Okrídlený
• Lopatkový rotor
• Vonkajšie prevody
• Vnútorné prevody
• Vačky s kosáčikovitými rotormi
• Obežné koleso
• Sinus
• Skrutka
• Peristaltické
• Vortex
• Odstredivý

Nižšie rozoberieme 4 najobľúbenejšie typy čerpadiel, povieme vám o vlastnostiach rôznych typov čerpadiel, konštrukcii čerpadiel a princípe ich činnosti.

Rotačné čerpadlá

Hlavnou črtou rotačných čerpadiel je, že nemajú ventil. Túto úlohu plnia rotory, ktoré hermeticky uzatvárajú prívod vody.

Princíp činnosti rotačných čerpadiel

Voda vstupuje na jednu stranu čerpadla a vystupuje z opačnej strany. Vo vnútri sú dva orezané polovičné disky. Medzi ich šírkou a stenou čerpadla je priestor, ktorý je naplnený vodou. Motor poháňa polovičné kotúče. Sú navrhnuté tak, aby sa pri otáčaní navzájom nedotýkali. Časť vody je utesnená a posúvaná rotorom, potom sú spojené dve komory s vodou, rotory ich stláčajú, kvôli tomu sa zvyšuje tlak, voda je vytláčaná z čerpadla. Rotory sa vrátia na svoje miesto a cyklus sa opakuje.

Výhody rotačných modelov:

• Vysoký výkon
• Žiadne vibrácie
• Nerobia hluk
• Dokáže čerpať husté, viskózne a horúce látky
• Môžete privádzať vodu v opačnom smere bez odstránenia čerpadla
• Voda je samonasávacia
• Nie je potrebné chladenie
• Nie je potrebné žiadne mazanie

mínusy:

• Drahé opravy
• Vysoká cena
• Nedá sa pracovať s pevnými inklúziami

Rotačné modely sa najčastejšie používajú v priemysle, hlavne v ropnom sektore, ale aj v chemických, námorných a potravinárskych prevádzkach. Rotačné čerpadlá často inštalujú verejné služby v systémoch ústredného kúrenia.

Piestové čerpadlá

Modely piestových čerpadiel sú obľúbené v každodennom živote a priemysle. Majú dva ventily. Sú umiestnené v miestach, kde je kryt napojený na vodovodné / vypúšťacie potrubia. Telo takýchto zariadení je valec.Obsahuje piest, ktorý tesne prilieha k stenám valca. K piestu je pripojená rúrka, ktorá ho spája s ojnicou. Druhá je spojená s kľukou. Nachádza sa na jednej strane disku.

Princíp činnosti piestových čerpadiel

Motor otáča disk pomocou kľuky. Keď sa kľuka vzďaľuje, ťahá so sebou ojnicu, potom rúrku, rúrku a piest. Tým sa zväčší objem komory, do ktorej prúdi voda. Voda naplní komoru a disk sa otáča. Kľuka tlačí ojnicu, rúrku a piest. Piest tlačí na vodu, tlak sa zvyšuje a voda je vytláčaná z čerpadla.

Hlavné výhody piestových čerpadiel:

• Spoľahlivé – nie je v nich takmer čo rozbiť
• Jednoduchá montáž
• Nie je potrebné žiadne mazanie
• Nie je potrebné chladenie

mínusy:

• Nízka účinnosť
• Nízky výkon

Najčastejšie sa piestové čerpadlá nachádzajú v potravinárskom priemysle a v domácich vykurovacích systémoch. Často sa používajú v chemickej oblasti vďaka tomu, že dokážu pracovať s agresívnymi a výbušnými látkami.

Odstredivé čerpadlá

Odstredivé modely sú dynamické čerpadlá. Vodu vytláčajú pomocou čepelí. Konštrukcia odstredivých čerpadiel: koleso s malým počtom lopatiek je pripevnené k osi otáčania, celý mechanizmus je umiestnený v kovovom plášti, voda do neho vstupuje priamo do stredu kolesa a vychádza z bočnej rúrky .

Princíp činnosti odstredivých čerpadiel

Voda sa nasáva do zariadenia cez prívodné potrubie. Tok je rozdelený na dve časti - hore a dole. Motor pohybuje kolesom pomocou nožov. Čepele presunú časť vody do výstupnej trubice a vytlačia ju.

Výhody odstredivých čerpadiel:

• Vysoký výkon
• Vysoká účinnosť (97%)
• Pracujte s veľkým množstvom vody
• Výkonný
• Žiadna pulzácia v prívode vody

mínusy:

• Musí byť úplne naplnená vodou - inak sa môžu zaseknúť
• Citlivý na vzduchové bubliny
• Drahé opravy

Odstredivé modely sú inštalované v priemysle, pracujú s veľkým objemom vody, sú výkonné a majú vysokú účinnosť; V každodennom živote sú inštalované menej často, pretože sú určené na intenzívnu a rozsiahlu prácu. Odstredivé čerpadlá sa používajú na čerpanie vody z plytkých zdrojov (do 10 metrov).

Vortexové čerpadlá

Niektoré z najpopulárnejších modelov. Ich konštrukcia a princíp fungovania sú podobné ako u ich odstredivých náprotivkov. Konštrukcia vírivých čerpadiel: na konci osi motora je pripevnený disk s veľkým počtom lopatiek/lopatiek, mechanizmus je umiestnený v kryte, kde voda vstupuje a vystupuje z opačných strán.

Princíp činnosti vírivých čerpadiel

Voda je privádzaná na jednej strane. Lopatky, otáčané motorom, pohybujú prúdmi vody - nasávajú, tesnia a posúvajú porcie. To vytvára vír vo vnútri komory čerpadla, ktorý zvyšuje prietok. Voda je vytláčaná vírom a lopatkami z opačnej strany. Na výstupe sa tlak vody zvyšuje 5-7 krát.

Výhody vírivých čerpadiel:

• Spoľahlivý
• Pracujte s pevnými časticami vo vode
• Dokáže čerpať agresívne, plynné a horúce kvapaliny
• Tichý
• Malé rozmery
• Nízka cena
• Vysoký tlak výstupnej vody

mínusy:

• Nie je možné čerpať viskózne a husté kvapaliny
• Slabý výkon
• Slaby prud
• Nízka účinnosť (nie viac ako 45%)

Takéto zariadenia sa používajú hlavne v každodennom živote - kde je potrebný vysoký tlak kvapaliny na výstupe. Napríklad vo vykurovacích systémoch, zdvíhanie vody z hlbokých studní (do 20 metrov).