1. Wyjaśnid pojęcia przeciążalna i nieprzeciążalna charakterystyka pompy.

a) Charakterystyki przeciążalne – krzywe odpowiadające statecznym charakterystykom przepływu.

b) Charakterystyki nieprzeciążalne - krzywe odpowiadające niestatecznym charakterystykom przepływu.

Nazwy „przeciążalna” i „nieprzeciążalna” wynikają ze zdolności lub niezdolności pompy do przekazania większej mocy cieczy po przekroczeniu wydatku obliczeniowego. Krzywe nieprzeciążalne wznoszą się do maksimum położonego w pobliżu nominalnego punktu pracy, po czym opadają; krzywe przeciążalne wznoszą się w dalszym ciągu.

2. Pion pracy pompy odśrodkowej:

Określenie punktu pracy pompy odśrodkowej nie jest takie łatwe, ponieważ w czasie eksploatacji pomp rzadko wystęuje przypadek pracy pompy, przy którym wysokośd podnoszenia byłaby stała. Dodatkowo, punkt pracy może zmieniad swoje położenie w skutek różnego rodzaju niezamierzonych usterek czy uszkodzeo powodujących nieszczelności.

Generalnie pion pracy prowadzimy możliwie najbliżej punktu najwyższej sprawności pracy pompy aż do przecięcia z krzywą H=f(Q) i otrzymujemy punkt pracy Pn

Jeżeli zmniejszy się potencjalna wysokośd podnoszenia Hp (np. wskutek zmiany ciśnienia w zbiorniku ciśnieniowym urządzenia hydroforowego) to punkt pracy Pn przesunie się po krzywej, H=f(Q) do punktu P1. Jeśli zaś zwiększy się Hp to punkt pracy będzie w P2.

Pompy odśrodkowe posiadają cechę samoregulacji.

3. Zakres pracy pompy:

Jest to zakres, w którym najlepiej pracuje pompa. Punkt pracy powinien znajdowad się w tym zakresie (wyznaczamy go przy najmniejszej i największej prędkości).

6. Pompa nurnikowa różnicowa:

Pompa, w której tłok ma różne średnice. 7. Wady i zalety pompy rotacyjnej: Pompy rotacyjne – ruch obrotowy organu roboczego powoduje zasysanie i wyłączenie cieczy wskutek zmian objętości komór ssawnej i tłocznej. Pompy nie posiadają zaworów. Organ roboczy rozdziela przestrzeo ssawną od tłocznej. Ze względu na małe przyspieszenia cieczy w przewodach pompy nie posiadają powietrzników.  Zalety:

- równomierna wydajnośd

- prosta konstrukcja i niska cena

- mniejsze gabaryty

- można je łączyd bezpośrednio z silnikami elektrycznymi

- mogą tłoczyd czynnik w dwóch kierunkach.

 Wady:

- nie spełnianie aktualnych norm czystości spalin

- wysokie wymagania odnośnie czystości

- malejąca prędkośd tłoczenia na koocu dawki

- wysokie wymagania materiałowe i uszlachetniająca obróbka powierzchni w związku z uderzeniami roboczymi tłoczków o powierzchnię krzywki

- trudnośd w uzyskaniu dawki rozruchowej paliwa (zwiększona dawka na czas rozruchu).

 Zastosowanie: Do przetłaczania wody, roztworów koagulantów, kwasów, zasad, olejów, do wytwarzania ciśnienia w układach obiegów hydraulicznych i mechanicznych, w obiegach chłodzących. Q H Q      nn n n n n    p H(Q) p 8. Wady i zalety pompy kompaktowej

 Zalety:

- niskie koszty eksploatacyjne

- wysoka niezawodnośd

- brak emisji szkodliwych substancji

- cicha praca

 Wady:

- wysokie koszty zakupu pompy oraz wykonania całej instalacji.

