Pozitivní objemová čerpadla, která při každém pracovním cyklu zvednou daný objem, lze rozdělit do dvou hlavních tříd, pístová a rotační. Mezi pístová čerpadla patří pístová, pístová a membránová čerpadla; mezi rotační čerpadla patří zubová, lamelová, šroubová, lamelová a vačková čerpadla.
Pístová čerpadla jsou nejstarším běžně používaným typem. Pístová a plunžrová čerpadla se skládají z válce, ve kterém se pohybuje píst nebo plunžr tam a zpět. U pístových čerpadel se píst pohybuje přes stacionární těsnění a je tlačen do kapaliny, zatímco u pístových čerpadel je těsnění neseno na pístu, který vytlačuje kapalinu z válce. Jak se píst pohybuje směrem ven, objem dostupný ve válci se zvětšuje a kapalina vstupuje přes jednosměrný vstupní ventil. Při pohybu pístu dovnitř se objem dostupný ve válci zmenšuje, tlak kapaliny se zvyšuje a kapalina je vytlačována ven přes výstupní ventil. Rychlost čerpání se mění od nuly v okamžiku, kdy píst změní směr, až po maximum, když je píst přibližně v polovině svého zdvihu. Kolísání čerpací rychlosti lze snížit použitím obou stran pístu k čerpání kapaliny. Čerpadla tohoto typu se nazývají dvojčinná. Kolísání čerpací rychlosti lze dále snížit použitím více než jednoho válce.
Celkovou čerpací rychlost pístových čerpadel lze měnit buď změnou rychlosti pohybu pístnice, nebo délky zdvihu pístu. Píst může být poháněn přímo párou, stlačeným vzduchem nebo hydraulickým olejem nebo prostřednictvím mechanické vazby nebo vačky, která transformuje rotační pohyb hnacího kola na vratný pohyb pístní tyče.
Pístová a plunžrová čerpadla jsou drahá, ale jsou velmi spolehlivá a odolná. Je známo, že pístová čerpadla pracují bez opravy nebo výměny více než 100 let.
Působení membránového čerpadla je podobné jako u pístového čerpadla, ve kterém je píst nahrazen pulzující pružnou membránou. Tím je překonána nevýhoda, že těsnění pístu je v kontaktu s čerpanou kapalinou. Stejně jako u pístových čerpadel kapalina vstupuje do čerpadla a vystupuje z něj přes zpětné ventily. Membrána může být poháněna mechanicky pístem přímo připojeným k membráně nebo kapalinou, například stlačeným vzduchem nebo olejem.
Membránová čerpadla dodávají pulzující výstup kapalin nebo plynů nebo směsi obou. Jsou užitečná pro čerpání kapalin, které obsahují pevné částice, a pro čerpání drahých, toxických nebo korozivních chemikálií, kde nelze tolerovat netěsnosti přes těsnění.
Membránová čerpadla lze provozovat delší dobu na sucho. Kromě toho lze u většiny těchto čerpadel měnit čerpací rychlost během provozu.
Nejběžnější typ zubového čerpadla je znázorněn na obrázku 1. Jedno z ozubených kol je poháněno a druhé běží volně. Částečný podtlak, který vzniká rozpojením rotujících ozubených kol, nasává kapalinu do čerpadla. Tato kapalina je pak přečerpávána na druhou stranu čerpadla mezi zuby rotujícího ozubeného kola a pevnou skříní. Jak se rotující ozubená kola spojují, vytvářejí nárůst tlaku, který vytlačuje kapalinu do výstupního potrubí. Zubové čerpadlo může vypouštět kapalinu oběma směry v závislosti na směru otáčení ozubených kol.
Encyclopædia Britannica, Inc.
