Prehľad hlavných typov čerpadiel a ich aplikácií

Čerpadlo je hydraulické zariadeniektorý zabezpečuje absorpciu vody, jej vstrekovanie a pohyb. Vo svojej práci využívajú princíp prenosu kvapalinovej kinetickej a potenciálnej energie. Čerpadlá sú viacerých typov a rozdelenie je založené na ich technických parametroch. Hlavné rozdiely medzi rôznymi typmi vodných čerpadiel sú rozdielna účinnosť, výkon, výkon, hlava a tlak výstupného prúdu.

Všeobecná klasifikácia

V súčasnosti existuje viac ako tri tisíce typov čerpadiel. Líšia sa štruktúrou a účelom, rovnako ako sú vhodné pre rôzne oblasti použitia. Túto rozmanitosť možno rozdeliť do dvoch veľkých skupín: dynamické a objemové.

Objemové čerpadlá - to sú zariadenia, v ktorých sa látka pohybuje v dôsledku konštantnej zmeny objemu komory, zatiaľ čo sa striedavo spája so vstupom a výstupom. Môžu byť rozdelené na:

• membrána;
• rotačný;
• Piest.

dynamický - jedná sa o modely, v ktorých sa voda pohybuje s komorou v dôsledku hydrodynamických síl a je tu neustála komunikácia so vstupom a výstupom čerpadla. Dynamické čerpadlá sú prúdové a lopatkové, pričom tieto sú následne rozdelené na odstredivé, axiálne a vírivé.

Pod všetkými týmito typmi čerpadiel, ako aj ich klasifikáciou sa budeme podrobnejšie zaoberať.

Rotačné zariadenia

Prehľad vodných čerpadiel otvára rotačné zariadenia. Ich základný rozdiel je žiadny ventil, Inými slovami, rotačné vodné čerpadlo presúva vodu vytlačením. Tento proces sa vykonáva špeciálnym pracovným predmetom - rotorom. Toto sa realizuje nasledovne: voda vstupuje do pracovnej komory. Pohyb rotora pozdĺž vnútorných stien pracovnej komory vytvára zmenu objemu uzavretého priestoru a voda sa vypúšťa podľa zákonov fyziky.

Výhody rotačných čerpadiel:

Z minusov stojí za zmienku, že musí byť zaistená čistota čerpaných kvapalín (bez pevných inklúzií). Okrem toho zložitá konštrukcia vyžaduje drahé opravy.

Vďaka možnosti pracovať s agresívnymi a viskóznymi látkami sa rotačné čerpadlá používajú v chemickom, ropnom, potravinárskom, námornom priemysle. Podvýrobky rotačných čerpadiel - skrutky - sa aktívne používajú pri výrobe ropy. Ďalšou oblasťou použitia sú verejné služby, kde sa používajú na udržiavanie tlaku vo vykurovacom systéme, pričom čerpadlo nepotrebuje mazanie a chladenie.

Piestové modely

Zariadenie piestového čerpadla je založené na výtlaku vody mechanicky. Je to jeden z najstarších typov vodných čerpadiel, ale vo svojej modernej podobe je jeho zariadenie oveľa zložitejšie ako predtým. Tieto čerpadlá majú najmä ergonomické a odolné puzdro, vyvinutú základňu jeho základných prvkov, ako aj flexibilnú konektivitu k prívodu vody. V tomto ohľade sú široko rozšírené v priemysle aj v každodennom živote.

Čerpadlo je kovový dutý valec, ktorý je vlastne telom - pohybuje tekutinou. Fyzický vplyv na ňu nesie piest piestuktorých práca sa môže podobať hydraulickému lisu. Prevádzka tohto zariadenia je založená na vratných pohyboch. Pri pohybe smerom nahor (translačný pohyb) v komore vzniká vákuum vzduchu, ktoré zaisťuje absorpciu vody. Voda vstupuje do komory cez vstup s ventilom, ktorý v tomto okamihu otvára otvor. Keď sa vratný pohyb ventilu vráti na svoje miesto a ventil otvorí výstup. Piest zároveň vytláča vodu. Takmer rovnaký princíp pracuje s najbežnejšou striekačkou.

