Lopatkové čerpadlo je známejšie ako lopatkové čerpadlo, pretože jeho pracovné telesá vyzerajú ako ploché alebo tvarované dosky - brány. V roku 1899 vyvinul americký vedec Robert Blackmer dizajn rotačného čerpadla s posuvnými hradlami. Práve toto zariadenie bolo prototypom moderných výsuvných lamelových čerpadiel s posunutým stredom otáčania.
V ZSSR bolo takéto čerpadlo patentované skupinou vedcov z tatarského ropného priemyslu GNIIPI v roku 1974. A v máji 2016 ruský vynálezca Boris Grigoriev podal patent v 29 krajinách na vylepšený dizajn vnútorného prvku lopatkového čerpadla. V novom zariadení sa ruskému inžinierovi podarilo zvýšiť objemovú, hydraulickú a mechanickú účinnosť lopatkového čerpadla.
Zariadenie ventilového čerpadla
Základom jednoduchého a jedinečného dizajnu lopatkového čerpadla je rotor s drážkami vyrezanými do kruhu v pravidelných intervaloch. Dosky vložené do nich sú vybavené výsuvnou pružinou. Rotor je inštalovaný v statore (telo, puzdro, sklo), ktorý má dva otvory: vstupný a výstupný. Niektoré návrhy majú dva takéto otvory, priechodnéktorá kvapalina sa privádza do a z čerpadla.
Princíp činnosti lopatkového čerpadla
Zvýšený výstupný tlak vzniká „vírovým efektom“. To znamená, že posunutie osi rotácie rotora vzhľadom na os telesa umožňuje, aby sa dosky v mieste väčšej vôle posunuli dopredu a odstredivou silou pritlačili na stator.
Keď sa čerpadlo spustí, v sacom otvore sa vytvorí vákuum. Prepravovaná hmota je nasávaná do priestoru medzi platňami a vytláčaná von cez výstup.
Na úpravu objemu čerpanej kvapaliny sa používajú čerpadlá s premenlivou osou výtlaku.
Výhody
- V porovnaní so skrutkovými alebo zubovými čerpadlami je účinnosť lamelových čerpadiel oveľa vyššia.
- Najjednoduchší dizajn je pevný a odolný. Pevnosť mechanizmu znižuje možnosť zlyhania na minimum.
- Čerpadlá s posuvnými lopatkami umožňujú čerpať abrazívne a kryštalizujúce kvapaliny: s mäkkými inklúziami do 1 cm, s pevnými látkami nie viac ako 500 mikrónov.
- Jednoduchá výmena vložiek v prípade rozbitia. Oprava lamelového čerpadla si nevyžaduje zapojenie profesionálnych opravárov, čo šetrí veľa peňazí.
- Telo (objímka, sklo) pumpy a dosky (čepele) sú vybrané pre čerpanú látku.
- Na vytvorenie vákua je možný suchý štart.
- Niektoré modely poskytujú reverzný režim, ktorý značne rozširuje rozsah lamelových čerpadiel a umožňuje diverzifikáciu výroby.
- Takmer tichá prevádzka kompaktného zariadenia nespôsobuje pracovníkom ťažkosti. Vibrácie lamelových čerpadiel sú približne o 50 % nižšie v porovnaní s inými prídavnými zariadeniami.
- Úspora energie znižuje náklady na údržbu približne o 20 – 30 %. V dôsledku toho sa znížia náklady na prepravované produkty.
- Možno použiť ako dávkovač.
- Konštrukcia lamelových čerpadiel umožňuje výrobu pracovných častí z rôznych materiálov, aby sa získala určitá odolnosť voči chemikáliám, zabránilo sa iskreniu, zlepšila sa odolnosť proti opotrebovaniu, aplikácie v potravinárskom priemysle atď.
Neodporúča sa používať lopatkové čerpadlo na sucho po dlhú dobu. Zvyšuje výkon zariadenia o funkciu elektrického ohrevu, špeciálneho teplovýmenného plášťa, teflónových o-krúžkov.
Aplikácia
Posuvné lamelové čerpadlá sú široko používané vo veľkých a malých priemyselných odvetviach, ktoré zahŕňajú prepravu produktov s tekutou alebo viskóznou textúrou. Obľúbenosť týchto zariadení je spôsobená možnosťou úplného zachovania pracovnej hmoty: lamelový mechanizmus eliminuje vznik strát. Použitie lamelových čerpadiel výrazne zvyšuje objem výroby alebo spracovania suspenzií a viskóznych hmôt, pričom ide o najbezpečnejší proces pre obsluhujúci personál.
Samonasávací efekt lamelových čerpadiel je široko používanýv chemickom, farmaceutickom a ropnom priemysle, v kozmeteológii a výrobe potravín.
Používanie lamelových čerpacích systémov
Posuvné lopatkové čerpadlá sa používajú na čerpanie rôznych produktov:
- Surový olej, bitúmen, vykurovací olej, parafín, ropné kaly, tuky a minerálne oleje.
- Lepidlá, laky, plnivá, farby, latexové emulzie, epoxidy a tmely.
