Ako čerpadlo funguje: princíp činnosti, charakteristiky a typy zariadení - Setafi

V tomto článku sa dozviete, koľko druhov čerpadiel existuje, aké sú najobľúbenejšie typy vodných / plynových čerpadiel, konštrukcia piestových čerpadiel, princíp fungovania vírivých, odstredivých, rotačných čerpadiel.

Princíp činnosti čerpadla závisí od jeho typu, takže najprv musíte pochopiť typy čerpadiel. Celkovo ich je asi tri tisíc. Líšia sa dizajnom, spôsobom účinku, mechanizmom, spôsobom dodávania / dávkovania 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, voda sa po ňom vtiahne do otvorenej komory, po ktorej piest sa začne otáčať - objem komory sa zníži, tlak vody sa zvýši a vyletí von odbočné potrubie.

V dynamických čerpadlách sa objem komory nezmenšuje - voda je vytlačená z nárazu prvkov čerpadla na ňu. Napríklad odstredivé a vortexové.

Tu sú hlavné typy čerpadiel:

• Piest
• okrídlený
• Lamelovo-rotačné
• Prevodovka s vonkajším prevodom
• Prevodovka s vnútorným ozubením
• Vačka s kosáčikovitými rotormi
• obežné koleso
• Sinus
• skrutka
• Peristaltické
• Vortex
• Odstredivý

Nižšie budeme analyzovať 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 z jednej strany čerpadla, vystupuje z opačnej. Vo vnútri sú dva vyrezané 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 sa spoja dve komory s vodou, rotory ich stlačia, kvôli tomu stúpa tlak, voda je vytlačená z čerpadla. Rotory sa vrátia na svoje miesto a cyklus sa opakuje.

Výhody rotačných modelov:

• Vysoký výkon
• Žiadne vibrácie
• Nerob hluk
• Dokáže čerpať husté, viskózne a horúce médiá
• Môžete privádzať vodu v opačnom smere bez odstránenia čerpadla
• Voda je samonasávacia
• Bez potreby chladenia
• 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 vkladajú inžinierske siete do systému ústredného kúrenia.

Piestové čerpadlá

Piestové modely čerpadiel sú obľúbené v každodennom živote a priemysle. Majú dva ventily. Sú umiestnené v miestach, kde je telo pripojené k potrubiam na prívod / vypúšťanie vody. 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 ojnicu, tú rúrku, rúrku piestu. Tým sa zväčší objem komory, do ktorej voda vstupuje. Voda naplní komoru, disk sa otáča. Kľuka tlačí ojnicu, rúrku a piest. Piest tlačí na vodu, tlak stúpa 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
• Bez potreby chladenia

mínusy:

• Nízka účinnosť
• Nízky výkon

Najčastejšie sa piestové čerpadlá nachádzajú v potravinárskom priemysle a v domácich vykurovacích systémoch. Často sa používajú v chemickej oblasti, pretože môžu pracovať s agresívnymi a výbušnými látkami.

Odstredivé čerpadlá

Odstredivé modely sú dynamické čerpadlá. Vodu vytláčajú pomocou lopatiek. Konštrukcia odstredivých čerpadiel: koleso s malým počtom lopatiek je pripevnené k osi otáčania, celá mechanizmus je v kovovom puzdre, voda do neho vstupuje priamo do stredu kolesa, vystupuje zboku rúrky.

Princíp činnosti odstredivých čerpadiel

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

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

Inštalujte odstredivé modely v priemysle, pracujú s veľkým objemom vody, výkonné a s vysokou účinnosťou; menej často inštalované v každodennom živote, pretože sú určené na intenzívnu a veľkú prácu. Pomocou odstredivých čerpadiel sa voda čerpá z plytkých zdrojov (do 10 metrov).

vortexové čerpadlá

Jeden z najpopulárnejších modelov. Ich konštrukcia a princíp činnosti sú podobné odstredivým náprotivkom. 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 z jednej strany. Lopatky, otáčané motorom, posúvajú prúdy vody - sajú, tesnia a posúvajú porcie. Vo vnútri komory čerpadla sa tak vytvorí vír, ktorý zvyšuje prietok. Voda je vytláčaná víchricou a lopatkami z opačnej strany. Na výstupe sa tlak vody zvýši o 5-7 krát.

Výhody vírivých čerpadiel:

• Spoľahlivý
• Pracujte s pevnými inklúziami vo vode
• Dokáže čerpať agresívne, plynné a horúce kvapaliny
• Tichý
• Malé rozmery
• Nízka cena
• Veľký výstupný tlak 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).