Sūknis ir hidrauliska ierīce, kas paredzēta šķidruma sūkšanai, spiediena kustināšanai vai iesmidzināšanai, piešķirot tam ārēju kinētisko vai potenciālo enerģiju.
Ūdens sūkņu veidi atšķiras pēc to tehniskajiem parametriem, kas ietver:
- šķidruma daudzums, ko sūknis pārvieto laika vienībā;
- attīstošais spiediens vai maksimālais spiediens;
- efektivitāte;
- power.
Izgudrojumu stāsts
Pirmie sūkņu veidi parādījās 1. gadsimtā pirms mūsu ēras. e. Viņi palīdzēja dzēst ugunsgrēkus. Tomēr līdz 18. gs. šādas ierīces tika izmantotas reti.
Viss mainījās līdz ar tvaika dzinēja izgudrošanu un pieaugošo pieprasījumu pēc ūdens. Dažāda veida sūkņi sāka aizstāt ūdens pacelšanas ierīces un tiek plaši izmantoti cilvēku saimnieciskajā darbībā. Laika gaitā prasības hidrauliskajiem mehānismiem ir kļuvušas arvien daudzveidīgākas. Attīstoties tehniskajai domai, iezīmējās arī galvenie sūkņu veidi. Tie ietvēra virzuļu, rotācijas, kā arī mašīnas, kurām nav kustīgu darba korpusu.
Zinātnes un tehnoloģiju sasniegumi ir noveduši pie tā, ka mūsdienās ir daudz dažādu sūkņu veidu. Kas tie ir, kāds ir to galvenais mērķis, mēs to aplūkosim šajā rakstā.
Mājsaimniecības un rūpnieciskās hidrauliskās mašīnas
Šodien pastāvošajiem sūkņu veidiem ir atšķirīga klasifikācija. Viens no tiem attiecas uz šādu ierīču darbības jomu un no tiem izceļ sadzīves un rūpnieciskās. Pirmās no šīm mašīnām tiek izmantotas kanalizācijas, apkures un ūdens apgādei dzīvojamās un ražošanas telpās.
Rūpnieciskie sūkņi ir paredzēti izmantošanai dažādās sistēmās un instalācijās. Tos izmanto ūdens padevei, naftas produktu un agresīvu vielu sūknēšanai, kā arī daudzu citu specifisku darbību veikšanai.
Darba tilpuma sūkņi
Cita hidraulisko mašīnu klasifikācija ņem vērā to konstrukcijas īpatnības un darbības principu. Kādi sūkņu veidi šajā gadījumā ir galvenie? Tās ir tilpuma un dinamiskas hidrauliskās mašīnas.
Pirmajā no tiem darba korpuss ir kamera. Radušos spiediena spēku ietekmē tā tilpums mainās, kas izraisa vielas piespiedu kustību.
Visi tilpuma sūkņi (mēs apsveram veidus) ir paredzēti viskozu šķidrumu padevei. Šādu ierīču darbības princips ir balstīts uz enerģijas pārveidošanu. Tas tiek pārnests no dzinēja uz sūknēto šķidrumu.
Darba tilpuma sūkņiem ir augsts spiediens. Sava darba gaitā,ievērojama vibrācija, kuras slāpēšanai ierīce tiek novietota uz masīva pamata. Tomēr šo sūkņu priekšrocība ir ne tikai to lielais jauda. Šādas ierīces spēj veikt sauso sūkšanu.
Dienāžas sūkņu veidi
Ir dažādas ierīces, kurās darba korpuss ir kamera. Starp tām ir šādas vienības:
- Rotary. Tie ir sūkņi, kuriem ir fiksēts korpuss, kurā ir asmeņi, lāpstiņas un citas līdzīgas detaļas. Šķidruma kustību šajā gadījumā veicina rotoru kustība.
- Gear. Šis ir vienkāršākais pozitīvā darba tilpuma sūkņa veids. Šīs ierīces pārvieto šķidrumu, mainot kopā savienoto zobratu dobumu tilpumu.
- Lāpstiņritenis. Ja paskatās uz šādu sūkni izjauktu, ir redzams lāpstiņritenis, kura lāpstiņas ir izgatavotas no elastīga materiāla. Tas atrodas ekscentriskā korpusa iekšpusē. Kas notiek šādas ierīces darbības laikā? Lāpstiņas noliecas un griežas, lai izvadītu šķidrumu.
