Přehled hlavních typů čerpadel a jejich použití

Čerpadlo je hydraulické zařízeníkterý zajišťuje absorpci vody, její vstřikování a pohyb. Ve své práci využívají principu přenosu kapalné kinetické a potenciální energie. Čerpadla jsou několika typů a rozdělení je založeno na jejich technických parametrech. Hlavní rozdíly mezi různými typy vodních čerpadel jsou rozdílná účinnost, výkon, výkon, hlava a tlak výstupního proudu.

Obecná klasifikace

V současné době existuje více než tři tisíce typů čerpadel. Liší se strukturou a účelem, stejně jako jsou vhodné pro různé oblasti použití. Tuto rozmanitost lze rozdělit do dvou velkých skupin: dynamická a objemová čerpadla.

Objemová čerpadla - jedná se o zařízení, ve kterých se látka pohybuje v důsledku konstantní změny objemu komory, zatímco se střídavě spojuje se vstupem a výstupem. Ty pak mohou být rozděleny na:

• membrána;
• rotační;
• píst

Dynamické - jedná se o modely, ve kterých se voda pohybuje s komorou v důsledku hydrodynamických sil a dochází ke stálé komunikaci se vstupem a výstupem čerpadla. Dynamická čerpadla jsou trysková a lopatková, přičemž druhá jsou rozdělena na odstředivá, axiální a vířivá.

Níže jsou podrobněji popsány všechny tyto typy čerpadel a jejich klasifikace.

Rotační zařízení

Přehled vodních čerpadel otevírá rotační zařízení. Jejich základní rozdíl je žádný ventil. Jinými slovy, rotační vodní čerpadlo posouvá vodu vytlačením ven. Tento proces se provádí pomocí speciálního pracovního předmětu - rotoru. To se provádí následovně: voda vstupuje do pracovní komory. Pohyb rotoru podél vnitřních stěn pracovní komory vytváří změnu objemu uzavřeného prostoru a voda je vypouštěna podle fyzikálních zákonů.

Výhody rotačních čerpadel:

Z minusů stojí za povšimnutí, že musí být zajištěna čistota čerpaných kapalin (bez pevných inkluzí). Komplexní konstrukce navíc vyžaduje nákladné opravy.

Vzhledem k možnosti práce s agresivními a viskózními látkami se rotační čerpadla používají v chemickém, ropném, potravinářském, námořním průmyslu. Podvýrobky rotačních čerpadel - šroub - se aktivně používají při výrobě ropy. Další oblastí použití jsou veřejné služby, kde se používají k udržování tlaku v otopném systému, zatímco čerpadlo nepotřebuje mazání a chlazení.

Pístové modely

Zařízení pístového čerpadla je založeno na výtlaku vody mechanicky. Jedná se o jeden z nejstarších typů vodních čerpadel, ale ve své moderní podobě je jeho zařízení mnohem složitější než dříve. Tato čerpadla mají zejména ergonomické a trvanlivé pouzdro, rozvinutou základnu svých základních prvků a flexibilní připojení k vodovodu. V tomto ohledu jsou široce distribuovány jak v průmyslu, tak v každodenním životě.

Čerpadlo je kovový dutý válec, který je ve skutečnosti tělem - pohybuje tekutinou. Fyzický dopad na ni nese píst plunžrového typujejichž práce se může podobat hydraulickému lisu. Provoz tohoto zařízení je založen na vratných pohybech. Při pohybu nahoru (translační pohyb) v komoře vzniká vakuum vzduchu, které zajišťuje absorpci vody. Voda vstupuje do komory skrz vstup s ventilem, který v tomto okamžiku otevírá otvor. Když se vratný pohyb ventilu vrátí na své místo a ventil otevře výstup. Píst zároveň vytlačuje vodu. Téměř stejný princip funguje s nejběžnější stříkačkou.

V této práci je jedna nevýhoda - kapalina proudí nerovnoměrně. K odstranění tohoto jevu se používá hned několik pístů, které se pohybují s určitou periodicitou, což zajišťuje rovnoměrný průtok.

Jsou dvojčinná pístová čerpadla. Zde jsou ventily umístěny na obou stranách a voda několikrát prochází celým válcem, to znamená, že píst rozptyluje vodu uvnitř pracovního prostoru během pohybu a tlačí část z čerpadla. Díky tomu bylo možné snížit pulzaci v potrubí. Dvojitá konstrukce má mínus - komplexnější systém, který ji činí méně spolehlivou.

Hlavní výhodou pístových čerpadel je jednoduchost a trvanlivost, hlavní nevýhodou je nízká produktivita.. Obecně lze říci, že tento typ čerpadla může být účinnější, ale to nedává smysl, protože více energie s nižšími náklady může poskytnout jiné typy čerpadel pro čerpání vody.

