Давайте вивчимо все, що потрібно знати про поршневі насоси простими.
Що таке поршневий насос?
Поршневий насос - це машина, яка переміщує рідини з одного місця в інше. Подумайте про це як про велосипедний насос, але замість того, щоб штовхати повітря, він штовхає воду, олію або інші рідини.
Ці насоси працюють за допомогою поршня (рухома частина) всередині циліндра. Коли поршень рухається вгору і вниз, він створює тиск, який штовхає рідину, куди ви хочете, щоб вона пішла.
Поршневі насоси популярні, оскільки вони можуть:
- Обробляти товсті рідини, як мед або фарба
- Створити дуже високий тиск
- Працюйте з рідиною, які мають в них невеликі шматочки
- Дайте вам точний контроль над тим, скільки рухається рідина
Два основні типи поршневих насосів
1. Підйомний насос
Підйомний насос - простіший з двох типів. Він використовує тиск повітря з атмосфери, щоб допомогти перемістити воду вгору з підпілля.
Як працює підйомний насос?
Ось що відбувається крок за кроком:
- Рух вгору:Поршень рухається вгору, створюючи під ним порожній простір
- Вода потрапляє:Тиск повітря штовхає воду через клапан на дні
- Рух вниз:Поршень рухається вниз, і вода протікає через клапан у поршні
- Вода виходить:При наступному русі вгору вода висувається через верхню частину
Особливості підйомного насоса:
- Може підняти воду лише близько 33 футів (10 метрів)
- Найкраще працює для неглибоких свердловин
- Простий дизайн, який легко виправити
- Зазвичай діють вручну або прості двигуни
Де ми використовуємо підйомні насоси?
- Водні насоси, керовані вручну в сільській місцевості
- Неглибокі свердловини
- Прості системи води в будинках
- Екстрені водопостачання
Плюси і мінуси підйомних насосів:
Хороші моменти:
- Дешево купувати та підтримувати
- Легко зрозуміти та виправити
- Працює без електроенергії (ручні насоси)
- Надійний для основних потреб у воді
Погані моменти:
- Обмежена неглибокими глибинами
- Не вдається створити високий тиск
- Може припинити роботу, якщо повітря потрапить у систему
- Не підходить для важких робочих місць
2. силовий насос
Сильний насос є більш потужним і може підштовхувати рідини до значно більш високого тиску та відстані.
Як працює силовий насос?
Ось процес:
- Рух вгору:Поршень рухається вгору, створюючи всмоктування, яке тягне рідину через впускний клапан
- Рух вниз:Впускний клапан закривається, і поршень виштовхує рідину через вихідний клапан з силою
Особливості насоса сили:
- Може створити дуже високий тиск (тисячі разів більше, ніж підйомні насоси)
- Працює з двигунами для автоматичної роботи
- Може просунути рідини на великі відстані
- Більш складний дизайн з декількома частинами
Де ми використовуємо силові насоси?
- Автомобільні гідравлічні системи (гальма, рульове управління)
- Шайби під тиском для очищення
- Хімічні рослини для переміщення небезпечних рідин
- Пожежні вантажівки для бойових пожеж
- Промислові машини
- Нафтогазові операції
Плюси і мінуси силових насосів:
Хороші моменти:
- Створює дуже високий тиск
- Може накачати рідину на великі відстані
- Працює з багатьма різними типами рідин
- Дуже точний контроль
- Може обробляти густі, липкі рідини
Погані моменти:
- Дорожче купувати та підтримувати
- Більш складні частини, які можуть зламатися
- Може створити нерівномірний потік (пульсуючий)
- Потребує більшої потужності для роботи
Швидке порівняння: підйомний насос проти силового насоса
| Означати | Підйомник | Насос |
|---|---|---|
| Як це працює | Використовує тиск повітря, щоб висмоктувати воду | Активно штовхає рідину з силою |
| Максимальна висота | Близько 33 футів (10 метрів) | Сотні або тисячі футів |
| Створений тиск | Низький тиск | Дуже високий тиск |
| Вартість | Дешевший | Дорожче |
| Технічне обслуговування | Простий і легкий | Більш складний |
| Найкраще використання | Водні свердловини, прості роботи | Промислові роботи, робочі місця високого тиску |
Інші способи групування поршневих насосів
Хоча насоси для підйому та сили є двома основними типами, інженери також групують поршневі насоси іншими способами:
За допомогою поршня
Осьові поршневі насоси:Поршні вишикуються як солдати поспіль. Вони компактні і добре працюють у автомобілях та літаках.
Радіальні поршневі насоси:Поршні розповсюджуються, як спиці, на велосипедному колесі. Вони дуже сильні і тривають довго.
За стилем роботи
Одиночні насоси:Тільки накачайте рідину в одному напрямку руху поршня. Як дихання, але не дихає.
Насоси з подвійним дією:Накачайте рідину в обох напрямках руху поршня. Як дихання та дихання - більш ефективно.
За кількістю циліндрів
Одиночний циліндр:Один поршень, який виконує всю роботу. Простий, але створює нерівномірний потік.
