משאבה היא התקן הידראולי המיועד ליניקה, תנועת לחץ או הזרקת נוזל על ידי הקניית אנרגיה קינטית או פוטנציאלית חיצונית לו.
סוגי משאבות מים נבדלים על ידי הפרמטרים הטכניים שלהם, הכוללים:
- כמות הנוזל שהמשאבה מעבירה ליחידת זמן;
- לחץ מפתח או לחץ מקסימלי;
- efficiency;
- power.
סיפור המצאה
הסוגים הראשונים של משאבות הופיעו במאה ה-1 לפני הספירה. ה. הם עזרו לכבות שריפות. עם זאת, עד המאה ה-18. מכשירים כאלה היו בשימוש נדיר.
הכל השתנה עם המצאת מנוע הקיטור והביקוש הגובר למים. סוגים שונים של משאבות החלו להחליף מכשירי הרמת מים ונמצאות בשימוש נרחב בפעילות כלכלית אנושית. עם הזמן, הדרישות למנגנונים הידראוליים הפכו מגוונות יותר ויותר. עם התפתחות המחשבה הטכנית, הוגדרו גם סוגי המשאבות העיקריים. אלה כללו בוכנה, סיבוב, וכן מכונות שאין להן גופי עבודה נעים.
התקדמות המדע והטכנולוגיה הובילה לכך שכיום יש הרבה סוגים שונים של משאבות. מה הם, מהי המטרה העיקרית שלהם, נשקול במאמר זה.
מכונות הידראוליות ביתיות ותעשייתיות
לסוגי המשאבות הקיימות היום יש סיווג שונה. אחד מהם נוגע להיקפם של מכשירים כאלה ומייחד מהם מכשירים ביתיים ותעשייתיים. המכונות הראשונות הללו משמשות לביוב, חימום ואספקת מים בחצרים למגורים ותעשייה.
משאבות תעשייתיות מיועדות לשימוש במערכות והתקנות שונות. הם משמשים לאספקת מים, לשאיבת מוצרי נפט וחומרים אגרסיביים, כמו גם לביצוע פעולות ספציפיות רבות אחרות.
משאבות עקירה
סיווג נוסף של מכונות הידראוליות לוקח בחשבון את תכונות העיצוב ואת עקרון הפעולה שלהן. אילו סוגי משאבות הם העיקריים במקרה זה? אלו הן מכונות הידראוליות נפחיות ודינמיות.
בראשון שבהם, הגוף הפועל הוא המצלמה. בהשפעת כוחות הלחץ המתעוררים, הוא משתנה בנפח, מה שמוביל לתנועה מאולצת של החומר.
כל המשאבות הנפחיות (אנחנו שוקלים סוגים) מיועדות לספק נוזלים צמיגים. עקרון הפעולה של מכשירים כאלה מבוסס על המרת אנרגיה. הוא מועבר מהמנוע לנוזל הנשאב.
משאבות תזוזה בלחץ גבוה. במהלך עבודתם,רטט משמעותי, לשיכוך שהמכשיר מונח על בסיס מסיבי. עם זאת, היתרון של משאבות אלו טמון לא רק בהספק הגבוה שלהן. מכשירים כאלה מסוגלים לשאיבה יבשה.
סוגי משאבות תזוזה
ישנם מכשירים שונים שבהם הגוף הפועל הוא תא. ביניהן היחידות הבאות:
- רוטרי. מדובר במשאבות בעלות מעטפת קבועה המכילה להבים, שבשבות ושאר חלקים דומים. תנועת הנוזל במקרה זה מוקלת על ידי תנועת הרוטורים.
- גיר. זהו הסוג הפשוט ביותר של משאבת עקירה חיובית. מכשירים אלו מזיזים את הנוזל בתהליך של שינוי נפח החללים של גלגלי השיניים המקושרים ביניהם.
- אימפלר. אם מסתכלים על משאבה כזו מפורקת, ניתן לראות את האימפלר, שהלהבים שלו עשויים מחומר אלסטי. הוא ממוקם בתוך הגוף האקסצנטרי. מה קורה במהלך ההפעלה של מכשיר כזה? השבטים מתכופפים ומסתובבים כדי להוציא את הנוזל.