- Kamera. Šajos sūkņos griežas divi neatkarīgi rotori, kas veicina šķidruma kustību caur darba kameru. Izciļņu mehānismi tiek plaši izmantoti piena produktu, dzērienu, ievārījumu uc ražošanā. Un tas viss ir saistīts ar to spēju sūknēt šķidrumus ar lielām daļiņām. Arī šāda veida sūknis tiek izmantots farmācijas rūpniecībā.
- Perist altika. Šajos sūkņos galvenā darba daļa ir daudzslāņu elastīgauzmava izgatavota no elastomēra. Kad dzinējs ir ieslēgts šādā ierīcē, vārpsta ar veltņiem sāk griezties. Tie saspiež uzmavu, palīdzot tajā pārvietoties šķidrumam.
- Skrūve. Šo sūkņu korpusā ir ievietots stators, kas izgatavots no elastomēra. Tas satur metāla rotoru ar spirālveida formu. Kā šajā gadījumā tiks sūknēts šķidrums? Pēc motora ieslēgšanas rotors sāk griezties, mainot iekšējo dobumu tilpumu. Šeit šķidrums pārvietojas.
Dinamiski sūkņi
Šīm ierīcēm ir raksturīga dubulta enerģijas pārveidošana. Sākotnēji tas tiek pārnests uz šķidrumu kinētiskā formā. Šajā gadījumā plūsma, kas pārvietojas sūkņa iekšpusē, palielina tā ātrumu. Tad notiek šķidruma enerģijas daļēja pārveide statiskā formā. Šajā gadījumā plūsmas ātrums samazinās, palielinoties spiedienam. Šādas ierīces, atšķirībā no tilpuma ierīcēm, nespēj radīt sauso sūkšanu.
Centrbēdzes hidrauliskās mašīnas
Apsveriet dinamiskā tipa sūkņu veidus. Visizplatītākās no tām ir centrbēdzes ierīces. Šos sūkņus izmanto karstā vai aukstā ūdens padevei, kā arī agresīvu un viskozu šķidrumu, notekūdeņu un ūdens maisījumu ar izdedžiem, augsni, kūdru utt sūknēšanai.
Kā darbojas centrbēdzes sūknis? Atrodoties starp rotējošā lāpstiņriteņa lāpstiņām, šķidruma daļiņas saņem no tā kinētisko enerģiju. Tas rada centrbēdzes spēku. Tas pārvieto šķidrumu tālāk ķermenīmotors. Šis darbs notiek nepārtraukti, pateicoties spiedienam, kas nodrošina nepārtrauktu jaunu šķidruma daļiņu piegādi sūknim.
Atbilstoši mērķim centrbēdzes sūkņus iedala:
- izmanto TPP operatīvo iekārtu darbībā;
- dažādiem tehniskiem nolūkiem.
Kādi ir centrbēdzes sūkņu veidi, kas pieder pie pirmās grupas? Ūdens cirkulācijai izmantotās ierīces iedala cirkulācijā un recirkulācijā. Siltuma pārnesei uzstādītie sūkņi ir sadalīti katlu un tīkla sūkņos. Dzeramā ūdens sagatavošanā izmanto kondensāta centrbēdzes sūkņus, bet tvaika turbīnu servomotoru padeves sistēmā izmanto spiediena sūkņus.
Kādas ierīces tiek izmantotas dažādiem tehniskiem nolūkiem? Tie ir tādi centrbēdzes sūkņi kā mājsaimniecības, ugunsdzēsības, kanalizācijas sūkņi utt.
Nesen ir parādījušās jaunas šādu ierīču izstrādes. Starp tiem īpaši populāri ir smilšu centrbēdzes sūkņi. Tos izmanto hidraulisko maisījumu sūknēšanai. Tāpēc šādus sūkņus uzstāda vietās, kur ūdenī ir smiltis, kā arī visa veida rūpnieciskās cietās vielas.
Vortex hidrauliskās ierīces
Šie dinamiskie sūkņi pēc īpašībām ir līdzīgi centrbēdzes sūkņiem, taču atšķirībā no tiem tiem ir mazāks svars un mazāki izmēri. Starp virpuļsūkņu trūkumiem var izdalīt zemu efektivitāti, kas darba režīmā nepārsniedz piecpadsmit procentus. Turklāt līdzīgimehānismi nespēj sūknēt šķidrumu, kas satur abrazīvas daļiņas, jo tas izraisa ātru iekšējo daļu nodilumu.