9. Wykres muszlowy:

Otrzymuje się warstwice odpowiadające różnym wartościom sprawności η = const; są one rzutami krawędzi przecięcia pagórka sprawności pompy płaszczyznami poziomymi, poprowadzonymi na różnych wysokościach. Linia wierzchołkowa pagórka sprawności łączy ze sobą punkty wyznaczające maksymalną sprawnośd, jaką można osiągnąd przy różnych prędkościach obrotowych wału wirnika. Szczyt pagórka sprawności przypada na maksymalną wartośd  = max, jaką pompa osiąga w warunkach obliczeniowych, tzn. przy Q = Qn i n = nn. Otrzymane krzywe odpowiadają warunkom zasilania, które odbiegają od warunków optymalnych. 10. ŁĄCZENIE POMP

SZEREGOWE:

Pompy łączymy szeregowo wtedy, kiedy chcemy zwiększyd wysokośd podnoszenia układu pompowego Wypadkową charakterystykę układu pompowego z szeregową współpracą dwóch pomp wyznaczamy poprzez geometryczne zsumowanie współrzędnych H odpowiadających sobie punktów obu charakterystyk.

Punkt przecięcia charakterystyki wypadkowej i charakterystyki przewodu jest punktem pracy układu. Sumaryczna wysokośd podnoszenia pomp połączonych szeregowo jest na skutek zwiększenia się strat w przewodzie zawsze mniejsza od podwojonej wysokości podnoszenia jednej pompy.

Pompy o różnych charakterystykach łączy się szeregowo w ten sposób, że pompę o mniejszej wydajności instaluje się za pompą o wydajności większej. Przy takim połączeniu druga pompa dławi jednak przepływ cieczy dostarczanej przez pompę o większej wydajności, przez co taka współpraca pomp staje się nieekonomiczna. Jeżeli jednak pompy połączyłoby się odwrotnie, to pompa o większej wydajności stwarzając duże podciśnienie mogłaby spowodowad przerwanie strugi cieczy. RÓWNOLEGŁE:

Pompy łączymy równolegle wtedy, kiedy chcemy zwiększyd wydajnośd układu pompowego. Charakterystykę wypadkową układu pompowego, w którym ma miejsce równoległa współpraca dwóch pomp, wyznaczamy poprzez geometryczne sumowanie współrzędnych Q odpowiadających sobie punktów obu charakterystyk. Punkt przecięcia się otrzymanej charakterystyki wypadkowej z charakterystyką przewodu jest punktem pracy układu pompowego. Ponieważ straty hydrauliczne w przewodzie wzrastają wraz ze wzrostem wydatku przepływu, sumaryczna wydajnośd dwóch pomp połączonych równolegle jest zawsze mniejsza od podwojonej wydajności jednej pompy. Jeżeli zachodzi potrzeba regulacji wydajności przez dławienie, to ze względu na oszczędnośd energii należy dławid tylko jedną pompę. Połączenia pomp podobnego typu (charakterystyka):