- Cam. במשאבות אלו מסתובבים שני רוטורים עצמאיים, דבר התורם לתנועת הנוזל דרך תא העבודה. מנגנוני פקה נמצאים בשימוש נרחב בייצור מוצרי חלב, משקאות, ריבות וכו' וכל זה נובע מהיכולת שלהם לשאוב נוזלים עם חלקיקים גדולים. כמו כן, משאבה מסוג זה משמשת בתעשיית התרופות.
- Perist altic. במשאבות אלה, חלק העבודה העיקרי הוא רב שכבתי גמיששרוול עשוי אלסטומר. כאשר המנוע מופעל במכשיר כזה, הציר עם הגלילים מתחיל להסתובב. הם צובטים את השרוול ועוזרים להזיז את הנוזל שבתוכו.
- בורג. סטטור עשוי אלסטומר מוחדר למעטפת של משאבות אלו. הוא מכיל רוטור מתכת בעל צורה סלילנית. כיצד ישאב הנוזל במקרה זה? לאחר הפעלת המנוע, הרוטור מתחיל להסתובב, משנה את נפח החללים הפנימיים. זה המקום שבו הנוזל נע.
משאבות דינמיות
מכשירים אלה מאופיינים בהמרת אנרגיה כפולה. בתחילה, הוא מועבר לנוזל בצורה קינטית. במקרה זה, הזרימה הנעה בתוך המשאבה מגבירה את מהירותה. לאחר מכן יש טרנספורמציה חלקית של האנרגיה של הנוזל לצורה סטטית. במקרה זה, קצב הזרימה יורד עם הגדלת הלחץ. מכשירים כאלה, בניגוד לנפחים, אינם מסוגלים לייצר שאיבה יבשה.
מכונות הידראוליות צנטריפוגליות
שקול את סוגי המשאבות הדינמיות. הנפוצים שבהם הם מכשירים צנטריפוגליים. משאבות אלו משמשות לאספקת מים חמים או קרים, וכן לשאיבת נוזלים אגרסיביים וצמיגים, שפכים ותערובות מים עם סיגים, אדמה, כבול וכו'.
איך פועלת משאבה צנטריפוגלית? בהיותם בין הלהבים של אימפלר מסתובב, חלקיקי נוזל מקבלים ממנו אנרגיה קינטית. זה יוצר כוח צנטריפוגלי. זה מעביר את הנוזל הלאה לתוך הגוףמָנוֹעַ. עבודה זו מתרחשת ברציפות הודות ללחץ, המבטיח שחלקיקי נוזל חדשים מסופקים כל הזמן למשאבה.
לפי מטרתן, משאבות צנטריפוגליות מסווגות ל:
- בשימוש בהפעלת ציוד תפעולי TPP;
- למטרות טכניות שונות.
מהם סוגי המשאבות הצנטריפוגליות השייכות לקבוצה הראשונה? התקנים המשמשים למחזור מים מחולקים למחזור ולמחזור. משאבות המותקנות להעברת חום מחולקות למשאבות דוודים ומשאבות רשת. בהכנת מי שתייה משתמשים במשאבות צנטריפוגליות קונדנסט ובמערכת ההזנה של מנועי סרוו של טורבינות קיטור משתמשים במשאבות לחץ.
אילו מכשירים משמשים למטרות טכניות שונות? אלו סוגים כאלה של משאבות צנטריפוגליות כמו משק בית, אש, ניקוז וכו'.
לאחרונה הופיעו פיתוחים חדשים של מכשירים כאלה. ביניהם, משאבות צנטריפוגליות חול פופולריות במיוחד. הם משמשים לשאיבת תערובות הידראוליות. לכן מותקנים משאבות כאלה במקומות שיש חול במים וכן כל מיני מוצקים תעשייתיים
מכשירי וורטקס הידראוליים
משאבות דינמיות אלו דומות במאפיינים שלהן לצנטריפוגליות, אך בניגוד להן, משקל וממדים קטנים יותר. בין החסרונות של משאבות מערבולת, ניתן להבחין ביעילות נמוכה, שאינה עולה על חמישה עשר אחוז במצב הפעלה. בנוסף, דומהמנגנונים אינם מסוגלים לשאוב נוזל המכיל חלקיקים שוחקים, מכיוון שהדבר מוביל לבלאי מהיר של החלקים הפנימיים.
