Prevádzka a údržba rotačných čerpadiel

Prevádzka a údržba rotačných čerpadiel

            Spúšťanie čerpadla. Čerpadlo sa spúšťa pri uzatvorenom výtlaku po zavodnení. Po rozbehu sa výtlak pomaly otvára. Prietok sa reguluje privieraním výtlačného posúvača. Pri zastavení sa najprv uzatvorí výtlačný posúvač, potom sa vypne motor.

            Údržba odstredivých i vrtuľových čerpadiel spočíva v občasnom nastavení upchávok, výmene oleja v ložiskách a v kontrole tesnosti spätnej klapky, aby voda pri zastavení čerpadla nevytekala späť a čerpadlo sa nespúšťalo naprázdno. Tým by sa mohlo poškodiť tesnenie v upchávkach. Obsluha i údržba sa má vykonávať presne podľa pokynov výrobcu.

5.1.3. Prúdové čerpadlá

            Využívajú na čerpanie energiu prúdiacej tekutiny. Spravidla to býva voda, vzduch, alebo para.

            Vodný ejektor je zariadenie, ktorému energiu na čerpanie dodáva prúdiaca voda. Pracovná voda vstupuje do zúženého hrdla, odkiaľ prúdi  do zmiešavacej komory. V mieste zúženia vzniká podtlak. Ten sa využíva na nasávanie dopravnej kvapaliny. obe kvapaliny sa v zmiešavacej komore miešajú a účinkom prúdu pracovnej kvapaliny vstupujú do valcovej časti a odtiaľ pretiahnutým difúzorom do výtlačného potrubia. V difúzore sa mení pohybová energia zmesi na tlakovú energiu. Účinnosť ejektora je malá. Napriek tomu sa používa na občasné čerpanie hlavne znečistenej vody, napr. v stavebníctve. Je tiež vhodný tam, kde treba miešať horúcu a studenú vodu, napr. v teplovodných rozvodoch. V horúcovodnom kotle sa privádza ejektorom chladná voda, aby sa rýchlejšie premiešala s teplou vodou. Ejektorom sa dá účinne zväčšiť nasávacia výška čerpadla. Ak je pri nasávacom koši použitý ejektor, môže čerpadlo nasávať až z dvadsaťmetrovej hĺbky. Na ejekčnom účinku tlakového vzduchu prúdiaceho zúženým prierezom  je založené nasávanie náterovej hmoty do striekacej pištole.

            Manometrická výška H_man (obr. 5.1) je dôležitý údaj, prakticky nahradzujúci informáciu o tlakovom rozdiele, aké je čerpadlo schopné vyvinúť. Spravidla sa používa pokiaľ čerpadlo dopravuje vodu. Ak sa používa ako súčasť silových zariadení (hydraulické lisy) udáva sa v jednotkách tlaku.

            Manometrická výška má tieto časti:

Súčet oboch zložiek:

H_sg + H_vg= H_g

H_g je geotetická (statická) výška.

            Pri chode čerpadla vznikajú odpory v nasávaní, ako aj vo výtlačnom potrubí. Tieto odpory treba prekonávať zväčšením nasávacej výšky o D h_s  a zväčšením výtlačnej výšky o  D h_v. Potom:

H_sg  +  D h_s = H_{s man}

H_vg +  D h_v.= H_{v   man}

H_{s man} + H_{v man} = H_man

            Výtlačná výška H_{v man} býva daná konštrukciou čerpadla a pohonom, nasávacia výška je však obmedzená barometrickým tlakom. Okolitý tlak atmosféry musí bezpečne vytlačiť vodu až do čerpadla a navyše prekonať všetky odpory v nasávaní.  Pre piestové čerpadlá sa pripúšťa H_{s man}  7 až 8 m, pre odstredivé čerpadlá 6 až 7 m. Tieto hodnoty platia pre studenú vodu. Čím je voda teplejšia, tým menšia je H_{s man}. Vriaca voda musí do čerpadla sama vtekať.

            Dopravná výška čerpadla:

kde c_v je rýchlosť vo výtlaku,

       c_s - rýchlosť v nasávaní.

            Príkon čerpadla. Pre určenie príkonu čerpadla platí vzťah:

kde P_et je efektívny príkon čerpadla,

       Q - prietok čerpadla,

        g   - gravitačné zrýchlenie,

            Skutočný výkon hnacieho motora musí byť vyšší, aby boli kryté straty v spojke a zhoršenie čerpadla (účinnosť) prevádzkou:

P_mot = 1,2 P_ef.

5.2. VODNÁ ENERGIE A JEJ VYUŽITIE

            Rozvoj techniky  stále viacej spotrebúva energetické zdroje našej planéty. Ponúka sa zdroj síce známy, ale nie celkom využitý. Je to energia vodných tokov a morských prúdov. Odhaduje sa, že rieky na celom svete by poskytli ľudstvu výkon asi pol milióna MW. Energia vody (polohová i pohybová) sa dá využiť prakticky všade. Ak sa má využiť, musí byť sústredená na jednom mieste. Vodný tok sa na vhodnom mieste prehradí betónovou alebo sypanou  priehradou. Tým sa hladina toku zvýši. Získaný výškový rozdiel hladín sa využije niektorou vodnou turbínou.

5.3. Hydraulické obvody

            Hydraulický obvod je skupina hydraulických prvkov, vhodne zostavených na premenu tlakovej energie kvapaliny na energiu rotačnú či priamočiareho pohybu alebo na vyvodenie sily. Skladá sa zo zdroja tlakovej kvapaliny, z ovládacích a pomocných prvkov, potrubia a hydraulického motora. Hydraulické obvody sa rozdeľujú na otvorené a uzavreté. Riadenie jednotlivých prvkov sa na výkresoch a v technickej dokumentácii znázorňuje schémami. Každý hydraulický prvok má svoj jednoduchý znak, označujúci jeho funkciu. Hydraulické schémy, podobne ako elektrické, sú kreslené pre pokojnú polohu stroja.

5.3.1. Otvorený hydraulický obvod (obr. 5.8.)

            Pracovná kvapalina sa vracia po každom cykle späť do nádrže. Tento systém je najbežnejší. Kvapalina má možnosť dobre sa schladiť a filtrovať. Typickým príkladom je hydraulický systém lisov.

Obr. 5.8 Schéma otvoreného obvodu

1 – čerpadlo, 2 – posúvač, 3 – hydromotor, 4 – prepúšťací ventil