02 - Pístová čerpadla

Pístová čerpadla

( Maturitní otázka č.2 )

• Jsou to stroje, které dopravují kapalinu z místa níže položeného na místo výše položené, nebo zvyšují jeho tlak

• Mechanická práce dodávaná motorem se mění přímo v tlakovou energii kapaliny

• Používají se pro menší objemové průtoky, ale pro vysoké tlaky

Funkce pístových čerpadel

• Ve válci pístového čerpadla se přímočaře vratně pohybuje píst uváděný do pohybu klikovým mechanismem

• Kapalina vstupuje do válce a vystupuje z něj otvory, které uzavírají ventily

• K sacímu ventilu vede sací potrubí a od výtlačného ventilu výtlačné potrubí

• Na spodním konci sacího potrubí je sací koš se zpětným ventilem ( po zastavení chodu čerpadla, se samočinně uzavře a udržuje vodu v sacím potrubí )

• Při pohybu pístu směrem z válce se zvětšuje vnitřní prostor ve válci, voda nemůže zvětšit svůj objem, v pracovním prostoru válce poklesne tlak a okolní vzduch působící na spodní hladinu tlačí vodu sacím potrubím do čerpadla

• Při zpětném pohybu pístu poklesne tlak vody, kterým se voda vytlačuje potrubím do nádrže a celý děj se opakuje

• Při každém sání a vytlačování se musí uvádět do pohybu voda v potrubí (čerpadlo pracuje nestejnorodě, vznikají nárazy na píst a ventily ) proto se ukládají do sacího a výtlačného potrubí vzdušníky ( nádoby naplněné z části vzduchem a z části vodou => vzduch je snadno stlačitelný )

• Vzdušníky se umísťují poblíž ventilů

Druhy pístových čerpadel

Jednočinné:

• Pro malý objemový průtok, pracovní prostor je jen na jedné straně pístu

Dvojčinné:

• Pracovní prostor je na obou stranách pístu

• Sání a výtlak se děje při obou zdvizích

• Pracuje rovnoměrněji než jednočinné čerpadlo

Diferenciální:

• Nasává jako jednočinné a vytlačuje při obou zdvizích

• Síla působí na píst, je při obou zdvizích přibližně stejná ( poloviční než u jednočinného )

Zdvižná:

• Používají se při čerpání vody z hlubokých studní

Schéma přečerpávací stanice

pb – barometrický tlak

cs – sací rychlost

ps – absolutní tlak v sacím hrdle čerpadla

cv – výtlačná rychlost

pv – absolutní tlak ve výtlačném hrdle čerpadla

hs – geodetická sací výška

hv – geodetická výtlačná výška

Σ hzs – ztráty v sacím potrubí

Σ hzv – ztráty ve výtlačném potrubí

hes – ztrátová výška k urychlení kapaliny z 0 na cs

hev – ztrátová výška k urychlení kapaliny z cs na cv

Hs – manometrická sací výška

Hv – manometrická výtlačná výška

H – dopravní výška čerpadla

Měrná energie čerpadla

• Měrná energie celková se vypočte jako součet měrné energie sací a výtlačné

gh1 += gh2 +

= Hs . g = Ys

gh1 += gh2 +

= Hv . g = Yv

Teoretický tlakový diagram

Zobrazuje se pomocí něj pracovní objem pístových čerpadel

Příklady

[ A ] Nakreslete schéma přečerpávací stanice. navrhněte světlost potrubí na výtlaku, je-li dáno :