Uitgebreide Gids tot Pompen: Hoe Ze Werken, Typen en Belangrijke Voordelen

Wat is een pomp?

Sinds de dominantie van technologie, werd een apparaat "Pomp" uitgevonden om vloeistoffen te tillen, te transporteren of te comprimeren. Deze uitvinding heeft het leven in onze moderne wereld gemakkelijk gemaakt omdat het nu voor verschillende doeleinden wordt gebruikt.

In dit artikel leer je de definitie, diagrammen, componenten, toepassingen, functie, classificaties, specificaties, typen en hoe een pomp werkt. Je leert ook de voordelen en nadelen van alle soorten pompen kennen.

Wat is een pomp?

Een pomp is een mechanisch apparaat dat vloeistoffen (vloeistoffen of gassen) verplaatst of transporteert. Dit werkt door mechanische actie geconverteerd van elektrische energie naar hydraulische energie. Het kan ook gezien worden als een apparaat dat energie besteedt om vloeistoffen te tillen, te transporteren of te comprimeren.

De vroegst geproduceerde pompen werden gebruikt voor het tillen van water, zoals de Perzische en Romeinse watermolens. Net zoals eerder vermeld, werken pompen door een mechanisme (meestal teruggaend of rotatief). Het verbruikt energie om mechanisch werk te verrichten (verplaatsen van vloeistof).

Dit systeem kan ontworpen worden om door veel energiebronnen te opereren. Dit omvat handmatige bediening, elektriciteit, windenergie, motoren, etc. Pompen zijn beschikbaar in veel maten, van het microscopische type voor medische toepassingen tot grote industriële typen.

De eerste pomp werd beschreven door Archimedes in de 3e eeuw v.Chr. Dit is waarom het bekend is als de Archimedes-schroefpomp.

Eindmening over de definitie van een pomp. Een pomp is een machine of mechanische apparatuur die ontworpen is om vloeistof van laag niveau naar hoog niveau te tillen. Het kan vloeistof laten stromen van een laag-drukgebied naar een hoog-drukgebied. De pomp dient ook als een versterker in een leidingnetwerksysteem.

Als een pompbehuizing slechts één draaiend wietel bevat, heet het een enkele-traps pomp. Maar als een behuizing twee of meer draaiende wieltels bevat, is het bekend als een dubbele- of meer-traps pomp.

Let op dat een pomp vloeistofbeweging of stroom produceert: het genereert geen druk. De stroom die nodig is voor de ontwikkeling van druk wordt geproduceerd. Dit is een functie van weerstand tegen vloeistofstroom in het systeem.

Toepassingen van pomp

Het gebruik van pompen vandaag in onze samenleving is wijd. Net zoals vermeld, omvatten de vroege toepassingen het gebruik van windmolen of watermolen om water te pompen. Vandaag zijn pompen specifiek ontworpen voor irrigatie, benzinevoorziening, watervoorziening, koeling (meestal een compressor genoemd). Het wordt ook gebruikt voor airconditioningssystemen, chemische verplaatsing, rioolverplaatsing, overstromingsbeheer, etc.

In de biologie zijn er verschillende typen chemische en biomechanische pompen die geëvolueerd zijn. Biomimicry wordt soms gebruikt bij het ontwikkelen van nieuwe typen mechanische pompen.

Vanwege de verschillende toepassingen van pompen, hebben ze verschillende vormen en maten: van zeer groot tot zeer klein, van gasafhandeling tot vloeistofafhandeling, van hoge druk naar lage druk, en ten slotte van hoog volume naar laag volume.

Opmerking: Over het algemeen is de functie van een pomp om vloeistof of gas te verplaatsen. Nou, een vloeistofpomp kan niet zomaar lucht aantrekken, hun werkingmechanisme is anders. Dit wordt hieronder in deze post uitgelegd.

Hieronder staan de toepassingen en functie van een mechanische pomp.

