Positiva förträngningspumpar, som lyfter en given volym för varje driftcykel, kan delas in i två huvudklasser, fram- och återgående och roterande. Till de fram- och återgående pumparna hör kolv-, kolv- och membrantyper; till de roterande pumparna hör kugghjulspumpar, lobpumpar, skruvpumpar, lamellpumpar och kammarpumpar.
Kolvpumpen är den äldsta typen i allmänt bruk. Kolv- och kolvpumpar består av en cylinder i vilken en kolv eller kolv rör sig fram och tillbaka. I kolvpumpar rör sig kolven genom en stationär packad tätning och trycks in i vätskan, medan den packade tätningen i kolvpumpar bärs på kolven som trycker ut vätskan ur cylindern. När kolven rör sig utåt ökar den tillgängliga volymen i cylindern och vätskan tränger in genom den enkelriktade inloppsventilen. När kolven rör sig inåt minskar den tillgängliga volymen i cylindern, vätskans tryck ökar och vätskan pressas ut genom utloppsventilen. Pumphastigheten varierar från noll när kolven ändrar riktning till ett maximum när kolven är ungefär halvvägs genom sitt slag. Variationen i pumphastighet kan minskas genom att använda båda sidorna av kolven för att pumpa vätska. Pumpar av denna typ kallas dubbelverkande. Fluktuationerna i pumphastigheten kan minskas ytterligare genom att använda mer än en cylinder.
Den totala pumphastigheten hos kolvpumpar kan varieras genom att ändra antingen kolvstångens fram- och återgående hastighet eller kolvens slaglängd. Kolven kan drivas direkt av ånga, tryckluft eller hydraulolja eller genom en mekanisk koppling eller kam som omvandlar den roterande rörelsen hos ett drivhjul till en fram- och återgående rörelse hos kolvstången.
Kolv- och kolvpumpar är dyra, men de är extremt tillförlitliga och hållbara. Kolvpumpar är kända för att ha fungerat utan reparation eller byte i mer än 100 år.
Membranpumpens verkan liknar den hos en kolvpump, där kolven ersätts av ett pulserande flexibelt membran. Detta övervinner nackdelen med att ha kolvpackningar i kontakt med den vätska som pumpas. Liksom i fallet med kolvpumpar kommer vätskan in i och ut ur pumpen genom backventiler. Membranet kan aktiveras mekaniskt av en kolv som är direkt fäst vid membranet eller av en vätska, t.ex. tryckluft eller olja.
Membranpumpar ger en pulserande utmatning av vätskor eller gaser eller en blandning av båda. De är användbara för att pumpa vätskor som innehåller fasta partiklar och för att pumpa dyra, giftiga eller frätande kemikalier där läckage genom packningar inte kan tolereras.
Membranpumpar kan köras torra under en längre tid. Dessutom kan pumphastigheten för de flesta sådana pumpar ändras under drift.
Den vanligaste typen av kugghjulspump illustreras i figur 1. En av kugghjulen är driven och den andra löper fritt. Ett partiellt vakuum, som skapas genom att de roterande kugghjulen inte är i maskopi, drar in vätska i pumpen. Denna vätska överförs sedan till andra sidan av pumpen mellan de roterande kuggtänderna och det fasta höljet. När de roterande kugghjulen griper in i varandra skapar de en tryckökning som tvingar in vätskan i utloppsledningen. En kugghjulspump kan släppa ut vätska i båda riktningarna, beroende på kugghjulets rotationsriktning.
Encyclopædia Britannica, Inc.
En intern kugghjulspump visas i figur 2. Den drivna kugghjulet är en rotor med invändigt skurna tänder som griper in i tänderna på en utvändigt skurna frihjulskugghjul som är placerad utanför rotorn. Den halvmåneformade delen av det fasta höljet delar upp vätskeströmmen mellan den idella kugghjulet och rotorn. Kugghjulspumpar kan pumpa vätskor som innehåller ångor eller gaser. Eftersom de är beroende av den pumpade vätskan för att smörja de inre rörliga delarna är de inte lämpliga för att pumpa gaser. De ger en konstant effekt med försumbara pulsationer för ett givet rotorvarvtal. Erosion och korrosion leder till att mängden vätska som glider tillbaka genom pumpen ökar. Eftersom kugghjulspumpar är utsatta för igensättning är de inte lämpliga för pumpning av vätskor som innehåller fasta partiklar. Eftersom de inte behöver backventiler kan de dock användas för att pumpa mycket viskösa vätskor.
Encyclopædia Britannica, Inc.
Lobpumpar påminner om utvändiga kugghjulspumpar, men har rotorer med två, tre eller fyra lober i stället för kugghjul; de två rotorerna drivs båda. Lobepumpar har en mer pulserande effekt än externa kugghjulspumpar och är mindre utsatta för slitage. Lobe-kompressorer används också för att pumpa gaser; varje rotor har två lober.
I en skruvpump roterar en spiralformad skruvrotor i ett fast hölje som är utformat så att de hålrum som bildas vid inloppet rör sig mot utloppet när skruven roterar. När ett hålrum bildas skapas ett partiellt vakuum som drar in vätska i pumpen. Denna vätska överförs sedan till andra sidan av pumpen inuti den progressiva kaviteten. Det fasta höljet har en sådan form att kaviteten stängs vid pumpens utloppsände, vilket genererar en tryckökning som tvingar in vätskan i utloppsledningen.
Skruvpumpar kan pumpa vätskor som innehåller ångor eller fasta partiklar. De ger ett jämnt utflöde med försumbara pulsationer för ett givet rotorvarvtal. Eftersom skruvpumpar inte behöver inlopps- och utloppskontrollventiler kan de användas för att pumpa mycket viskösa vätskor. Även om skruvpumpar är skrymmande, tunga och dyra är de robusta, slits långsamt och har en exceptionellt lång livslängd.
En lamellpump illustreras i figur 3. Rotorn är monterad utanför mitten. Rektangulära lameller är placerade med jämna mellanrum runt rotorns böjda yta. Varje lamell kan röra sig fritt i en slits. Centrifugalkraften från rotationen kastar ut lamellerna så att de bildar en tätning mot det fasta höljet. När rotorn roterar skapas ett partiellt vakuum på pumpens sugsida, vilket drar in vätska. Denna vätska överförs sedan till pumpens andra sida i utrymmet mellan rotorn och det fasta höljet. På utloppssidan minskar den tillgängliga volymen, och den resulterande tryckökningen tvingar in vätskan i utloppsledningen. Vanepumpar behöver inga inlopps- och utloppskontrollventiler. De kan pumpa vätskor som innehåller ångor eller gaser men är inte lämpliga för att pumpa vätskor som innehåller fasta partiklar. Kompressorer av vantyp används för att pumpa gaser.
Encyclopædia Britannica, Inc.
Vantypumpar ger en konstant uteffekt med försumbara pulsationer för ett givet rotorvarvtal. De är robusta och deras skovlar, som lätt kan bytas ut, är självkompenserande för slitage. Pumpkapaciteten påverkas inte förrän lamellerna är hårt slitna.