V tejto práci je jedna nevýhoda - kvapalina prúdi nerovnomerne. Na odstránenie tohto javu sa používa naraz niekoľko piestov, ktoré sa pohybujú s určitou periodicitou, čo zaisťuje rovnomerný prietok.

Existujú dvojčinné piestové čerpadlá, Tu sú ventily umiestnené na oboch stranách a voda viackrát prechádza celým valcom, to znamená, že piest rozptyľuje vodu vo vnútri pracovného priestoru počas pohybu a tlačí časť z čerpadla. Vďaka tomu bolo možné znížiť pulzáciu v potrubí. Dvojpriestorová konštrukcia má mínus - komplexnejší systém, ktorý ju robí menej spoľahlivou.

Hlavnou výhodou piestových čerpadiel je jednoduchosť a trvanlivosť, hlavnou nevýhodou je nízka produktivita., Všeobecne platí, že tento typ čerpadla môže byť účinnejšie, ale to nedáva zmysel, pretože viac energie s nižšími nákladmi môže poskytnúť iné typy čerpadiel pre čerpanie vody.

Rozsah takéhoto čerpacieho zariadenia je pomerne široký. Umožňujú vám pracovať nielen s vodou, ale aj s agresívnym chemickým prostredím, ako aj výbušné zmesi. Vzhľadom k tomu, že takéto zariadenia nemôžu čerpať veľké množstvá kvapaliny, nie sú používané na veľké úlohy. Tieto čerpadlá sa však často nachádzajú v chemickom priemysle. Môžu byť tiež použité na zabezpečenie autonómneho systému zásobovania vodou pre domácnosť alebo na napájanie. Ďalším miestom, kde sa takéto zariadenia úspešne odporučili, je potravinársky priemysel. Je to spôsobené tým, že piestové modely sú jemne spojené s látkami, ktoré nimi prechádzajú.

Membránové zariadenia

Membránové čerpadlo je relatívne nový typ zariadenia na čerpanie kvapalín a iných látok. Tento typ zariadenia je schopný práca s plynným médiom a robí ju cez špeciálnu membránu alebo membránu. Vykonáva vratné pohyby a pri danej cyklickosti mení objem pracovnej komory.

Konštrukcia zariadenia zahŕňa:

• membrána;
• pracovná komora;
• driek na pripojenie membrány k hnaciemu hriadeľu;
• kľukový kľukový mechanizmus;
• ventily na ochranu pred prijatím látky späť;
• vstup a výstup.

Takéto čerpadlá môžu mať jednu alebo dve pracovné komory. Zariadenia s jednou kamerou sú bežnejšie, pričom dva sa používajú na miestach, kde sa vyžaduje vyšší výkon.

Práca sa vykonáva nasledovne: pri rozbehu stonka ohýba membránu, čo zvyšuje objem komory a vytvára v nej vákuový efekt. Tento jav zaisťuje absorpciu čerpaného média. Po naplnení komory vreteno vráti membránu na svoje miesto, objem sa prudko zníži a látka sa vytlačí von cez výstup. Súčasne, aby sa zabránilo návratu kvapaliny alebo plynu v čase spätného pohybu, vstup je automaticky blokovaný špeciálnym ventilom.

Existujú modely s dvoma ventilmiumiestnené navzájom rovnobežne. Tu sa proces vykonáva podobným spôsobom, len dve pracovné komory a zakaždým, keď sa voda dostane z jednej, vstúpi do druhej. Takéto zariadenia sa považujú za efektívnejšie.

Výhody membránových čerpadiel:

S takým množstvom plusy nie sú žiadne významné mínusy.

Membránové čerpadlo je široko používané v medicíne a farmácii, na farmách (v dojiacich strojoch). Používajú sa na výrobu potravín v jadrovom priemysle. S ich pomocou vyrábajú dávkovacie čerpadlá na použitie pri výrobe lakov a farieb, používajú sa pri tlači a na rôznych miestach, kde je potrebné pracovať s toxickými a nebezpečnými látkami. Je bezpečné s nimi pracovať, ako membránové čerpadlá majú vysokú tesnosť.

Tryskové čerpadlá

Atramentové modely sú najjednoduchšie všetkých možných zariadení. Vznikli v 19. storočí, potom boli využívané na čerpanie vody alebo vzduchu z lekárskych trubíc a neskôr boli používané v baniach. V súčasnosti je rozsah použitia ešte širší.

