Čerpadlá sú nenahraditeľné hydraulické stroje, ktoré sa používajú na prepravu, zdvíhanie a vytláčanie kvapalín do požadovanej výšky. V praxi sa stretávame s rôznymi typmi čerpadiel, pričom najrozšírenejšie sú odstredivé čerpadlá, ktoré sú vhodné pre široký rozsah prietokov a vyznačujú sa jednoduchou obsluhou a údržbou. Na druhej strane, objemové čerpadlá, medzi ktoré patria piestové a zubové čerpadlá, pracujú na princípe nasávania a vytláčania určitého objemu kvapaliny. V tomto článku sa zameriame na rozdiely medzi piestovými a zubovými čerpadlami, ich princípy fungovania, vlastnosti a použitie.
Princíp fungovania piestových a zubových čerpadiel
Piestové a membránové čerpadlá fungujú na podobnom princípe. Pri pohybe piesta alebo membrány doprava sa kvapalina nasáva do čerpadla cez otvorený ventil, zatiaľ čo výtlačný ventil je zatvorený. Následne sa nasávací ventil uzavrie a kvapalina sa vytláča cez otvorený výtlačný ventil.
Zubové čerpadlá využívajú rotujúce ozubené kolesá na premiestňovanie kvapaliny. Medzi stenou statora a otáčajúcou sa dvojicou ozubených kolies sa vytvárajú priestory, v ktorých sa tekutina presúva od vstupu k výstupu čerpadla. Do seba zapadajúce zuby kolies potom tekutinu vytláčajú.
Konštrukčné rozdiely
- Piestové čerpadlá: Skladajú sa z valca, piesta a ventilov. Piest sa pohybuje vo valci a vytvára podtlak na nasávanie kvapaliny a pretlak na jej vytláčanie. Ventily zabezpečujú jednosmerný tok kvapaliny.
- Zubové čerpadlá: Obsahujú dve ozubené kolesá, ktoré sa otáčajú v puzdre. Kvapalina je zachytávaná medzi zubami kolies a presúvaná od vstupu k výstupu.
Výhody a nevýhody
Piestové čerpadlá:
- Výhody:
- Vysoký výtlačný tlak
- Schopnosť čerpať kvapaliny s vysokou viskozitou
- Presné dávkovanie
- Nevýhody:
- Pulzujúci prietok
- Zložitejšia konštrukcia
- Vyššia hlučnosť
Zubové čerpadlá:
- Výhody:
- Kompaktná konštrukcia
- Rovnomerný prietok
- Relatívne nízka cena
- Nevýhody:
- Obmedzený výtlačný tlak
- Nízka tolerancia voči nečistotám v kvapaline
- Nižšia účinnosť pri vysokých viskozitách
Použitie
- Piestové čerpadlá: Vhodné pre aplikácie, kde je potrebný vysoký tlak a presné dávkovanie, napríklad v hydraulických systémoch, vstrekovacích zariadeniach a dávkovacích systémoch chemikálií. Piestomembránové čerpadlá sa používajú na dávkovanie a sú obľúbené pre ich schopnosť prekonávať veľmi vysoké tlaky.
- Zubové čerpadlá: Používajú sa na čerpanie olejov, palív, mazív a iných viskóznych kvapalín. Sú vhodné pre aplikácie, kde je dôležitý rovnomerný prietok a kompaktná konštrukcia, napríklad v mazacích systémoch, hydraulických agregátoch a palivových systémoch. Zubové čerpadlá SAWA sa vyznačujú robustnou konštrukciou a sú vhodné na dopravovanie kvapalín s viskozitou až do 5000 mPas. Zubové čerpadlá Viscomat sú samonasávacie a určené na prečerpávanie olejov s nárokmi na vysoký tlak.
Špecifické typy zubových čerpadiel
- Zubové mazacie čerpadlá: Používajú sa na mazanie strojov a zariadení.
- Zubové priemyselné čerpadlá: Určené na čerpanie farbív, olejov, detergentov, asfaltu, benzínu, rozpúšťadiel, abrazívnych kvapalín, glukózy, čokolády, melasy a iných kvapalín.
- Zubové dávkovacie čerpadlá: Používajú sa na presné dávkovanie kvapalín v chemickom, farmaceutickom a potravinárskom priemysle.
Alternatívne typy čerpadiel
Okrem piestových a zubových čerpadiel existujú aj iné typy čerpadiel, ktoré sa používajú v rôznych aplikáciách:
- Odstredivé čerpadlá: Využívajú odstredivú silu na prečerpávanie kvapalín. Sú vhodné pre aplikácie s vysokým prietokom a nízkym tlakom.
- Vretenové čerpadlá: Používajú sa na čerpanie kvapalín s vysokou viskozitou a obsahom pevných častíc.
- Membránové čerpadlá: Využívajú pohyb membrány na nasávanie a vytláčanie kvapaliny. Sú vhodné pre čerpanie agresívnych a abrazívnych kvapalín.
Výber správneho čerpadla
Výber správneho čerpadla závisí od konkrétnej aplikácie a požiadaviek na prietok, tlak, viskozitu kvapaliny a ďalšie faktory. Pri výbere čerpadla je dôležité zohľadniť:
Prečítajte si tiež: Aplikácie axiálnych piestových čerpadiel
- Typ kvapaliny: Viskozita, chemické vlastnosti, obsah pevných častíc
- Požadovaný prietok a tlak
- Prevádzkové podmienky: Teplota, prostredie
- Náklady na inštaláciu a údržbu
- Energetická účinnosť
Ak si nie ste istí, aké čerpadlo je pre vás najvhodnejšie, poraďte sa s predajcami alebo výrobcami čerpadiel.
Inovácie v oblasti čerpadiel
V súčasnosti sa v oblasti čerpadiel objavuje množstvo inovácií, ktoré zlepšujú ich výkon, účinnosť a spoľahlivosť. Medzi najvýznamnejšie trendy patria:
- Inteligentné čerpadlá: Vybavené snímačmi a regulátormi na optimalizáciu výkonu a monitorovanie prevádzkových parametrov.
- Energeticky účinné čerpadlá: Používajú účinnejšie motory a konštrukčné riešenia na zníženie spotreby energie.
- Čerpadlá s bezdrôtovým pripojením: Umožňujú vzdialené monitorovanie a ovládanie.
- 3D tlač: Umožňuje výrobu vlastných a jednorazových čerpadiel pre špecifické aplikácie.
- Použitie alternatívnych materiálov: Znižuje hmotnosť, zlepšuje životnosť a znižuje náklady.
Prečítajte si tiež: Ako si vybrať ohrievač vody: tlakový alebo beztlakový?
Prečítajte si tiež: Využitie tepelných čerpadiel