Lopatkové čerpadlo je lépe známé jako lopatkové čerpadlo, protože jeho pracovní tělesa vypadají jako ploché nebo tvarované desky - brány. V roce 1899 vyvinul americký vědec Robert Blackmer konstrukci rotačního čerpadla s posuvnými hradly. Právě toto zařízení bylo prototypem moderních zatahovacích lamelových čerpadel s posunutým středem otáčení.
V SSSR bylo takové čerpadlo patentováno skupinou vědců z tatarského ropného průmyslu GNIIPI v roce 1974. A v květnu 2016 podal ruský vynálezce Boris Grigoriev patent ve 29 zemích na vylepšenou konstrukci vnitřního prvku lopatkového čerpadla. V novém zařízení se ruskému inženýrovi podařilo zvýšit objemovou, hydraulickou a mechanickou účinnost lamelového čerpadla.
Zařízení ventilového čerpadla
Základem jednoduché a jedinečné konstrukce lamelového čerpadla je rotor s drážkami vyřezanými do kruhu v pravidelných intervalech. Do nich vložené destičky jsou opatřeny výsuvnou pružinou. Rotor je instalován ve statoru (tělo, pouzdro, sklo), který má dva otvory: vstupní a výstupní. Některá provedení mají dva takové průchozí otvorykterá kapalina je přiváděna do a z čerpadla.
Princip činnosti lamelového čerpadla
Zvýšený výstupní tlak vzniká „vírovým efektem“. To znamená, že posunutí osy otáčení rotoru vůči ose tělesa umožňuje, aby se desky posunuly vpřed v místě větší vůle a přitlačily odstředivou silou ke statoru.
Když se čerpadlo spustí, v sacím otvoru se vytvoří podtlak. Přepravovaná hmota je nasávána do prostoru mezi deskami a vytlačována výstupem.
Čerpadla s proměnnou osou výtlaku se používají k nastavení objemu čerpané kapaliny.
Výhody
- Ve srovnání se šroubovými nebo zubovými čerpadly je účinnost lamelových čerpadel mnohem vyšší.
- Nejjednodušší design je pevný a odolný. Pevnost mechanismu snižuje pravděpodobnost selhání na minimum.
- Čerpadla s posuvnými lopatkami umožňují čerpat abrazivní a krystalizující kapaliny: s měkkými inkluzemi do 1 cm, s pevnými částicemi do 500 mikronů.
- Snadná výměna vložek v případě rozbití. Oprava lamelového čerpadla nevyžaduje zapojení profesionálních opravářů, což ušetří spoustu peněz.
- Tělo (objímka, sklo) pumpy a desky (lopatky) jsou vybrány pro čerpanou látku.
- Pro vytvoření vakua je možný suchý start.
- Některé modely poskytují reverzní režim, který značně rozšiřuje rozsah lamelových čerpadel a umožňuje diverzifikaci výroby.
- Téměř tichý provoz kompaktního zařízení nezpůsobuje pracovníkům potíže. Vibrace lamelových čerpadel jsou přibližně o 50 % nižší než u jiných příslušenství.
- Úspora energie snižuje náklady na údržbu přibližně o 20–30 %. V důsledku toho se snižují náklady na přepravované produkty.
- Lze použít jako dávkovač.
- Konstrukce lamelových čerpadel umožňuje výrobu pracovních dílů z různých materiálů pro získání určité odolnosti vůči chemikáliím, zabránění jiskření, zlepšení odolnosti proti opotřebení, aplikace v potravinářském průmyslu atd.
Nedoporučuje se používat lopatkové čerpadlo na sucho po dlouhou dobu. Zvyšuje výkon zařízení o funkci elektrického ohřevu, speciální teplosměnný plášť, teflonové o-kroužky.
Aplikace
Posuvná lamelová čerpadla jsou široce používána ve velkých i malých průmyslových odvětvích, která zahrnují přepravu produktů s tekutou nebo viskózní texturou. Obliba těchto zařízení je způsobena možností úplného zachování pracovní hmoty: lamelový mechanismus eliminuje vznik ztrát. Použití lamelových čerpadel výrazně zvyšuje objem výroby nebo zpracování suspenzí a viskózních hmot, přičemž je to nejbezpečnější proces pro servisní personál.
Samonasávací účinek lamelových čerpadel je široce používánv chemickém, farmaceutickém a ropném průmyslu, v kosmetologii a výrobě potravin.
Použití lamelových čerpacích systémů
Posuvná lamelová čerpadla se používají k čerpání různých produktů:
- Surová ropa, bitumen, topný olej, parafín, ropné kaly, tuky a minerální oleje.
