Pompele volumetrice.

Pompele volumetrice, care ridică un anumit volum pentru fiecare ciclu de funcționare, pot fi împărțite în două clase principale, cu piston și rotative. Pompele cu piston alternativ includ tipurile cu piston, cu piston plonjor și cu diafragmă; pompele rotative includ pompele cu roți dințate, cu lobi, cu șurub, cu palete și cu came.

Pompa cu piston plonjor este cel mai vechi tip utilizat în mod obișnuit. Pompele cu piston și cu piston plonjor constau dintr-un cilindru în care un piston sau un piston plonjor se mișcă înainte și înapoi. La pompele cu piston plonjorul se deplasează printr-o garnitură de etanșare staționară și este împins în fluid, în timp ce la pompele cu piston garnitura de etanșare este purtată de pistonul care împinge fluidul în afara cilindrului. Pe măsură ce pistonul se deplasează spre exterior, volumul disponibil în cilindru crește, iar fluidul intră prin supapa de admisie unidirecțională. Pe măsură ce pistonul se deplasează spre interior, volumul disponibil în cilindru scade, presiunea fluidului crește, iar fluidul este forțat să iasă prin supapa de ieșire. Rata de pompare variază de la zero în punctul în care pistonul își schimbă direcția la un maxim când pistonul se află aproximativ la jumătatea cursei sale. Variația ratei de pompare poate fi redusă prin utilizarea ambelor părți ale pistonului pentru a pompa fluidul. Pompele de acest tip se numesc pompe cu acțiune dublă. Fluctuațiile debitului de pompare pot fi reduse și mai mult prin utilizarea a mai mult de un cilindru.

Debitele totale de pompare ale pompelor cu piston pot fi variate prin modificarea fie a vitezei de mișcare alternativă a tijei pistonului, fie a lungimii cursei pistonului. Pistonul poate fi acționat direct de abur, aer comprimat sau ulei hidraulic sau prin intermediul unei legături mecanice sau a unei came care transformă mișcarea de rotație a unei roți de acționare într-o mișcare alternativă a tijei pistonului.

Pompele cu piston și cu piston sunt scumpe, dar sunt extrem de fiabile și durabile. Se știe că pompele cu piston au funcționat fără reparații sau înlocuiri timp de peste 100 de ani.

Acțiunea unei pompe cu membrană este similară cu cea a unei pompe cu piston, în care pistonul este înlocuit de o membrană flexibilă pulsatorie. Astfel se depășește dezavantajul de a avea garnituri de piston în contact cu fluidul pompat. Ca și în cazul pompelor cu piston, fluidul intră și iese din pompă prin supape de reținere. Diafragma poate fi acționată mecanic de un piston atașat direct la diafragmă sau de un fluid, cum ar fi aerul comprimat sau uleiul.

Pompele cu diafragmă furnizează o ieșire pulsatorie de lichide sau gaze sau un amestec de ambele. Ele sunt utile pentru pomparea lichidelor care conțin particule solide și pentru pomparea substanțelor chimice scumpe, toxice sau corozive în cazul în care nu pot fi tolerate scurgeri prin garnitura de etanșare.

Pompele cu membrană pot funcționa în gol pentru o perioadă lungă de timp. În plus, debitul de pompare al majorității acestor pompe poate fi modificat în timpul funcționării.

Cel mai comun tip de pompă cu angrenaje este ilustrat în figura 1. Unul dintre angrenaje este acționat, iar celălalt funcționează liber. Un vid parțial, creat prin dezmembrarea angrenajelor rotative, aspiră fluidul în pompă. Acest fluid este apoi transferat în cealaltă parte a pompei, între dinții angrenajului rotativ și carcasa fixă. Pe măsură ce angrenajele rotative se angrenează între ele, ele generează o creștere a presiunii care forțează fluidul în conducta de ieșire. O pompă cu roți dințate poate evacua fluidul în ambele direcții, în funcție de direcția de rotație a roților dințate.

