Čerpadla.

Prezentace na téma: "Čerpadla."— Transkript prezentace:

1 Čerpadla

2 Tepelná čerpadla Tepelné čerpadlo je jediný zdroj, který podstatnou část energie čerpá z okolního prostředí, takže při jeho provozu platíme pouze elektrickou energii, pohánějící jeho motor. Princip přenosu energie je vcelku jednoduchý a popisuje ho následující oběh vnitřního chladiva (média): Teplo z okolního prostředí (tzn. z venkovního vzduchu o teplotě -20 ÷ +30°C nebo ze zemních vrtů nebo kolektorů o teplotě okolo 0 °C je přivedeno do prvního výměníku tepelného čerpadla - výparníku. Zde se jeho pomocí chladivo o nízkém pracovním tlaku ohřeje. Páry chladiva jsou nasáty do kompresoru a stlačeny. V tomto místě tedy přidáváme elektrickou energii ze sítě. Zde vzroste silně teplota par chladiva. Horké stlačené páry jsou přivedeny do druhého výměníku - kondenzátoru, kde zkapalní, ochladí se a předají tak teplo topné soustavě. Cyklus končí na expanzním ventilu, kde zchlazené kapalné médium prudce sníží tlak a tím se silně ochladí. A může zpět do výparníku převzít teplo z okolního prostředí.

3

4 Tepelná čerpadla voda - voda:
Tepelná čerpadla země - voda:    Nejrozšířenější systém tepelných čerpadel.     Teplo se získává ze země pomocí teplonosné nemrznoucí kapaliny, která cirkuluje v uzavřeném systému tzv. zemním kolektoru. Kolektor může být uložen buď plošně do povrchové vrstvy zeminy (hloubka 1-1,2 m) nebo do hlubinného vrtu.  Tepelná čerpadla voda - voda: Tento systém má největší účinnost - největší topný faktor, ale i největší počet omezení ke zdárné instalaci.     Tepelné čerpadlo odebírající teplo ze spodní vody. Spodní voda je vyčerpávána ze studny, v tepelném čerpadle je ochlazena a pak zavedena do druhé vsakovací studny.

5 Tepelná čerpadla vzduch - voda:
   Vzduchová tepelná čerpadla využívají sluneční energie naakumulovanou ve vzduchu. Toto řešení obvykle vyžaduje minimální stavební úpravy.  Podle druhu využívaného vzduchu existují tepelná čerpadla využívající vzduch v okolí domu (venkovní provedení) nebo odpadní teplo v domě (vnitřní provedení - větrací tepelná čerpadla). Hlavní výhodou tepelných čerpadel je velmi nízká spotřeba elektrické energie, která je navíc získávána z místních zdrojů a je jí dostatek. Oproti kotlům na biomasu je ale vytápění tepelným čerpadlem plně automatické a není potřeba se o zdroj tepla během roku nijak starat a zajišťovat palivo.

6 Odstředivá čerpadla Čerpadla odstředivá se skládají z poháněného lopatkového kola, jímž se mech. práce přiváděná za průtoku kapaliny určitou silou při otáčení kola mění v tlakovou energii kapaliny. Kapalina přitéká sacím potrubím k oběžnému kolu rychlostí c1 a opouští je značně větší rychlostí c2 Výhody odstředivých čerpadel proti pístovým: malý pořizovací náklad, malá váha, lehké a levné základy, malá spotřeba místa, možnost přímého spojení s levným rychloběžným elektromotorem; Nevýhody: nižší účinnost

7 Parní čerpadla Parní čerpadla jsou v nejširším smyslu stroje nebo přístroje, kterými se dopravují kapaliny do vyšší polohy a jsou poháněny vodní parou. Dělíme je: a) 1. na čerpadla hnaná parním pístovým strojem s pohybem rotačním, jsou to čerpadla pístová 2. na čerpadla hnaná parním strojem pístovým bez pohybu rotačního, jsou to čerpadla tzv. simplexní nebo duplexní, 3. na čerpadla odstředivá, hnaná buď parním strojem nebo nejčastěji přímo parní turbinou, (viz Čerpadla odstředivá); b) 1. na čerpadla, kde působí pára přímo na kapalinu svým tlakem, t. zv. pulsometry nebo monžíky; 2. na čerpadla, kde působí pára svou kinetickou energií, její proud strhává s sebou kapalinu tzv. ejektor a injektor