• Water pompen uit putten,
• Aquarium filteren, vijver filteren en aeratie
• Auto-industrie voor waterkoeling en brandstofinspuiting
• Gebruikt voor het pompen van olie en aardgas in de energie-industrie
• Ook voor het bedienen van koeltorens en andere componenten van verwarming, ventilatie en airconditioningssystemen.
• In de medische industrie worden pompen gebruikt voor biochemische processen bij het ontwikkelen en produceren van medicijnen.
• Het wordt ook gebruikt als kunstmatige vervanging voor lichaamsdelen, in het bijzonder het kunstmatige hart en penile prothese.

Classificaties van pomp

Classificatie van pompen kan op veel manieren bereikt worden; afhankelijk van de toepassingen die ze dienen, en materialen waaruit ze geconstrueerd zijn. De vloeistoftransport en hun ruimtelijke oriëntatie kunnen ook gebruikt worden om de pomp te classificeren. Pompcategorisatie wordt ook gedaan op basis van het principe waarbij energie aan de vloeistof wordt toegevoegd. Dit heeft alle typen pompen in twee hoofdcategorieën laten vallen: Dynamische (centrifugale) pompen en positieve verplaatsingspompen. Dit zal verder uitgelegd worden.

Verder, op pompcategorisatie volgens de manier waarop energie aan de vloeistof wordt overgedragen. De basismethoden omvatten volumetrische verplaatsing, toevoeging van kinetische energie, en het gebruik van elektromagnetische kracht.

Vloeistoffen worden mechanisch verplaatst of door het gebruik van een andere vloeistof. Kinetische energie kan aan een vloeistof toegevoegd worden door de hoge-snelheidsrotatie van de vloeistof. Het wordt ook gedaan door een impuls van de stroomrichting te geven. Categorisatie met behulp van elektromagnetische kracht, moet de te pompen vloeistof een goede elektrische geleider zijn. Pompen die gebruikt worden om gassen te transporteren of onder druk te zetten, worden compressoren, blazen of ventilatoren genoemd.

Daarnaast worden pompen wier verplaatsing mechanisch wordt uitgevoerd, positieve verplaatsingspompen genoemd. Ten slotte geven kinetische pompen kinetische energie aan de vloeistof door een snel roterend wietel.

Componenten van pomp

Aangezien pompen gecategoriseerd zijn in twee; dynamische pompen en positieve verplaatsingspompen. Hieronder staan de hoofdcomponenten van de twee typen pompen.

De belangrijkste onderdelen van dynamische of centrifugale pompen zijn wietel, behuizing, drukbuis en aanvoerbuis. Voor positieve verplaatsingspompen die in verschillende typen beschikbaar zijn, zijn hun onderdelen ook verschillend. Bijvoorbeeld, een membranen positieve verplaatsingspomp onderdeel omvat twee membranen, overlaadklep, ballen of terugslagklep. Ook hebben de tandwieltypen van deze pomp andere onderdelen vergeleken met membranen.

Specificaties

Aangezien pompen verschillende doeleinden dienen, moeten er verschillende verwachtingen zijn in vermogen, volumetrische stroomsnelheid, uitaandruk in meters (of voeten) van de drukhoogte. Inlaat zuigin zet in zuigvoeten (of meters) van de drukhoogte is ook een ander aspect. Deze drukhoogte kan vereenvoudigd worden als het aantal voeten of meters dat de pomp een kolom kan tillen of laten zakken bij atmosferische druk.

Ingenieurs gebruiken een hoeveelheid genaamd de specifieke snelheid vanuit een initieel ontwerppunt van gezicht. Deze term wordt gebruikt om het meest geschikte pomptype te identificeren voor een bepaalde combinatie van stroomsnelheid en drukhoogte.

In een pomp wordt vermogen in een vloeistof overgebracht om de energie per eenheid volume te verhogen. Dus, de vermogensrelatie is tussen de omzetting van de mechanische energie van het pompmechanisme en de vloeistofelementen binnen de pomp. In het algemeen wordt dit beheerst door een reeks gelijktijdige differentiaalvergelijkingen, bekend als de Navier-Stokes vergelijking. De vergelijking van Bernoulli is een eenvoudigere vergelijking die gebruikt kan worden maar alleen de verschillende energieën van de vloeistof relateren.