O pompă cu roți dințate internă este prezentată în figura 2. Angrenajul antrenat este un rotor cu dinți tăiați în interior, care se angrenează cu dinții unui angrenaj nereturnat tăiat în exterior, decentrat față de rotor. Partea în formă de semilună a carcasei fixe împarte fluxul de fluid între roata dințată inerțială și rotor. Pompele cu angrenaje pot pompa lichide care conțin vapori sau gaze. Deoarece depind de lichidul pompat pentru a lubrifia piesele mobile interne, ele nu sunt potrivite pentru pomparea gazelor. Ele furnizează o ieșire constantă, cu pulsații neglijabile, pentru o anumită viteză a rotorului. Eroziunea și coroziunea duc la o creștere a cantității de lichid care alunecă înapoi prin pompă. Deoarece pompele cu roți dințate sunt supuse înfundării, acestea nu sunt potrivite pentru pomparea lichidelor care conțin particule solide. Cu toate acestea, deoarece nu au nevoie de supape de reținere, ele pot fi folosite pentru pomparea lichidelor foarte vâscoase.

Pompele cu lobi se aseamănă cu pompele cu angrenaje externe, dar au rotoare cu doi, trei sau patru lobi în loc de angrenaje; cei doi rotori sunt amândoi acționați. Pompele cu lobi au o ieșire mai pulsatorie decât pompele cu angrenaje externe și sunt mai puțin supuse la uzură. Compresoarele cu lobi sunt, de asemenea, utilizate pentru pomparea gazelor; fiecare rotor are doi lobi.

Într-o pompă cu șurub, un rotor elicoidal cu șurub se rotește într-o carcasă fixă care este modelată astfel încât cavitățile formate la admisie se deplasează spre refulare pe măsură ce șurubul se rotește. Pe măsură ce se formează o cavitate, se creează un vid parțial, care atrage fluidul în pompă. Acest fluid este apoi transferat în cealaltă parte a pompei, în interiorul cavității în progresie. Forma carcasei fixe este astfel încât, la capătul de refulare al pompei, cavitatea se închide, generând o creștere a presiunii care forțează fluidul în conducta de evacuare.

Pompele cu șurub pot pompa lichide care conțin vapori sau particule solide. Ele furnizează o ieșire constantă cu pulsații neglijabile pentru o anumită viteză a rotorului. Deoarece pompele cu șurub nu au nevoie de supape de reținere la intrare și la ieșire, ele pot fi utilizate pentru a pompa lichide foarte vâscoase. Deși pompele cu șurub sunt voluminoase, grele și scumpe, ele sunt robuste, se uzează lent și au o durată de viață excepțional de lungă.

O pompă cu palete glisante este ilustrată în figura 3. Rotorul este montat descentrat. Palete dreptunghiulare sunt poziționate la intervale regulate în jurul suprafeței curbe a rotorului. Fiecare paletă este liberă să se deplaseze într-o fantă. Forța centrifugă rezultată din rotație aruncă paletele spre exterior pentru a forma o etanșare împotriva carcasei fixe. Pe măsură ce rotorul se rotește, se creează un vid parțial pe partea de aspirație a pompei, aspirând fluidul. Acest fluid este apoi transferat pe cealaltă parte a pompei în spațiul dintre rotor și carcasa fixă. La partea de refulare, volumul disponibil este redus, iar creșterea de presiune rezultată forțează fluidul în conducta de evacuare; rata de pompare poate fi modificată prin schimbarea gradului de excentricitate a rotorului. Pompele cu palete nu au nevoie de supape de reținere la intrare și la ieșire; ele pot pompa lichide care conțin vapori sau gaze, dar nu sunt adecvate pentru pomparea lichidelor care conțin particule solide. Compresoarele cu palete sunt folosite pentru pomparea gazelor.

Pompele cu palete furnizează o putere constantă cu pulsații neglijabile pentru o anumită viteză a rotorului. Ele sunt robuste, iar paletele lor, ușor de înlocuit, se autocompensează pentru uzură. Capacitatea de pompare nu este afectată până când paletele nu sunt foarte uzate.

.