Кілька циліндрів:Кілька поршнів, які працюють разом. Створює більш плавний потік і рухає більше рідини.
Що робить поршневі насоси особливими?
Поршневі насоси мають деякі унікальні переваги:
Потужність високого тиску
Вони можуть створити набагато більший тиск, ніж інші типи насосів. Це робить їх ідеальними для робочих місць, які потребують великої сили, як, наприклад, підйомники гідравлічних автомобілів або промислове прибирання.
Обробляти жорсткі рідини
Поршневі насоси можуть переміщувати рідини, якими інші насоси не можуть впоратися, наприклад:
- Товста фарба або клей
- Рідини з невеликими шматочками в них
- Дуже гарячі або дуже холодні рідини
- Небезпечні хімічні речовини
Точний контроль
Ви можете точно контролювати, скільки рухається рідина і коли. Це важливо на фабриках, де точні суми мають значення.
Продовжуйте працювати під тиском
Навіть коли є багато опору, поршневі насоси продовжують штовхати рідину через систему.
Проблеми з поршневими насосами
Як і всі машини, поршневі насоси мають деякі недоліки:
Вартість
Вони коштують дорожче для купівлі та обслуговування, ніж простіші насоси. Складні частини потребують регулярної уваги.
Розмір і вага
Поршневі насоси, як правило, більші та важчі, ніж інші типи насосів, оскільки їм потрібні сильні деталі для обробки високого тиску.
Нерівномірний потік
Рідина не протікає плавно - вона імпульси з кожним поршневим ходом. Іноді інженери додають спеціальні резервуари, щоб згладити цей пульсуючий.
Нижчий об'єм
Порівняно з деякими іншими типами насосів, поршневі насоси одночасно переміщують меншу кількість рідини.
Вибір правильних матеріалів
Матеріали, що використовуються для побудови поршневих насосів, дуже важливі. Різні рідини потребують різних матеріалів:
- Нержавіюча сталь:Відмінно підходить для рідин, які викликають іржу або корозію. Використовується в харчовій та хімічній промисловості.
- Кераміка:Дуже жорсткий матеріал, який чинить опір носінні з грубих рідин з частинками.
- Пластик (поліпропілен):Дешево і добре працює з багатьма хімічними речовинами, але не настільки сильними, як метал.
- Бронза:Протистоїть корозії солоної води, корисно для морських застосувань.
- Спеціальні сплави:Для надзвичайно суворих умов із небезпечними хімічними речовинами.
Промисловості, які використовують поршневі насоси
Поршневі насоси працюють у багатьох різних галузях:
Сільське господарство
Фермери використовують їх для розпилення добрив та пестицидів з точними кількостями на культурах.
Будівництво
Будівельники використовують насоси високого тиску для очищення бетону та рухомих товстих матеріалів, таких як фарба.
Виробництво
Фабрики використовують поршневі насоси для переміщення точної кількості клею, фарби чи інших матеріалів у виробництві.
Перевезення
Автомобілі, вантажівки та літаки використовують гідравлічні поршневі насоси для гальм, рульових та інших систем управління.
Виробництво енергії
Електростанції використовують поршневі насоси для переміщення води та інших рідин у своїх системах.
Видобуток
Гірничі компанії використовують сильні поршневі насоси для переміщення каламутної води та інших жорстких матеріалів.
Майбутнє поршневих насосів
Сучасні поршневі насоси постійно покращуються. Нові конструкції включають:
- Комп'ютерне управління для точної роботи
- Кращі матеріали, які тривають довше
- Конструкції, що створюють менше пульсуючих
- Більш енергоефективні двигуни
- Системи самоконтролю, які попереджають, коли потрібно технічне обслуговування
Зробивши свій вибір: підйомний насос або сильний насос?
Вирішуючи між підйомним насосом і силовим насосом, врахуйте ці питання:
Виберіть підйомний насос, якщо:
- Потрібно накачати воду з неглибокої свердловини (глибиною менше 30 футів)
- Ви хочете просте, недороге рішення
- Вам не потрібен високий тиск
- Ви віддаєте перевагу легкому обслуговуванню
Виберіть силовий насос, якщо:
- Вам потрібен високий тиск
- Ви перекачуєте рідини на великі відстані
- Ви працюєте з густими або складними рідинами
- Вам потрібен точний контроль
- Ви робите промислові чи комерційні роботи
Висновок
Розуміння двох типів поршневих насосів - підйомних насосів та силових насосів - допомагає вибрати правильний інструмент для роботи. Підйомні насоси прості та ідеально підходять для основного відкачування води з неглибоких джерел. Насоси сили - це потужні робочі комори, які обробляють вимогливі промислові програми.
Обидва типи мають своє місце в нашому сучасному світі. Від простого ручного насоса, що приносить воду до сільського будинку до високотехнологічних гідравлічних систем у космічному кораблі, поршневі насоси підтримують наш світ.
Незалежно від того, чи ви власник будинку, який прагне встановити колодязь, інженер, що проектує промислові системи, або просто цікавий, як працюють ці машини, знаючи основи поршневих насосів, допоможе вам приймати кращі рішення та зрозуміти технологію навколо нас.
