Pompami nazywany maszyny i urządzenia służące do przenoszenia cieczy. Przenoszenie cieczy może odbywać się w różnych warunkach. Najbardziej złożony przypadek zachodzi jeżeli ciecz jest przenoszona przez przewód ssawny łączący pompę ze zbiornikiem czerpalnym lub kanałem zasilającym oraz przewód tłoczny łączący ją ze zbiornikiem górnym lub kanałem odpływowym. Potencjalna wysokość podnoszenia nie zależy od natężenia przepływu cieczy przez rurociąg i równa jest różnicy jednostkowej energii potencjalnej między zwierciadłami cieczy w zbiornikach, czyli wówczas gdy ciecz jest w stanie spoczynku. Dynamiczna wysokość podnoszenia równa jes jednostkowej energii potrzebnej do utrzymania przepływu ciecz. Hc=Hp+Hd Wysokość strat hydraulicznych ∆hr odcinka przewodu prosto osiowego o średnicy d i długości l jest sumą strat na długości i strat wywołanych przeszkodami miejscowymi: ∆hr=∆ht+∆hm. Współczynnik oporu λ zależy od rodzaju ruchu cieczy, czyli od liczby Reynoldsa Re lub od chropowatości względnej albo od obu tych wielkości. Działanie pomp charakteryzują: wysokość ssania, wysokość tłoczenia i wysokość podnoszenia, wydajność, moc i sprawność. Geometryczna wysokość ssania Hgs pompy jest to pionowa odległość między zwierciadłem wody w zbiorniku czerpalnym a ściśle określonym miejscem w pompie, w którym w czasie pracy pompy panuje najniższe ciśnienie. W pompach tłokowych najniższe ciśnienie panuje na poziomie siedziska zaworu tłocznego, zaś w pompach odśrodkowych poziomych w najwyższym punkcie krawędzi wlotowej łopatek wirnika pierwszego stopnia. Geometryczna wysokość tłoczenia Hgt pompy jest to różnica poziomów między poziomem zwierciadła wody w zbiorniku górnym i poziomem siedziska zaworu tłocznego w pompach tłokowych bądź poziomem najwyższego punktu krawędzi wlotowej łopatek wirnika pierwszego stopnia w pompach wirowych. Geometryczna wysokość podnoszenia Hg pompy jest różnicą poziomów zwierciadła cieczy w zbiornikach górnym i czerpalnym. Użyteczna (efektywna) wysokość podnoszenia Hu pompy jest to przyrost energii 1kG cieczy między wlotem a wylotem pompy. W pompach wirowych i tłokowych bez powietrzników jest ona równa manometrycznej wysokości podnoszenia powiększonej o przyrost wysokości prędkości między króćcami pompy. W pompach tłokowych z powietrznikami przyjmuje się, że użyteczna wysokość podnoszenia równa się manometrycznej wysokości podnoszenia. Wydajność pompy: a) nominalna (optymalna) Qn jest to natężenie przepływu jakie zostaje osiągnięte przez pompę przy maksymalnej całkowitej sprawności, b) wydajność teoretyczna (geometryczna) Qth pompy jest to natężenie przepływu jakie można teoretycznie obliczyć na podstawie wymiarów i prędkości obrotowej pompy, c) wydajność rzeczywista Qr jest to natężenie przepływu w króćcu tłocznym pompy przy określonej manometrycznej wysokości podnoszenia, d)wydajność wewnętrzna Qi pompy wirowej jest to suma wydajności rzeczywistej Qr i natężenia przepływu Qs wywołanego nieszczelnościami wewnętrznymi, e)wydajność indykowana (wewnętrzna) Qi pompy tłokowej jest to wydajność wyznaczona doświadczalnie z wykresy indykatorowego. Pompy: a)wyporowe: *tłokowe- odznaczają się dużą sprawnością w małym stopniu zależną od wielkości pompy. Ze względu na ruch posuwisto zwrotny i występujące przy nim działanie sił bezwładności, pompy te są najczęściej napędzane bezpośrednio przez wolnoobrotowe maszyny parowe lub a pośrednictwem przekładni przez silniki elektryczne. Pompy tłokowe niezależnie od wysokości podnoszenia mają stała wydajność i przy spadku wysokości podnoszenia nie powodują przeciążenia silnika. W porównani z innymi pompami budowa ich jest bardziej skomplikowana. Przeważnie nie wymagają one specjalnych pomp próżniowych do zalewania przed uruchomieniem. Składa się ona z kadłuba, w którym porusza się ruchem posuwisto zwrotnym tłok, oraz powietrzników ssawnego i tłocznego. Podczas ruchu tłoka z lewego martwego położenia na prawo w kierunku wału korbowego powstaje wewnątrz kadłuba pompy ciśnienie mniejsze od atmosferycznego działającego na swobodną powierzchnię cieczy względnie innego ciśnienia panującego w zbiorniku dolnym podnosi się zwierciadło zaworu ssawnego i ciecz płynie przez przewód ssawny do wnętrza pompy, wypełniając wolna przestrzeń powstałą wskutek przesuwania