8 Rozlišují se dva základní typy:
Zubová čerpadla Zubové čerpadlo používá k čerpání kapaliny dvou ozubených kol. Jedná se o jedno z nejběžnějších typů čerpadel používaných v hydraulických systémech. Princip zubového čerpadla je založen na tom, že zuby dvojice ozubených kol mohou unášet čerpanou látku, a zároveň těsnit, pokud do sebe zapadnou. U klasického čerpadla je tento princip nejlépe patrný. Na stejném principu pracuje i dvou rotorový kompresor Rozlišují se dva základní typy: Klasické zubové čerpadlo sestává ze dvou totožných ozubených kol s vnějším ozubením. Excentrické zubové čerpadlo sestává z jednoho ozubeného kola s vnějším a z jednoho ozubeného kola s vnitřním ozubením. Některá zubová čerpadla lze použít buď jako motor, nebo jako čerpadlo.

9 Typy zubových čerpadel
Konstrukce jednotlivých typů čerpadel se liší podle toho, k čemu je čerpadlo využíváno. Klasické zubové čerpadlo (obr. 1) se používá především pro čerpání kapaliny (oleje) v hydraulických systémech (například stavební stroje; bagry, rypadla…). Další ze základních typů je excentrické čerpadlo pro olejové pumpy v automobilech (obr. 2) a excentrické čerpadlo určené pro čerpání kapalin vysoké viskozity.

10  Neustálý vývoj čerpadel ESPA včetně speciality ve formě tlumiče vybrací umístěného na podstavci čerpadla zajišťují naprosto tichý a spolehlivý provoz. Tělo čerpadel, podstavec a víko oběžného kola jsou vyrobeny ze sklolaminátového polypropylenu. Oběžné kolo je z Luranylu a hřídel nerezové oceli AISI 420. Mechanická ucpávka je uhlíko-keramická a plášť motoru je oceli L Motor je chráněnt protikorozním nátěrem a jeho ochrana je IP

11 BEZUCPÁVKOVÁ ČERPADLA ŘADY ZVS Použití: Bezucpávková čerpadla ZVS jsou určena pro čerpání kyselin, louhů, řídkých kalů a všech ostatních odpadových kapalin do teploty 150° C s obsahem pevných látek do 30% hmotnosti a velikosti zrn do 7 mm.Čerpadla jsou také vhodná pro čerpání pitné vody a v potravinářství. Čerpadla nejsou samonasávací. Konstrukce: Vertikální,odstředivá čerpadla poháněná přírubovým elektromotorem. Hydraulická část je tvořena oběžným kolem,výtlačným tělesem a vyrovnávací nádrží.Rotor je uložen v ložiskovém tělese ve dvou valivých ložiskách.Konstrukce je bezucpávková - za provozu je čerpaná kapalina těsněna hydrodynamicky, za klidu čerpadlo netěsní. Hydraulická část je spojena s vyrovnávací nádrží,která slouží k případnému zadržení čerpané kapaliny za provozu nebo ke kontrole zahlcení oběžného kola před spuštěním. Jmenovitá světlost na výtlaku DN 40 až DN 125. Připojovací rozměry jsou pro PN6. Materiálová varianta – chromniklmolybdenová ocel. Jiné materiálové provedení dle dohody. Výhody: bezucpávková konstrukce a umístění ložisek umožňuje bezporuchový provoz, hydrodynamický princip těsnění a konstrukce čerpadla umožňuje provoz bez odkapávání čerpané kapaliny, minimální vliv na životní prostředí, chod na prázdno nezpůsobuje poškození nebo opotřebení čerpadla.