Jet hidrauliskās ierīces
Šie sūkņi atšķirībā no daudzām citām līdzīgām iekārtām nespēj radīt pārmērīgu spiedienu pie izejas. To darbības princips ir samazināts līdz šķidruma potenciālās enerģijas pārvēršanai kinētiskā. Tajā pašā laikā strūklas sūkņos nav kustīgu daļu. Galvenais darbības mehānisms šāda veida ierīcēs ir šķidruma vai gāzes strūkla.
Šādi sūkņi var būt ar ūdens strūklu (piemēram, hidrauliskie lifti). Tajos darba šķidrums nodod savu kinētisko enerģiju sūknētajai vielai. Starp reaktīvajiem sūkņiem ir arī gaisa lifti. Saspiestu gaisu tiem piegādā kompresors. Turklāt ūdens-gaisa maisījumu iedarbina gaisa burbuļu pacelšanas spēks.
Ūdens sūkņi
Šīm ierīcēm ir daudz dažādu veidu. Bet galvenokārt eksperti tos klasificē pēc to mērķa. Tātad ir šādi ūdens sūkņu veidi:
- cirkulācija, izmanto šķidruma piespiedu kustībai gaisa kondicionēšanas, karstā ūdens un apkures sistēmās;
- ūdens pacelšana, nepieciešama šķidruma ieguvei no akām un akām, kas ir zemūdens un virszemes;
- drenāža, ko izmanto ūdens sūknēšanai no akām, kanalizācijas un pagrabiem.
Speciālisti iedala virszemes ūdens sūkņu veidus tajos, ko izmanto:
- akcijasspiediens;
- aukstā ūdens padeve;
- ugunsdzēsības sistēmas.
Izvēloties sūkņus, ir jāņem vērā ierīču veidi, raksturlielumi un citi parametri atkarībā no to mērķa. Tātad reizēm mašīnai būs jāstrādā autonomos apstākļos. Un dažos gadījumos tam tiks nodrošināta piekļuve elektrotīklam.
Tāpēc ir ūdenssūkņu veidi, kas darbojas ar iekšdedzes dzinējiem. Tos sauc par motorsūkņiem. Tajā pašā laikā tos iedala benzīnā un dīzeļdegvielā. Ir arī elektriskie sūkņi. Viņu darbs ir pilnībā atkarīgs no sprieguma tīklā.
Tomēr galvenā sūkņu klasifikācija attiecas uz to vietu definīciju, ko tie ieņem attiecībā pret piegādes avotu. Saskaņā ar šo parametru tie ir sadalīti virszemes un zemūdens. Apskatīsim sīkāk šāda veida ierīces.
Virsmas sūkņi
Šīs ierīces plaši izmanto kotedžās, vasarnīcās un lauku mājās. Tos izmanto, lai palielinātu spiedienu ūdens apgādes tīklā, kā arī laistītu un apūdeņotu zemi. Ar to palīdzību ūdens tiek pacelts no akām, akām un atklātām rezervuāriem, kas atrodas līdz astoņu metru attālumā no sūkņa ass.
Ir daudz šādu ierīču veidu. Piemēram, pēc ūdens atsūknēšanas metodes un iekšējās struktūras tos klasificē virpulī un mucā, drenāžā un cirkulācijā, kā arī konsoles (centrbēdzes). Pēdējie divi veidi ir vispopulārākie vasaras iemītniekiem. Šīs ierīces ir viegli darbināmas, kompaktas un ekonomiskas, un tās ir savienotas arīpaša automatizācijas sistēma izrādās pilnvērtīgas stacijas.
Virsmas sūkņi sastāv no šādām galvenajām sastāvdaļām:
- Šļūtene. Tas ir sava veida ūdens nesējs ceļš no vietas, kur šķidrums tiek tieši novadīts uz pašu sūkni un tālāk līdz krustpunktiem ar ūdens apgādes sistēmu vai ūdens ņemšanas vietu.
- Ežektors. Šī ir īpaša ierīce, kas paredzēta, lai uzlabotu cirkulāciju un spiedienu sūknī, palielinot sūkšanas dziļumu.
- Lieta. Visbiežāk tas ir izgatavots no kompozītmateriāliem, čuguna, alumīnija vai nerūsējošā tērauda. Darbinot iekārtu visu gadu, ziemā, korpusam ir nepieciešama aizsardzība pret aukstumu.
