(Microsoft PowerPoint - \310RPALKE-lekt..ppt)

ČRPALKE
VRSTE ČRPALK
• fizikalno ločimo
naslednje tipe
črpalk:
–
–
–
–
–
–
batne
membranske
zobniške
cevne (peristaltične)
krilne
centrifugalne
BATNA ČRPALKA
• je najstarejši tip
črpalke (2000 let)
• deluje zelo
neenakomerno:
– gib bata navzven je
sesalni gib
– gib bata nazaj je
delovni gib
• neenakomerno
delovanje curka se
izenači z “vetrnikom”
BATNA ČRPALKA
• Kje se uporablja?
– črpalke za vbrizg
goriva – dizel
– vakuumske črpalke
za MB
– visokotlačne črpalke
(majhna količina
vode in visok pritisk)
– brentače
– nahrbtnjače
BATNA ČRPALKA
– z gibanjem bata se izmenično
spreminja prostornina v komori
– to povzroča odpiranje in
zapiranje sesalne in tlačne
zaklopke
– pri gibu bata navzven se odpre
sesalna komora, preko katere
steče voda v komoro
– pri gibu bata nazaj se sesalna
zaklopka zapre, zmanjša se
prostornina, odpre se tlačna
zaklopka, preko katere steče
voda v zbiralnik – vetrnik
– v vetrniku je zrak, ki se pri
zmanjšanju prostornine stisne
in nato potiska vodo v
enakomerni količini naprej do
porabnika
MEMBRANSKA ČRPALKA
• deluje na podobnem
principu kot batna
črpalka
• zmanjšuje in povečuje
prostornino v komori
• po izdelavi je
preprostejša od batne
črpalke
MEMBRANSKA ČRPALKA
• Kje se uporablja?
– črpalke za vbrizg goriva - bencin
– ročna črpalka za nevarne snovi
– pnevmatske membranske črpalke
– novejši tipi membranskih črpalk na motorni pogon za visoki
tlak (100 barov – 90 l/min)
MEMBRANSKA ČRPALKA
• Kako deluje?
– pri odmiku membrane navzdol nastane v
komori nad njo podtlak, ki odpre dovodno
zaklopko, medij steče skozi sesalno
odprtino v komoro
– pri gibu membrane navzgor nastane v
komori nadtlak, sesalna odprtina se zapre,
tlačna odprtina se odpre in nadtlak
potisne medij iz komore
ZOBNIŠKA ČRPALKA
• dva zobnika v ohišju
na podlagi vrtenja
prečrpavata
tekočino iz sesalnega
dela v tlačni del
• čim hitreje se
zobnika vrtita, tem
večji je tlak
• izdelava zobnikov in
ohišja je zelo
natančna
ZOBNIŠKA ČRPALKA
• Kje se uporablja?
– črpalke za dovajanje maziva – olja
– stroji za obdelavo kovin
– avtomobilski motorji
ZOBNIŠKA ČRPALKA
• Kako deluje?
– prazni prostori med zobmi in ohišjem so dejansko komore,
ki se pri vrtenju zmanjšujejo in povečujejo
– na ta način se prečrpava tekočina iz sesalnega dela v
tlačni del črpalke
– čim hitrejša sta zobnika, tem višji je tlak v tlačnem delu
črpalke
KRILNA ČRPALKA
• v starejših tipih
črpalk so služile za
izsesavanje zraka iz
sesalnega dela
• delovni tlak do 20
barov
KRILN A ČRPALKA
• Kako deluje?
– zgrajena je iz okroglega ohišja, v katerem se vrti
valj, ki je ekscentrično postavljen
– valj ima v utorih vložene ploščice – lamele, ki z
zunanjim robom drsijo po notranji strani ohišja
– krila se s pomočjo centrifugalne sile prilegajo
ohišju
– med krili in ohišjem nastanejo komore, ki se na
sesalni strani povečujejo, na tlačni pa zmanjšujejo
– to spreminjanje velikosti komor povzroči črpalni
učinek
KRILNA ČRPALKA Z VODNIM
OBROČOM
KRILNA ČRPALKA Z VODNIM
OBROČEM
• Kako deluje?
– črpalka ima v ohišju nameščen ekscentrično
nameščen valj s krilci
– krilca se ne premikajo oziroma se ne prilegajo
ohišju črpalke
– v ohišje je pred črpanjem potrebno naliti črpan
medij
– zaradi centrifugalne sile se medij pretoči proti
ohišju, tako da nastane vodni obroč
– vodni obroč in krilca ustvarjajo komore, ki se
zaradi postavitve rotorja od sesalne strani proti
tlačni strani zmanjšujejo
EJEKTOR – VENTURIJEVA CEV
• Kako deluje?