Rozsah takového čerpacího zařízení je poměrně široký. Umožňují práci nejen s vodou, ale i s agresivním chemickým prostředím, stejně jako s chemickým prostředím výbušné směsi. Vzhledem k tomu, že taková zařízení nemohou čerpat velké objemy kapaliny, nejsou využívána pro velké úkoly. Tato čerpadla se však často nacházejí v chemickém průmyslu. Mohou být také použity pro poskytování autonomního systému zásobování vodou pro domácnost nebo pro napájení. Dalším místem, kde se tato zařízení úspěšně doporučují, je potravinářský průmysl. To je dáno tím, že pístové modely jsou jemně spojeny s látkami, které jimi procházejí.

Membránová zařízení

Membránové čerpadlo je relativně nový typ zařízení pro čerpání kapalin a dalších látek. Tento typ zařízení je schopen práce s plynným médiem a dělá to přes speciální membránu nebo membránu. Provádí vratné pohyby a při dané cyklickosti mění objem pracovní komory.

Konstrukce zařízení zahrnuje:

• membrána;
• pracovní komora;
• dřík pro připojení membrány k hnacímu hřídeli;
• klikový klikový mechanismus;
• ventily pro ochranu před přijetím látky zpět;
• vstup a výstup.

Taková čerpadla mohou mít jednu nebo dvě pracovní komory. Zařízení s jednou kamerou jsou běžnější, přičemž dvě jsou používána v místech, kde je vyžadován vyšší výkon.

Práce se provádí následujícím způsobem: při startu se stonek ohýbá membránou, což zvyšuje objem komory a vytváří v ní vakuový efekt. Tento jev zajišťuje absorpci čerpaného média. Po naplnění komory dřík vrací membránu na své místo, objem prudce klesá a látka je vytlačena ven přes výstup. Současně, aby se zabránilo návratu kapaliny nebo plynu v době zpětného pohybu, je vstup automaticky blokován speciálním ventilem.

Jsou modely se dvěma ventilyumístěny paralelně. Zde je proces prováděn podobným způsobem, pouze dvě pracovní komory, a pokaždé, když se voda pohybuje z jedné, vstupuje do druhé. Taková zařízení jsou považována za účinnější.

Výhody membránových čerpadel:

S takovým množstvím plusy nejsou žádné významné minusy.

Membránové čerpadlo je široce používáno v lékařství a farmacii, na farmách (v dojících strojích). Používají se pro výrobu potravin v jaderném průmyslu. S jejich pomocí vyrábějí dávkovací čerpadla pro použití při výrobě laků a barev, používají se při tisku a na různých místech, kde je potřeba pracovat s toxickými a nebezpečnými látkami. Je bezpečné s nimi pracovat, jako membránová čerpadla mají vysokou těsnost.

Trysková čerpadla

Inkoustové modely jsou nejjednodušší všech možných zařízení. Oni byli vytvořeni v 19. století, pak oni byli používáni k pumpě voda nebo vzduch od lékařských trubek, a pozdnější oni byli používáni v dolech. V současné době je rozsah použití ještě širší.

Konstrukce tryskového čerpadla je velmi jednoduchá, díky čemuž prakticky nevyžadují žádnou údržbu.. Skládá se ze čtyř částí: sací komory, trysky, difuzoru a směšovací nádrže. Veškerá práce zařízení je založena na přenosu kinetické energie, přičemž zde není použita mechanická síla. Tryskové čerpadlo má vakuovou komoru, do které je nasávána voda. Pak se pohybuje podél speciální trubky, na jejímž konci je tryska. Snížením průměru průtoku se zvyšuje, vstupuje do difuzoru az něj do směšovací komory. Zde se voda mísí s funkční kapalinou, díky níž rychlost klesá, ale tlak zůstává.

Trysková čerpadla jsou několika typů: ejektor, vstřikovač, výtah.

1. Ejektor pouze čerpá látku. Pracuje s vodou.
2. Princip činnosti vstřikovací čerpadlo - nutící látka. Používá se pro čerpání páry.
3. Výtah používá se ke snížení teploty nosiče, což se dosahuje smísením s funkční kapalinou.

Trysková čerpadla se tak používají pro práci s vodou, párou nebo plynem. Mohou být také použity pro míchání různých látek nebo pro zvýšení tekutin (funkce pro přepravu vzduchu).

Tento typ čerpadla je běžný v různých průmyslových odvětvích. Mohou být použity samostatně nebo v kombinaci s ostatními. Jednoduchost konstrukce umožňuje jejich použití v nouzových situacích s odstavením vody a také pro hašení požáru. Jsou také oblíbené v klimatizačních a kanalizačních systémech. Mnoho modelů tryskového typu se prodává s různými tryskami.

Pros:

Minus - nízká účinnost (ne více než 30%).