się tłoka. Po osiągnięciu końcowego położenia prawego tłok rozpoczyna ruch powrotny w lewo zwiększając ciśnienie w kadłubie, przez co zwierciadło zaworu ssawnego zostaje dociśnięte do siedziska a zawór tłoczny otwiera się i wypierana przez tłok ciecz płynie przewodem tłocznym do zbiornika górnego. Dopływ cieczy do wnętrza kadłuba pompy i wypływ z niego odbywają się okresowo i nierównomiernie ze względu na okresowe działanie tłoka i jego zmienna prędkość wywołaną przez mechanizm korbowy. Do uniknięcia podobnego ruchu cieczy w przewodach i uzyskania w nich ruchu bardziej równomiernego służą powietrzniki. Wpływ powietrzników: Dzięki zastosowaniu powietrzników w pompie ciecz w przewodach płynie z prędkością prawie stałą, straty energii na okresowe przyśpieszenie cieczy w przewodach są mniejsze gdyż masa cieczy podlegająca zmiennemu ruchowi wymuszonemu przez tłok jest mniejsza i wydajność pompy jest bardziej równomierna. Regulacja: przez zmianę prędkości obrotowej: Ten sposób regulacji polega na zmianie prędkości obrotowej wału korbowego dzięki: zmianie prędkości obrotowej silnika napędowego, działaniu sprzęgła hydraulicznego lub zastosowaniu przekładni. Zmiana prędkości obrotowej wału korbowego może być skokowa lub płynna. Zamiast prędkości obrotowej wału korbowego może być zmieniana częstość skoków tłoka. Regulacja przez zmianę skoku tłoka: Zmiana skoku tłoka może być przeprowadzana w czasie postoju lub w czasie ruchu pompy. Regulacja upustowa: może odbywać się poprzez odprowadzenie cieczy znajdującej się w cylindrze do powietrznika ssawnego dzięki otwarciu zaworu na przewodzie obiegowym; odprowadzenie cieczy z przestrzeni nad zaworem tłocznym do cylindra wskutek otwarcia zaworu na przewodzie obiegowym. b) wirowe: są prostsze, mniejsze, lżejsze i tańsze od pomp tłokowych o tej samej wysokości podnoszenia i tej samej wydajności. Przepływ cieczy w przewodach ssawnych i tłocznych pomp wirowych jest równomierny. Wadami pomp wirowych są: mała sprawność przy małych wydajnościach i dużych wysokościach podnoszenia, zależność wydajnośc od wysokości podnoszenia i potrzeba zalewania ich przed uruchomieniem lub mała sprawność tych typów, które nie wymagają wstępnego zalewania. Pompami wirowymi nazywa się pompy wyposażone w organ roboczy w postaci osadzonego na wale jednego lub więcej wirników, których łopatki podnoszą energię pobraną z silnika napędzającego na ciecz, dzięki czemu jej ciśnienie i prędkość zwiększają się. Dodatkowy wzrost ciśnienia cieczy następuje dzięki zamianie części energii kinetycznej uzyskanej w wirniku na energię ciśnienia, gdy ciecz po opuszczeniu wirnika przepływa przez kierownicę i dyfuzor. Ciecz wpływa osiowo do wirnika a następnie porusza się od środka ku zewnętrznemu obwodowi. Jeżeli wirnik jest jedynym lub pierwszym z kilku wirników oraz gdy zwierciadło cieczy w zbiorniku czerpalnym leży poniżej osi pompy u wlotu do wirnika znajdującego się w osłonie zapełnionej cieczą, w czasie jego obrotu wskutek ciągłego oddalania się cząstek cieczy, wytwarza się podciśnienie. Wywołuje ono ssanie cieczy przez przewód ssawny do wnętrza pompy. Pompy helikoidalne: Ciecz dopływa do wirnika osiowo, zaś wypływa ukośnie do spiralnej osłony. Powierzchnia prądu jest rozchylającą się powierzchnią helikoidalną. Pompy diagonalne: Ciecz dopływa do wirnika osiowo, przepływa przez wirnik ukośnie a następnie wpływa do przestrzeni ograniczonych łopatkami kierowniczymi, kadłubem, piasteą, po czym wypływa w kierunku osiowym. Powierzchnią prądu w pompach diagonalnych jest rozchylająca się powierzchnia stożkowa. Pompy śmigłowe: zaopatrzona jest w wirnik z 2-5 łopatkami o kształcie śmigła i kierownicę łopatkową umieszczona za wirnikiem w rozchylającej się części osłony. Dopływ cieczy do wirnika oraz przepływ przez wirnik i kierownicę jest osiowy. Powierzchnią prądu jest w tych pompach powierzchnia walcowa o osi znajdującej się w osi wirnika. Dławnice: służą do uszczelnienia wału w miejscu jego przejścia przez kadłub na zewnątrz. W pompach działających przy nadciśnieniu po stronie ssawnej zadanie dławnicy po tej stronie jest takie samo jak dławnicy po stronie tłocznej, a mianowicie zapobieganie miernemu przeciekaniu cieczy na zewnątrz pompy. W pompach działających przy podciśnieniu po stronie ssawnej