Čerpadla - názvosloví

Pátek 02. říjen 2015, Autor: Jirka Klecan, Martin Pelc

Svět čerpadel se vyznačuje speciální terminologií, které ne všichni musí rozumět. Proto přinášíme takový malý slovníček pojmů, který by i laikovi pomohl k orientaci v oblasti čerpací techniky.

Akumulační čerpadlo

přečerpávací zařízení akumulační vodní elektrárny; nejčastěji odstředivé čerpadlo vodorovné nebo svislé velkého výkonu poháněné elektrickým motorem. Obvykle prvek soustrojí motor-generátor – vodní turbína – akumulačního čerpadla na společné hřídeli.

Axiální čerpadlo - osové čerpadlo

čerpadlo u něhož čerpaná tekutina proudí ve směru jeho osy. Viz. vrtulové čerpadlo.

Čerpadlo

čerpadlo je stroj pro dodávání energie potřebné k dopravě tekutiny nebo jiné dopravně vhodné hmoty, popř. pro zvyšování tlakové energie těchto médií (tlakové čerpadlo).

Potřebný tlak vzniká :

a) kmitavým pohybem vyvozujícím střídavou změnu objemu pracovního prostoru s primým tlakem na kapalinu

   1) pístu – čerpadlo pístové
   2) membrány – čerpadlo membránové
   3) křídla – čerpadlo křídlové.

b) rotačním pohybem činných částí s přímým tlakem na kapalinu uzavřenou v prostoru rotoru a tělesa čerpadla: čerpadlo rotační objemové,

c) přímým tlakem plynu nebo páry na hladinu kapaliny: čerpadlo plynotlakové – monžík, čerpadlo Humphreyovo, pulsometr,

d) rotačním pohybem oběžného kola, kterým kapalina prochází, přičemž se jí udílí energie pohybová a tlaková. Průtok kapaliny je odstředivý: čerpadlo odstředivé – radiální a diagonální, nebo axiální: čerpadlo vrtulové, čerpadlo šroubové,

e) pohybovou energií proudící hnací látky (kapaliny, páry, plynu): čerpadlo proudové – injektor, ejektor,

f) rázovou přeměnou pohybové energie dopravované kapaliny náhlým zastavením průtoku: trkač,

g) snížením hustoty dopravované kapaliny smíšením se vzduchem: čerpadlo mamutové,

h) působením magnetického pole - čerpadlo elektromagetické pro elektricky vodivé kapaliny. Zvláštním případem je čerpadlo zdvižné dopravující kapalinu nabíráním do nádobek zavěšených na řetěze: čerpadlo korečkové, nebo posouvající kapalinu pomocí šneku otáčejícího se v troubě či žlabu.

Čerpadlo s rotujícími písty

hydrostatické rotační čerpadlo, jehož pohyblivé činné prvky – rotující písty – při vzájemném záběru a odvalování v tělese čerpadla utěsňují v každé poloze výtlak od sání. Vzájemný pohyb pístů je nuceně vázán.

Diagonální čerpadlo

odstředivé čerpadlo s axiálním vstupem do oběžného kola a se šikmým (diagonálním) průtokem a výstupem, obvykle do spirály. Hřídel je buď vodorovný nebo svislý (u velkých čerpadel).

Difuzor

strojírenství, kanál s plynule se zvětšujícím průtokovým průřezem, v němž se zmenšuje rychlost protékající tekutiny, a tím se její pohybová energie mění v tlakovou. Úhel rozšíření kanálu nesmí být velký, aby nedošlo k odtržení proudu od stěny, a tím k tlakovým ztrátám. Difuzor se používá k přeměně pohybové energie tekutiny na energii tlakovou, například u proudových vývěvových kompresorů, čerpadel a vodních turbín (savka).

Dýza

kanál s plynule se měnícím průřezem, v němž se tlaková energie tekutiny mění na energii kinetickou, a tím se zvyšuje rychlost proudu.

Ejektor

proudové čerpadlo používané k odsávání kapalin nebo plynů. Pracovní látkou je voda nebo pára vystupující velkou rychlostí z dýzy do směšovací komory, kde je přisávána dopravovaná látka. Po smíchání obou látek je pomocí difuzoru zvýšen tlak vzniklé směsi obvykle na atmosférickou úroveň. Viz též čerpadlo, injektor.

H (dopravní výška)

dopravní výška = výška do jaké je čerpadlo schopno dopravit dané čerpané množství, udává se v metrech (m)

Hmax

maximální dosažitelná dopravní výška čerpadla při nulovém čerpaném množství - není optimálním bodem pro provoz čerpadla, udává se v metrech (m).

Nátoková výška

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.

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.

Q

čerpané množství daného media, udává se v l/s, l/min nebo v m3/h.

Qmax

maximální možné dosažitelné čerpané množství daného media, obvykle při minimální dopravní výšce - není optimálním bodem pro provoz čerpadla, udává se v l/s, l/min nebo m3/h.

Tlak

síla působící kolmo na jednotku plochy, mířící směrem k ploše, která je z druhé strany plochy kompenzována silou stejně velkou, opačně orientovanou. Jednotkou v soustavě SI je pascal, tj. newton na metr čtverečný. Rozlišujeme tlak absolutní, tlak vztažený k absolutnímu vakuu (absolutní tlakové nule), také akustický tlak; atmosférický tlak; dynamický tlak; podtlak; přetlak; statický tlak; tlak vzduchu; vakuum.

Viskozita

vazkost, vnitřní třecí odpor, jímž tekutina působí proti silám snažícím se vzájemně posunout její nejmenší částice. Na stykové ploše dvou vrstev tekutiny pohybujících se různými rychlostmi způsobuje tečné napětí – pomalejší vrstva brzdí rychlejší a naopak. Tečné napětí je úměrné gradientu rychlosti, konstanta úměrnosti se nazývá dynamická viskozita. Podíl dynamické viskozity a hustoty tekutiny je viskozita kinematická. Převrácená hodnota viskozity je tekutost. Viskozita se měří viskozimetry.
základní jednotka dynamické viskozity je pascalsekunda. Laminárně proudící tekutina má dynamickou viskozitu 1 Pa.s, když v ní při gradientu rychlosti 1 s-1 (napříč proudem) vzniká tečné napětí 1 Pa (v rovinách rovnoběžných s proudem).
základní jednotka kinematické viskozity je čtverečný metr za sekundu, tj. kinematická viskozita tekutiny s hustotou 1 kg.m-3, jejíž dynamická viskozita je 1 Pa.s.