Vnitřní zubové čerpadlo je znázorněno na obrázku 2. Obrázek 3: Vnější zubové čerpadlo. Hnacím ozubeným kolem je rotor s vnitřně vybroušenými zuby, které zapadají do zubů vně vybroušeného volnoběžného kola, posazeného mimo střed rotoru. Půlkruhová část pevné skříně rozděluje tok kapaliny mezi volnoběžku a rotor. Zubová čerpadla mohou čerpat kapaliny obsahující páry nebo plyny. Protože jejich mazání vnitřních pohyblivých částí závisí na čerpané kapalině, nejsou vhodná pro čerpání plynů. Při daných otáčkách rotoru poskytují konstantní výkon se zanedbatelnými pulzacemi. Eroze a koroze vedou ke zvýšení množství kapaliny prokluzující zpět čerpadlem. Protože zubová čerpadla podléhají ucpávání, nejsou vhodná pro čerpání kapalin obsahujících pevné částice. Protože však nepotřebují zpětné ventily, lze je použít k čerpání velmi viskózních kapalin.
Encyclopædia Britannica, Inc.
Zubová čerpadla se podobají vnějším zubovým čerpadlům, ale místo ozubených kol mají rotory se dvěma, třemi nebo čtyřmi laloky; oba rotory jsou poháněny. Laloková čerpadla mají více pulzující výkon než vnější zubová čerpadla a méně podléhají opotřebení. Lalokové kompresory se používají také k čerpání plynů; každý rotor má dva laloky.
Ve šroubovém čerpadle se šroubovitý rotor otáčí v pevné skříni, která je tvarována tak, že dutiny vytvořené na sání se při otáčení šroubu pohybují směrem k výtlaku. Při vzniku dutiny vzniká částečný podtlak, který nasává kapalinu do čerpadla. Tato kapalina je pak přečerpávána na druhou stranu čerpadla uvnitř postupující dutiny. Tvar pevného pouzdra je takový, že na výtlačném konci čerpadla se dutina uzavře, čímž vznikne zvýšení tlaku, který vytlačí kapalinu do výtlačného potrubí.
Šroubová čerpadla mohou čerpat kapaliny obsahující páry nebo pevné částice. Při daných otáčkách rotoru poskytují stálý výkon se zanedbatelnými pulzacemi. Protože šroubová čerpadla nepotřebují vstupní a výstupní zpětné ventily, lze je použít k čerpání velmi viskózních kapalin. Přestože jsou šroubová čerpadla objemná, těžká a drahá, jsou robustní, pomalu se opotřebovávají a mají mimořádně dlouhou životnost.
Posuvné lamelové čerpadlo je znázorněno na obrázku 3. Rotor je namontován mimo střed. Obdélníkové lopatky jsou umístěny v pravidelných intervalech kolem zakřiveného povrchu rotoru. Každá lopatka se může volně pohybovat v drážce. Odstředivá síla způsobená otáčením vymršťuje lopatky směrem ven a vytváří tak těsnění proti pevné skříni. Při otáčení rotoru vzniká na sací straně čerpadla částečný podtlak, který nasává kapalinu. Tato kapalina je pak přečerpávána na druhou stranu čerpadla v prostoru mezi rotorem a pevným pláštěm. Na výtlačné straně se dostupný objem zmenšuje a výsledné zvýšení tlaku vytlačuje kapalinu do výtlačného potrubí; rychlost čerpání lze měnit změnou stupně excentricity rotoru. Lopatková čerpadla nepotřebují vstupní a výstupní zpětné ventily; mohou čerpat kapaliny obsahující páry nebo plyny, ale nejsou vhodná pro čerpání kapalin obsahujících pevné částice. Lopatkové kompresory se používají k čerpání plynů.
Encyclopædia Britannica, Inc.
Lopatková čerpadla poskytují při daných otáčkách rotoru konstantní výkon se zanedbatelným pulzováním. Jsou robustní a jejich snadno vyměnitelné lopatky samy kompenzují opotřebení. Čerpací výkon je ovlivněn až při silném opotřebení lopatek.
.