Помпата е хидравлично устройство, предназначено за засмукване, движение под налягане или инжектиране на течност чрез придаване на външна кинетична или потенциална енергия към нея.
Видовете водни помпи се отличават по техническите си параметри, които включват:
- количество течност, което помпата движи за единица време;
- развиващо налягане или максимално налягане;
- ефективност;
- мощност.
История за изобретения
Първите видове помпи се появяват през 1-ви век пр.н.е. д. Те помогнаха за гасене на пожари. Въпреки това до 18 век. подобни устройства се използват рядко.
Всичко се промени с изобретяването на парната машина и нарастващото търсене на вода. Различни видове помпи започнаха да заменят водоподемните устройства и се използват широко в човешката икономическа дейност. С течение на времето изискванията към хидравличните механизми стават все по-разнообразни. С развитието на техническата мисъл се очертават и основните видове помпи. Те включват бутални, ротационни, както и машини, които нямат движещи се работни тела.
Напредъкът в науката и технологиите доведе до факта, че днес има много различни видове помпи. Какви са те, каква е тяхната основна цел, ще разгледаме в тази статия.
Домакински и промишлени хидравлични машини
Съществуващите днес видове помпи имат различна класификация. Един от тях се отнася до обхвата на такива устройства и отделя от тях битови и промишлени. Първите от тези машини се използват за канализация, отопление и водоснабдяване в жилищни и промишлени помещения.
Индустриалните помпи са предназначени за използване в различни системи и инсталации. Използват се за подаване на вода, изпомпване на нефтопродукти и агресивни вещества, както и за извършване на много други специфични действия.
Изместващи помпи
Друга класификация на хидравличните машини взема предвид техните конструктивни характеристики и принцип на действие. Какви видове помпи са основните в този случай? Това са обемни и динамични хидравлични машини.
В първия от тях работното тяло е камерата. Под въздействието на възникващите сили на натиск той променя обема си, което води до принудително движение на веществото.
Всички обемни помпи (обмисляме типове) са проектирани да доставят вискозни течности. Принципът на работа на такива устройства се основава на преобразуване на енергия. Той се предава от двигателя към изпомпваната течност.
Обемните помпи са с високо налягане. В хода на тяхната работа,значителни вибрации, за гасене на които устройството се поставя върху масивна основа. Предимството на тези помпи обаче се крие не само в тяхната висока мощност. Такива устройства са способни на сухо засмукване.
Видове обемни помпи
Има различни устройства, в които работното тяло е камера. Сред тях са следните единици:
- Въртящо се. Това са помпи, които имат фиксиран корпус, който съдържа лопатки, лопатки и други подобни части. Движението на течността в този случай се улеснява от движението на роторите.
- Съоръжения. Това е най-простият тип помпа с положителен обем. Тези устройства придвижват течността в процеса на промяна на обема на кухините на зъбните колела, свързани помежду си.
- Работно колело. Ако погледнете такава помпа в разглобен вид, можете да видите работното колело, чиито остриета са изработени от еластичен материал. Намира се вътре в ексцентричното тяло. Какво се случва по време на работа на такова устройство? Лопатките се огъват и въртят, за да изхвърлят течността.
- Cam. В тези помпи се въртят два независими ротора, което допринася за движението на течността през работната камера. Механизмите с гърбица намират широко приложение при производството на млечни продукти, напитки, конфитюри и др. И всичко това се дължи на способността им да изпомпват течности с големи частици. Също така този тип помпа се използва във фармацевтичната индустрия.
- Перисталтик. В тези помпи основната работна част е многослойна гъвкаваръкав от еластомер. Когато двигателят е включен в такова устройство, валът с ролки започва да се върти. Те прищипват ръкава, като помагат за преместването на течността вътре в него.
- Винт. Статор, изработен от еластомер, е вмъкнат в корпуса на тези помпи. Съдържа метален ротор със спираловидна форма. Как ще се изпомпва течността в този случай? След включване на двигателя роторът започва да се върти, променяйки обема на вътрешните кухини. Тук се движи течността.