- Dzinējs. Tas var būt iekšdedzes vai elektrisks. Tas viss ir atkarīgs no sūkņa veida.
Cirkulācijas sūkņi
Šis virsmas agregātu veids atšķiras ar sarežģītu ierīci. Tos parasti izmanto autonomās apkures sistēmās, lai piespiestu ūdens kustību slēgtā kontūrā un uzturētu tajā nemainīgu temperatūru.
Pēc konstrukcijas tiem ir korpuss ar iebūvētu tērauda vai keramikas rotoru, kā arī vārpsta ar asmeņiem.
Šodien ir pieejami šādi cirkulācijas sūkņu veidi:
- slapjš rotors;
- sausais rotors.
Pirmie ir praktiski klusi, ekonomiski, lēti un ērti lietojami. To darba elements ir veidots tā, ka tas atrodas ūdenī, kas ieeļļo visas detaļas un vienlaikus atdzesē dzinēju. Bet tādivienībām ir būtisks trūkums. Fakts ir tāds, ka tad, kad šķidruma cirkulācija apstājas, dzinējs var pārkarst. Turklāt šādu vienību efektivitāte ir ārkārtīgi zemā līmenī.
Visu veidu cirkulācijas siltumsūkņiem ar sauso rotoru ir iebūvēts ventilators. Viņu dzinējs ir strukturāli izolēts no ienākošā šķidruma. Šajā gadījumā visas kustīgās daļas tiek ieeļļotas ar eļļu.
Savukārt šie sūkņi ir sadalīti:
- konsole, kurā dzinējs atrodas atsevišķi no korpusa;
- monobloks, kur arī virsbūve un dzinējs ir atdalīti, bet atrodas vienā blokā;
- inline sūkņi, kas atšķiras no iepriekšējiem diviem ar paaugstinātu hermētiskumu.
Iegremdējamie sūkņi
Šādi agregāti ir nepieciešami gadījumos, kad ūdens slāņi atrodas dziļumā, kas pārsniedz 8 m. Iegremdējamie sūkņi tiek nolaisti akā kopā ar spiediena cauruli. Tālāk, zem spiediena, ko rada hidrauliskā ierīce, ūdens iekļūst mājā.
Visu veidu iegremdējamie sūkņi ir augstas veiktspējas, turklāt tiem ir efektīva un kvalitatīva dzesēšana. Iegremdējamos sūkņus pēc iekšējās struktūras iedala:
- centrbēdzes, kurā ūdens griežas ar lāpstiņriteņa lāpstiņām un tiek padots ārā zem augsta spiediena;
- vibrācija, kurā šķidrums tiek iesūkts vibrācijas un elektromagnētiskā mehānisma ietekmē.
Šādi sūkņi sastāv no korpusa, dzinēja unslēdzis. Drenāžas un notekūdeņu sūkņi ir aprīkoti ar izvēles smalcinātāju vai griezēju, lai novērstu cietu daļiņu, kas lielākas par 5 cm, iekļūšanu šķidrumā.
Hidrauliskais ugunsdzēsības aprīkojums
Ugunsgrēku slāpēšanai izmantotajiem sūkņiem ir īpašas prasības. Ugunsdzēsības panākumi lielā mērā ir atkarīgi no to konstrukcijas pilnības un tehniskajiem parametriem.
Kādi ir ugunsdzēsības sūkņu veidi? Tas viss ir atkarīgs no dzēšanas apstākļiem. Tātad centrbēdzes tipa vienības tiek uzstādītas uz ugunsdzēsēju automašīnām. Tie piegādā ugunsdzēšanas līdzekļus bez pulsācijas, nepalielina spiedienu, kad ugunsdzēsības šļūtene ir aizsērējusi vai aizsērējusi, un ir vienkārša un uzticama darbībā.
Svarīgi ir arī tas, ka ugunsdzēsēju automašīnām uzstādītajiem centrbēdzes sūkņiem nav nepieciešama sarežģīta dzinēja piedziņa un tiem ir salīdzinoši mazs svars un izmēri. Tomēr šīm vienībām ir arī vairāki trūkumi. Tie nespēj iesūkt šķidrumu paši un ir gatavi lietošanai tikai pēc tam, kad sūkšanas caurule ir piepildīta ar ūdeni.