Odstředivá čerpadla

U tohoto typu zařízení je hlavním pracovním prvkem disk, na kterém jsou lopatky upevněny. Mají sklon ve směru opačném ke směru pohybu. Čep je upevněn na hřídeli, který je poháněn elektromotorem. Design může být použit jedno nebo dvě kola. V druhém případě je čepel spojuje dohromady.

Princip činnosti odstředivého čerpadla je založen na skutečnosti, že voda vstupním potrubím vstupuje do pracovní komory. Médium zachycené rotujícími lopatkami se začíná pohybovat spolu s nimi. Odstředivá síla posouvá vodu od středu kola ke stěnám komory, kde vytváří zvýšený tlak. Díky tomu se voda vypouští přes vývod. Vzhledem k tomu, že se voda neustále pohybuje, čerpadla tohoto typu nevytvářejí pulsaci v přívodu vody.

Použití odstředivých čerpadel pro domácí účely umožňuje provádět různé úkoly. Často se používají k extrakci vody ze studny nebo studny.Takto odčerpaná voda může být využita pro zajištění zásobování vodou doma, jakož i pro zalévání lokality. S pomocí odstředivých modelů můžete poskytnout cirkulace teplé vody v topném systému: Vzhledem k tomu, že čerpací odstředivé čerpadlo nepulzuje, nebude v systému žádný vzduch. Různé druhy těchto čerpadel mohou být použity k čerpání vody ze sklepů nebo bazénů, k odstranění výkalů a také jako drenážní stroje.

Je třeba poznamenat, že jednoduchá čerpadla s odstředivým systémem jsou určena pro čistou vodu bez pevných prvků. Různé poddruhy umožňují pracovat se znečištěným prostředím.

Axiální modely

V zařízeních tohoto typu zcela žádná odstředivá sílaa celý proces probíhá přenosem kinetické energie. V pracovní komoře, která má ohyb, jsou lopatky na ose. Nachází se ve směru proudění. Voda prochází komorou, osa zvyšuje rychlost pohybu a tlak. Díky této konstrukci jsou požadavky na jejich výrobu poměrně závažné. Nejčastěji se tato čerpadla používají jako předřadníky a řídicí systémy v lodích, plovoucích docích a podobných zařízeních.

Hlavním úkolem těchto čerpadel - čerpání sladké a slané vody. Používá se pro odvodnění, zásobování a čištění vody. Axiální čerpadla mohou mít velmi kompaktní rozměry a mohou být instalovány do vodovodu.

Spirálová čerpadla

Vírová čerpadla mají podobnou strukturu jako odstředivá čerpadla, pouze v nich je přívod vody prováděn takovým způsobem, že při vstupu do komory se voda pohybuje tangenciálně vzhledem k obvodu a posouvá se do středu kola, ze kterého opět v důsledku pohybu lopatek směřuje na okraj. vývodem. Hlavní rozdíl je v tom, že při jedné otáčce kola s lopatkami (oběžné kolo) cyklus sání a vyhazování vody se vyskytuje mnohokrát.

Tato konstrukce umožňuje zvýšit tlak o 7 krát i při malém množství vody - to je základní rozdíl mezi vířivými čerpadly a odstředivými čerpadly. Kromě odstředivých čerpadel tyto modely netolerují přítomnost pevných inkluzí ve vodě a také nemohou pracovat s viskózními kapalinami. Lze je však použít k čerpání benzínu, různých kapalin obsahujících plyn nebo vzduch a agresivních látek. Minus - nízká účinnost.

Taková čerpadla se používají pro různé účely a oblasti, ale jejich instalace se doporučuje, je-li množství látky, se kterou potřebujete pracovat, malé, ale potřebujete vysoký tlak na výstupu. Ve srovnání s odstředivými modely jsou tato zařízení tišší, menší a levnější.

Klasifikace podle druhu potraviny

Všechna vodní čerpadla mají specifický způsob napájení - od elektřiny nebo na úkor kapalného paliva. V druhém případě jsou nutně vybaveny spalovací motor. Jako kapalné palivo se používá směs benzínu a oleje nebo motorové nafty.

Benzínové modely jsou levnější a běží klidněji. Dieselová zařízení jsou nabíjena motorovou naftou. Cena je dražší, ale palivo je levnější. Navíc jsou hlučnější.

Čerpadla na kapalná paliva jsou jinak označována jako motorové čerpadlo. Jejich hlavní výhodou je snadnost použití a mobilita, to znamená, že můžete použít kdekoli, pokud není elektřina.

Elektrické modely k provozu střídavého proudu. Majitel takového čerpadla se nemusí starat o dostupnost paliva, ale je třeba dbát na to, aby byla vždy k dispozici elektřina, což není vždy výhodné.

Klasifikace kvality tekutin

Různé typy čerpadel ukládají určité požadavky na čistotu vody. Všechna zařízení lze rozdělit do tří typů.