מכשירים הידראוליים סילון
משאבות אלו, בניגוד למכונות דומות רבות אחרות, אינן מסוגלות ליצור לחץ עודף ביציאה. עקרון הפעולה שלהם מצטמצם להפיכת האנרגיה הפוטנציאלית של הנוזל לקינטית. יחד עם זאת, אין חלקים נעים במשאבות סילון. מנגנון העבודה העיקרי במכשירים מסוג זה הוא סילון נוזל או גז.
משאבות כאלה יכולות להיות עם סילון מים (לדוגמה, מעליות הידראוליות). בהם, נוזל העבודה מעביר את האנרגיה הקינטית שלו לחומר הנשאב. בין משאבות הסילון יש גם מעליות אוויר. הם מסופקים עם אוויר דחוס על ידי מדחס. יתר על כן, תערובת המים-אוויר מופעלת על ידי כוח ההרמה של בועות אוויר.
משאבות מים
מכשירים אלה מגיעים במגוון רחב. אבל בעיקר מומחים מסווגים אותם לפי מטרתם. אז, יש את הסוגים הבאים של משאבות מים:
- סירקולציה, משמש לתנועה מאולצת של נוזל במערכות מיזוג אוויר, מים חמים וחימום;
- הרמת מים, הכרחי להפקת נוזל מבארות ובארות, שהן צוללות ועל פני השטח;
- ניקוז המשמש לשאיבת מים מבארות, ביוב וממרתפים.
סוגי משאבות מים מסוג עילי מחולקים על ידי מומחים לאלו המשמשות עבור:
- מבצעיםלחץ;
- אספקת מים קרים;
- מערכות כיבוי אש.
בעת בחירת משאבות, יש לקחת בחשבון סוגים, מאפיינים ופרמטרים אחרים של מכשירים בהתאם לייעודם. לכן, לפעמים המכונה תצטרך לעבוד בתנאים אוטונומיים. ובמקרים מסוימים, היא תסופק עם גישה לרשת החשמל.
לכן יש סוגים של משאבות מים הפועלות על מנועי בעירה פנימית. הם נקראים משאבות מנוע. במקביל, הם מחולקים לבנזין ודיזל. יש גם משאבות חשמליות. העבודה שלהם תלויה לחלוטין במתח ברשת.
עם זאת, הסיווג העיקרי של משאבות נוגע להגדרת המקום שהן תופסות ביחס למקור האספקה. לפי פרמטר זה, הם מחולקים למשטח וצלול. בואו נסתכל מקרוב על סוגי המכשירים האלה.
משאבות משטח
מכשירים אלה נמצאים בשימוש נרחב בקוטג'ים, בדאצ'ות ובתים כפריים. הם משמשים להגברת הלחץ ברשת אספקת המים, כמו גם להשקיית האדמה והשקיה. בעזרתם מעלים מים מבארות, בארות וממאגרים פתוחים הממוקמים במרחק של עד שמונה מטרים מציר המשאבה.
יש הרבה סוגים של מכשירים כאלה. לדוגמה, לפי שיטת שאיבת המים והמבנה הפנימי, הם מסווגים למערבולת וחבית, ניקוז ומחזור, וכן שלוחה (צנטריפוגלי). שני הסוגים האחרונים הם הפופולריים ביותר בקרב תושבי הקיץ. יחידות אלו קלות לתפעול, קומפקטיות וחסכוניות, וכאשר הן מחוברות אליהןמערכת אוטומציה מיוחדת מוציאה תחנות מלאות.
משאבות פני השטח מורכבות מהרכיבים העיקריים הבאים:
- צינור. זהו מעין שביל נושא מים מהמקום בו הנוזל נלקח ישירות למשאבה עצמה ובהמשך לנקודות ההצטלבות עם מערכת אספקת המים או לכניסת המים.
- מפלט. זהו מכשיר מיוחד שנועד לשפר את זרימת הדם והלחץ במשאבה על ידי הגדלת עומק היניקה.
