Čerpadla
Rozdělení:
- Hydrostatická – dopravují přímo pístem, křídlem, mezi zuby, membránou.
- Hydrodynamická – oběžné kolo udělí kapalině rychlost, které se mění na tlak.
Čerpadla hydrostatická
Funkce a použití pístových čerpadel
Čerpadla jsou stroje, které dopravují kapalinu na místo výše položené, nebo zvyšují její tlak.
Účinnost pístových čerpadel je větší než odstředivých. Další výhoda je samonasávací schopnost, necitlivost vůči tlakovým změnám a možnost použití pro čerpání kapalin o větší viskozitě. Pístová čerpadla se používají pro menší objemové průtoky průtoky, ale pro vysoké tlaky (15 až 50 MPa). Nevýhodou jsou větší rozměry než u odstředivých čerpadel a větší udržovací náklady.
Pístová čerpadla
Jednočinná čerpadla
válec, píst, sací a výtlačný ventil, vzdušník
Činnost – píst jde z dolní úvratě do horní úvratě, zvětšením prostoru vzniká podtlak, sací ventil je otevřen, výtlačný ventil je uzavřen, kapalina je nasávána. – (výtlak opačně).
Vzdušník
na výtlačném potrubí při sání zajišťuje plynulí proud vody ve výtlačném potrubí.
Dvojčinná čerpadla
píst, sací a výtlačný ventil, před pístem z horní úvratě do dolní úvratě sání, za pístem výtlak a opačně.
Diferenciální pístové čerpadlo.
Nasává jako čerpadlo jednočinné, ale vytlačuje při obou zdvizích. Část kapaliny nasáté při sacím zdvihu se při druhém zdvihu vytlačuje, zbytek přetéká na druhou stranu pístu a vytlačuje se při sacím zdvihu.
Síla působící na píst je při obou zdvizích přibližně stejná ( poloviční než u jednočinného čerpadla). Proto může mít diferenciální čerpadlo pro stejný průtok menší rozměry než jednočinné. Je jednodušší než dvojčinné, přesto se mu vyrovná stejnoměrnosti dodávané kapaliny. Objemový průtok je stejný jako u jednočinného čerpadla.
Zdvižná čerpadla se používají při čerpání vody z hlubokých studní. Podle konstrukce jsou jednočinná a diferenciální. Ve válci čerpadla se pohybuje píst, ve kterém je umístěn výtlačný ventil. Při pohybu pístu dolů se tento ventil otevře a voda se přetlačuje nad píst. Při pohybu pístu nahoru se výtlačný ventil zavře a píst horní plochou vytlačuje (zdvihá) a spodní plochou saje. Objemový průtok je stejný jako u jednočinného čerpadla.
Sací koš – zadržuje hrubé nečistoty rozptýlené ve vodě. Jeho čistá průtoková plocha má být alespoň 3 až 5 krát větší než průřez sacího potrubí, aby měl malý odpor. Zpětný ventil v sacím koši umožňuje naplnění sacího potrubí kapalinou před spuštěním čerpadla.
Membránové čerpadlo
Čerpaná kapalina nepřichází do styku s ucpávkami, těsněním ani pohyblivými částmi čerpadel a mohou tedy dopravovat chemicky aktivní látky i znečistěné kapaliny. Rozdělují se na čerpadla bez pístu a s pístem. Jednoduché membránové čerpadlo bez pístu se používá jako palivové čerpadlo u spalovacích motorů.
- sání
- sací ventil
- membrána
- výtlačný ventil
- výtlak
- ovládací páka ventilu
činnost – dle polohy páky ovládáme vačkovou hřídel, dochází průhyb membrány dolů (zvětšení prostoru- sání), nebo nahoru, (zmenšení prostoru- výtlak).
Zubové čerpadlo
Rotační zubová čerpadla. Patří k nejrozšířenějším čerpadlům s konstantním průtokem. Jsou konstrukčně a technologicky nejjednodušší, provozně nejspolehlivější a nenáročné na údržbu.
Zubové čerpadlo se skládá obvykle z páru ozubených kol, která jsou v záběru a jsou uložena s malou vůli v tělese. Čerpaný olej je unášen v zubových mezerách ozubených kol. Rovnoměrnost průtoku závisí na počtu zubů; čím více tím je rovnoměrnější. Proto musí být zubů nejméně 20.
Činnost – v sacím hrdle vycházejí zuby ze záběru, tím se vytváří podtlak a kapalina je nasávána mezi zuby, které nesou kapalinu podél stěn skříně zubového čerpadla k výtlačnému potrubí, kde zuby přicházejí do záběru, tím se vytváří přetlak a kapalina je vytlačována
Křídlová čerpadla
Přepravují kapalinu kývavým pohybem křídla s klapkami.
Rotační vřetenová (rotační šroubová) čerpadla jsou zvláštní druh zubových čerpadel, nedají se regulovat a jsou bez ventilů. Proti zubovým mají tyto výhody:
- rovnoměrný průtok bez pulsací
- tichý chod
- vyšší provozní tlaky – až 20 MPa
- větší objemový průtok – 0,05 m3´s-1
Nevýhodou je nutná přesná výroba – brání jejich širšímu uplatnění..