Positieve verdringerpompen.

Positieve verdringerpompen, die bij elke werkingscyclus een bepaald volume opheffen, kunnen in twee hoofdklassen worden onderverdeeld: zuigerpompen en roterende pompen. Reciprocerende pompen omvatten zuiger-, plunjer-, en membraantypes; roterende pompen omvatten tandwiel-, kwab-, schroef-, schoepen-, en nokkenpompen.

De plunjerpomp is het oudste type dat algemeen wordt gebruikt. Zuiger- en plunjerpompen bestaan uit een cilinder waarin een zuiger of plunjer heen en weer beweegt. Bij plunjerpompen beweegt de plunjer door een stationair gepakte afdichting en wordt in de vloeistof geduwd, terwijl bij plunjerpompen de gepakte afdichting wordt gedragen door de zuiger die de vloeistof uit de cilinder duwt. Als de zuiger naar buiten beweegt, neemt het beschikbare volume in de cilinder toe en komt de vloeistof binnen via de eenrichtingsinlaatklep. Als de zuiger naar binnen beweegt, neemt het beschikbare volume in de cilinder af, neemt de druk van de vloeistof toe en wordt de vloeistof door de uitlaatklep naar buiten gedrukt. De pompsnelheid varieert van nul op het punt waar de zuiger van richting verandert tot een maximum wanneer de zuiger ongeveer halverwege zijn slag is. De variatie in de pompsnelheid kan worden verminderd door beide zijden van de zuiger te gebruiken om vloeistof te pompen. Pompen van dit type worden dubbelwerkend genoemd. De schommelingen in de pompsnelheid kunnen verder worden verminderd door meer dan één cilinder te gebruiken.

De totale pompsnelheid van zuigerpompen kan worden gevarieerd door hetzij de snelheid van de zuigerstang, hetzij de slaglengte van de zuiger te veranderen. De zuiger kan rechtstreeks door stoom, samengeperste lucht, of hydraulische olie of door een mechanische verbinding of nok worden aangedreven die de roterende beweging van een aandrijvingswiel in een heen-en-weergaande beweging van de zuigerstang omzet.

Zuiger- en plunjerpompen zijn duur, maar zij zijn uiterst betrouwbaar en duurzaam. Van zuigerpompen is bekend dat ze al meer dan 100 jaar zonder reparatie of vervanging draaien.

De werking van een membraanpomp is vergelijkbaar met die van een zuigerpomp, waarbij de zuiger is vervangen door een pulserend flexibel membraan. Hierdoor wordt het nadeel ondervangen dat de zuigerpakkingen in contact komen met de te verpompen vloeistof. Net als bij zuigerpompen gaat de vloeistof de pomp in en uit via terugslagkleppen. Het membraan kan mechanisch worden aangedreven door een zuiger die rechtstreeks aan het membraan is bevestigd of door een vloeistof zoals perslucht of olie.

Membraanpompen leveren een pulserende output van vloeistoffen of gassen of een mengsel van beide. Zij zijn nuttig voor het pompen van vloeistoffen die vaste deeltjes bevatten en voor het pompen van dure, giftige, of corrosieve chemische producten waar de lekken door verpakking niet kunnen worden getolereerd.

Diaphragmepompen kunnen voor een uitgebreide periode droog worden gelopen. Bovendien kan de pompsnelheid van de meeste van dergelijke pompen tijdens bedrijf worden gewijzigd.

Het meest voorkomende type tandwielpomp wordt geïllustreerd in figuur 1. Een van de tandwielen wordt aangedreven en de andere loopt vrij. Een gedeeltelijk vacuüm, ontstaan door het ontkoppelen van de roterende tandwielen, zuigt vloeistof in de pomp. Deze vloeistof wordt vervolgens naar de andere kant van de pomp overgebracht tussen de roterende tandwieltanden en de vaste behuizing. Doordat de roterende tandwielen in elkaar grijpen, ontstaat een drukverhoging die de vloeistof naar de uitlaat dwingt. Een tandwielpomp kan vloeistof in beide richtingen verpompen, afhankelijk van de draairichting van het tandwiel.

