Dinge, die Sie über die Pumpe wissen müssen

Seit der Vorherrschaft der Technologie wurde ein Gerät „Pumpe“ erfunden, um Flüssigkeiten zu heben, zu transportieren oder zu komprimieren. Diese Erfindung hat das Leben in unserer modernen Welt erleichtert, da sie jetzt für verschiedene Zwecke verwendet wird.

In diesem Artikel lernen Sie die Definition, das Diagramm, die Komponenten, die Anwendungen, die Funktion, die Klassifizierungen, die Spezifikationen, die Typen und die Funktionsweise einer Pumpe kennen. Außerdem erfahren Sie die Vor- und Nachteile aller Arten von Pumpen.

Was ist eine Pumpe?

Eine Pumpe ist ein mechanisches Gerät, das Flüssigkeiten (Flüssigkeiten oder Gase) bewegt oder transportiert. Dies funktioniert durch mechanische Einwirkung, die elektrische Energie in hydraulische Energie umwandelt. Es kann auch als ein Gerät angesehen werden, das Energie aufwendet, um Flüssigkeiten anzuheben, zu transportieren oder zu komprimieren.

Die frühesten Produktionspumpen wurden zum Heben von Wasser verwendet, wie die persischen und römischen Wasserräder. Wie bereits erwähnt, arbeiten Pumpen durch einen Mechanismus (typischerweise hin- und hergehend oder rotierend). Es verbraucht Energie, um mechanische Arbeit zu verrichten (Bewegung von Flüssigkeit).

Dieses System kann so ausgelegt werden, dass es durch viele Energiequellen betrieben wird. Dazu gehören manueller Betrieb, Strom, Windkraft, Motoren usw. Pumpen sind in vielen Größen erhältlich, von der mikroskopischen Verwendung für medizinische Anwendungen bis hin zu großen Industrietypen.

Die erste Pumpe wurde von Archimedes im 3 ^rd beschrieben Jahrhundert v.Chr. Aus diesem Grund ist sie als archimedische Schraubenpumpe bekannt.

Abschließende Stellungnahme zur Definition einer Pumpe. Eine Pumpe ist eine Maschine oder ein mechanisches Gerät, das dafür ausgelegt ist, Flüssigkeiten von einem niedrigen auf ein hohes Niveau zu heben. Es kann Flüssigkeit von einem Niederdruckgebiet zu einem Hochdruckgebiet fließen lassen. Die Pumpe dient auch als Booster in einem Rohrnetzsystem.

Enthält ein Pumpengehäuse nur ein umlaufendes Laufrad, spricht man von einer einstufigen Pumpe. Wenn ein Gehäuse jedoch zwei oder mehr rotierende Laufräder enthält, spricht man von einer zwei- oder mehrstufigen Pumpe.

Beachten Sie, dass eine Pumpe eine Flüssigkeitsbewegung oder einen Flüssigkeitsfluss erzeugt:Sie erzeugt keinen Druck. Die für den Druckaufbau notwendige Strömung wird erzeugt. Dies ist eine Funktion des Strömungswiderstands im System.

Anwendungen der Pumpe

Der Einsatz von Pumpen in unserer heutigen Gesellschaft ist enorm. Wie bereits erwähnt, umfassen die frühen Anwendungen die Verwendung von Windmühlen oder Wassermühlen zum Pumpen von Wasser. Heutzutage sind Pumpen speziell für die Bewässerung, Benzinversorgung, Wasserversorgung und Kühlung (normalerweise als Kompressor bezeichnet) konzipiert. Es wird auch für Klimaanlagen, chemische Bewegung, Abwasserbewegung, Hochwasserschutz usw. verwendet.

In der Biologie haben sich verschiedene Arten chemischer und biomechanischer Pumpen entwickelt. Biomimikry wird manchmal bei der Entwicklung neuer Arten von mechanischen Pumpen verwendet.

Aufgrund der verschiedenen Anwendungen von Pumpen haben sie unterschiedliche Formen und Größen:von sehr groß bis sehr klein, von der Förderung von Gas bis zur Förderung von Flüssigkeiten, von Hochdruck bis Niederdruck und schließlich von hohem bis niedrigem Volumen.

Hinweis: Im Allgemeinen besteht die Funktion einer Pumpe darin, mehr Flüssigkeit oder Gas zu fördern. Nun, eine Flüssigkeitspumpe kann nicht einfach Luft ansaugen, ihr Arbeitsmechanismus ist anders. Dies wird unter diesem Beitrag erklärt.

Nachfolgend sind die Anwendungen und Funktionen einer mechanischen Pumpe aufgeführt.