- Lepidla, laky, plniva, barvy, latexové emulze, epoxidy a tmely.
- Kyseliny, rozpouštědla, černý louh, tekuté sklo, kreosot, žíravina, louh sodný.
- Tuk, glycerin, emulgátory, tekuté mýdlo, inkoust.
- Med, majonéza, melasa, čokoláda, kondenzované mléko, rostlinný olej, kečup, sirupy.
A mnoho dalších kapalných a viskózních hmot.
V automobilovém průmyslu se tato čerpadla používají pro posilovač řízení, posilovač, vzduch s přídavným spalováním, posilovač brzd velkých nákladních vozidel a automatickou převodovku. U dieselových osobních automobilů je podtlak v sání motorů vytvářen lamelovým čerpadlem.
V domácích spotřebičích podobné zařízení nasycuje sodu oxidem uhličitým a používá se v kávovarech.
Ve většině lehkých letadel jsou gyroskopické přístroje poháněny tímto typem čerpadla.
Zařízení požárního lamelového čerpadla
Pro zlepšení technických a provozních vlastností odstředivých čerpadel se do vakuových systémů hasičských vozidel instalují lamelová čerpadla. Jejich autonomní práce nerušíprovedení výfukového systému vozu a může mít ruční i elektrický pohon. Zařízení vyrobená z korozivzdorných materiálů fungují spolehlivěji. Vzhledem k tomu, že pracovní proces nevylučuje pronikání vody do dutiny, mohou se brány zaseknout kvůli nahromadění rzi v drážkách rotoru. Je také nutné pečlivě sledovat olejové mazání třecích prvků, protože olej používaný během provozu se postupně vypouští a mísí se s vodou.
Vakuová lamelová jednotka vytváří při plnění vodou požadovaný podtlak v sacích hadicích a dutině požárního čerpadla a vytváří tlak 16-18 MPa.
Ruční pumpa
Ruční lamelová čerpadla se používají k přečerpávání malých objemů kapaliny z jedné nádoby do druhé. K zajištění pitné nebo technické vody ve venkovských domech se nejčastěji používají ruční zařízení. Ruční čerpadlo pomáhá čerpat vodu ze studny nebo nádrže pomocí mechanické síly z různých důvodů:
- Při absenci elektrického vedení k místu nasávání vody, a proto není možné použít elektrické čerpadlo.
- Potřebné malé množství vody a občas.
Výhody ručních čerpadel zahrnují jejich dlouhou životnost, nízkou cenu, nezávislost na elektřině, snadnou instalaci a údržbu a možnost použití kdekoli. Jejich použití však neposkytujeneustálý přísun vody a vyžaduje fyzickou námahu.
Design a použití ručních pump
Vaninová ruční čerpadla jsou nízkoenergetická konstrukce sestávající z dlouhé trubky s nainstalovanou rotační lamelovou pumpou. Voda nebo jiná kapalina je nasávána ze zdroje (sud, nádrže nebo studny) otáčením rukojeti čerpadla a převáděna ke spotřebiteli kohoutkem. Mobilní lamelové čerpadlo lze snadno nastavit a přemístit na nové místo. K použití vyžaduje pouze hadici.
Ruční lamelové čerpadlo lze také použít k čerpání různých kapalin ze sudů, jako jsou motorové a převodové oleje, motorová nafta a další, k doplňování paliva do zařízení nebo přelévání olejů do kanystrů.
Jak vybrat ruční pumpu?
Při výběru ruční pumpy je třeba si uvědomit, že takové zařízení je schopno čerpat asi 30-40 litrů kapaliny za minutu. Je nepostradatelný na odlehlých místech při absenci možnosti použití automatických čerpadel. Lopatkové čerpadlo je užitečné pro pravidelné zavlažování zeleninových záhonů v zemi. Není ale vhodný pro dlouhodobé používání, například při zvedání velkého množství vody z hluboké studny. Při nákupu ruční pumpy byste měli věnovat pozornost jejímu vzhledu: na těle by neměly být žádné praskliny, třísky nebo nekvalitní švy. Dražší čerpadlo z léty prověřené litiny vydrží déle. Oblíbené jsou modely vyrobené z nerezové oceli a plastu. Gumové ventily se rychleji opotřebovávají. A mosaz nebo bronz vydrží mnohem déle. Pístní kroužky mohou být takélitina nebo kůže a pryž, což ovlivňuje životnost čerpadla a jeho cenu.
Výběr ruční pumpy je tedy založen především na předpokládané spotřebě objemu vody nebo čerpané kapaliny a vhodnosti jejího použití. A také na jeho další vlastnosti.