11. POMPA TŁOKOWA DWUSTRONNEGO DZIAŁANIA

W pompach tych zawory ssawne i tłoczne są rozmieszczone po obu stronach tłoka. Obie strony tłoka pracują w niej jednocześnie. Gdy jedna strona tłoka zasysa ciecz, druga tłoczy do rurociągu ciecz zassaną wcześniej. Podczas ruchu tłoka w przeciwnym kierunku funkcje obu jego stron zmieniają się. W pompie dwustronnego działania wskutek istnienia tłoczyska wydajnośd pompy i nacisk tłoka po obu jego stronach nie są równe. Dla wyrównania wydajności i zapotrzebowania mocy sprzęga się ze sobą dwie pompy napędzane jednym wałem korbowym. 12. POMPA PRZEPONOWA Z NAPĘDEM POŚREDNIM Do pompowania cieczy o właściwościach agresywnych stosuje się pompy przeponowe z przeponą napędzaną pośrednio. Ruch przepony 4 spowodowany jest ruchem nurnika 3 za pośrednictwem cieczy wypełniającej wnętrze komory roboczej 2. Przepona 4 oddziela przestrzeo zajętą przez ciecz roboczą od wnętrza komory pompy 1 wykonanego z materiałów odpornych na działanie cieczy pompowanej. Ruchy przepony są obustronnie ograniczone. Pompa jest zabezpieczona przed nadmiernym wzrostem ciśnienia(wskutek zamknięcia zaworu na przewodzie tłocznym) za pomocą zaworu bezpieczeostwa 6. W przypadku pęknięcia przepony ciecz mogłaby dostad się do wnętrza komory roboczej. Aby temu zapobiec, w kródcu dociskającym przeponę znajdują się wkręty 5, które pod działaniem tej agresywnej cieczy rozpuszczają się i umożliwiają wypływ cieczy z obu komór na zewnątrz.

13. POMPA SKRZYDEŁKOWA PODWÓJNEGO I POCZWÓRNEGO DZIAŁANIA

Budowa:

- tłok skrzydełkowy (1) napędzany dźwignią (3)

- obudowa (2)

- komora robocza (6-7); - komora ssawna (5)

- zawór tłoczny (9); - komora tłoczna (10); - przewód tłoczny (11) Działanie: Tłok napędzany dźwignią porusza się ruchem wahadłowym. Gdy dźwignia odchyla się w prawo, następuje zwiększenie objętości jednej z komór roboczych, podczas gdy z drugiej strony następuje zmniejszenie objętości drugiej z komór roboczych i wzrost ciśnienia cieczy znajdującej się w niej. Powoduje to otwarcie zaworu tłocznego i przetłocznie cieczy do komory tłocznej, a następnie do przewodu tłocznego. Pompa skrzydełkowa poczwórnego działania ma cztery komory robocze i nieco inną budowę tłoka(z kanałami łączącymi przeciwległe komory robocze). Podczas ruchu dźwigni dwie przeciwległe komory robocze zasysają, a pozostałe dwie tłoczą ciecz. Dzięki temu w czasie podwójnego wahnięcia dźwigni następuje wytłoczenie cieczy w ilości równej poczwórnej objętości jednej komory.

Zastosowanie: podczas przenoszenia wody studziennej w gospodarstwach domowych, przy zasilaniu kotłów centralnego ogrzewania oraz przy przepompowywaniu benzyny, olejów, farb, kwasów i zasad.

14. WENTYLATOR PROMIENIOWY I OSIOWY

 PROMIENIOWY: Budowa: - wirnik (1) - wał (2)

- łożyska (3) - podstawie (4) - spiralny kanał zbiorczy (5). Działanie: Ruch obrotowy wirnika powoduje, że cząstki gazu przepływają przez kanał między łopatkowy. U wlotu wirnika powstaje podciśnienie i gaz jest zasysany. Podczas przepływu przez wirnik wzrasta prędkośd i ciśnienie gazu. Po opuszczeniu wirnika gaz wpływa do spiralnego kanału zbiorczego, w którym energia kinetyczna zamienia się na energię ciśnienia. Osłona kieruje gaz do otworu wylotowego, przez który gaz wylatuje albo do atmosfery albo do przewodu tłocznego. Zastosowanie:

Wentylatory promieniowe stosowane są do uzyskiwania stosunkowo wysokich ciśnieo oraz do wentylacji przy rozgałęzionych sieciach wentylacyjnych, w transporcie pneumatycznym, do wytwarzania sztucznego ciągu itp. OSIOWY: Budowa: - wirnik (3) zaopatrzony w 2 do 12 łopatek

- wał silnika (4) otoczony z zewnątrz osłoną (2)

- owiewki (1) i (5).

- wewnątrz owiewki tylnej 5 mieści się silnik napędowy.