Typen pompen

Hieronder staan de verschillende typen pompen gebaseerd op hun classificaties; Dynamische pompen en Positieve Verplaatsingspompen.

Dynamische pompen

Dynamische pomptypen omvatten centrifugaal, verticaal centrifugaal, horizontaal centrifugaal, ondergedompeld en brandkraan systemen. Laten we in hun uitleg duiken.

Centrifugaalpomp:

Deze typen pompen zijn overal ter wereld gemeenschappelijk. De werking is minder complex, goed beschreven en zorgvuldig getest. Centrifugale pompen zijn sterk, efficiënt en kunnen redelijk goedkoop en gemakkelijk gemaakt worden. In de werking neemt de vloeistofdruk toe van de aanvoer van de pomp naar de uitlaat. De verandering die ervaren wordt in de druk zal de vloeistof doorheen het systeem drijven.

In deze pomp wordt een electromotor gebruikt om mechanisch vermogen over te dragen aan de vloeistof doorheen het draaiende wietel. De stroom van de vloeistof komt het centrum van de wietel binnen en verlaat dan langs de bladen. Het belang van deze typen pompen is dat hun vermogen de snelheid van de vloeistof verhoogt en ook de energie zoals kinetische energie kan omgezet worden in kracht.

Verticaal Centrifugaalpomp

Deze typen pompen worden ook kragarm pompen genoemd. Ze gebruiken een exclusieve as en zijn ontworpen om het volume te laten vallen binnen de put omdat de lagers extern aan de put zijn. Een vulcontainer wordt niet gebruikt om de as in een verticale centrifugaalpomp te bedekken. Echter, het gebruikt een drosselbus.

Horizontaal Centrifugaalpomp

De horizontale centrifugaal typen pompen gebruiken een minimum van twee of meer wieltels. Het wordt wijd gebruikt in pompdiensten vanwege de effectiviteit en elke trap is fundamenteel een verdeelde pomp. Al deze trappen zijn in een vergelijkbare behuizing en gemonteerd op een vergelijkbare as. Op een enkele horizontale as kunnen minimaal acht of meer trappen gemonteerd worden. In elke trap neemt de hitte toe met een gelijk bedrag. Meer-traps pompen kunnen ook enkel of dubbele aanvoer zijn op de eerste wietel.

Ondergedompelde Pomp

Deze typen pompen worden ook stormwater, riool en septische pompen genoemd. De toepassingen van ondergedompelde pompen omvatten gebouwdiensten, domestiek, industrieel en commercieel. Landelijk, gemeentelijk en regenwaterrecycling maken ook goed gebruik ervan.

Deze typen pompen zijn geschikt voor het verschuiven van stormwater, rioolwater, grondwater, zwart water, grijs water en regenwater. Handelsafval, chemicaliën, putwater en voedingsmiddelen. Verschillende wieltels zoals gesloten, vortex, contra-blok, meer-traps, enkel-kanaal, snijder of malpomp. Afhankelijk van de toepassingen, kunnen meerdere selecties gemaakt worden voor hoge stroom, lage stroom, lage drukhoogte of zelfs hoge drukhoogte.

Brandkraan Pomp Systemen

Brandkraan pomp systemen worden ook hydraant versterkers, brandpompen en brandwaterpompen genoemd. Deze typen pompen zijn hoge kracht waterpompen met het doel om het brandbestrijdingsniveau van constructies te verhogen door de kracht binnen de hydraantdienst te verhogen. De toepassingen van dit pompsysteem omvatten irrigatie alsmede wateroverdracht.

Positieve verplaatsingspompen

Er zijn ook vijf typen positieve verplaatsingspompen die een membraan, tandwiel, peristaltisch, loob en zuigerpompen omvatten. Laten we hun uitleg zien!