– voda teče po cevi, ki se na enem mestu zoži
– na zoženem delu cevi se hitrost vode
poveča, tlak pade pod 1 bar
– ustvari se podtlak
– v zoženem delu cevi je nameščena odprtina,
preko katere se dovaja drug medij (zrak,
penilno sredstvo …)
EJEKTOR
ŠOBA
CEV
DIFUZUR
EJEKTOR
EJEKTOR - MAGIRUS
• deluje na enakem principu
kot ejektor na vodo
• pogonski medij je izpušni
plin motorja
• posebni mehanizem
preusmeri izpušne pline iz
izpušne cevi v ohišje
črpalke, v kateri
ustvarjajo podtlak
• ko voda priteče preko
sesalnih cevi v črpalko, se
na izstopnem mestu pojavi
voda namesto plinov, kar
je znak, da ponovno
preusmerimo pline v
izpušno cev
CENTRIFUGALNA ČRPALKA
• sestava črpalke:
– ohišje
– rotor
• z vrtenjem pogonske
osi se sila prenaša na
rotor, ki z lopaticami
poganja vodo
• rotor podeli vodi
kinetično in
hitrostno energijo
CENTRIFUGALNA ČRPALKA
• ohišje črpalke je
narejeno “polžasto”
• oblika ohišja se proti
tlačnemu izhodu
povečuje, s tem se
hitrost vode
zmanjša, poveča se
tlak
CENTRIFUGALNA ČRPALKA S
STATORJEM
• stator so lopatice, ki so
vgrajene v ohišje črpalke
• voda priteče iz rotorja v
stator
• voda v statorju steče proti
izhodu, pri tem se stator
razširi in s tem doseže, da
se hitrost vode zmanjša,
poveča se tlak, še preden
pride v polžasti del ohišja
• ohišje s statorjem
omogoča, da voda teče
mirneje, zato je izkoristek
večji
• rotor in stator se skupaj
imenujeta tlačna stopnja
ENOSTOPENJSKA ČRPALKA
• črpalke, ki imajo samo eno tlačno
stopnjo (rotor in stator), imenujemo
enostopenjske črpalke
• zmogljivosti teh črpalk v gasilstvu so
povprečno do 12 barov
DVOSTOPENJSKA ČRPALKA
• črpalke, ki imajo dve
enaki tlačni stopnji,
imenujemo
dvostopenjske
črpalke
• 1. stator in 1. rotor
podata vodi hitrost
in tlak
• 2. rotor vodi poveča
hitrost, 2. stator pa
ji zmanjša hitrost in
poveča tlak
DELITEV ČRPALK
• glede na tlak:
– nizkotlačne, do 3
bare
– srednjetlačne, od 3
do 15 barov
– visokotlačne, nad 15
barov
• glede na zmogljivost:
– vgradne črpalke do
9000 l/min
– prenosne črpalke do
2000 l/min
OHIŠJE ČRPALKE
• na ohišju so pritrjeni
vsi sestavni deli
črpalke
• narejeno je iz
aluminijevih zlitin
(odporno na slano
vodo)
• ohišje za druge
črpane medije je iz
brona, nerjavečega
jekla …
ROTOR
• je pritrjen na gred
črpalke in se vrti skupaj
z njo
• narejen je iz enakega
materiala kot ohišje
črpalke
• gred je jeklena
• lahko je nameščeno več
rotorjev na en gredi
• vsak rotor ima svoj
stator
SESALNI PRIKLJUČEK
• to je odprtina v
ohišju črpalke, skozi
katero prihaja voda
• postavljena je tako,
da priteče voda
točno v sredino
rotorja
• odprtina je
opremljena s sesalno
spojko
TLAČNI PRIKLJUČKI
• na črpalki je lahko
nameščenih več
priključkov:
– na prenosnih največ 2
priključka
– na vgradnih tudi do 8
priključkov
• vsak tlačni izliv je
opremljen s spojko in
ventilom
MANOMETER
• je priprava, ki
strojniku kaže tlak
vode, ki teče iz
črpalke
• vgrajen je na ohišju
pred tlačnim izlivom
• številčnica na
manometru kaže
področje od 0 do 25
barov
MANOVAKUUMMETER
• je merilna naprava, ki kaže
strojniku, kakšen je podtlak
oziroma nadtlak v vstopni
odprtini v ohišje – sesalno
grlo
• na številčnici so na levi strani
rdeče številke od 0 do 1 z
vmesnimi številkami 0,1; 0,2 …
s predznakom • na desni strani številčnice so
črne številke od 0 do 20
barov
