Pozitív kiszorítású szivattyúk.

A pozitív kiszorítású szivattyúk, amelyek minden egyes működési ciklusban egy adott térfogatot emelnek fel, két fő osztályba sorolhatók: dugattyús és forgó szivattyúk. A dugattyús szivattyúk közé tartoznak a dugattyús, a dugattyús és a membránszivattyúk; a forgó szivattyúk közé tartoznak a fogaskerekes, a forgódugattyús, a csavaros, a lapátos és a bütykös szivattyúk.

A dugattyús szivattyú a legrégebbi, általánosan használt típus. A dugattyús és dugattyús szivattyúk egy hengerből állnak, amelyben egy dugattyú vagy dugattyú mozog előre-hátra. A dugattyús szivattyúkban a dugattyú egy helyhez kötött tömített tömítésen keresztül mozog, és a folyadékba nyomódik, míg a dugattyús szivattyúkban a tömített tömítést a dugattyú hordozza, amely a folyadékot a hengerből kinyomja. Ahogy a dugattyú kifelé mozog, a hengerben rendelkezésre álló térfogat megnő, és a folyadék az egyirányú bemeneti szelepen keresztül jut be. Ahogy a dugattyú befelé mozog, a hengerben rendelkezésre álló térfogat csökken, a folyadék nyomása nő, és a folyadék a kimeneti szelepen keresztül kiszorul. A szivattyúzási sebesség a dugattyú irányváltásánál lévő nullától a maximális értékig változik, amikor a dugattyú körülbelül a löket felénél jár. A szivattyúzási sebesség változása csökkenthető, ha a dugattyú mindkét oldalát használjuk a folyadék szivattyúzására. Az ilyen típusú szivattyúkat kettős működésűnek nevezzük. A szivattyúzási sebesség ingadozása tovább csökkenthető egynél több henger alkalmazásával.

A dugattyús szivattyúk teljes szivattyúzási sebessége változtatható a dugattyúrúd oda-vissza mozgási sebességének vagy a dugattyú lökethosszának változtatásával. A dugattyú meghajtása történhet közvetlenül gőzzel, sűrített levegővel vagy hidraulikaolajjal, vagy egy mechanikus összeköttetésen vagy bütykösön keresztül, amely a meghajtó kerék forgó mozgását a dugattyúrúd oda-vissza mozgására alakítja át.

A dugattyús és dugattyús szivattyúk drágák, de rendkívül megbízhatóak és tartósak. A dugattyús szivattyúkról ismert, hogy több mint 100 éve működnek javítás vagy csere nélkül.

A membránszivattyú működése hasonló a dugattyús szivattyúéhoz, amelyben a dugattyút egy lüktető rugalmas membrán helyettesíti. Ez kiküszöböli azt a hátrányt, hogy a dugattyútömítés érintkezik a szivattyúzott folyadékkal. A dugattyús szivattyúkhoz hasonlóan a folyadék visszacsapószelepeken keresztül lép be és lép ki a szivattyúból. A membrán mechanikusan működtethető a membránhoz közvetlenül csatlakoztatott dugattyúval vagy folyadékkal, például sűrített levegővel vagy olajjal.

A membránszivattyúk folyadékot vagy gázt, illetve ezek keverékét pulzáló módon juttatják ki. Hasznosak szilárd részecskéket tartalmazó folyadékok szivattyúzására, valamint drága, mérgező vagy maró hatású vegyi anyagok szivattyúzására, ahol a tömítésen keresztül történő szivárgás nem tolerálható.

A membránszivattyúk hosszabb ideig szárazon is üzemeltethetők. Ezenkívül a legtöbb ilyen szivattyú szivattyúzási sebessége működés közben is változtatható.

A fogaskerekes szivattyúk leggyakoribb típusát az 1. ábra szemlélteti. Az egyik fogaskerék meghajtott, a másik szabadon jár. A forgó fogaskerekek kibillentésével létrejövő részleges vákuum folyadékot szív a szivattyúba. Ez a folyadék ezután a forgó fogaskerék fogai és a rögzített burkolat között a szivattyú másik oldalára kerül. Ahogy a forgó fogaskerekek összeérnek, nyomásnövekedést hoznak létre, amely a folyadékot a kivezető vezetékbe kényszeríti. A fogaskerékszivattyú a fogaskerekek forgási irányától függően mindkét irányban képes a folyadékot kiüríteni.

1. ábra: Külső fogaskerékszivattyú

Encyclopædia Britannica, Inc.