- מקרה. לרוב הוא עשוי מחומרים מרוכבים, ברזל יצוק, אלומיניום או נירוסטה. בהפעלת היחידה לאורך כל השנה, בחורף, הבית דורש הגנה מפני הקור.
- מנוע. זה יכול להיות בעירה פנימית או חשמלי. הכל תלוי בסוג המשאבה.
משאבות מחזור
סוג זה של אגרגטים משטחים נבדל על ידי מכשיר מורכב. הם משמשים בדרך כלל במערכות חימום אוטונומיות על מנת לאלץ את תנועת המים במעגל סגור ולשמור בו טמפרטורה קבועה.
לפי התכנון, יש להם גוף עם רוטור פלדה או קרמי מובנה בתוכו, כמו גם פיר עם להבים.
היום, יש את הסוגים הבאים של משאבות מחזור:
- רוטור רטוב;
- רוטור יבש.
הראשונים כמעט שקטים, חסכוניים, זולים וקלים לתפעול. אלמנט העבודה שלהם מתוכנן בצורה כזו שהוא במים, שמשמנים את כל החלקים ובו זמנית מקררים את המנוע. אבל כזהליחידות יש חיסרון משמעותי. העובדה היא שכאשר זרימת הנוזל נעצרת, המנוע יכול להתחמם יתר על המידה. בנוסף, היעילות של יחידות כאלה היא ברמה נמוכה ביותר.
לכל סוגי משאבות החום במחזור הרוטור היבש יש מאוורר מובנה. המנוע שלהם מבודד מבחינה מבנית מהנוזל הנכנס. במקרה זה, כל החלקים הנעים משומנים בשמן.
בתורם, משאבות אלה מחולקות ל:
- קונסולה, שבה המנוע ממוקם בנפרד מהגוף;
- monoblock, שבו גם הגוף והמנוע מופרדים, אך נמצאים באותו בלוק;
- משאבות מוטבעות, השונות מהשתיים הקודמות באטימותן המוגברת.
משאבות טבולות
יחידות כאלה הכרחיות במקרים שבהם שכבות מים שוכנות בעומק העולה על 8 מ' משאבות טבולות מורידות לתוך הבאר יחד עם צינור הלחץ. יתר על כן, תחת לחץ שנוצר על ידי מכשיר הידראולי, מים נכנסים לבית.
כל סוגי המשאבות הטבולות הינן בעלות ביצועים גבוהים, בנוסף יש להן קירור יעיל ואיכותי. על פי המבנה הפנימי שלהן, משאבות טבולות מסווגות ל:
- צנטריפוגלי, שבו מים מסתובבים עם להבי האימפלר ומסופקים החוצה בלחץ גבוה;
- רוטט, שבו הנוזל נשאב פנימה עקב הרטט והמנגנון האלקטרומגנטי.
משאבות כאלה מורכבות מבית, מנוע והחלף. משאבות ניקוז וביוב מצוידות בקוצץ או חותך אופציונלי כדי למנוע ממוצקים גדולים מ-5 ס מ להימצא בנוזל.
ציוד כיבוי אש הידראולי
למשאבות המשמשות לבלימת שריפות יש דרישות מיוחדות. הצלחת הלחימה באש תלויה במידה רבה בשלמות העיצוב ובפרמטרים הטכניים שלהם.
מהם סוגי משאבות הכיבוי? הכל תלוי בתנאי הכיבוי. אז, יחידות מסוג צנטריפוגלי מותקנות על משאיות כיבוי אש. הם מספקים חומרי כיבוי ללא פעימות, אינם מגבירים לחץ כאשר צינור האש סתום או סתום, ופשוטים ואמינים בפעולה.
חשוב גם שהמשאבות הצנטריפוגליות המותקנות על רכבי כיבוי לא יזדקקו להנעת מנוע מורכבת ובעלות משקל ומידות נמוכים יחסית. עם זאת, ליחידות אלו יש גם מספר חסרונות. הם אינם מסוגלים לינוק נוזלים בעצמם ומוכנים לשימוש רק לאחר שקו היניקה מתמלא במים.
