Pompe, elemente constructive și particularități funcționale

Scopul lucrării este analiza părţilor constructive şi cunoaşterea principiului de funcţionare, pentru diferite tipuri de pompe.

1. Consideraţii teoretice

Pompele sunt maşini hidraulice care transmit energia mecanică, primită prin arborele lor de antrenare, fluidelor de lucru sub forma energiei hidraulice.

După principiul de funcţionare şi forma cavităţi de lucru, pompele se clasifică în pompe centrifuge, volumice, axiale şi altele.

a) Pompa centrifugă, prezentată schematic în figura 1, transmite energia primită de electromotorul de antrenare prin arborele 4, fluidul de lucru prin intermediul rotorului 1.

Fig. 1 Pompă centrifugă 1

Particulele de lichid sunt antrenate de rotor într-o mişcare de rotaţie şi sunt aruncate sub acţiunea forţelor centrifuge, către periferia acestuia. La ieşirea din rotor, particulele de fluid au viteze mari, decât energie cinetică mare, dar în colector, a cărui secţiune creşte viteza scade şi creşte presiunea.

Când părăseşte pompa prin flanşa de refulare, lichidul dispune de energie potenţială (de presiune) şi energie cinetică. Energia deţinută de fluid pe tubulatură şi care are aceste două componente, este denumită energie hidraulică.

Rotorul 1, este compus din două discuri plane sau curbate, între ele aflându-se palele rotorice ce separă spaţiul dintre discuri. Uneori din discuri poate să dispară. Palele rotorului pot fi radiale sau curbate către exterior. Carcasa spirală sau colectorul are o secţiune variabilă, crescătoare, astfel încât o parte din energia cinetică a fluidului se transformă în energie potenţială.

Aceste pompe se construiesc pentru debite medii (Qmax = 0,5 ÷ 1 m3/s) şi presiuni mici şi medii (pmax = 0,9 MPa). Ele nu sunt auto amorsabile, deci pentru a fi pus în funcţiune, este necesară umplerea tubulaturii de aspiraţie cu lichid, sau evacuarea aerului de pe această tubulatură, până ce lichidul intră în pompă. Aceste pompe realizează sarcini mici de aspiraţie.

Pentru a obţine presiuni mai mari cu ajutorul pompelor centrifuge, acestea se construiesc cu mai multe rotoare, fixate pe acelaşi arbore. Lichidul de lucru este antrenat pe rând de fiecare din rotoare, presiunea lui crescând după fiecare rotor; se numesc supraetajate şi se construiesc pentru debite relativ mici şi presiuni de 15 ÷ 20 bari.

b) Pompe volumetrice, la baza funcţionării acestui tip de pompe stă modificarea ciclică a volumului cavităţii de lucru. În primul rând are loc o creştere a acestui volum, ceea ce determină crearea unei depresiuni în cavitatea de lucru şi aspiraţia lichidului. În a doua etapă volumul cavităţii descreşte, ceea ce face ca lichidul aspirat să fi refulat în tubulatura de refulare a instalaţiei.

Pompele volumice au debite specifice mici, însă presiuni de lucru mari (până la 400 bari, la pompele cu piston).ele creează depresiuni mari la aspiraţie, putând fi folosite şi ca pompe cu vacuum.

c) Pompe cu pistonaşe axiale, schemele de principiu ale acestui tip de pompe sunt prezentate în figura 2.