SESALNE NAPRAVE
• namenjene so sesanju zraka iz sesalnega
voda ter iz ohišja črpalke
• ko ustvarimo ustrezni podtlak, nam voda
priteče do rotorja in statorja, ki podata
vodi hitrost in tlak
ROČNA BATNA SESALKA
• vgrajena je na
manjših črpalkah
• dvig bata izsesa zrak
iz ohišja
• spust bata potisne
zrak preko ročaja
navzven
• črpanje zraka
izvajamo tako dolgo,
dokler ne priteče
voda namesto zraka
MOTORNA BATNA SESALKA
• črpalke proizvajalcev Ziegler,
Rosenbauer, Magirus …
• poganjajo se preko gredi motorja
• so zelo hitre in učinkovite
SESALKA TROKOMAT ZIEGLER
• na pogonski gredi je ekscenter, ki poganja med sabo dva
neodvisna bata
• na batih so nameščene gumi membrane, ki izsesavajo zrak iz
ohišja
• sesanje se izvaja tako dolgo, dokler v ohišje ne pride voda in se
njen tlak ne dvigne na 2 bara
• pri 2 barih je pritisk vode dovolj močan, da premaga silo vzmeti
in potisne bate ob ohišje ter črpalko zatesni
• ko tlak pade pod 2 bara, vzmeti potisnejo bate na ekscenter in
sesanje se ponovno prične
SESALKA ROSENBAUER
• v valju je nameščen bat z gumi tesnili
• poganja ga ekscenter, ki je nameščen na
pogonski osi (starejše črpalke), novejše se
poganjajo preko jermenskega sistema
• ko pride voda v ohišje črpalke, jo
centrifugalna črpalka potisne v tlačni vod, ko
se v tem delu tlak dvigne na cca. 2 bara, se
preko stikala izklopi sesalka
• ko tlak pade oziroma ko potegne zrak, se
sesalka ponovno vklopi
ROSENBAUER
1 – odprtina za zrak
2 – ekscenter
3 – pogonska os
4 – gumi membrana
5 - bat
SESALNA NAPRAVA
ROSENBAUER – NOVA
GENERACIJA (NH, FOX ...)
SESALNA NAPRAVA
ROSENBAUER – NOVA
GENERACIJA (NH, FOX …)
• v osnovi deluje po istem principu kot
starejši model – batni sistem
• razliki med staro in novo:
– sesalna naprava je fizično ločena od ohišja
– pogon se izvaja preko jermenice
• prednosti:
– lažje vzdrževanje in popravilo
– hitrejši čas pri sesanju
VKLOP
IZKLOP
SESALKA MAGIRUS
• deluje po istem
principu kot Ziegler
Trokomat
• razlika je v tem, da
ima namesto batov
gumi membrani
VISOKOTLAČNE ČRPALKE
- KOMBINIRANE ČRPALKE
• v kombinaciji s srednjetlačno črpalko
deluje še visokotlačna črpalka
– črpalke so centrifugalne
• povprečni pretoki teh črpalk so od 200
do 400 l/min
• dosežejo do 50 barov pritiska
• sistem omogoča uporabo obeh tlakov
hkrati
DELOVANJE ČRPALK S
SREDNJIM IN NIZKIM
TLAKOM
• sistem delovanja črpalke Rosenbauer,
serije NH
1 – nizkotlačna
stopnja
2 – ležaj pogonske
osi
3 – drsno tesnilo
4 – zatezni obroč
5 – visokotlačne
stopnje
6 – pogonska os
7 – drsno tesnilo
8 - tesnilo
VISOKOTLAČNA ČRPALKA
- KOMBINIRANA ČRPALKA
• srednjetlačna
črpalka nam daje do
10 barov pritiska, ki
je speljan v
visokotlačni del
črpalke
• v tem delu so
nameščeni trije
rotorji in statorji
oziroma 3 tlačne
stopnje
• na teh treh tlačnih
stopnjah voda pridobi
tlak do 40 barov
• tlaki se seštevajo
– primer:
• 8 > 16 > 32 barov
• 10 > 20 > 40 barov
• pogon se vrši na isti
pogonski osi
(Rosenbauer) ali preko
zobniškega sistema
(Ziegler)
VISOKOTLAČNA ČRPALKA
• samostojna visokotlačna
črpalka (batna ali
membranska)
• namenjena gašenju v naravi
• samostojni rezervoar ali
lastni rezervoar za vodo (cca.
500 l)
• samostojna enota
• možno nameščanje in
premeščanje na različna
vozila ali druga prevozna
sredstva
• tlaki do 90 barov
• pretoki od 40 do 60 l/min
`