Динамични помпи
Тези устройства се характеризират с двойно преобразуване на енергия. Първоначално се прехвърля в течността в кинетична форма. В този случай потокът, движещ се вътре в помпата, увеличава нейната скорост. След това има частично преобразуване на енергията на течността в статична форма. В този случай скоростта на потока намалява с увеличаване на налягането. Такива устройства, за разлика от обемните, не са в състояние да произвеждат сухо засмукване.
Центробежни хидравлични машини
Помислете за видовете помпи с динамичен тип. Най-често срещаните от тях са центробежни устройства. Тези помпи се използват за подаване на топла или студена вода, както и за изпомпване на агресивни и вискозни течности, отпадни води и смеси от вода с шлака, почва, торф и др.
Как работи центробежната помпа? Намирайки се между лопатките на въртящо се работно колело, частиците на течността получават кинетична енергия от него. Това създава центробежна сила. Той премества течността по-навътре в тялотомотор. Тази работа се извършва непрекъснато благодарение на налягането, което гарантира, че нови частици течност постоянно се подават към помпата.
Според предназначението си центробежните помпи се класифицират в:
- използва се при експлоатацията на оперативно оборудване на ТЕЦ;
- за различни технически цели.
Кои са видовете центробежни помпи, принадлежащи към първата група? Устройствата, използвани за циркулация на водата, се разделят на циркулационни и рециркулационни. Помпите, инсталирани за пренос на топлина, се разделят на котелни и мрежови помпи. При приготвянето на питейна вода се използват кондензни центробежни помпи, а в захранващата система за сервомотори на парни турбини се използват помпи под налягане.
Какви устройства се използват за различни технически цели? Това са такива видове центробежни помпи като битови, пожарни, дренажни и др.
Наскоро се появиха нови разработки на такива устройства. Сред тях са особено популярни пясъчните центробежни помпи. Използват се за изпомпване на хидравлични смеси. Ето защо такива помпи се монтират на места, където има пясък във водата, както и всякакви индустриални твърди вещества.
Вихрови хидравлични устройства
Тези динамични помпи са сходни по своите характеристики с центробежните, но за разлика от тях имат по-малко тегло и размери. Сред недостатъците на вихровите помпи може да се разграничи ниската ефективност, която не надвишава петнадесет процента в работен режим. Освен това подобнимеханизмите не са в състояние да изпомпват течност, съдържаща абразивни частици, тъй като това води до бързо износване на вътрешните части.
Реактивни хидравлични устройства
Тези помпи, за разлика от много други подобни машини, не са способни да създават свръхналягане на изхода. Техният принцип на действие се свежда до преобразуване на потенциалната енергия на течността в кинетична. В същото време в струйните помпи няма движещи се части. Основният работен механизъм в устройствата от този тип е струя течност или газ.
Такива помпи могат да бъдат водоструйни (например хидравлични асансьори). В тях работният флуид предава кинетичната си енергия на изпомпваното вещество. Сред реактивните помпи има и еърлифтове. Те се захранват със сгъстен въздух от компресор. Освен това сместа вода-въздух се задвижва от повдигащата сила на въздушните мехурчета.
Водни помпи
Тези устройства се предлагат в много разновидности. Но най-вече специалистите ги класифицират според предназначението им. И така, има следните видове водни помпи:
- циркулация, използвана за принудително движение на течност в климатични системи, топла вода и отоплителни системи;
- подем на вода, необходим за извличане на течност от кладенци и кладенци, които са потопяеми и повърхностни;
- дренаж, използван за изпомпване на вода от кладенци, канали и мазета.
Видовете водни помпи от повърхностен тип се разделят от специалистите на тези, използвани за:
- промоцииналягане;
- захранване със студена вода;
- системи за гасене на пожар.
При избора на помпи трябва да се вземат предвид видовете, характеристиките и други параметри на устройствата в зависимост от предназначението им. Така че понякога машината ще трябва да работи в автономни условия. А в някои случаи ще му бъде осигурен достъп до електрическата мрежа.
