ČRPALKE

VRSTE ČRPALK

• fizikalno ločimo naslednje tipe črpalk:– batne

– membranske

– zobniške

– cevne (peristaltične)

– krilne

– centrifugalne

BATNA ČRPALKA• je najstarejši tip

črpalke (2000 let)• deluje zelo

neenakomerno:– gib bata navzven je

sesalni gib– gib bata nazaj je

delovni gib• neenakomerno

delovanje curka se izenači z “vetrnikom”

BATNA ČRPALKA• Kje se uporablja?

– črpalke za vbrizg goriva – dizel

– vakuumske črpalke za MB

– visokotlačne črpalke (majhna količina vode in visok pritisk)

– brentače

– nahrbtnjače

BATNA ČRPALKA– z gibanjem bata se izmenično

spreminja prostornina v komori– to povzroča odpiranje in

zapiranje sesalne in tlačne zaklopke

– pri gibu bata navzven se odpre sesalna komora, preko katere steče voda v komoro

– pri gibu bata nazaj se sesalna zaklopka zapre, zmanjša se prostornina, odpre se tlačna zaklopka, preko katere steče voda v zbiralnik – vetrnik

– v vetrniku je zrak, ki se pri zmanjšanju prostornine stisne in nato potiska vodo v enakomerni količini naprej do porabnika

MEMBRANSKA ČRPALKA

• deluje na podobnem principu kot batna črpalka

• zmanjšuje in povečuje prostornino v komori

• po izdelavi je preprostejša od batne črpalke

MEMBRANSKA ČRPALKA• Kje se uporablja?

– črpalke za vbrizg goriva - bencin– ročna črpalka za nevarne snovi– pnevmatske membranske črpalke– novejši tipi membranskih črpalk na motorni pogon za visoki

tlak (100 barov – 90 l/min)

MEMBRANSKA ČRPALKA

• Kako deluje?– pri odmiku membrane navzdol nastane v komori nad njo podtlak, ki odpre dovodno zaklopko, medij steče skozi sesalno odprtino v komoro

– pri gibu membrane navzgor nastane v komori nadtlak, sesalna odprtina se zapre, tlačna odprtina se odpre in nadtlak potisne medij iz komore

ZOBNIŠKA ČRPALKA• dva zobnika v ohišju

na podlagi vrtenja prečrpavata tekočino iz sesalnega dela v tlačni del

• čim hitreje se zobnika vrtita, tem večji je tlak

• izdelava zobnikov in ohišja je zelo natančna

ZOBNIŠKA ČRPALKA

• Kje se uporablja?– črpalke za dovajanje maziva – olja– stroji za obdelavo kovin– avtomobilski motorji

ZOBNIŠKA ČRPALKA• Kako deluje?

– prazni prostori med zobmi in ohišjem so dejansko komore, ki se pri vrtenju zmanjšujejo in povečujejo

– na ta način se prečrpava tekočina iz sesalnega dela v tlačni del črpalke

– čim hitrejša sta zobnika, tem višji je tlak v tlačnem delu črpalke

KRILNA ČRPALKA

• v starejših tipih črpalk so služile za izsesavanje zraka iz sesalnega dela

• delovni tlak do 20 barov

KRILNA ČRPALKA• Kako deluje?

– zgrajena je iz okroglega ohišja, v katerem se vrti valj, ki je ekscentrično postavljen

– valj ima v utorih vložene ploščice – lamele, ki z zunanjim robom drsijo po notranji strani ohišja

– krila se s pomočjo centrifugalne sile prilegajo ohišju

– med krili in ohišjem nastanejo komore, ki se na sesalni strani povečujejo, na tlačni pa zmanjšujejo

– to spreminjanje velikosti komor povzroči črpalni učinek

KRILNA ČRPALKA Z VODNIM OBROČOM

KRILNA ČRPALKA Z VODNIM OBROČEM

• Kako deluje?– črpalka ima v ohišju nameščen ekscentrično

nameščen valj s krilci

– krilca se ne premikajo oziroma se ne prilegajo ohišju črpalke

– v ohišje je pred črpanjem potrebno naliti črpan medij

– zaradi centrifugalne sile se medij pretoči proti ohišju, tako da nastane vodni obroč

