Positive fortrængningspumper.

Positive fortrængningspumper, som løfter et givet volumen for hver driftscyklus, kan opdeles i to hovedklasser, nemlig frem- og tilbagegående og roterende pumper. Til frem- og tilbagegående pumper hører stempel-, stempel- og membranpumper; roterende pumper omfatter tandhjuls-, lobe-, skrue-, vinge- og cam-pumper.

Stempelpumpen er den ældste type, der er almindeligt anvendt. Stempel- og stempelpumper består af en cylinder, hvori et stempel eller en stempelkugle bevæger sig frem og tilbage. I stempelpumper bevæger stemplet sig gennem en stationær pakningstætning og skubbes ind i væsken, mens pakningstætningen i stempelpumper bæres på stemplet, der skubber væsken ud af cylinderen. Når stemplet bevæger sig udad, øges det tilgængelige volumen i cylinderen, og væsken trænger ind gennem den ensrettede indløbsventil. Når stemplet bevæger sig indad, mindskes det tilgængelige volumen i cylinderen, væsketrykket stiger, og væsken presses ud gennem udløbsventilen. Pumpehastigheden varierer fra nul på det tidspunkt, hvor stemplet ændrer retning, til et maksimum, når stemplet er ca. halvvejs gennem sit slagtilfælde. Variationen i pumpehastigheden kan reduceres ved at bruge begge sider af stemplet til at pumpe væsken. Pumper af denne type kaldes dobbeltvirkende. Udsving i pumpehastigheden kan reduceres yderligere ved at anvende mere end én cylinder.

Den samlede pumpehastighed for stempelpumper kan varieres ved at ændre enten stempelstangens frem- og tilbagegangshastighed eller stemplens slaglængde. Stemplet kan drives direkte af damp, trykluft eller hydraulikolie eller via en mekanisk forbindelse eller en kurve, der omdanner den roterende bevægelse fra et drivhjul til en frem- og tilbagegående bevægelse af stempelstangen.

Stempel- og stempelpumper er dyre, men de er yderst pålidelige og holdbare. Stempelpumper er kendt for at have kørt uden reparation eller udskiftning i mere end 100 år.

Membranpumpen virker på samme måde som en stempelpumpe, hvor stemplet er erstattet af en pulserende fleksibel membran. Herved overvindes ulempen ved at have stempelpakninger i kontakt med den væske, der pumpes. Som i tilfælde af stempelpumper kommer væsken ind i og ud af pumpen gennem kontraventiler. Membranen kan aktiveres mekanisk af et stempel, der er direkte fastgjort til membranen, eller af en væske som f.eks. komprimeret luft eller olie.

Membranpumper leverer en pulserende produktion af væsker eller gasser eller en blanding af begge dele. De er nyttige til pumpning af væsker, der indeholder faste partikler, og til pumpning af dyre, giftige eller ætsende kemikalier, hvor lækager gennem pakninger ikke kan tolereres.

Membranpumper kan køre tørre i længere tid. Desuden kan pumpehastigheden for de fleste af disse pumper ændres under drift.

Den mest almindelige type tandhjulspumpe er illustreret i figur 1. Et af tandhjulene er drevet, og det andet kører frit. Et delvist vakuum, der skabes ved at de roterende tandhjul ikke er i indgreb, suger væske ind i pumpen. Denne væske overføres derefter til den anden side af pumpen mellem de roterende tandhjulstænder og det faste kabinet. Når de roterende tandhjul griber ind i hinanden, skaber de en stigning i trykket, som tvinger væsken ind i udgangsledningen. En tandhjulspumpe kan udlede væske i begge retninger, afhængigt af tandhjulets rotationsretning.

Figur 1: Udvendig tandhjulspumpe

Encyclopædia Britannica, Inc.

En indvendig tandhjulspumpe er vist i figur 2. Det drevne tandhjul er en rotor med indvendigt skårne tænder, som griber ind i tænderne på et udvendigt skåret tomgangshjul, der er placeret forskudt i forhold til rotoren. Den halvmåneformede del af det faste hus opdeler væskestrømmen mellem det løsdriftsfri tandhjul og rotoren. Tandhjulspumper kan pumpe væsker, der indeholder dampe eller gasser. Da de er afhængige af, at den væske, der pumpes, smører de indre bevægelige dele, er de ikke egnede til at pumpe gasser. De leverer et konstant output med ubetydelige pulsationer ved en given rotorhastighed. Erosion og korrosion fører til en stigning i den mængde væske, der glider tilbage gennem pumpen. Da tandhjulspumper er udsat for tilstopning, er de ikke egnede til pumpning af væsker, der indeholder faste partikler. Da de ikke har brug for kontraventiler, kan de dog bruges til at pumpe meget viskose væsker.

Figur 2: Indvendig tandhjulspumpe

Encyclopædia Britannica, Inc.

Lobepumper ligner udvendige tandhjulspumper, men har rotorer med to, tre eller fire lober i stedet for tandhjul; de to rotorer er begge drevet. Lobepumper har en mere pulserende udgangseffekt end udvendige tandhjulspumper og er mindre udsat for slid. Lobe-kompressorer anvendes også til at pumpe gasser; hver rotor har to lober.

I en skruepumpe roterer en skrue med spiralformet rotor i et fast hus, der er udformet således, at hulrum, der dannes ved indsugningen, bevæger sig mod udløbet, når skruen roterer. Når der dannes et hulrum, skabes der et delvist vakuum, som suger væske ind i pumpen. Denne væske overføres derefter til den anden side af pumpen inde i det fremadskridende hulrum. Det faste hus har en sådan form, at hulrummet lukker sig ved pumpens udløbsende, hvilket skaber en trykforøgelse, der tvinger væsken ind i udløbsledningen.

Skruepumper kan pumpe væsker, der indeholder dampe eller faste partikler. De leverer et stabilt output med ubetydelige pulsationer for en given rotorhastighed. Da skruepumper ikke har brug for ind- og udløbskontrolventiler, kan de anvendes til at pumpe meget tyktflydende væsker. Selv om skruepumper er voluminøse, tunge og dyre, er de robuste, slides langsomt og har en usædvanlig lang levetid.

En glideskivepumpe er illustreret i figur 3. Rotoren er monteret excentrisk. Rektangulære lameller er anbragt med regelmæssige mellemrum rundt om rotorens krumme overflade. Hver vinge kan bevæge sig frit i en slids. Centrifugalkraften fra rotationen skubber lamellerne udad og danner en tætning mod det faste kabinet. Når rotoren roterer, skabes der et delvist vakuum på pumpens sugeside, som suger væske ind. Denne væske overføres derefter til den anden side af pumpen i rummet mellem rotoren og det faste kabinet. På udløbssiden mindskes det tilgængelige volumen, og den deraf følgende trykforøgelse tvinger væsken ind i udløbsledningen; pumpehastigheden kan varieres ved at ændre rotorens excentricitetsgrad. Skivepumper har ikke brug for ind- og udløbskontrolventiler; de kan pumpe væsker, der indeholder dampe eller gasser, men er ikke egnede til at pumpe væsker, der indeholder faste partikler. Vane-kompressorer anvendes til at pumpe gasser.

Figur 3: Vane-pumpe

Encyclopædia Britannica, Inc.

Vane-pumper leverer en konstant ydelse med ubetydelige pulsationer for en given rotorhastighed. De er robuste, og deres let udskiftelige skovle er selvkompenserende for slid. Pumpekapaciteten påvirkes ikke, før fløjene er meget slidte.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.