1 Pompy Pompą nazywamy maszynę energetyczną przeznaczoną do przenoszenia cieczy i zawiesin z poziomu niższego na wyższy lub przetłaczania jej z przestrzeni o niższym ciśnieniu do przestrzeni o wyższym ciśnieniu. Zgodnie z klasyfikacją maszyn energetycznych pompy możemy podzielić na strumieniowe, wyporowe i wirowe. Pompy strumieniowe (strumienice) działają na zasadzie wytwarzania podciśnienia, które zasysa pompowaną ciecz. Działanie pompy wyporowej polega na wypieraniu określonej dawki cieczy z obszaru ssawnego do tłocznego, oddzielonych szczelnie wewnątrz pompy. Przykładem jest pompa tłokowa, w której tłok w jedną stronę wytłacza ciecz do przewodu tłocznego, a w drugą zasysa ją z przewodu ssącego. Działanie pompy wirowej polega na nadaniu prędkości przetłaczanej cieczy przez wirnik. Przykładem jest pompa wirnikowa z wirnikiem w kształcie śmigła, w której obracające się śmigło tłoczy ciecz w do przewodu tłocznego.

2 Parametry pracy pomp i układów pompowychUkładem pompowym nazywamy zespół urządzeń składający się z pompy i rurociągów zasilających i tłoczących ciecz. Możemy wyróżnić trzy podstawowe układy pompowe – układ pompowy ssący w którym pompa wytwarza podciśnienie w rurociągu ssącym i przepompowuje ciecz bezpośrednio do zbiornika. Parametrem wyróżniającym taki układ jest wysokość ssania. Wysokość ssania HS, jest to maksymalna wysokość, z jakiej pompa jest w stanie zassać ciecz. – układ pompowy tłoczący w którym pompa wytwarza nadciśnienie i tłoczy ciecz do zbiornika znajdującego się wyżej niż pompa. Pompa nie musi zasysać cieczy, gdyż zbiornik znajduje się na tej samej wysokości co pompa. Parametrem wyróżniającym taki układ jest wysokość tłoczenia. Wysokość tłoczenia HT, jest to maksymalna wysokość, na jakiej pompa jest w stanie wytłoczyć ciecz. – układ pompowy ssąco-tłoczący, w którym pompa wytwarza podciśnienie do zassania cieczy oraz nadciśnienie do wytłoczenia cieczy na pewną wysokość. Parametrem wyróżniającym taki układ jest wysokość podnoszenia. Wysokość podnoszenia H jest to suma wysokości ssania i wysokości tłoczenia.

3 Mogą istnieć jeszcze inne układy pompowe, na przykład z napływem cieczy(pompa znajduje się niżej niż zbiornik zasilający), układ obiegowy (pompa przepompowuje ciecz z dołu zbiornika na górę zbiornika). Oprócz wysokości ssania, tłoczenia i podnoszenia wyróżnić możemy inne parametry pomp. Do podstawowych możemy zaliczyć: wydajność pompy, moc pompy, sprawność pompy, dane dotyczące wymiarów podłączeniowych (średnice króćców ssącego i tłocznego, kształt i rozmiar króćca). Dane przyłączeniowe znajdują się w dokumentacji technicznej pompy lub mogą być pozyskane przez pomiary bezpośrednio na pompie. Budowa, działanie i rodzaje pomp. Pompa tłokowa Pompy tłokowe są do pompami wyporowymi. Do pomp tłokowych należą: pompy tłokowe, pompy wielotłoczkowe i pompy przeponowe. Ponadto pompy tłokowe mogą być jednocylindrowe i wielocylindrowe (w zależności od liczby cylindrów pompy) oraz jednostronnego i dwustronnego działania (Pompa jednostronnego działania tłoczy ciecz wykonując ruch roboczy, a w ruchu powrotnym ma przerwę. Pompa dwustronnego działania tłoczy ciecz przy ruchu tłoka w obydwu kierunkach).

4 Działanie pompy jest następujące. Tłok wykonuje ruch posuwisto-zwrotny.Wykonując ruch oznaczony „n” wytwarza podciśnienie w komorze. Jednocześnie otwiera klapkę zaworu ssącegoi zamyka klapkę zaworu tłocznego. Wytworzone podciśnienie zasysa ciecz, poprzez rurociąg ssący do komory pompy. Przy zmianie ruchu na „t” następuje otwarcie zaworu tłocznego i zamknięcie zaworu ssącego. Tłok wytwarza nadciśnienie w komorze pompy i tym samym pompuje, poprzez rurociąg tłoczny ciecz do góry. Pompy tłokowe mogą uzyskać wysokie ciśnienie tłoczenia przy małej wydajności. Posiadają również zdolność samozasysania. Do wad natomiast należy zaliczyć: małą wydajność, nierównomierność ciśnienia, konieczność stosowania zaworów, dużą liczbę części. Stosuje się je do pompowania wody i innych cieczy, często posiadają ręczny napęd. Z uwagi na duży ciężar i skomplikowaną budowę stosuje się je coraz rzadziej.

5

6 Pompa przeponowa W pompach przeponowych organem roboczym jest elastyczna przepona 3 poruszana za pomocą dźwigni. Przepona zamyka komorę pompy, w którym podobnie jak w pompie tłokowej znajdują się zawory, tłoczny i ssący. Cykliczny nacisk na przeponę kolejno zwiększa i zmniejsza objętość komory i tym samym zasysa i tłoczy ciecz. Pompy te stosuje się do pompowania cieczy zanieczyszczonych, na przykład do odwadniania wykopów, pompy w opryskiwaczach.

7

8

9 Pompa łopatkowa W pompach łopatkowych organem roboczym jest wirnik ze znajdującymi się wysuwnymi łopatkami(tłoki). Obracający się, osadzony na wale, wirnik zabiera ciecz w przestrzeni miedzyłopatkowej i przetłacza ją do przestrzeni tłocznej. Przestrzenie miedzyłopatkowe przechodząc przez przestrzeń ssącą zwiększają swoją objętość i tym samym zasysają ciecz, natomiast przechodząc przez przestrzeń tłoczącą zmieszają swoją objętość powodując tłoczenie cieczy. Wirnik pompy jest osadzony na innej osi niż oś kadłuba pompy, co powoduje powstawanie zmieniających się przestrzeni międzyłopatkowych. Pompy łopatkowe stosowane są wyłącznie do cieczy czystych, samosmarujących. Wydajność tych pomp wynosi do 450 l/min, wysokość podnoszenia do ok metrów słupa cieczy.

10

11 Pompa zębata Organem roboczym pompy zębatej są obracające się koła zębate, przy czym jedno koło oznaczone jest napędzane, a drugie oznaczone zazębia się z pierwszym i od niego przejmuje obroty. Przestrzenie miedzy zębami (wręby), przechodząc przez przestrzeń ssącą zabierają ze sobą ciecz i tym samym zasysają ją. Następnie, w przestrzeni tłocznej, zazębiają się ze sobą, zmniejszają objętość przestrzeni tłocznej, tłoczą ciecz. Pompy zębate stosowane są wyłącznie do cieczy czystych, samosmarujących, o średnich i dużych gęstościach. Wykorzystuje się je w centralnych systemach smarowania obrabiarek i innych maszyn, w układach smarowania silników spalinowych. Wydajność tych pomp wynosić może od 1,6 do kilku tysięcy l/min, wytwarzane ciśnienie może dochodzić do 20 MPa.

