Pompy

Zadaniem tzw. Elektrowni pompowo szczytowych jest magazynowanie nadwyżek energii elektrycznej w godzinach nocnych kiedy zużycie prądu jest małe. W tych okresach następuje pompowanie wody do wysoko położonych zbiorników. Zmagazynowana w ten sposób energia wody może być następnie w godzinach szczytu energetycznego do napędu turbin wodnych sprzężonych z generatorami elektrycznymi. Zamiast oddzielnych maszyn hydraulicznych a więc pomp i turbin wodnych coraz częściej stosuje się maszyny odwracalne zwane pompoturbinami. Maszyny te mogą pracować bądź jako pompy bądź jako turbiny. Urządzenia takie współpracują z jedną maszyna elektryczną która może pracować jako silnik lub jako prądnica. Zapotrzebowanie mocy do napędu pompoturbiny nie przekracza 240 MW.

Pompy te maja niewielka wysokość podnoszenia lecz duża wydajność. Pompy takie są budowane w układach pionowym i poziomym. Szersze zastosowanie znalazły pompy o układzie pionowym. Stosuje się je w ujęciach rzecznych wody przemysłowej w pompowniach melioracyjnych oraz układach chłodzących skraplacze. W pompie śmigłowej przepływ cieczy ma stały kierunek osiowy. Oprócz wirnika pompa taka ma kierownicę zwykle usytuowaną za wirnikiem. Zadaniem łopatek jest usprawnienie przemiany energii kinetycznej cieczy po jej wypłynięciu z wirnika na energię ciśnienia. Pomp śmigłowe w układzie poziomym są stosowane w przymusowych obiektach zamkniętych np. w układach centralnego ogrzewania. Duże pompy śmigłowe miewają wydajność sterowaną przez zmianę ustawienia łopatek.

W pompach takich ciecz przepływa w kierunku osiowo promieniowo osiowym . Wirnik takiej pompy jest podobny do wirnika pompy helikoidalnej. Oprócz wirnika pompa diagonalna ma kierownice z łopatkami prostującymi strugi cieczy wypływające z wirnika. Kierunek przepływu cieczy jest więc ukośny. Natomiast po wypłynięciu z wirnika ciecz jest znów kierowana osiowo. W kierownicy łopatkowej następuje przemiana składowej prędkości obwodowej w ciśnienie. Pompy diagonalne buduje się jako jednostopniowe poziome lub pionowe. Stosuje się je najczęściej w ujęciach wody w głębokich studniach. Pompy o większej wydajności musza mieć specjalne ukształtowane wloty kolanowe lub komory które zapewniają poprawny dopływ do wirnika oraz dodatkowe przegrody i żeberka zabezpieczające przed powstawaniem wirów.

Organem roboczym takiej pompy jest wirnik w kształcie śruby w zależności od liczby zastosowanych wirników rozróżnia się pompy śrubowe jedno-dwu-trzy- a nawet pięciowirnikowe. Jednowirnikowa pompa śrubowa ma wirnik w postaci śruby jednozwojowej. Działanie pompy polega na obiegowym ruchu wirnika w tulei o wewnętrznym dwuzwojowym gwincie o skoku dwukrotnie większym od skoku gwintu śruby. Tworzące się podczas ruchu przestrzenie miedzy wirnikiem a tuleją umożliwiają osiowe przemieszczanie dawek cieczy z obszaru ssawnego do tłocznego, W celu zapewnienia elastycznego dolegania wirnika do powierzchni tulei niezbędnego do zapewnienia odpowiedniej szczelności jest ona wykonana z gumy lub innego tworzywa o podobnej sprężystości.

Pompy zębate maja element roboczy w postaci kół zębatych. W miejscu zazębiania oddzielają one przestrzeń ssawną od przestrzeni tłocznej zęby kół ślizgają się po gładzi kadłuba transportując we wrębach międzyrębnych ciecz która w wyniku zazębiania się współpracującej pary kół zębatych jest tłoczona ( w czasie zazębiania objętość we wrębach międzyrębnych zmniejsza się a przez to ciśnienie zwiększa się. W przekładni zębatej jedno z kół jest napędzane przez drugie koło zębate które z kolei ma napęd zewnętrzny. Pod względem wysokości przetłaczania pompy zębate dzieli się na niskociśnieniowe, średniociśnieniowe, wysokociśnieniowe. W zależności od rodzaju zazębiania rozróżnia się pompy zębate o zazębieniu zewnętrznym i zazębieniu wewnętrznym.

Zasada działania pompy o ruchu obrotowym organu roboczego nazywanych także pompami rotacyjnymi znacznie odbiega od zasady działania pompy wyporowych o postępowo zwrotnym ruchu tłoka w których komora robocza łączy się na przemian z obszarem ssawnym lub tłocznym za pomocą zaworów sterujących. W pompach rotacyjnych organ roboczy oddziela obszar ssawny od obszaru tłocznego w skutek czego zbędne sa zawory sterujące. Organ roboczy takiej pompy w czasie jednostajnego obrotu dookoła swej osi powiększa okresowo przestrzeń ssawną zmniejszając jednocześnie przestrzeń tłoczną. W skutek tego jednocześnie następuje zasysanie cieczy przez pompę i tłoczenie jej na zewnątrz. Pompy wyporowe o obrotowym ruchu organu roboczego w porównaniu z pozostałymi pompami wyporowymi wykazują wiele zalet.

Pompa przeponowa jest pompą wyporową. W pompie tej organem roboczym wykonywujący ruch postępowo-zwrotny jest sprężysta przepona. Ruch przepony może wymuszać bezpośrednio układ dźwigniowy lub czynnik pośredni. Napęd pośredni może powodować nurnik poruszający się w obszarze cieczy która naciska na przeponę . Przepona może być także uruchamiana powietrzem i zmieniającym się cyklicznie ciśnieniu. Stosuje się je najczęściej do pompowania lub przetłączania cieczy zanieczyszczonych. Nadają się zwłaszcza do odwadniania piwnic wykopów i kopalń a także do pompowania zapraw murarskich. Są to pompy absolutnie szczelne dlatego nadają się do pompowania cieczy łątwo parujących oraz szkodliwych dla otoczenia.

Pompy wielotłokowe ze względu na małe wymiary zwane wielotłoczkowymi składaja się z kilki lub kilkunastu małych pomp jednostronnego działania. W zależności od układó cylindrów rozróżnia się pompy wielotłoczkowe promieniowe i osiowe.
Pompy te mają od 2 do 13 cylindrów ustawionych promieniowo w płaszczyźnie prostopadłej do osi obrotu. Pompy o dużej wydajności mogą mieć układy cylindrów ustawionych promieniowo w kilku od 2-6 płaszczyznach prostopadłych do osi obrotu. Wirnik w którym znajdują się cylindry z tłoczkami obraca się w cylindrycznej obudowie . Mimośrodowe usytuowanie osi wirnika względem obudowy powoduje postępowo zwrotny ruch tłoczków i pompowanie cieczy. Pompy te jako że wymagają smarowania używane są do pompowania lub przetłaczania cieczy samosmarujących.