12 Olejové čerpadlo Čerpadlo na dopravu oleje pro oběhové nebo tlakové mazání, pro hydraulické systémy pohybové, regulační ap. Jako olejová čerpadla se používají čerpadla zubová, šroubová, vřetenová, lamelová, rotační pístová (axiální i radiální, popřípadě odstředivá).

13 Písmeno Značí A šroub, regulující množství oleje (otáčením vpravo se ubírá) B pojistná matka šroubu A C zátka ke kontrole a vypouštění vzduchu D zátka ke kontrole dodávaného množství oleje E uzavírající víko pumpy

14 Betonová čerpadla Systém betonových čerpadel (betonových pump) JunJin je celkově velice jednoduchý, proto je operátor schopen udržovat ho bez větších těžkostí. Hlavní hydraulické čerpadlo je vybaveno kontrolním systémem výkonu, což zajistí nejen nízkou spotřebu paliva, ale také velkou účinnost. Při poškození částí jsou „postranní efekty“ minimalizované v hydraulickém systému.

15 Sací potrubí (přiváděcí vedení) Pracovní soustava
Olejová nádrž Dvojité zubové čerpadlo Olejové čerpadlo ventilu Main Pump - Hlavní čerpadlo P.T.O. - P.T.O. (vývodový hřídel) Čerpadlo ramene (výložníku) Akumulátor Rozdělovací blok pro hlavní čerpadlo Rozdělovací blok pro olejové čerpadlo Přepínač otočného ventilu Olejový chladič 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Sací potrubí (přiváděcí vedení) Pracovní soustava Zpětné potrubí (výstupní vedení) Betonová směs Provozní olej

16 Regulace čerpadla Provozní zásah pro dosažení žádaného průtoku čerpadlem, popřípadě zásah do systému v možném provozním rozmezí, daném druhem a typem čerpadla. Hydrostatická čerpadla se regulují: a) změnou počtu otáček b) změnou velikostí činného prostoru (zdvihu pístu, excentricity uložení lamelového rotoru) c) změnou délky trvání výtlaku (spojením výtlaku se sáním). Čerpadla hydrodynamická se regulují: a) změnou počtu otáček b) natáčením oběžných lopatek (u vrtulových čerpadel) c) natáčením vodicích lopatek (speciálním ústrojím u vrtulových čerpadel) d) škrcením (přivíráním armatury na výtlaku) e) obtokem (potrubím z výtlaku do sání). regulace kompresoru, provozní zásah do činnosti kompresoru pro dosažení žádaného průtoku, tj. množství stlačeného plynu do výtlaku (pro spotřebu). Pístové kompresory se regulují: a) změnou počtu otáček b) se spojením pracovního prostoru sáním při výtlačném zdvihu otevřením (zdvižením) sacího ventilu c) změnou velikostí škodlivého prostoru d) přivíráním regulační uzávěrky v sacím potrubí (škrcením, při čemž stoupá kompresní teplota).

17 c) odpouštěním z výtlaku
Turbokompresory se regulují: a) změnou počtu otáček b) škrcením ve výtlaku c) odpouštěním z výtlaku d) škrcením v sání

18 Terminologie a názvy čerpadel
Simplexní čerpadlo Jednoválcové bezsetrvačníkové pístové čerpadlo. Na společné pístní tyči je píst čerpadla i hnacího parního stroje. Zdvižné čerpadlo Zařízení pro dopravu kapaliny mechanickým zdviháním. Zdvižné čerpadla mohou být korečková, řetězová, šneková nebo provedena jako zvedací kola korečková nebo bubnová Samonasávací čerpadlo Čerpadlo schopné bez vnějšího odvzdušnění (zahlcení kapalinou) vytvořit při spouštění s prázdným sacím potrubím podtlak, potřebný k nasání kapaliny ze sací hladiny do čerpadla Přeplňovací čerpadlo Obvykle zubové čerpadlo pro tlakové plnění vysokotlakového pístového čerpadla. Slouží k zlepšení jeho činnosti. Rovněž zdroj kapaliny pro rychlý (nepracovní) pohyb pístu hydraulického lisu Studnové čerpadlo Pístové, častěji odstředivé čerpadlo konstruované pro čerpání z hlubokých studní. Odstředivé studní čerpadlo má elektromotor nad studní a dlouhý hřídel k ponořenému čerpadlu, nebo je motor u čerpadla a celé soustrojí je ponořené (ponorné čerpadlo odstředivé nebo vřetenové).