12 Sprężarki Sprężarki są to maszyny robocze do sprężania i przetłaczania gazów. W zależności od zasady działania sprężarki dzielimy na objętościowe (wyporowe) i przepływowe (wirowe). Sprężarki objętościowe są to maszyny, w których ciśnienie wzrasta na skutek sprężania określonej ilości gazu. Dokonywane jest to przez tłok w cylindrze. Sprężarki przepływowe są to maszyny, w których ciśnienie wzrasta na skutek wykonywanego ruchu obrotowego wirnika, który poprzez swój kształt lub wywoływaną siłę odśrodkową powoduje sprężanie przepływającego gazu. W sprężarkach objętościowych ciśnienie wzrasta skokowo (kolejne cykle sprężania przez tłok) a w sprężarkach wirowych sprężanie odbywa się w sposób ciągły. Podstawowymi parametrami sprężarek są wytwarzane ciśnienie (podawane w paskalach lub jednostkach pochodnych), objętościowe natężenia przepływu (ilość gazu sprężona w jednostkach czasu, podawana w m3 /s, m3 /min, m3 /h, l/min), wydajność. Sprawność sprężarek objętościowych wynosi 0,3 do 0,67, a przepływowych 0,75 do 0,85. Ponadto ważne są: natężenie hałasu podawane w dB (decybele), rodzaj gazu, oraz to, czy sprężarka jest stacjonarna, czy przenośna. Sprężarki objętościowe (przemysłowe) osiągają wydajność (strumień objętości) od 100 m3 /h do m3 /h. Osiągane ciśnienia od 0,5 MPa do 1 MPa dla jednostopniowych i od 20 MPa do 100 MPa dla pięciostopniowych. Sprężarki przepływowe osiągają wydajności od 500 m3 /h do m3 /h. Osiągane ciśnienia od około 0,1 MPa do około 2 MPa.

13 Sprężarki tłokowe Działanie sprężarki tłokowej. Podczas ruchu tłoka w dół następuje otwarcie zaworu ssącego i zamkniecie zaworu tłocznego oraz zassanie powietrza do cylindra. Podczas ruchu w górę (zamknięty zostaje zawór ssący) następuje sprężenie powietrza w cylindrze. Następnie, na końcu ruchu tłoka w górę, następuje otwarcie zaworu tłocznego i wytłoczenie sprężonego powietrza.

14 Sprężarki wirowe (łopatkowe)Działanie sprężarki łopatkowej. Składa się ona z cylindra i umieszczonego w nim wirnika z naciętymi rowkami. W rowkach znajdują się ruchome płytki które w czasie obrotu wirnika dociskane są siłą odśrodkową do ścianek cylindra. Pomiędzy płytkami powstają zmniejszające się lub zwiększające komory. Obracający się w lewo wirnik zasysa powietrze (komory po stronie ssącej powiększają się) z przewodu ssącego, przenosi go na lewą stronę, gdzie komory zmniejszają się, sprężają powietrze. Powietrze jest następnie tłoczone do przewodu tłocznego.

15 Sprężarki przepływowe (promieniowe)Sprężarki przepływowe działają podobnie jak wentylatory. Sprężanie następuje na skutek działania sił wywołanych kształtem i obrotem wirującego wieńca łopatkowego. Na wlocie powstaje podciśnienie w stosunku do przestrzeni w sprężarce (sprężarka łatwo zasysa gaz). Następnie gaz zostaje sprężony (uzyskuje energię ciśnienia i energię kinetyczną) i wtłoczony do przewodu tłocznego.

16

17 Wentylatory Wentylatory są to maszyny robocze służące do przetłaczania dużych objętości gazu, jczęściej powietrza, przy wytworzonym nieznacznym nadciśnieniu (spiętrzeniu) do około 15 kPa. Rozróżniamy wentylatory odśrodkowe (promieniowe) i śmigłowe (osiowe). Mogą być one jedno- i wielostopniowe. W zależności od wytwarzanego nadciśnienia wentylatory można podzielić na niskoprężne (do 1 kPa), średnioprężne (od 1 do 3 kPa) i wysokoprężne (od 3 do 15 kPa). Wentylatory osiowe mają wydajność od około 0,3 m3 /s do około 400 m3 /s. Wytwarzane nadciśnienie od około 50 Pa do około 7 kPaw zależności od budowy, wielkości i liczby stopni. Wentylatory promieniowe mają wydajność od około 0,05 m3 /s do około 300 m3 /s. Wytwarzane nadciśnienie od około 200 Pa do około 15 kPa) w zależności od budowy i wielkości. Działanie wentylatora jest następujące. Obracający się z prędkością „ω” wirnik „2” zasysa osiowo powietrze przez wlot „1” – Cwl. Następnie kieruje go na zewnątrz, w kierunki promieniowym, do spiralnej obudowy „3” i wylotu Cwyl. Króciec wlotowy podłączony jest przewodem wentylacyjnym do miejsca pobierania powietrza (czerpnia), a tłoczny podłączony jest do przewodów rozprowadzających (kanałów wentylacyjnych hali produkcyjnej).

18