A 2. ábrán egy belső fogaskerékszivattyú látható. A meghajtott fogaskerék egy belső vágású fogakkal ellátott rotor, amely egy külső vágású, a rotorhoz képest középponton kívül elhelyezett üres fogaskerék fogaiba illeszkedik. A rögzített burkolat félhold alakú része osztja meg a folyadékáramlást az üresjáró fogaskerék és a rotor között. A fogaskerékszivattyúk gőzöket vagy gázokat tartalmazó folyadékokat is szivattyúzhatnak. Mivel a szivattyúzott folyadéktól függ a belső mozgó alkatrészek kenése, gázok szivattyúzására nem alkalmasak. Egy adott rotorfordulatszám mellett állandó teljesítményt nyújtanak, elhanyagolható pulzálással. Az erózió és a korrózió a szivattyún visszacsúszó folyadék mennyiségének növekedéséhez vezet. Mivel a fogaskerékszivattyúk eltömődhetnek, nem alkalmasak szilárd részecskéket tartalmazó folyadékok szivattyúzására. Mivel azonban nincs szükségük visszacsapószelepekre, nagyon viszkózus folyadékok szivattyúzására is használhatók.

2. ábra: Belső fogaskerekes szivattyú

Encyclopædia Britannica, Inc.

A forgókaros szivattyúk hasonlítanak a külső fogaskerekes szivattyúkra, de a fogaskerekek helyett két, három vagy négy forgókaros rotorral rendelkeznek; a két forgókar mindkettőt hajtja. A forgókaros szivattyúk kimeneti teljesítménye pulzálóbb, mint a külső fogaskerekes szivattyúké, és kevésbé kopnak. A forgókaros kompresszorokat gázok szivattyúzására is használják; mindegyik rotornak két forgókarja van.

A csavarszivattyúban egy spirális csavarrotor forog egy rögzített házban, amelyet úgy alakítottak ki, hogy a csavar forgása során a szívócsőnél kialakult üregek a nyomócső felé mozognak. Ahogy egy üreg kialakul, részleges vákuum jön létre, amely folyadékot szív a szivattyúba. Ez a folyadék ezután a szivattyú másik oldalára kerül a haladó üregben. A rögzített burkolat alakja olyan, hogy a szivattyú kiömlő végén az üreg bezárul, és nyomásnövekedést hoz létre, amely a folyadékot a kivezető vezetékbe kényszeríti.

A csigás szivattyúk gőzöket vagy szilárd részecskéket tartalmazó folyadékokat szivattyúzhatnak. Adott rotorfordulatszám mellett egyenletes kimeneti teljesítményt nyújtanak, elhanyagolható pulzálással. Mivel a csigaszivattyúknak nincs szükségük be- és kimeneti visszacsapó szelepekre, nagyon viszkózus folyadékok szivattyúzására is használhatók. Bár a csigaszivattyúk terjedelmesek, nehezek és drágák, robusztusak, lassan kopnak és kivételesen hosszú élettartamúak.

A csúszó lapátos szivattyút a 3. ábra szemlélteti. A rotor középponton kívül van felszerelve. A négyszögletes lapátok szabályos időközönként helyezkednek el a rotor ívelt felületén. Minden lapát szabadon mozog egy résben. A forgásból származó centrifugális erő kifelé dobja a lapátokat, hogy tömítést képezzenek a rögzített burkolat ellen. Ahogy a rotor forog, a szivattyú szívóoldalán részleges vákuum jön létre, amely folyadékot szív be. Ez a folyadék ezután a rotor és a rögzített burkolat közötti térben a szivattyú másik oldalára kerül. A nyomóoldalon a rendelkezésre álló térfogat csökken, és az ebből eredő nyomásnövekedés a folyadékot a kivezető vezetékbe kényszeríti; a szivattyúzási sebesség a rotor excentricitási fokának változtatásával változtatható. A lapátkerékszivattyúknak nincs szükségük be- és kimeneti visszacsapó szelepekre; gőzöket vagy gázokat tartalmazó folyadékok szivattyúzására alkalmasak, de nem alkalmasak szilárd részecskéket tartalmazó folyadékok szivattyúzására. A lamellás kompresszorokat gázok szivattyúzására használják.

3. ábra: Lamellás szivattyú

Encyclopædia Britannica, Inc.

A lamellás szivattyúk adott rotorfordulatszám mellett állandó teljesítményt biztosítanak, elhanyagolható pulzációkkal. Robusztusak, és könnyen cserélhető lapátjaik önkompenzálják a kopást. A szivattyúteljesítményt nem befolyásolják, amíg a lapátok erősen el nem kopnak.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.