1. Pro čistou vodu. Obsah pevných částic v něm nesmí překročit 150 gramů na metr krychlový.Mezi tyto modely patří i povrchová čerpadla, stejně jako čerpadla studní.
2. Pro mírně znečištěnou vodu. Nerozpustné impregnace od 150 do 200 gramů na metr krychlový. Odvodnění, cirkulace a samonasávací typy. Také některé modely fontány.
3. Pro špinavou vodu. Pevné látky od 200 gramů na metr krychlový. Odvodňovací a povrchové kanalizační modely.

Klasifikace umístění

Všechna čerpadla jsou také rozdělena na ponorná a vnější (běžnější název - povrch). První typ je přímo ve vodě nebo částečně v ní. Modely, které nejsou zcela ponořené, se nazývají polopřípustné.

Stojí za zmínku, že existuje několik typů ponorných čerpadel.

1. Vibrační - zde se práce opírají o elektromagnetické pole a vibrace speciálního mechanismu, takové typy čerpadel vyžadují určitá instalační pravidla. Zejména existují přesně stanovené vzdálenosti od dna.
2. Odstředivé strojekteré byly diskutovány výše.

Všechna ponorná čerpadla mohou mít motor, který je již zabudován do skříně, to znamená, že je pod vodou. V některých modelech je umístěn na povrchu.

Venkovní čerpadlo přímo u nádrže. V tomto případě provádí sací mechanismus svou práci prostřednictvím speciální hadice. Čím více je čerpadlo umístěno od vody, tím silnější by mělo být.

Nejčastěji se povrchová čerpadla používají v venkovských domech a na venkovských místech. Mají vysokou účinnost a malou velikost, což je činí oblíbenými pro použití v každodenním životě. Může být vybavena automatikoukteré je činí zcela autonomními.

Ponorná čerpadla

Ponorná čerpadla jsou mimo jiné rozdělena podle účelu:

• vrt;
• dobře;
• odvodnění;
• fekální

Downhole mají protáhlý tvar a jsou používány pro extrakci vody ze studní. Kompaktní rozměry umožňují spouštět do malých studní s malým průměrem, avšak výroba může být prováděna z velké hloubky. Odlišujte se ve vysoké pracovní síle. Používají se pouze pro vodu s nízkým znečištěním nebo zcela čistou.

Studny slouží k čerpání vody z dolů a studní. Hlavní rozdíl od vrtu - větší velikost a menší hloubka ponoření. Jsou dostatečně silné, mohou pracovat s vodou obsahující bahno, písek nebo jíl. Docela tichý a nevibruje.

Hlavní úkol odvodnění je čerpání kontaminované vody ze sklepů, zákopů, jám a dalších míst. Existují odrůdy s noži pro broušení, stejně jako pro práci s nízko znečištěným prostředím.

Fekální pumpa Nemá žádné významné rozdíly oproti odvodnění, kromě toho, že jsou určeny pro silně znečištěnou vodu s velkými pevnými látkami (o průměru asi 35 mm) a mají nože pro broušení odpadků. Taková čerpadla mohou být jak ponorná, tak vnější.

Povrchová čerpadla

Hlavní rozdíl mezi povrchovými čerpadly je jejich umístění v blízkosti vody. Mohou být rozděleny do několika typů:

• samonasávací;
• automatické;
• čerpací stanice.

Samonasávací čerpadla nejsou tam žádné vyhazovače a vyhazovače. V prvním případě je voda vtažena samotnou konstrukcí, ve druhé vytvořením vakua v komoře. Používají se pro zavlažování, dodávku pitné vody nebo pro domácí potřeby, jakož i pro příjem vody z vodních útvarů na povrchu (řeka, rybník). Voda by měla být čistá nebo s malým znečištěním.

Automatická čerpadla Poskytuje automatiku, která zjednodušuje proces použití. Čerpadlo nemusí následovat. Automatická čerpadla jsou napájena elektřinou. Stroj může být instalován přímo v modelu nebo jako samostatný systém. Hlavním úkolem je optimalizovat používání, jakož i ochrannou funkci.Zařízení například přestane pracovat s ostrým mělkým zásobníkem, zvýšením teploty čerpané látky nebo poklesem napětí v síti.

Čerpací stanice se skládá ze samotného čerpadla, zpětného ventilu, řídicího systému a baterie. Takové zařízení má gumovou žárovku namontovanou uvnitř kovového tělesa. Voda se kolem něj čerpá do hrušky a vzduchu. Speciální senzor reaguje na změny okolního tlaku, ke kterým dochází při naplnění hrušky vodou. Když tlak dosáhne svého maxima, senzor zastaví průtok vody.

Snadné použití těchto jednotek v jednoduchosti a funkčnosti, možnost použití při výpadcích napájení. Mohou být také opatřeny vodou v několika bodech.