Działanie: W czasie obrotu wirnika za każdą łopatką powstaje podciśnienie, które powoduje zassanie gazu, który następnie zostaje sprężony przez łopatki, co powoduje wzrostem prędkości o składowej osiowej i obwodowej. Do zmniejszenia prędkości gazu służy dyfuzor stopniowo zwiększający przekrój przepływowy gazu. Zadaniem owiewek jest poprawienie sprawności wentylatora. Regulacja: Pobierana przez nie moc w mniejszym stopniu zależy od zmiany wydajności, można ich wydajnośd regulowad przez obrót łopatek wirnika, a także zmieniad kierunek przepływu gazu. Zastosowanie: do stosunkowo dużych objętości przy małych ciśnieniach gazu. Wentylatory osiowe używane są do wentylacji, klimatyzacji, suszarnictwa, ogrzewao ogniowo-powietrznych15. WYKRES PIEZOMETRYCZNY

Wykres wskazujący zmianę ciśnieo wzdłuż osi przewodu nazywamy wykresem ciśnieo lub wykresem piezometrycznym.

Zmiany ciśnieo następują zgodnie z równaniem Bernoulliego dla płynów lepkich. Są one wywołane zarówno zmianami wysokości przekrojów przewodu nad poziom odniesienia oraz zmianami prędkości, jak i stratami liniowymi i miejscowymi w przewodach. Spadki ciśnieo wywołane oporami przepływów obrazują straty energii. Spadek ciśnienia spowodowany wzniesieniem osi przewodu lub zwiększeniem prędkości przy zmniejszeniu przekroju przewodu stanowi tylko zmianę energii ciśnienia na energię wysokości (położenia) lub energię kinetyczną

16. SPOSOBY REGULACJI POMP  Zmiana prędkości obrotowej:

Ten sposób umożliwia w pewnym zakresie zmianę wydajności pompy w górę lub w dół w stosunku do wydajności nominalnej. Straty mocy podczas takiej regulacji są znacznie mniejsze niż w przypadku regulacji dławieniem. Sposoby zmiany prędkości: - zastosowanie przekładni np. pasowej, sprzęgła hydrokinetycznego. - zastosowanie silnika o zmiennej liczbie obrotów: Generalnie chodzi o to, że jak zmniejszymy czy zwiększymy obroty to zmieni nam się położenie punktu pracy P i zmniejszy/zwiększy się nam wydatek oraz wysokośd podnoszenia.  Poprzez dławienie:

Polega na przymykaniu lub otwieraniu zaworu dławiącego na przewodzie tłocznym. Zmieni to nam charakterystykę przewodu. Tutaj jak przymkniemy bardziej zawór to wzrosną nam opory i spadnie nam sprawnośd hydrauliczna, co z kolei spowoduje podwyższenie charakterystyki na wykresie. Punkt pracy przesunie się, co spowoduje spadek wydajności a wzrost wysokości podnoszenia. Regulacja ta charakteryzuje się dużymi stratami energii. Jest to najprostszy, ale najmniej ekonomiczny sposób regulacji.  Regulacja za pomocą nastawnej kierownicy wlotowej: Umożliwia zmianę krętu cieczy wpływającej na wirnik, co powoduje zmianę charakterystyki przewodu pompy. Kierownica posiada nastawne łopatki, co umożliwia zmniejszenie i zwiększenie wydatku pompy.  Poprzez upust: Polega na odprowadzeniu części cieczy pompowanej z przewodu tłocznego z powrotem do zbiornika dolnego lub przewodu ssawnego. Jest nieekonomiczna.

 Regulacja poprzez wymianę wirnika – regulacja ta jest możliwa tylko po unieruchomieniu pompy. Stosowana w przypadku złego doboru pompy do instalacji hydraulicznej. Wymiana wirnika na inny większy lub mniejszej średnicy zewnętrznej zmienia charakterystykę pompy.