• Pumpen von Wasser aus Brunnen,
• Aquarienfilterung, Teichfilterung und Belüftung
• Autoindustrie für Wasserkühlung und Kraftstoffeinspritzung
• Wird zum Pumpen von Öl und Erdgas in der Energiewirtschaft verwendet
• Auch für den Betrieb von Kühltürmen und anderen Komponenten von Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen.
• In der medizinischen Industrie werden Pumpen für biochemische Prozesse bei der Entwicklung und Herstellung von Medikamenten eingesetzt.
• Es wird auch als künstlicher Ersatz für Körperteile verwendet, insbesondere für das künstliche Herz und die Penisprothese.

Klassifizierung der Pumpe

Die Klassifizierung von Pumpen kann auf viele Arten erfolgen; abhängig von den Anwendungen, denen sie dienen, und den Materialien, aus denen sie hergestellt sind. Auch die Transporte der Flüssigkeiten und deren räumliche Orientierung können zur Einordnung der Pumpe herangezogen werden. Die Pumpenklassifizierung erfolgt ebenfalls nach dem Prinzip, nach dem der Flüssigkeit Energie zugeführt wird. Dadurch fallen alle Arten von Pumpen in zwei Hauptkategorien; Dynamische (Zentrifugal-)Pumpen und Verdrängerpumpen. Dies wird weiter erklärt.

Darüber hinaus kann die Pumpenklassifizierung nach der Art und Weise erfolgen, in der Energie auf das Fluid übertragen wird. Die grundlegenden Methoden umfassen die volumetrische Verschiebung, die Zugabe von kinetischer Energie und die Verwendung elektromagnetischer Kraft.

Flüssigkeiten werden mechanisch oder durch die Verwendung einer anderen Flüssigkeit verdrängt. Kinetische Energie kann einem Fluid durch die Hochgeschwindigkeitsrotation des Fluids hinzugefügt werden. Dies geschieht auch durch Bereitstellen eines Impulses der Strömungsrichtung. Klassifizierung mittels elektromagnetischer Kraft, das Fördermedium muss elektrisch gut leitend sein. Pumpen, die zum Transport oder zur Druckbeaufschlagung von Gasen verwendet werden, sind als Kompressoren, Gebläse oder Ventilatoren bekannt.

Darüber hinaus werden Pumpen, deren Verdrängung mechanisch erfolgt, als Verdrängerpumpen bezeichnet. Schließlich übertragen kinetische Pumpen der Flüssigkeit durch ein schnell rotierendes Laufrad kinetische Energie.

Komponenten der Pumpe

Da Pumpen in zwei Kategorien eingeteilt werden; dynamische Pumpen und Verdrängerpumpen. Unten ist die Hauptkomponente der beiden Pumpentypen.

Die Hauptteile dynamischer oder Kreiselpumpen sind Laufrad, Gehäuse, Druckrohr und Saugrohr. Bei Verdrängerpumpen, die in verschiedenen Typen erhältlich sind, unterscheiden sich auch ihre Teile. Zum Beispiel enthält ein Teil einer Membranverdrängerpumpe zwei Membranen, ein Transferventil, Kugeln oder ein Rückschlagventil. Außerdem haben die Zahnradtypen dieser Pumpe im Vergleich zu Membranen andere Teile.

Spezifikationen

Da Pumpen unterschiedlichen Zwecken dienen, sollten unterschiedliche Erwartungen in Bezug auf PS, Volumenstrom und Ausgangsdruck in Metern (oder Fuß) der Förderhöhe bestehen. Ein weiterer Aspekt ist die Einlassabsaugung in Saugfüßen (oder Metern) des Kopfes. Diese Förderhöhe kann vereinfacht werden als die Anzahl der Fuß oder Meter, um die die Pumpe die Säule bei atmosphärischem Druck anheben oder absenken kann.

Ingenieure verwenden eine Größe, die als spezifische Geschwindigkeit bezeichnet wird, aus der Sicht des anfänglichen Entwurfs. Dieser Begriff wird verwendet, um den am besten geeigneten Pumpentyp für eine bestimmte Kombination aus Durchflussrate und Förderhöhe zu identifizieren.

In einer Pumpe wird einer Flüssigkeit Energie zugeführt, um ihre Energie pro Volumeneinheit zu erhöhen. Die Leistungsbeziehung besteht also zwischen der Umwandlung der mechanischen Energie des Pumpenmechanismus und den Fluidelementen innerhalb der Pumpe. Im Allgemeinen wird dies durch eine Reihe simultaner Differentialgleichungen geregelt, die als Navier-Striche-Gleichung bekannt sind. Die Bernoulli-Gleichung ist eine einfachere Gleichung, die verwendet werden kann, aber nur die verschiedenen Energien der Flüssigkeit in Beziehung setzt.