Konštrukcia tryskového čerpadla je veľmi jednoduchá, vďaka čomu prakticky nevyžadujú žiadnu údržbu., Skladá sa zo štyroch častí: sacia komora, dýza, difúzor a zmiešavacia nádrž. Všetky práce zariadenia sú založené na prenose kinetickej energie, pričom tu nie je použitá mechanická sila. Tryskové čerpadlo má vákuovú komoru, do ktorej sa nasáva voda. Potom sa pohybuje pozdĺž špeciálnej rúrky, na konci ktorej je dýza. Znížením priemeru sa rýchlosť prúdenia zvyšuje, vstupuje do difuzéra a z neho do zmiešavacej komory. Tu sa voda zmieša s funkčnou tekutinou, v dôsledku čoho rýchlosť klesá, ale tlak zostáva.

Tryskové čerpadlá sú niekoľkých typov: ejektor, vstrekovač, výťah.

1. vypuzovatel čerpá látku. Pracuje s vodou.
2. Princíp činnosti vstrekovacie čerpadlo - nútiaca látka. Používa sa na čerpanie pary.
3. veverička používa sa na zníženie teploty nosiča, čo sa dosahuje zmiešaním s funkčnou kvapalinou.

Tryskové čerpadlá sa teda používajú na prácu s vodou, parou alebo plynom. Môžu byť tiež použité na zmiešanie rôznych látok alebo na zvýšenie tekutín (funkcia vzduchového transportu).

Tento typ čerpadla je bežný v rôznych priemyselných odvetviach. Môžu byť použité samostatne alebo v kombinácii s inými. Jednoduchosť konštrukcie umožňuje ich použitie v núdzových situáciách s odstavením vody, ako aj pri hasení požiaru. Sú tiež populárne v klimatizačných a kanalizačných systémoch. Mnoho modelov tryskového typu sa predáva s rôznymi tryskami.

klady:

Mínus - nízka účinnosť (nie viac ako 30%).

Odstredivé čerpadlá

V tomto type zariadenia je hlavným pracovným prvkom disk, na ktorom sú lopatky pevné, Majú sklon v smere opačnom k ​​smeru pohybu. Kotúč je upevnený na hriadeli, ktorý je poháňaný elektromotorom. Dizajn je možné použiť jedno alebo dve kolesá. V druhom prípade ich spájajú čepele.

Princíp činnosti odstredivého čerpadla je založený na skutočnosti, že voda cez vstupné potrubie vstupuje do pracovnej komory. Médium zachytené rotujúcimi lopatkami sa začína pohybovať spolu s nimi. Odstredivá sila pohybuje vodou zo stredu kolesa na steny komory, kde vytvára zvýšený tlak. Vďaka tomu sa voda vypúšťa cez výstup. Vzhľadom na to, že voda sa neustále pohybuje, čerpadlá tohto typu nevytvárajú pulzáciu v prívode vody.

Použitie odstredivých čerpadiel pre domáce účely vám umožňuje vykonávať rôzne úlohy. Často sa používajú na získavanie vody zo studne alebo studne.Takto odčerpaná voda môže byť použitá na zabezpečenie zásobovania vodou doma, ako aj na zalievanie lokality. S pomocou odstredivých modelov môžete poskytnúť cirkulácia teplej vody vo vykurovacom systéme: Vzhľadom k tomu, že čerpacie odstredivé čerpadlo nie je pulzujúce, v systéme nebude žiadny vzduch. Rôzne poddruhy takýchto čerpadiel môžu byť použité na čerpanie vody zo suterénu alebo bazéna, na odstránenie výkalov a tiež ako drenážne stroje.

Treba poznamenať, že jednoduché čerpadlá s odstredivým systémom sú určené pre čistú vodu bez pevných prvkov. Rôzne poddruhy vám umožňujú pracovať so znečisteným prostredím.

Axiálne modely

V zariadeniach tohto typu úplne žiadna odstredivá silaa celý proces prebieha prenosom kinetickej energie. V pracovnej komore, ktorá má ohyb, sú lopatky na osi. Nachádza sa v smere prúdenia. Voda sa pohybuje komorou, os zvyšuje rýchlosť pohybu a tlak. Vďaka tomuto dizajnu sú požiadavky na ich výrobu dosť závažné. Takéto čerpadlá sa najčastejšie používajú ako predradníky a riadiace systémy v lodiach, plávajúcich dokoch a podobných zariadeniach.