dławnica zapobiega zasysaniu powietrza z zewnątrz do wnętrza pompy. Regulacja: Regulacja przez zmianę prędkości obrotowej pompy: ten sposób regulacji oparty jest na zmianie charakterystyki pompy. Jest to regulacja ekonomiczna która w miarę możności powinna być przede wszystkim stosowana tam gdzie opory tarcia i opory miejscowe. Regulacja przez dławienie: Zmiana wydajności pompy przez dławienie przepływu cieczy w przewodzie tłocznym polega na zmianie charakterystyki przewodu. Ten sposób regulacji jest najprostszy i dlatego najpowszechniej stosowany, mało ekonomiczny. Dławienie przepływu cieczy uzyskuje się przez przymykanie zaworu wbudowanego w przewód tłoczny bezpośrednio za pompą i za zaworem zwrotnym. Regulacja upustowa: polega na odprowadzaniu części cieczy z przewodu tłocznego przez przewód upustowy do zbiornika czerpalnego lub przewodu ssawnego. c) pompy strumieniowe: zalicza się je do strumiennic, tj urządzeń w których zachodzi zmieszanie się dwóch strumieni o różnych ciśnieniach, wskutek czego powstaje strumień o ciśnieniu pośrednim lub nawet o ciśnieniu przewyższającym ciśnienie każdego ze strumieni przed zmieszaniem. Doprowadzony do dyszy czynnik roboczy o ciśnieniu wyższym niż czynnik zasysany wypływa z niej z dużą prędkością do komory mieszania gdzie miesza się z zasysanym z komory zasysanie czynnikiem podnoszonym. W komorze mieszania prędkości obu strumieni wyrównują się czemu towarzyszy wzrost ciśnienia. Następnie strumień dopływa do dyfuzora gdzie zachodzi dalszy wzrost ciśnienia wskutek zmiany energii kinetycznej na energię ciśnienia. Ciśnienie zmieszanych czynników przy wylocie dyfuzora jest wyższe od ciśnienia strumieniowego zasysanego dopływającego do komory zasysania. Pompy strumieniowe stosowane są do podnoszenia wody z dużych głębokości oraz obniżania temp gorącej wody grzejnej przez mieszanie jej z wodą chłodniejszą w instalacjach centralnego ogrzewania. Zalety: prostota konstrukcji, brak częście ruchomych, niewrażliwość na zanieczyszczenia, małe zapotrzebowanie miejsca, możliwość wykonania częście z różnych materiałów, możliwość podnoszenia cieczy zanieczyszczonych i agresywnych. WADY: mała sprawność. Wentylatory: są to maszyny robocze służące do sprężania i przetłaczania gazów oraz mieszanin gazów i pyłów których spręż nie przekracza 1000 kG/m2. Wentylatory promieniowe: składa się z wirnika osadzonego na wale. W wentylatorach stosuje się łopatki zakrzywione ku tyłowi promieniowe i zakrzywione ku przodowi. Działanie i budowa wentylatora promieniowego (odśrodkowego) są podobne do działanie i budowy pompy odśrodkowej jednostopniowej ze spiralą. Przy ruchu obrotowym wirnika, wskutek działania łopatek cząstki gazu przepływają przez kanał międzyłopatkowy od wnętrza do zewnątrz. U wlotu do wirnika powstaje podciśnienie i gaz jest stale zasysany. W czasie przepływu przez wirnik następuje wzrost prędkości i ciśnienia gazu. Po opuszczenia wirnika gaz wpływa do spiralnego kanału zbiorczego w którym następuje zamiana energii kinetycznej na energię ciśnienia. Wentylatory promieniowe o dużej wydajności SA dwustronne zasysające, tzn że gaz dopływa do wirnika dwustrumieniowego z obu stron wentylatora. Mogą być stosowane do uzyskiwania stosunkowo wysokich ciśnień podczas gdy osiowe do stosunkowo dużych objętości przy małych ciśnieniach gazu, wymagają mniej miejsca, pobierana przez nie moc. Wentylatory osiowe: pod względem budowy i działania jest podobny do pompy śmigłowej. W przestrzeni międzyłopatkowej za każdą łopatką w czasie obrotu wirnika powstaje podciśnienie które powoduje zasysanie gazu. Zasysany gaz zostaje sprężony przez łopatki oraz uzyskuje większą prędkość o składowej osiowej oraz obwodowej. Łopatki kierownicza mogą znajdować się również przed wirnikiem lub przed i za wirnikiem. Do zmniejszania prędkości gazu oraz dalszej zamiany energii kinetycznej na energię ciśnienia służy umieszczony dyfuzor stopniowo zwiększający przekrój przepływowy gazu. Zadaniem owiewek jest poprawienie sprawności wentylatora. Wentylatory osiowe w porównaniu z promieniowymi mają większą sprawność, wymagają mniej miejsca, pobierana przez nie moc w mniejszym stopniu zależy od zmiany wydajności, można ich wydajność regulować przez obrót łopatek wirnika, w także zmieniać kierunek przepływu gazu.