Pumpenarten

Nachfolgend sind die verschiedenen Pumpentypen basierend auf ihren Klassifizierungen aufgeführt. Dynamische Pumpen und Verdrängerpumpen.

Dynamische Pumpen

Zu den dynamischen Pumpentypen gehören Zentrifugal-, vertikale Zentrifugal-, horizontale Zentrifugal-, Tauch- und Hydrantensysteme. Tauchen Sie ein in ihre Erklärung.

Kreiselpumpe:

Diese Pumpentypen sind auf der ganzen Welt verbreitet. Seine Funktionsweise ist weniger komplex, gut beschrieben und sorgfältig getestet. Zentrifugalpumpen sind stark, effizient und können ziemlich billig und einfach herzustellen sein. Während des Betriebs steigt der Flüssigkeitsdruck vom Einlass der Pumpe zu ihrem Auslass. Die Druckänderung treibt die Flüssigkeit durch das System.

In dieser Pumpe wird ein Elektromotor verwendet, um mechanische Kraft auf die Flüssigkeit über das sich drehende Flügelrad zu übertragen. Der Flüssigkeitsstrom tritt in die Mitte des Laufrads ein und tritt dann zusammen mit seinen Schaufeln aus. Die Bedeutung dieser Pumpentypen besteht darin, dass ihre Leistung die Geschwindigkeit der Flüssigkeit erhöht und auch die Energie wie kinetische Energie in Kraft umgewandelt werden kann.

Vertikale Zentrifugalpumpe

Diese Pumpentypen werden auch Cantilever-Pumpen genannt. Sie verwenden eine exklusive Welle und sind so konstruiert, dass das Volumen in die Grube fällt, da sich die Lager außerhalb der Grube befinden. Bei einer vertikalen Kreiselpumpe wird kein Füllbehälter zur Abdeckung der Welle verwendet. Es verwendet jedoch eine Drosselbuchse.

Horizontale Kreiselpumpe

Die horizontalen Zentrifugalpumpentypen verwenden mindestens zwei oder mehr Laufräder. Aufgrund ihrer Wirksamkeit wird sie häufig in Pumpdiensten eingesetzt, und jede Stufe ist im Grunde eine Trennpumpe. Alle diese Bühnen befinden sich in einem ähnlichen Unterstand und sind auf einem ähnlichen Schacht montiert. Auf einer Solo-Horizontalwelle können mindestens acht, ansonsten zusätzliche Stufen montiert werden. In jeder Stufe steigt die Hitze etwa gleich stark an. Mehrstufige Pumpen können auch einfach oder doppelt saugend am ersten Laufrad sein.

Tauchpumpe

Diese Arten von Pumpen werden auch als Regenwasser-, Abwasser- und Klärgrubenpumpen bezeichnet. Die Anwendungen von Tauchpumpen umfassen Gebäudetechnik, häusliche, industrielle und kommerzielle Anwendungen. ländliches, kommunales und Regenwasser-Recycling macht ebenfalls guten Gebrauch davon.

Diese Pumpentypen eignen sich zum Fördern von Regenwasser, Abwasser, Grundwasser, Schwarzwasser, Grauwasser und Regenwasser. Handel mit Abfällen, Chemikalien, Bohrwasser und Lebensmitteln. Verschiedene Laufräder wie geschlossene, Freistrom-, Kontrablock-, mehrstufige, Einkanal-, Schneid- oder Schleifpumpen. Je nach Anwendung kann eine Mehrfachauswahl für hohen Durchfluss, niedrigen Durchfluss, niedrige Förderhöhe oder sogar hohe Förderhöhe getroffen werden.

Feuerwehrpumpensysteme

Hydrantenpumpensysteme werden auch Hydranten-Booster, Feuerlöschpumpen und Löschwasserpumpen genannt. Diese Pumpentypen sind Hochleistungswasserpumpen mit dem Zweck, das Brandbekämpfungsniveau der Konstruktion zu erhöhen, indem die Kraft innerhalb des Hydrantendienstes erhöht wird. Zu den Anwendungen dieses Pumpensystems gehören die Bewässerung sowie der Wassertransfer.

Verdrängerpumpen

Es gibt auch fünf Arten von Verdrängerpumpen, darunter Membran-, Zahnrad-, Peristaltik-, Drehkolben- und Kolbenpumpen. Sehen Sie sich ihre Erklärungen an!

