ČRPALKE VRSTE ČRPALK • fizikalno ločimo naslednje tipe črpalk: – – – – – – batne membranske zobniške cevne (peristaltične) krilne centrifugalne BATNA ČRPALKA • je najstarejši tip črpalke (2000 let) • deluje zelo neenakomerno: – gib bata navzven je sesalni gib – gib bata nazaj je delovni gib • neenakomerno delovanje curka se izenači z “vetrnikom” BATNA ČRPALKA • Kje se uporablja? – črpalke za vbrizg goriva – dizel – vakuumske črpalke za MB – visokotlačne črpalke (majhna količina vode in visok pritisk) – brentače – nahrbtnjače BATNA ČRPALKA – z gibanjem bata se izmenično spreminja prostornina v komori – to povzroča odpiranje in zapiranje sesalne in tlačne zaklopke – pri gibu bata navzven se odpre sesalna komora, preko katere steče voda v komoro – pri gibu bata nazaj se sesalna zaklopka zapre, zmanjša se prostornina, odpre se tlačna zaklopka, preko katere steče voda v zbiralnik – vetrnik – v vetrniku je zrak, ki se pri zmanjšanju prostornine stisne in nato potiska vodo v enakomerni količini naprej do porabnika MEMBRANSKA ČRPALKA • deluje na podobnem principu kot batna črpalka • zmanjšuje in povečuje prostornino v komori • po izdelavi je preprostejša od batne črpalke MEMBRANSKA ČRPALKA • Kje se uporablja? – črpalke za vbrizg goriva - bencin – ročna črpalka za nevarne snovi – pnevmatske membranske črpalke – novejši tipi membranskih črpalk na motorni pogon za visoki tlak (100 barov – 90 l/min) MEMBRANSKA ČRPALKA • Kako deluje? – pri odmiku membrane navzdol nastane v komori nad njo podtlak, ki odpre dovodno zaklopko, medij steče skozi sesalno odprtino v komoro – pri gibu membrane navzgor nastane v komori nadtlak, sesalna odprtina se zapre, tlačna odprtina se odpre in nadtlak potisne medij iz komore ZOBNIŠKA ČRPALKA • dva zobnika v ohišju na podlagi vrtenja prečrpavata tekočino iz sesalnega dela v tlačni del • čim hitreje se zobnika vrtita, tem večji je tlak • izdelava zobnikov in ohišja je zelo natančna ZOBNIŠKA ČRPALKA • Kje se uporablja? – črpalke za dovajanje maziva – olja – stroji za obdelavo kovin – avtomobilski motorji ZOBNIŠKA ČRPALKA • Kako deluje? – prazni prostori med zobmi in ohišjem so dejansko komore, ki se pri vrtenju zmanjšujejo in povečujejo – na ta način se prečrpava tekočina iz sesalnega dela v tlačni del črpalke – čim hitrejša sta zobnika, tem višji je tlak v tlačnem delu črpalke KRILNA ČRPALKA • v starejših tipih črpalk so služile za izsesavanje zraka iz sesalnega dela • delovni tlak do 20 barov KRILN A ČRPALKA • Kako deluje? – zgrajena je iz okroglega ohišja, v katerem se vrti valj, ki je ekscentrično postavljen – valj ima v utorih vložene ploščice – lamele, ki z zunanjim robom drsijo po notranji strani ohišja – krila se s pomočjo centrifugalne sile prilegajo ohišju – med krili in ohišjem nastanejo komore, ki se na sesalni strani povečujejo, na tlačni pa zmanjšujejo – to spreminjanje velikosti komor povzroči črpalni učinek KRILNA ČRPALKA Z VODNIM OBROČOM KRILNA ČRPALKA Z VODNIM OBROČEM • Kako deluje? – črpalka ima v ohišju nameščen ekscentrično nameščen valj s krilci – krilca se ne premikajo oziroma se ne prilegajo ohišju črpalke – v ohišje je pred črpanjem potrebno naliti črpan medij – zaradi centrifugalne sile se medij pretoči proti ohišju, tako da nastane vodni obroč – vodni obroč in krilca ustvarjajo komore, ki se zaradi postavitve rotorja od sesalne strani proti tlačni strani zmanjšujejo EJEKTOR – VENTURIJEVA CEV • Kako deluje? – voda teče po cevi, ki se na enem mestu zoži – na zoženem delu cevi se hitrost vode poveča, tlak pade pod 1 bar – ustvari se podtlak – v zoženem delu cevi je nameščena odprtina, preko katere se dovaja drug medij (zrak, penilno sredstvo …) EJEKTOR ŠOBA CEV DIFUZUR EJEKTOR EJEKTOR - MAGIRUS • deluje na enakem principu kot ejektor na vodo • pogonski medij je izpušni plin motorja • posebni mehanizem preusmeri izpušne pline iz izpušne cevi v ohišje črpalke, v kateri ustvarjajo podtlak • ko voda priteče preko sesalnih cevi v črpalko, se na izstopnem mestu pojavi voda namesto plinov, kar je znak, da ponovno preusmerimo pline v izpušno cev CENTRIFUGALNA ČRPALKA • sestava črpalke: – ohišje – rotor • z vrtenjem pogonske osi se sila prenaša na rotor, ki z lopaticami poganja vodo • rotor podeli vodi kinetično in hitrostno energijo CENTRIFUGALNA ČRPALKA • ohišje črpalke je narejeno “polžasto” • oblika ohišja se proti tlačnemu izhodu povečuje, s tem se hitrost vode zmanjša, poveča se tlak CENTRIFUGALNA ČRPALKA S STATORJEM • stator so lopatice, ki so vgrajene v ohišje črpalke • voda priteče iz rotorja v stator • voda v statorju steče proti izhodu, pri tem se stator razširi in s tem doseže, da se hitrost vode zmanjša, poveča se tlak, še preden pride v polžasti del ohišja • ohišje s statorjem omogoča, da voda teče mirneje, zato je izkoristek večji • rotor in stator se skupaj imenujeta tlačna stopnja ENOSTOPENJSKA ČRPALKA • črpalke, ki imajo samo eno tlačno stopnjo (rotor in stator), imenujemo enostopenjske črpalke • zmogljivosti teh črpalk v gasilstvu so povprečno do 12 barov DVOSTOPENJSKA ČRPALKA • črpalke, ki imajo dve enaki tlačni stopnji, imenujemo dvostopenjske črpalke • 1. stator in 1. rotor podata vodi hitrost in tlak • 2. rotor vodi poveča hitrost, 2. stator pa ji zmanjša hitrost in poveča tlak DELITEV ČRPALK • glede na tlak: – nizkotlačne, do 3 bare – srednjetlačne, od 3 do 15 barov – visokotlačne, nad 15 barov • glede na zmogljivost: – vgradne črpalke do 9000 l/min – prenosne črpalke do 2000 l/min OHIŠJE ČRPALKE • na ohišju so pritrjeni vsi sestavni deli črpalke • narejeno je iz aluminijevih zlitin (odporno na slano vodo) • ohišje za druge črpane medije je iz brona, nerjavečega jekla … ROTOR • je pritrjen na gred črpalke in se vrti skupaj z njo • narejen je iz enakega materiala kot ohišje črpalke • gred je jeklena • lahko je nameščeno več rotorjev na en gredi • vsak rotor ima svoj stator SESALNI PRIKLJUČEK • to je odprtina v ohišju črpalke, skozi katero prihaja voda • postavljena je tako, da priteče voda točno v sredino rotorja • odprtina je opremljena s sesalno spojko TLAČNI PRIKLJUČKI • na črpalki je lahko nameščenih več priključkov: – na prenosnih največ 2 priključka – na vgradnih tudi do 8 priključkov • vsak tlačni izliv je opremljen s spojko in ventilom MANOMETER • je priprava, ki strojniku kaže tlak vode, ki teče iz črpalke • vgrajen je na ohišju pred tlačnim izlivom • številčnica na manometru kaže področje od 0 do 25 barov MANOVAKUUMMETER • je merilna naprava, ki kaže strojniku, kakšen je podtlak oziroma nadtlak v vstopni odprtini v ohišje – sesalno grlo • na številčnici so na levi strani rdeče številke od 0 do 1 z vmesnimi številkami 0,1; 0,2 … s predznakom • na desni strani številčnice so črne številke od 0 do 20 barov SESALNE NAPRAVE • namenjene so sesanju zraka iz sesalnega voda ter iz ohišja črpalke • ko ustvarimo ustrezni podtlak, nam voda priteče do rotorja in statorja, ki podata vodi hitrost in tlak ROČNA BATNA SESALKA • vgrajena je na manjših črpalkah • dvig bata izsesa zrak iz ohišja • spust bata potisne zrak preko ročaja navzven • črpanje zraka izvajamo tako dolgo, dokler ne priteče voda namesto zraka MOTORNA BATNA SESALKA • črpalke proizvajalcev Ziegler, Rosenbauer, Magirus … • poganjajo se preko gredi motorja • so zelo hitre in učinkovite SESALKA TROKOMAT ZIEGLER • na pogonski gredi je ekscenter, ki poganja med sabo dva neodvisna bata • na batih so nameščene gumi membrane, ki izsesavajo zrak iz ohišja • sesanje se izvaja tako dolgo, dokler v ohišje ne pride voda in se njen tlak ne dvigne na 2 bara • pri 2 barih je pritisk vode dovolj močan, da premaga silo vzmeti in potisne bate ob ohišje ter črpalko zatesni • ko tlak pade pod 2 bara, vzmeti potisnejo bate na ekscenter in sesanje se ponovno prične SESALKA ROSENBAUER • v valju je nameščen bat z gumi tesnili • poganja ga ekscenter, ki je nameščen na pogonski osi (starejše črpalke), novejše se poganjajo preko jermenskega sistema • ko pride voda v ohišje črpalke, jo centrifugalna črpalka potisne v tlačni vod, ko se v tem delu tlak dvigne na cca. 2 bara, se preko stikala izklopi sesalka • ko tlak pade oziroma ko potegne zrak, se sesalka ponovno vklopi ROSENBAUER 1 – odprtina za zrak 2 – ekscenter 3 – pogonska os 4 – gumi membrana 5 - bat SESALNA NAPRAVA ROSENBAUER – NOVA GENERACIJA (NH, FOX ...) SESALNA NAPRAVA ROSENBAUER – NOVA GENERACIJA (NH, FOX …) • v osnovi deluje po istem principu kot starejši model – batni sistem • razliki med staro in novo: – sesalna naprava je fizično ločena od ohišja – pogon se izvaja preko jermenice • prednosti: – lažje vzdrževanje in popravilo – hitrejši čas pri sesanju VKLOP IZKLOP SESALKA MAGIRUS • deluje po istem principu kot Ziegler Trokomat • razlika je v tem, da ima namesto batov gumi membrani VISOKOTLAČNE ČRPALKE - KOMBINIRANE ČRPALKE • v kombinaciji s srednjetlačno črpalko deluje še visokotlačna črpalka – črpalke so centrifugalne • povprečni pretoki teh črpalk so od 200 do 400 l/min • dosežejo do 50 barov pritiska • sistem omogoča uporabo obeh tlakov hkrati DELOVANJE ČRPALK S SREDNJIM IN NIZKIM TLAKOM • sistem delovanja črpalke Rosenbauer, serije NH 1 – nizkotlačna stopnja 2 – ležaj pogonske osi 3 – drsno tesnilo 4 – zatezni obroč 5 – visokotlačne stopnje 6 – pogonska os 7 – drsno tesnilo 8 - tesnilo VISOKOTLAČNA ČRPALKA - KOMBINIRANA ČRPALKA • srednjetlačna črpalka nam daje do 10 barov pritiska, ki je speljan v visokotlačni del črpalke • v tem delu so nameščeni trije rotorji in statorji oziroma 3 tlačne stopnje • na teh treh tlačnih stopnjah voda pridobi tlak do 40 barov • tlaki se seštevajo – primer: • 8 > 16 > 32 barov • 10 > 20 > 40 barov • pogon se vrši na isti pogonski osi (Rosenbauer) ali preko zobniškega sistema (Ziegler) VISOKOTLAČNA ČRPALKA • samostojna visokotlačna črpalka (batna ali membranska) • namenjena gašenju v naravi • samostojni rezervoar ali lastni rezervoar za vodo (cca. 500 l) • samostojna enota • možno nameščanje in premeščanje na različna vozila ali druga prevozna sredstva • tlaki do 90 barov • pretoki od 40 do 60 l/min