אילו עוד סוגים של משאבות כיבוי יש? אלו הן יחידות אביזרים. הם מותקנים גם על משאיות כיבוי אש. משאבות עזר מאפשרות למלא את בית המנגנון הצנטריפוגלי ואת חלל צינור היניקה במים. לכן עבודתם קצרת מועד. לאחר הפעלת המשאבה הצנטריפוגלית, הם נכבים. אגרגטים משמשים כמכשירי עזרסוג סיבובי וכו'
משאבות שמן
התקנים אלה נועדו להפחית את כוחות החיכוך המתרחשים בין החלקים הנעים של המנוע. כל סוגי משאבות השמן מתחלקים לשני סוגים. הראשון מתכוונן. במשאבות כאלה נשמר לחץ קבוע על ידי שינוי הביצועים. הסוג השני של משאבות שמן אינו מוסדר. הם גם שומרים על לחץ קבוע, אבל רק בעזרת שסתום הפחתת לחץ. רוב המנועים המודרניים מצוידים במשאבות מסוג קבוע.
יחידות לשאיבת שמן מסווגות גם הן לפי העיצוב שלהן. הם:
- gear, עם ההילוכים ההנעים והמונעים ממוקמים בבית;
- רוטרי.
במכשיר הראשון מבין שני סוגי המכשירים הללו, השמן נכנס לבית, שם הוא נקלט על ידי גלגלי השיניים. בהמשך, דרך שסתום הפריקה, הוא עובר לתוך המערכת.
הביצועים של משאבה כזו תלויים ישירות בתדירות שבה גל הארכובה מסתובב. לאחר שלחץ השמן המוזרק ליחידה עולה על גבול מסוים, שסתום הפחתת הלחץ נכנס לפעולה. הוא מעביר כמות מסוימת של שמן לשבשבת היניקה או לתא ארכובה של המנוע.
באשר למשאבות סיבוביות, הן יכולות להיות עם שליטה קבועה או עם בקרה מתכווננת. לסוג הראשון של יחידות כאלה יש רוטורים מונעים ומונעים, הממוקמים בדיור שלו. חלקים אלה משמשים ללכידת השמן הנכנס למערכת. יתרה מכך, כמו במשאבת גלגלי שיניים, נפתח שסתום הפחתה כדי להזיז את החומר.שסתום.
משאבות סיבוביות עם בקרה מתכווננת מספקות לחץ עבודה קבוע, שאינו תלוי במהירות גל הארכובה שלהן. כדי ליישם פונקציה זו, הם מסופקים עם קפיץ מתכוונן וסטטור נייד. לחץ עבודה קבוע נוצר על ידי שינוי נפח החלל שנמצא בין הרוטור הזכרי והנקבה.
משאבות דלק
יחידות אלו הן המרכיבים העיקריים שבלעדיהם פעילותו של כל מנוע בעירה פנימית בלתי אפשרית. המטרה העיקרית שלהם היא להעביר בנזין או סולר מהמיכל לתא הבעירה.
משאבת דלק אחת או שתיים הן חובה לכל מכונית. יחידות אלה מבצעות עבודה, שהעיקרון שלה תלוי במידה רבה בתכונות העיצוב שלהן. מהם סוגי משאבות הדלק? יש שניים עיקריים. זה:
- משאבת דלק מכנית. מכשיר זה הוא חלק ממנוע קרבורטור. בעיצובה מדובר במשאבת בוכנה קלאסית. החלקים העיקריים של יחידה כזו הם גוף המחולק לשני חלקים על ידי דיאפרגמה, וכן שני שסתומים לאספקה וקבלה של דלק.
- משאבה חשמלית. סוג זה של יחידה מוצא את היישום שלו במנועי בנזין עם הזרקה נפרדת. משאבות חשמליות מותקנות ישירות במיכל או בכל מקום בקו הדלק. יחידות הדלק הצוללות הנפוצות ביותר. הם ממוקמים בתחתית המיכל. בתורו, לפי סוג הזרקת השמןמשאבות חשמליות מחולקות לצנטריפוגלי, גיר וסיבובי.
ישנם סוגים רבים של משאבות, וכל המכשירים הללו נמצאים בשימוש נרחב באזור זה או אחר.