19 Podávací čerpadlo Čerpadlo s dobrou sací schopností, zařazené sériově bezprostředně před hlavní čerpadlo (obvykle vysokotlakové, například napáječka). Výtlačný tlak podávacího čerpadla je vstupním tlakem hlavního čerpadla potřebným pro zajištění jeho provozu bez kavitace. Obtok čerpadla Pomocné potrubí s uzávěrkou pro řízené odpouštění kapaliny z výtlaku čerpadla zpět do sací nádrže Obtok čerpadla se používá a) pro zajištění minimálního průtoku čerpadlem b) pro regulaci průtoku do výtlačného potrubí c) pro spouštění hydrodynamických čerpadel s maximálním příkonem při nulovém průtoku d) pro odlehčení (přechodné snížení příkonu) hydrostatických čerpadel Lopatkový difuzor Převáděč - věnec rozšiřujících se kanálů (radiálně, popřípadě axiálně), ve kterém se mění pohybová energie tekutiny vystupující z oběžného kola hydrodynamického čerpadla nebo kompresoru v energii tlakovou.

20 Ventilová komora čerpadla
Část tělesa pístového čerpadla navazující na válec ve ventilové komoře čerpadla je osazen sací a výtlačný ventil Oběžné kolo čerpadla Část rotoru hydrodynamického čerpadla. U běžného odstředivého čerpadla jej tvoří celistvý odlitek (litina, bronz, litá ocel, nerezavějící ocel) vytvářející kotouč s nábojem (pro jeho upevnění na hřídeli), lopatky a věnec. Bez věnce jsou oběžná kola čerpadla otevřená, a u vrtulových a šroubových čerpadel. Lopatky oběžného kola čerpadla (oběžné lopatky) vytvářejí kanály, ve kterých při otáčení vzrůstá energie protékající kapaliny přívodem mechanické práce na hřídeli čerpadla. Výtlačné potrubí Potrubí připojené na výtlačně hrdlo stroje (čerpadla, kompresoru) a dopravující pracovní látku na místo určení.

21 Hydrodynamický přenos výkonu
Sací výška čerpadla Údaj pro volbu umístění čerpadla (měřený obvykle k jeho ose) vzhledem k sací (dolní, přívodní) hladině. Přípustná (dovolená) geodetická sací výška čerpadla zaručuje provoz bez kavitace. O její velikosti rozhoduje tlak nad sací hladinou, ztráty v sacím potrubí, tlak syté páry čerpané kapaliny, určený její teplotou, celková měrná energie a typ čerpadla. Vyjde-li sací výška čerpadla záporná, bude sací hladina pod čerpadlem, při kladné hodnotě (označené jako nátok, nátoková výška) bude sací hladina nad čerpadlem. Hydrodynamický přenos výkonu Přenos mechanické energie využívající dynamických účinků kapaliny pomocí lopatkových hydraulických strojů, tj. čerpadla a turbíny. Hydraulický ráz Změna tlaku při změně rychlosti proudění. Zvlášť nebezpečný je hydraulický ráz, který vzniká zvýšením tlaku v dlouhých potrubích s vyššími průtokovými rychlostmi při náhlém přerušení průtoku (při uzavření potrubí nebo zastavení čerpadla). Dopravní výška čerpadla Celková energie přivedená kapalině v čerpadle udávaná v metrech a vztažená na jednotku tíhy (1 N). Dopravní výška čerpadla je hodnota potřebná pro objednávku čerpadla a pro výpočet příkonu. Týž význam má měrná energie čerpadla v joulech pro 1 kg kapaliny.

22 Vypracoval: Jan Červinka
Třída: IX.C Kdy: zdroje: