Vretenové a lopatkové čerpadlá patria medzi rotačné čerpadlá, ktoré sa využívajú na prepravu kvapalín. Hoci oba typy čerpadiel využívajú rotačný pohyb na vytvorenie prietoku, ich konštrukcia a princíp fungovania sa výrazne líšia. V tomto článku sa zameriame na porovnanie týchto dvoch typov čerpadiel, ich výhody, nevýhody a typické aplikácie.
Princíp fungovania
Vretenové čerpadlá
Vretenové čerpadlá, známe aj ako excentrické skrutkové čerpadlá, využívajú na prepravu kvapaliny rotujúci špirálovitý rotor vnútri statora. Rotor má zvyčajne tvar skrutky a excentricky sa otáča v stator, ktorý má vnútorný závit s rovnakým stúpaním ako rotor. Rotáciou rotora sa vytvárajú uzavreté komory, ktoré sa postupne posúvajú pozdĺž osi čerpadla, čím transportujú kvapalinu od vstupu k výstupu.
Lopatkové čerpadlá
Lopatkové čerpadlá využívajú rotujúci rotor s lopatkami, ktoré sú umiestnené vnútri telesa čerpadla. Lopatky sa môžu pohybovať radiálne alebo axiálne. Pri rotácii rotora sa zväčšuje objem medzi lopatkami na vstupe, čím sa vytvára podtlak, ktorý nasáva kvapalinu. Na výstupe sa objem medzi lopatkami zmenšuje, čím sa kvapalina vytláča von.
Konštrukcia
Vretenové čerpadlá
Vretenové čerpadlá sa skladajú z rotora, statora, spojovacieho tyče a tesnenia. Rotor je zvyčajne vyrobený z kovu, zatiaľ čo stator je vyrobený z elastoméru, ako je guma alebo plast.
Lopatkové čerpadlá
Lopatkové čerpadlá sa skladajú z rotora, lopatiek, telesa čerpadla a tesnenia. Lopatky môžu byť vyrobené z kovu, plastu alebo gumy.
Prečítajte si tiež: BMW E36 316i: Výmena vodného čerpadla
Výhody a nevýhody
Vretenové čerpadlá
Výhody:
- Schopnosť čerpať kvapaliny s vysokou viskozitou a obsahom pevných častíc.
- Nízka pulzácia prietoku.
- Samonasávacie schopnosti.
- Relatívne tichý chod.
- Presné dávkovanie.
Nevýhody:
- Vyššia cena v porovnaní s niektorými inými typmi čerpadiel.
- Obmedzená odolnosť voči abrazívnym látkam.
- Stator sa môže opotrebovať v dôsledku trenia a chemickej kompatibility.
Lopatkové čerpadlá
Výhody:
- Kompaktná konštrukcia.
- Schopnosť vytvárať vysoký tlak.
- Relatívne jednoduchá údržba.
- Nižšia cena v porovnaní s vretenovými čerpadlami.
Nevýhody:
- Vyššia pulzácia prietoku.
- Obmedzená schopnosť čerpať kvapaliny s vysokou viskozitou a obsahom pevných častíc.
- Vyššia hlučnosť.
- Menšia presnosť dávkovania.
Aplikácie
Vretenové čerpadlá
- Čerpanie kalov a odpadových vôd.
- Potravinársky priemysel (čerpanie omáčok, džúsov, jogurtov).
- Chemický priemysel (dávkovanie chemikálií, čerpanie polymérov).
- Farmaceutický priemysel (čerpanie liečiv, krémov).
- Ropný priemysel (čerpanie ropy a ropných produktov).
- Stavebníctvo (čerpanie betónu, malt).
Lopatkové čerpadlá
- Hydraulické systémy.
- Palivové systémy.
- Chladiace systémy.
- Klimatizácia.
- Automobilový priemysel (čerpanie oleja, vody).
- Priemyselné mazanie.
Porovnanie s motorovým kultivátorom a kosačkou
Hoci sa to môže zdať zvláštne, princípy fungovania vretenových a lopatkových čerpadiel sa dajú nepriamo porovnať s inými zariadeniami, ako sú motorové kultivátory a kosačky.
Motorový kultivátor: Motorový kultivátor, ako napríklad HECHT 790 BS alebo HECHT 785, využíva rotujúce nože (radličky) na kyprenie a obrábanie pôdy. Podobne ako lopatkové čerpadlá, aj kultivátor využíva rotačný pohyb na vykonávanie práce. Rôzne modely kultivátorov, ako napríklad tie s motorom Briggs & Stratton CR950 s objemom 208 cm3 a výkonom 4,2 kW, majú nastaviteľnú šírku záberu (napr. 32/50/84 cm) a priemer nožov (napr. 38 cm). Tieto parametre ovplyvňujú efektivitu a rozsah použitia kultivátora, podobne ako konštrukčné parametre čerpadiel ovplyvňujú ich výkon.
Vretenová kosačka: GARDENA vretenová kosačka 400 funguje na princípe strihania trávy pomocou nožového valca a spodného noža. Tento princíp je podobný fungovaniu vretenového čerpadla, kde rotujúci element (rotor) spolupracuje so statickým elementom (stator) na vykonávanie práce. Kosačka pracuje ticho a ľahko sa tlačí, čo je spôsobené tým, že sa nože nedotýkajú. Podobne aj vretenové čerpadlá majú tendenciu pracovať tichšie v porovnaní s lopatkovými čerpadlami.
Prečítajte si tiež: Bezpečnosť a obehové čerpadlá
Prečítajte si tiež: Efektívne vykurovanie a ohrev vody