Ето защо има видове водни помпи, които работят с двигатели с вътрешно горене. Наричат се моторни помпи. В същото време те са разделени на бензин и дизел. Има и електрически помпи. Работата им е изцяло зависима от напрежението в мрежата.
Въпреки това, основната класификация на помпите се отнася до дефиницията на мястото, което те заемат спрямо източника на доставка. Според този параметър те се делят на повърхностни и потопяеми. Нека разгледаме по-отблизо тези видове устройства.
Повърхностни помпи
Тези устройства се използват широко във вили, дачи и селски къщи. Използват се за повишаване на налягането във водопроводната мрежа, както и за поливане и напояване на земята. С тяхна помощ водата се издига от кладенци, кладенци и открити резервоари, разположени на разстояние до осем метра от оста на помпата.
Има много видове такива устройства. Например, според начина на изпомпване на водата и вътрешната структура те се класифицират на вихрови и бъчви, дренажни и циркулационни, както и конзолни (центробежни). Последните два вида са най-популярни сред летните жители. Тези устройства са лесни за работа, компактни и икономични и когато са свързаниспециална система за автоматизация създава пълноценни станции.
Повърхностните помпи се състоят от следните основни компоненти:
- Маркуч. Това е един вид водоносна пътека от мястото, където течността се отвежда директно до самата помпа и по-нататък до точките на пресичане с водоснабдителната система или до водоприемника.
- Ежектор. Това е специално устройство, предназначено да подобри циркулацията и налягането в помпата чрез увеличаване на дълбочината на засмукване.
- Калъф. Най-често се изработва от композитни материали, чугун, алуминий или неръждаема стомана. При работа на уреда през цялата година, през зимата, корпусът изисква защита от студ.
- Двигател. Може да бъде с вътрешно горене или електрически. Всичко зависи от вида на помпата.
Циркулационни помпи
Този тип повърхностни агрегати се отличават със сложно устройство. Обикновено се използват в автономни отоплителни системи, за да принудят движението на водата в затворен кръг и да поддържат постоянна температура в него.
По дизайн те имат тяло със стоманен или керамичен ротор, вграден в него, както и вал с остриета.
Днес има следните видове циркулационни помпи:
- мокър ротор;
- сух ротор.
Първите са практически безшумни, икономични, евтини и лесни за работа. Работният им елемент е проектиран така, че да е във вода, която смазва всички части и в същото време охлажда двигателя. Но такиваединиците имат значителен недостатък. Факт е, че когато циркулацията на течността спре, двигателят може да прегрее. Освен това ефективността на такива агрегати е на изключително ниско ниво.
Всички видове циркулационни термопомпи със сух ротор имат вграден вентилатор. Техният двигател е конструктивно изолиран от входящата течност. В този случай всички движещи се части се смазват с масло.
От своя страна тези помпи са разделени на:
- конзола, в която двигателят е разположен отделно от тялото;
- моноблок, където тялото и двигателят също са разделени, но са в един и същи блок;
- вградени помпи, които се различават от предишните две по повишената си плътност.
Потопяеми помпи
Такива агрегати са незаменими в случаите, когато водните слоеве лежат на дълбочина над 8 м. Потопяемите помпи се спускат в кладенеца заедно с напорната тръба. Освен това, под налягане, създадено от хидравлично устройство, водата влиза в къщата.
Всички видове потопяеми помпи са с висока производителност, освен това имат ефективно и висококачествено охлаждане. Според вътрешната си структура потопяемите помпи се класифицират на:
- центробежна, при която водата се върти с лопатките на работното колело и се подава отвън под високо налягане;
- вибриращо, при което течността се засмуква поради вибрационния и електромагнитен механизъм.
Такива помпи се състоят от корпус, двигател ипревключвател. Дренажните и канализационните помпи са оборудвани с допълнителен чопър или резачка, за да се предотврати наличието на твърди частици, по-големи от 5 cm в течността.
