Princip činnosti
Objemové čerpadlo uvádí kapalinu do pohybu tím, že zachytí pevné množství kapaliny a vytlačí (vytlačí) tento zachycený objem do výtlačného potrubí nebo výtlačného systému.
Některá objemová čerpadla používají rozšiřující se dutinu na sací straně a zmenšující se dutinu na výtlačné straně. Kapalina proudí do čerpadla, když se dutina na sací straně rozšiřuje, a kapalina vytéká z výtlaku, když dutina klesá. Objem zůstává konstantní během každého pracovního cyklu čerpadla.
Pozitivní výtlačná čerpadla nepoužívají oběžná kola, ale spoléhají se na rotující nebo pístové části, které přímo tlačí kapalinu v uzavřené dutině, dokud se nevytvoří dostatečný tlak pro přesun kapaliny do výtlačného systému. Čerpadlo nespoléhá na zvyšování rychlosti kapaliny, jak to dělá odstředivé čerpadlo pohybem kapaliny přes oběžné kolo. V důsledku toho je rychlost kapaliny uvnitř objemového čerpadla mnohem nižší než u odstředivého čerpadla. To je často žádoucí vlastnost pro určité aplikace, například při potřebě čerpat médium obsahující křehké pevné částice.
Charakteristika čerpadla
Pozitivní objemová čerpadla mohou na rozdíl od centrifugálních nebo roto-dynamických čerpadel teoreticky vytvářet stejný průtok při daných otáčkách (RPM) bez ohledu na výtlačný tlak. Proto lze objemová čerpadla považovat za zařízení s konstantním průtokem. Mírný nárůst vnitřní netěsnosti s rostoucím tlakem však může zabránit dosažení skutečně konstantního průtoku.
Při použití nesmí objemové čerpadlo pracovat proti uzavřenému ventilu na výtlačné straně čerpadla, protože nemá uzavírací hlavu jako odstředivé čerpadlo. Pokud čerpadlo pracuje proti uzavřenému výtlačnému ventilu, bude nadále produkovat průtok a tlak ve výtlačném potrubí se bude zvyšovat, až může dojít buď k prasknutí potrubí, nebo k vážnému poškození čerpadla, případně k obojímu.
Aby se tomu zabránilo, je proto často nutný pojistný nebo pojistný ventil na výtlačné straně objemového čerpadla. Tento pojistný ventil může být umístěn buď uvnitř, nebo vně čerpadla. Výrobce čerpadla má obvykle možnost dodat vnitřní přetlakový nebo pojistný ventil. Interní ventil se obvykle používá pouze jako bezpečnostní opatření, ale externí pojistný ventil ve výtlačném potrubí se zpětným vedením zpět do sacího potrubí nebo přívodní nádrže zajistí zvýšenou bezpečnost.
Typická specifikace objemových čerpadel
Obvykle jsou k dispozici objemová čerpadla s výkonem v souladu s následujícími rozsahy:
- Průtoky v rozmezí 0.4 až 55 000 l/min
- Celkový převýšení (tlak) se pohybuje v rozmezí od 0,7 do 6800 Bar
- Výkon se pohybuje v rozmezí od 0,5 do 4900 hp
- Mezní hodnoty viskozity se liší podle typu čerpadla.
Různé typy objemových čerpadel
Na trhu jsou různé typy objemových čerpadel a často se dělí podle mechanismu, který se používá k pohybu kapaliny. Například;
Rotační čerpadla s pozitivním výtlakem
Mezi ně patří zubová, šroubová, lamelová, peristaltická, lamelová a s progresivní dutinou a všechna používají rotující části k pohybu kapaliny do komory čerpadla a z ní. Některá rotační čerpadla, jako jsou zubová čerpadla, musí mít velmi malou vůli mezi rotujícími prvky a stěnami komory a mezi rotujícími částmi, což znamená, že je obecně nelze použít k čerpání velkých pevných látek nebo abrazivních kapalin, které by mohly způsobit opotřebení součástí. Jiné typy, jako jsou laloková čerpadla a čerpadla s progresivní dutinou, jsou určeny k přečerpávání kapalin obsahujících pevné látky.
Reciprokační čerpadla s kladným výtlakem
Včetně pístových, membránových, hydraulických a mnoha dalších – používají opakovaný vratný mechanismus k roztahování a smršťování komory v pravidelných intervalech. Pístová čerpadla obsahují jednu nebo více sad zpětných ventilů na vstupu a výstupu čerpadla, které pomáhají vést kapalinu čerpadlem a zabraňují zpětnému toku.
Lineární typ s pozitivním výtlakem
Řetězové čerpadlo je typ vodního čerpadla, ve kterém je několik kruhových disků umístěno na nekonečném řetězu. Jedna část řetězu se ponoří do vody a řetěz prochází trubkou, která je o něco větší než průměr disků. Jak je řetěz vtahován do trubky, voda se zachycuje mezi disky a je zvedána a vypouštěna nahoře.
Membránová čerpadla s kladným výtlakem
Membránové čerpadlo je zvláštní typ objemového čerpadla, které využívá vratného pohybu ohýbací membrány k pohybu kapaliny do čerpací komory a z ní.
Ohýbací membrána vytváří na vstupu do komory podtlak, který nasává kapalinu do komory. Když se membrána pohybuje v opačném směru, způsobuje zmenšení objemu čerpací komory a vytlačuje kapalinu výtlačným otvorem čerpadla ven.
Membránová čerpadla používají na vstupu a výstupu z čerpací komory zpětné ventily, které zajišťují, že kapalina proudí jedním směrem a druhým směrem ven bez zpětného úniku.
Primární výhody objemových čerpadel
- Všeobecně jsou objemová čerpadla ideální pro aplikace, kde je zapotřebí konstantní průtok.
- Vytvářejí střední až vysoký tlak a jsou často vynikajícím způsobem čerpání olejů a jiných viskózních kapalin.
- Objemová čerpadla jsou také velmi užitečná pro aplikace vyžadující kombinaci malého průtoku a vysokého tlaku. Například pro přečerpávání kapalin obsahujících suspendované nebo křehké pevné částice.
Tak to je přehled čerpadel s pozitivním výtlakem. Chcete k tomu něco dodat? Nějaké výhody nebo nevýhody při použití?
Nebo je něco, o čem jsme se nezmínili a co byste chtěli vědět?
.