Hlavnou úlohou týchto čerpadiel - čerpanie sladkej a slanej vody. Používa sa na odvodňovanie, zásobovanie a čistenie vody. Axiálne čerpadlá môžu mať veľmi kompaktné rozmery a môžu byť inštalované v systéme zásobovania vodou.

Vírivé čerpadlá

Vírové čerpadlá majú podobnú konštrukciu ako odstredivé čerpadlá, iba v nich sa prívod vody vykonáva takým spôsobom, že pri vstupe do komory sa voda pohybuje tangenciálne vzhľadom na obvod a posúva sa do stredu kolesa, z ktorého opäť prechádza na okraj v dôsledku pohybu čepelí. cez výstup. Hlavným rozdielom je, že pri jednej otáčke kolesa s lopatkami (obežné kolesá) cyklus nasávania a vyhadzovania vody sa vyskytuje mnohokrát.

Táto konštrukcia umožňuje zvýšiť tlak o 7-krát, dokonca aj pri malom množstve vody - to je základný rozdiel medzi vírivými čerpadlami a odstredivými čerpadlami. Okrem odstredivých čerpadiel tieto modely netolerujú prítomnosť tuhých inklúzií vo vode a tiež nemôžu pracovať s viskóznymi kvapalinami. Môžu sa však použiť na čerpanie benzínu, rôznych kvapalín obsahujúcich plyn alebo vzduch a agresívne látky. Mínus - nízka účinnosť.

Takéto čerpadlá sa používajú na rôzne účely a oblasti, ale ich inštalácia sa odporúča, ak množstvo látky, s ktorou musíte pracovať, je malé, ale potrebujete vysoký tlak na výstupe. V porovnaní s odstredivými modelmi sú tieto zariadenia tichšie, menšie a lacnejšie.

Klasifikácia podľa typu potraviny

Všetky vodné čerpadlá majú špecifický spôsob napájania - od elektrickej energie alebo na úkor kvapalného paliva. V druhom prípade sú nevyhnutne vybavené spaľovací motor. Ako kvapalné palivo sa používa zmes benzínu a oleja alebo motorovej nafty.

Benzínové modely sú lacnejšie a bežia tichšie. Dieselové zariadenia sú vybavené naftovým motorom. Cena je drahšia, ale palivo je lacnejšie. Okrem toho sú viac hlučné.

Čerpadlá na kvapalné palivo sa inak označujú ako motorové čerpadlo. Ich hlavnou výhodou je jednoduchosť používania a mobilita, to znamená, že môžete používať kdekoľvek, ak nie je k dispozícii žiadna elektrina.

Elektrické modely používa na prevádzku striedavého prúdu. Vlastník takéhoto čerpadla sa nemusí starať o dostupnosť paliva, ale treba dbať na to, aby bola elektrická energia vždy k dispozícii, čo nie je vždy výhodné.

Klasifikácia kvality tekutín

Rôzne typy čerpadiel ukladajú určité požiadavky na čistotu vody. Všetky zariadenia je možné rozdeliť do troch typov.

1. Pre čistú vodu, Obsah tuhých častíc v ňom by nemal presiahnuť 150 gramov na meter kubický.Medzi takéto modely patria aj povrchové čerpadlá, ako aj studňové čerpadlá.
2. Pre mierne znečistenú vodu, Nerozpustné impregnácie od 150 do 200 gramov na meter kubický. Drenážne, cirkulačné a samonasávacie typy. Tiež niektoré fontány modely.
3. Na znečistenú vodu. Pevné látky od 200 gramov na meter kubický. Drenážne a povrchové kanalizačné modely.

Klasifikácia umiestnenia

Všetky čerpadlá sú tiež rozdelené na ponorné a vonkajšie (bežnejší názov - povrch). Prvý typ je priamo vo vode alebo čiastočne v ňom. Modely, ktoré nie sú úplne ponorené, sa nazývajú ponorné.

Stojí za zmienku, že existuje niekoľko typov ponorných čerpadiel.