Een inwendige tandwielpomp is afgebeeld in figuur 2. Het aangedreven tandwiel is een rotor met inwendig gesneden tanden, die in elkaar grijpen met de tanden van een uitwendig gesneden rondsel, dat uit het midden van de rotor is geplaatst. Het halvemaanvormige deel van de vaste behuizing verdeelt de vloeistofstroom tussen het rondslingerende tandwiel en de rotor. Tandwielpompen kunnen vloeistoffen verpompen die dampen of gassen bevatten. Aangezien zij afhankelijk zijn van de verpompte vloeistof voor de smering van de inwendige bewegende delen, zijn zij niet geschikt voor het pompen van gassen. Zij leveren een constante opbrengst met verwaarloosbare pulsaties bij een gegeven rotortoerental. Erosie en corrosie leiden tot een toename van de hoeveelheid vloeistof die door de pomp terugsijpelt. Aangezien tandradpompen aan verstopping onderhevig zijn, zijn zij niet geschikt voor het verpompen van vloeistoffen die vaste deeltjes bevatten. Omdat ze echter geen terugslagkleppen nodig hebben, kunnen ze worden gebruikt om zeer viskeuze vloeistoffen te verpompen.

Lobbenpompen lijken op uitwendige tandwielpompen, maar hebben rotoren met twee, drie of vier lobben in plaats van tandwielen; de twee rotoren worden beide aangedreven. Lobe-pompen hebben een meer pulserende output dan externe tandwielpompen en zijn minder onderhevig aan slijtage. Lobbencompressoren worden ook gebruikt voor het pompen van gassen; elke rotor heeft twee lobben.

In een schroefpomp draait een spiraalvormige schroefrotor in een vast omhulsel dat zo is gevormd dat holten die bij de inlaat worden gevormd, zich in de richting van de uitlaat bewegen wanneer de schroef draait. Wanneer zich een holte vormt, wordt een gedeeltelijk vacuüm gecreëerd, waardoor vloeistof in de pomp wordt gezogen. Deze vloeistof wordt dan overgebracht naar de andere kant van de pomp in de voortschrijdende holte. De vorm van het vaste pomphuis is zodanig dat aan de uitlaatzijde van de pomp de holte zich sluit, waardoor een drukverhoging ontstaat die de vloeistof in de uitlaatleiding dwingt.

Schroefpompen kunnen vloeistoffen verpompen die dampen of vaste deeltjes bevatten. Zij leveren een gestage opbrengst met verwaarloosbare pulsaties voor een gegeven rotorsnelheid. Aangezien schroefpompen geen inlaat- en uitlaatterugslagkleppen nodig hebben, kunnen zij worden gebruikt om zeer viskeuze vloeistoffen te verpompen. Hoewel schroefpompen omvangrijk, zwaar en duur zijn, zijn ze robuust, slijten ze langzaam en hebben ze een uitzonderlijk lange levensduur.

Een schottenpomp is afgebeeld in figuur 3. De rotor is uit het midden gemonteerd. Rechthoekige schoepen zijn op regelmatige afstanden rond het gebogen oppervlak van de rotor geplaatst. Elke schoep kan vrij bewegen in een gleuf. De centrifugale kracht van de rotatie werpt de schoepen naar buiten om een afdichting te vormen tegen het vaste omhulsel. Terwijl de rotor draait, wordt aan de zuigzijde van de pomp een gedeeltelijk vacuüm gecreëerd, waardoor vloeistof wordt aangezogen. Deze vloeistof wordt vervolgens overgebracht naar de andere kant van de pomp in de ruimte tussen de rotor en het vaste omhulsel. Aan de drukzijde wordt het beschikbare volume verminderd, en de resulterende drukstijging dwingt de vloeistof in de uitlaatleiding; de pompsnelheid kan worden gevarieerd door de excentriciteitsgraad van de rotor te veranderen. Schoepenpompen hebben geen inlaat- en uitlaatterugslagkleppen nodig; zij kunnen vloeistoffen met dampen of gassen verpompen, maar zijn niet geschikt voor het verpompen van vloeistoffen met vaste deeltjes. Schoepencompressoren worden gebruikt voor het pompen van gassen.

Vaanpompen leveren een constante opbrengst met verwaarloosbare pulsaties bij een gegeven rotorsnelheid. Ze zijn robuust en hun schoepen, die gemakkelijk kunnen worden vervangen, zijn zelfcompenserend bij slijtage. De pompcapaciteit wordt pas nadelig beïnvloed wanneer de schoepen ernstig versleten zijn.