Kādi citi ugunsdzēsības sūkņu veidi pastāv? Tās ir papildierīces. Tie ir uzstādīti arī ugunsdzēsēju automašīnām. Papildu sūkņi ļauj piepildīt centrbēdzes mehānisma korpusu un sūkšanas šļūtenes dobumu ar ūdeni. Tāpēc viņu darbs ir īslaicīgs. Pēc centrbēdzes sūkņa iedarbināšanas tie izslēdzas. Agregātus izmanto kā palīgierīcesrotācijas veids utt.
Eļļas sūkņi
Šīs ierīces ir paredzētas, lai samazinātu berzes spēkus, kas rodas starp motora kustīgajām daļām. Visu veidu eļļas sūkņi ir sadalīti divos veidos. Pirmais ir regulējams. Šādos sūkņos pastāvīgs spiediens tiek uzturēts, mainot veiktspēju. Otrā tipa eļļas sūkņi ir neregulēti. Tie arī uztur pastāvīgu spiedienu, bet tikai ar spiediena samazināšanas vārsta palīdzību. Lielākā daļa mūsdienu dzinēju ir aprīkoti ar fiksēta tipa sūkņiem.
Eļļas sūknēšanas vienības tiek klasificētas arī pēc to konstrukcijas. Tie ir:
- pārnesums, ar korpusā ievietotiem piedziņas un piedziņas pārnesumiem;
- rotācijas.
Pirmajā no šiem divu veidu ierīcēm eļļa nonāk korpusā, kur to uztver zobrati. Tālāk caur izplūdes vārstu tas pārvietojas sistēmā.
Šāda sūkņa veiktspēja ir tieši atkarīga no kloķvārpstas rotācijas frekvences. Kad iekārtā ievadītās eļļas spiediens pārsniedz noteiktu robežu, iedarbojas spiediena samazināšanas vārsts. Tas novada noteiktu eļļas daudzumu uz iesūkšanas lāpstiņu vai dzinēja karteri.
Kas attiecas uz rotējošiem sūkņiem, tie var būt gan ar fiksētu, gan ar regulējamu vadību. Pirmajam šādu vienību tipam ir piedziņas un piedziņas rotori, kas ir ievietoti tā korpusā. Šīs daļas kalpo, lai uztvertu eļļu, kas nonāk sistēmā. Turklāt, tāpat kā zobratu sūknim, vielas pārvietošanai atveras redukcijas vārsts.vārsts.
Rotējošie sūkņi ar regulējamu vadību nodrošina pastāvīgu darba spiedienu, kas nav atkarīgs no to kloķvārpstas ātruma. Lai īstenotu šo funkciju, tie ir aprīkoti ar regulēšanas atsperi un kustīgu statoru. Pastāvīgs darba spiediens tiek radīts, mainot dobuma tilpumu, kas atrodas starp vīrišķo un sievišķo rotoru.
Degvielas sūkņi
Šie agregāti ir galvenie elementi, bez kuriem nav iespējama neviena iekšdedzes dzinēja darbība. To galvenais mērķis ir piegādāt benzīnu vai dīzeļdegvielu no tvertnes uz sadegšanas kameru.
Katrai automašīnai ir jābūt vienam vai diviem degvielas sūkņiem. Šīs vienības veic darbu, kura darbības princips lielā mērā ir atkarīgs no to dizaina iezīmēm. Kādi ir degvielas sūkņu veidi? Ir divi galvenie. Tas ir:
- Mehāniskais degvielas sūknis. Šī ierīce ir daļa no karburatora dzinēja. Savā dizainā tas ir klasisks virzuļsūknis. Šādas vienības galvenās daļas ir korpuss, kas ar diafragmu sadalīts divās daļās, kā arī divi vārsti degvielas padevei un saņemšanai.
- Elektriskais sūknis. Šāda veida agregāti tiek izmantoti benzīna dzinējos ar atsevišķu iesmidzināšanu. Elektriskie sūkņi tiek uzstādīti vai nu tieši tvertnē, vai jebkurā degvielas padeves vada vietā. Visplašāk izmantotās zemūdens degvielas vienības. Tie ir novietoti tvertnes apakšā. Savukārt pēc eļļas iesmidzināšanas veidaelektriskos sūkņus iedala centrbēdzes, zobratu un rotācijas sūkņos.
Ir daudz veidu sūkņu, un visas šādas ierīces tiek plaši izmantotas vienā vai otrā jomā.