Membranpumpe:

Diese Arten von Pumpensystemen sind als AOD bekannt, d. h. Air Operated Diaphragms, pneumatische und AODD-Pumpen. Diese Pumpen werden hauptsächlich in kontinuierlichen Anwendungen wie allgemeinen Anlagen, Industrie und Bergbau usw. eingesetzt. Sie werden insbesondere dort eingesetzt, wo kein Strom verfügbar ist, oder in instabilen und brennbaren Regionen. Membranpumpen werden auch für die Lebensmittelherstellung, unterirdische Kohleminen, den Transfer von Chemikalien usw. verwendet.

Beim Betrieb dieser Pumpe werden zwei Membranen mit kondensierter Luft angetrieben. Mit einem Umschaltventil wird das Ansaugen von Luft erreicht, mit dem dann die Luft abwechselnd auf die beiden Membranen aufgebracht wird. Jede Membran hat einen Satz Kugel- oder Rückschlagventile.

Zahnradpumpen

Eine Zahnradpumpe ist eine Art rotierende Verdrängungspumpe. Das heißt, sie erzwingen bei jeder durchgeführten Umdrehung eine stabile Flüssigkeitsmenge. Diese Arten von Pumpen bewegen Flüssigkeit mit Maschinen, die innerhalb und außerhalb des Eingriffs kommen, um einen nicht aufregenden Pumpvorgang auszuführen. Sie können mit höheren Kräften pumpen und sind beim effizienten Pumpen von Flüssigkeiten mit hoher Dicke überlegen.

Zahnradpumpen haben kein Ventil, das Verluste wie Reibung und hohe Laufradgeschwindigkeiten verursachen könnte. Aus diesem Grund ist es in der Lage, dickere Flüssigkeiten wie Kraftstoff und Fettöle zu handhaben. Obwohl sie nicht geeignet sind, Feststoffe sowie aggressive Flüssigkeiten zu fahren.

Peristaltische Pumpen

Die Peristaltikpumpen werden auch Schlauchpumpen genannt. Sie sind eine Art Verdrängerpumpe, die in der Chemie-, Lebensmittel- und Wasseraufbereitungsindustrie eingesetzt werden. Die Pumpentypen sind in der Lage, einen stabilen Durchfluss zum Messen und Mischen zu erzeugen. Sie können auch eine Vielzahl von Flüssigkeiten wie Zahnpasta und alle Arten von Chemikalien pumpen.

Kolbenpumpen

Drehkolbenpumpen bieten verschiedene Eigenschaften wie Zuverlässigkeit, Rostbeständigkeit, hervorragende hohe Effizienz, hygienische Qualitäten usw. Diese Pumpentypen können Flüssigkeiten und Feststoffe mit hoher Dicke verarbeiten, ohne sie zu zerstören. Obwohl ihre Arbeit stark mit Zahnradpumpen verwandt ist, nur für die Kolben, die nicht miteinander in Kontakt kommen. Darüber hinaus haben diese Pumpen im Vergleich zu Zahnradpumpen überlegene Pumpenräume, die es ihnen ermöglichen, Schlämme zu bewegen. Sie bestehen aus extrem poliertem Edelstahl.

Kolbenpumpe

Schließlich ist dies die letzte Verdrängerpumpe. Diese Pumpen werden häufig bei der Wasserbewässerung verwendet, eine Veranstaltung, die einen hohen, zuverlässigen Druck und hohe Abgabesysteme zum Fördern von Schokolade, Gebäck, Farbe usw. erfordert.

Wie die Pumpe funktioniert

Mit der obigen Erläuterung der verschiedenen Pumpentypen ist es offensichtlich, dass ihre Arbeitsweise unterschiedlich ist. Mit dieser Erklärung sollten Sie in der Lage sein, das Funktionsprinzip einer Pumpe zu verstehen. Der grundlegende Aspekt der Funktionsweise von Pumpen besteht jedoch darin, Materialien oder Substanzen mit mechanischen Kräften zu schieben. Dies geschieht entweder durch physisches Heben oder durch die Kompressionskraft.

Sehen Sie sich das folgende Video an, um mehr über die Funktionsweise einer Pumpe zu erfahren:

Schlussfolgerung

Pumpen sind mechanische Geräte, die von Archimedes beschrieben wurden. Es wurde absichtlich für die Übertragung von flüssigen oder gasförmigen Flüssigkeiten entwickelt. Das System kann so ausgelegt werden, dass es durch viele Energiequellen betrieben wird. In diesem Artikel haben wir die Definition, Anwendungen, Klassifizierungen und Arten von Pumpen untersucht. Außerdem erklären wir die Funktionsweise der mechanischen Pumpe im Videoformat.

Ich hoffe, Sie haben viel von dieser Lektion mitgenommen, wenn ja, teilen Sie sie bitte mit anderen technischen Studenten. Danke fürs Lesen! Bis zum nächsten Mal.