- Kyseliny, rozpúšťadlá, čierny lúh, tekuté sklo, kreozot, žieravina, lúh sodný.
- Tuk, glycerín, emulgátory, tekuté mydlo, atrament.
- Med, majonéza, melasa, čokoláda, kondenzované mlieko, rastlinný olej, kečup, sirupy.
A mnoho ďalších tekutých a viskóznych hmôt.
V automobilovom priemysle sa tieto čerpadlá používajú na posilňovač riadenia, posilňovač, prídavné spaľovanie vzduchu, veľký posilňovač bŕzd nákladných vozidiel a automatickú prevodovku. V naftových osobných autách sa sací podtlak motora vytvára lopatkovým čerpadlom.
V domácich spotrebičoch podobné zariadenie nasýti sódu oxidom uhličitým a používa sa v kávovaroch.
Vo väčšine ľahkých lietadiel sú gyroskopické prístroje poháňané týmto typom čerpadla.
Zariadenie požiarneho lopatkového čerpadla
Na zlepšenie technických a prevádzkových charakteristík odstredivých čerpadiel sa vo vákuových systémoch hasičských vozidiel inštalujú lamelové čerpadlá. Ich autonómna práca nezasahujedizajn výfukového systému automobilu a môže mať manuálny aj elektrický pohon. Zariadenia vyrobené z materiálov odolných voči korózii fungujú spoľahlivejšie. Pretože pracovný proces nevylučuje vniknutie vody do dutiny, brány sa môžu zaseknúť v dôsledku nahromadenia hrdze v drážkach rotora. Je tiež potrebné starostlivo sledovať olejové mazanie trecích prvkov, pretože olej používaný počas prevádzky sa postupne vypúšťa a mieša sa s vodou.
Vákuová lamelová jednotka vytvára pri plnení vodou požadovaný podtlak v sacích hadiciach a dutine požiarneho čerpadla a vytvára tlak 16-18 MPa.
Ručná pumpa
Ručné lamelové čerpadlá sa používajú na prečerpávanie malých objemov kvapaliny z jednej nádoby do druhej. Na zabezpečenie pitnej alebo technickej vody vo vidieckych domoch sa najčastejšie používajú ručné zariadenia. Ručné čerpadlo pomáha čerpať vodu zo studne alebo nádrže pomocou mechanickej sily z rôznych dôvodov:
- Pri absencii elektrického vedenia k miestu nasávania vody, a preto nie je možné použiť elektrické čerpadlo.
- Potrebné malé množstvo vody a občas.
Výhody ručných čerpadiel zahŕňajú ich dlhú životnosť, nízke náklady, nezávislosť od elektrickej energie, jednoduchú inštaláciu a údržbu a možnosť použitia kdekoľvek. Ich použitie však neposkytujeneustály prísun vody a vyžaduje si fyzickú námahu.
Návrh a použitie ručných čerpadiel
Vanínové ručné čerpadlá majú nízkoenergetický dizajn pozostávajúci z dlhého potrubia s rotačným lamelovým čerpadlom, ktoré je na ňom nainštalované. Voda alebo iná kvapalina sa nasáva zo zdroja (sud, nádrž alebo studňa) otáčaním rukoväte čerpadla a prenáša sa k spotrebiteľovi cez kohútik. Mobilné lamelové čerpadlo sa jednoducho nastavuje a premiestňuje na nové miesto. Na použitie je potrebná iba hadica.
Ručné lopatkové čerpadlo je možné použiť aj na čerpanie rôznych kvapalín zo sudov, ako sú motorové a prevodové oleje, motorová nafta a iné, na tankovanie zariadení alebo nalievanie olejov do kanistrov.
Ako si vybrať ručnú pumpu?
Pri výbere ručného čerpadla je potrebné si uvedomiť, že takéto zariadenie je schopné prečerpať asi 30-40 litrov kvapaliny za minútu. Je nepostrádateľný na odľahlých miestach pri absencii možnosti použitia automatických čerpadiel. Lopatkové čerpadlo je užitočné na pravidelné zavlažovanie zeleninových záhonov v krajine. Nie je ale vhodný na dlhodobé používanie, napríklad pri vyťahovaní veľkého množstva vody z hlbokej studne. Pri nákupe ručného čerpadla by ste mali venovať pozornosť jeho vzhľadu: na tele by nemali byť žiadne praskliny, triesky alebo nekvalitné švy. Drahšie čerpadlo z rokmi overenej liatiny vydrží dlhšie. Obľúbené sú modely vyrobené z nehrdzavejúcej ocele a plastu. Gumové ventily sa rýchlejšie opotrebúvajú. A mosadz alebo bronz vydržia oveľa dlhšie. Môžu byť aj piestne krúžkyliatina alebo koža a guma, čo ovplyvňuje životnosť čerpadla a jeho cenu.
Výber ručnej pumpy je teda založený predovšetkým na predpokladanom objeme spotreby vody alebo čerpanej kvapaliny a vhodnosti jej použitia. A tiež na jeho ďalšie vlastnosti.