Хидравлично противопожарно оборудване
Помпите, използвани за гасене на пожари, имат специални изисквания. Успехът на борбата с огъня до голяма степен зависи от тяхното дизайнерско съвършенство и технически параметри.
Какви са видовете пожарни помпи? Всичко зависи от условията на гасене. И така, на пожарни коли се монтират агрегати от центробежен тип. Те доставят пожарогасителни агенти без никакви пулсации, не повишават налягането, когато пожарният маркуч е запушен или запушен и са лесни и надеждни при работа.
Важно е също така центробежните помпи, монтирани на пожарни коли, да не се нуждаят от сложно задвижване на двигателя и да имат относително ниско тегло и размери. Тези единици обаче имат и редица недостатъци. Те не са способни да засмукват течност сами и са готови за употреба само след като смукателната линия се напълни с вода.
Какви други видове пожарни помпи има? Това са аксесоари. Монтират се и на пожарни коли. Спомагателните помпи позволяват запълването на корпуса на центробежния механизъм и кухината на смукателния маркуч с вода. Затова работата им е краткотрайна. След стартиране на центробежната помпа те се изключват. Като спомагателни устройства се използват агрегатиротационен тип и др.
Маслени помпи
Тези устройства са предназначени да намалят силите на триене, които възникват между движещите се части на двигателя. Всички видове маслени помпи са разделени на два вида. Първият е регулируем. В такива помпи се поддържа постоянно налягане чрез промяна на производителността. Вторият тип маслени помпи е нерегулиран. Те също поддържат постоянно налягане, но само с помощта на редукционен клапан. Повечето съвременни двигатели са оборудвани с фиксиран тип помпи.
Уредите за изпомпване на масло също се класифицират според техния дизайн. Те са:
- предавка, със задвижващи и задвижвани зъбни колела, поставени в корпуса;
- въртящ се.
При първия от тези два вида устройства маслото влиза в корпуса, където се улавя от зъбните колела. Освен това, през изпускателния клапан, той се придвижва в системата.
Ефективността на такава помпа е пряко зависима от честотата, с която се върти коляновия вал. След като налягането на маслото, инжектирано в уреда, надвиши определена граница, редукционният клапан влиза в действие. Пропуска определено количество масло към смукателната лопатка или към картера на двигателя.
Що се отнася до ротационните помпи, те могат да бъдат с фиксирано или с регулируемо управление. Първият тип такива агрегати има задвижващ и задвижван ротори, които са поставени в корпуса му. Тези части служат за улавяне на маслото, влизащо в системата. Освен това, както при зъбна помпа, се отваря редукционен клапан, за да премести веществото.клапан.
Ротационните помпи с регулируемо управление осигуряват постоянно работно налягане, което не зависи от скоростта на коляновия им вал. За реализиране на тази функция те са снабдени с регулираща пружина и подвижен статор. Постоянно работно налягане се създава чрез промяна на обема на кухината, която се намира между мъжкия и женския ротор.
Горивни помпи
Тези агрегати са основните елементи, без които работата на всеки двигател с вътрешно горене е невъзможна. Основната им цел е да доставят бензин или дизел от резервоара до горивната камера.
Една или две горивни помпи са задължителни за всяка кола. Тези единици извършват работа, чийто принцип до голяма степен зависи от характеристиките на техния дизайн. Какви са видовете горивни помпи? Основните са две. Това е:
- Механична горивна помпа. Това устройство е част от карбураторен двигател. По своя дизайн това е класическа бутална помпа. Основните части на такъв агрегат са тяло, разделено на две части с диафрагма, както и два клапана за подаване и получаване на гориво.
- Електрическа помпа. Този тип агрегат намира своето приложение в бензинови двигатели с отделно впръскване. Електрическите помпи се монтират или директно в резервоара, или на всяко място от горивната линия. Най-широко използваните потопяеми горивни агрегати. Поставят се на дъното на резервоара. От своя страна, според вида на впръскване на маслоелектрическите помпи са разделени на центробежни, зъбни и ротационни.
Има много видове помпи и всички такива устройства се използват широко в една или друга област.