Membraanpomp:

Deze typen pompsystemen zijn bekend als AOD dat is Lucht Gestuurde Membranen, pneumatisch en AODD pompen. Deze pompen worden voornamelijk gebruikt in continue toepassingen zoals algemene installaties, industriële en mijnbouw, etc. Ze worden met name ingezet waar geen stroom verkregen kan worden, of in onstabiele en brandbare gebieden. Membraanpompen worden ook gebruikt voor voedselproductie, ondergrondse mijnbouw, chemische overdracht, etc.

In de werking van deze pomp worden twee membranen aangedreven met gecondenseerde lucht. Met een overlaadklep wordt de zuiging van lucht bereikt, die dan de lucht afwisselend naar de twee membranen toepast. Elke membraan heeft een set bal of terugslagkleppen.

Tandwielpompen

Een tandwielpomp is een soort rotatieve positieve verplaatsingspomp. Dat wil zeggen, ze forceren een stabiele hoeveelheid vloeistof voor elke omwenteling genomen. Deze typen pompen verplaatsen vloeistof met machines die binnenkomen en buiten mesh komen voor een non-pulsende pompactie. Ze zijn in staat om bij hogere krachten te pompen en blinken in het efficiënt pompen van hoge viscositeit vloeistof.

Tandwielpompen hebben geen klep om verliezen zoals wrijving en hoge wieltelsnelheden te veroorzaken. Dit is waarom het in staat is om dikke vloeistoffen zoals brandstof en smeeroliën aan te kunnen. Hoewel ze niet geschikt zijn om vastestoffen en hete vloeistoffen te drijven.

Peristaltische Pompen

De peristaltische pompen worden ook buispompen genoemd. Ze zijn een soort positieve verplaatsingspomp gebruikt in de verwerking van chemische, voedsel en waterbehandelingsindustrieën. De pomptypen zijn in staat om stabiele stroom te maken voor meten en mengen. Ze zijn ook in staat om een verscheidenheid aan vloeistoffen te pompen zoals tandpasta en alle soorten chemicaliën.

Loobpompen

Loobpompen bieden verschillende kenmerken zoals betrouwbaarheid, roestbestendigheid, uitstekende hoge efficiëntie, hygiënische kwaliteiten, etc. Deze typen pompen hebben de capaciteit om hoge viscositeit vloeistoffen en vastestoffen aan te kunnen zonder ze te vernietigen. Hoewel hun werk veel verband houdt met tandwielpompen, alleen voor de lobben die niet in contact met elkaar komen. In het bijzonder hebben deze pompen superieure pompkamers vergeleken met tandwielpompen die het hen toestaan om slibben te verplaatsen. Ze zijn gemaakt van roestvrij staal dat extreem gepolijst is.

Zuigerpomp

Ten slotte is dit de laatste positieve verplaatsingspomp. Deze pompen worden vaak gebruikt in waterirrigatie, een gebeurtenis die hoge, betrouwbare druk vereist, en hoge leveringssystemen voor het overdragen van chocolade, gebak, verf, etc.

Hoe pomp werkt

Met de bovenstaande uitleg van de verschillende typen pompen, is het duidelijk dat hun werking anders zal zijn. Met die uitleg zou je in staat moeten zijn om het werkingsprincipe van een pomp te begrijpen. Echter, het basisaspect van hoe pompen werken is door mechanische krachten te gebruiken om materiaal of stoffen te duwen. Dit wordt gedaan ofwel door fysiek tillen of door de kracht van compressie.

Bekijk de onderstaande video om meer te leren over de werking van een pomp:

Conclusie

Pompen zijn mechanisch apparaat dat beschreven werd door Archimedes. Het was doelbewust ontworpen voor het transporteren van vloeistof, ofwel vloeistof of gas. Het systeem kan ontworpen worden om door veel energiebronnen te opereren. In dit artikel hebben we de definitie, toepassingen, classificaties en typen pompen onderzocht. We legden ook uit hoe de mechanische pomp werkt in videoformaat.

Ik hoop dat je veel van deze les geleerd hebt. Deel dit artikel gerust met andere technische studenten. Dank je voor het lezen! Tot de volgende keer.