1. chvenie - práca je založená na elektromagnetickom poli a vibrácii špeciálneho mechanizmu, takéto typy čerpadiel vyžadujú určité pravidlá inštalácie. Najmä sú tu presne stanovené vzdialenosti od dna.
2. Odstredivé strojektoré boli diskutované vyššie.

Všetky ponorné čerpadlá môžu mať motor, ktorý je už zabudovaný v skrini, to znamená, že je pod vodou. V niektorých modeloch sa nachádza na povrchu.

Vonkajšie čerpadlo nachádza priamo vedľa nádrže. V tomto prípade sací mechanizmus vykonáva svoju prácu cez špeciálnu hadicu. Čím viac je čerpadlo umiestnené z vody, tým silnejšie by malo byť.

Najčastejšie sa povrchové čerpadlá používajú v vidieckych domoch a na vidieckych miestach. Majú vysokú účinnosť a malú veľkosť, čo ich robí obľúbenými pre použitie v každodennom živote. Môže byť vybavené automatikouktoré ich robia úplne autonómnymi.

Ponorné čerpadlá

Ponorné čerpadlá sú okrem iného rozdelené podľa účelu:

• jamky;
• pit;
• drenáž;
• žumpa.

vrtného majú pretiahnutý tvar a používajú sa na extrakciu vody zo studní. Kompaktné rozmery umožňujú spúšťanie do malých vrtov s malým priemerom, avšak výroba sa môže vykonávať z veľkej hĺbky. Odlišujte sa vo vysokej pracovnej sile. Používajú sa len na vodu s nízkym znečistením alebo úplne čistú.

Studne slúži na čerpanie vody z baní a studní. Hlavný rozdiel od vrtu - väčšia veľkosť a menšia hĺbka ponorenia. Sú dostatočne výkonné, môžu pracovať s vodou obsahujúcou bahno, piesok alebo hlinu. Docela tichý a nevibruje.

Hlavná úloha drenazhnikov je čerpanie kontaminovanej vody zo suterénu, zákopov, jám a iných miest. Existujú odrody s nožmi na brúsenie, ako aj na prácu s nízko kontaminovanými prostrediami.

Fekálna pumpa Nemá žiadne výrazné rozdiely od odvodnenia, okrem toho, že sú určené pre silne znečistenú vodu s veľkými pevnými látkami (s priemerom asi 35 mm) a majú nože na brúsenie odpadu. Takéto čerpadlá môžu byť ponorné aj vonkajšie.

Povrchové čerpadlá

Hlavný rozdiel medzi povrchovými čerpadlami je ich umiestnenie v blízkosti vody. Môžu byť rozdelené do niekoľkých typov:

• samonasávacie;
• automatická;
• čerpacie stanice.

Samonasávacie čerpadlá neexistujú vyhadzovače a vyhadzovače. V prvom prípade je voda nasávaná samotnou konštrukciou, v druhej vytvorením vákua v komore. Používajú sa na zavlažovanie, dodávku pitnej vody alebo na domáce potreby, ako aj na príjem vody z vodných útvarov na hladine (rieka, rybník). Voda by mala byť čistá alebo s malým znečistením.

Automatické čerpadlá Poskytuje automatiku, ktorá zjednodušuje proces používania. Čerpadlo nemusí nasledovať. Automatické čerpadlá sú napájané elektrinou. Samotný stroj môže byť inštalovaný priamo v modeli alebo ako samostatný systém. Hlavnou úlohou je optimalizovať používanie, ako aj ochrannú funkciu.Prístroj napríklad prestane pracovať s ostrým prehĺtaním zásobníka, zvýšením teploty čerpanej látky alebo poklesom napätia v sieti.

Čerpacia stanica pozostáva zo samotného čerpadla, spätného ventilu, riadiaceho systému a batérie. Takéto zariadenie má gumenú žiarovku namontovanú vo vnútri kovového telesa. Okolo neho sa do hrušky a vzduchu čerpá voda. Špeciálny senzor reaguje na zmeny okolitého tlaku, ku ktorým dochádza pri naplnení hrušky vodou. Keď tlak dosiahne svoje maximum, senzor zastaví prietok vody.

Jednoduché používanie takýchto jednotiek v jednoduchosti a funkčnosti, možnosť použitia pri výpadkoch napájania. Môžu byť tiež vybavené vodou v niekoľkých bodoch.