– vodni obroč in krilca ustvarjajo komore, ki se zaradi postavitve rotorja od sesalne strani proti tlačni strani zmanjšujejo

EJEKTOR – VENTURIJEVA CEV

• Kako deluje?– voda teče po cevi, ki se na enem mestu zoži

– na zoženem delu cevi se hitrost vode poveča, tlak pade pod 1 bar

– ustvari se podtlak

– v zoženem delu cevi je nameščena odprtina, preko katere se dovaja drug medij (zrak, penilno sredstvo …)

EJEKTORCEV

ŠOBA DIFUZUR

EJEKTOR

EJEKTOR - MAGIRUS• deluje na enakem principu

kot ejektor na vodo• pogonski medij je izpušni

plin motorja• posebni mehanizem

preusmeri izpušne pline iz izpušne cevi v ohišje črpalke, v kateri ustvarjajo podtlak

• ko voda priteče preko sesalnih cevi v črpalko, se na izstopnem mestu pojavi voda namesto plinov, kar je znak, da ponovno preusmerimo pline v izpušno cev

CENTRIFUGALNA ČRPALKA• sestava črpalke:

– ohišje– rotor

• z vrtenjem pogonske osi se sila prenaša na rotor, ki z lopaticami poganja vodo

• rotor podeli vodi kinetično in hitrostno energijo

CENTRIFUGALNA ČRPALKA

• ohišje črpalke je narejeno “polžasto”

• oblika ohišja se proti tlačnemu izhodu povečuje, s tem se hitrost vode zmanjša, poveča se tlak

CENTRIFUGALNA ČRPALKA S STATORJEM

• stator so lopatice, ki so vgrajene v ohišje črpalke

• voda priteče iz rotorja v stator

• voda v statorju steče proti izhodu, pri tem se stator razširi in s tem doseže, da se hitrost vode zmanjša, poveča se tlak, še preden pride v polžasti del ohišja

• ohišje s statorjem omogoča, da voda teče mirneje, zato je izkoristek večji

• rotor in stator se skupaj imenujeta tlačna stopnja

ENOSTOPENJSKA ČRPALKA

• črpalke, ki imajo samo eno tlačno stopnjo (rotor in stator), imenujemo enostopenjske črpalke

• zmogljivosti teh črpalk v gasilstvu so povprečno do 12 barov

DVOSTOPENJSKA ČRPALKA• črpalke, ki imajo dve

enaki tlačni stopnji, imenujemo dvostopenjske črpalke

• 1. stator in 1. rotor podata vodi hitrost in tlak

• 2. rotor vodi poveča hitrost, 2. stator pa ji zmanjša hitrost in poveča tlak

DELITEV ČRPALK

• glede na tlak:– nizkotlačne, do 3

bare

– srednjetlačne, od 3 do 15 barov

– visokotlačne, nad 15 barov

• glede na zmogljivost:– vgradne črpalke do

9000 l/min

– prenosne črpalke do

2000 l/min

OHIŠJE ČRPALKE• na ohišju so pritrjeni

vsi sestavni deli črpalke

• narejeno je iz aluminijevih zlitin (odporno na slano vodo)

• ohišje za druge črpane medije je iz brona, nerjavečega jekla …

ROTOR• je pritrjen na gred

črpalke in se vrti skupaj z njo

• narejen je iz enakega materiala kot ohišje črpalke

• gred je jeklena

• lahko je nameščeno večrotorjev na en gredi

• vsak rotor ima svoj stator

SESALNI PRIKLJUČEK• to je odprtina v

ohišju črpalke, skozi katero prihaja voda

• postavljena je tako, da priteče voda točno v sredino rotorja

• odprtina je opremljena s sesalno spojko

TLAČNI PRIKLJUČKI

• na črpalki je lahko nameščenih večpriključkov:– na prenosnih največ 2

priključka

– na vgradnih tudi do 8 priključkov

• vsak tlačni izliv je opremljen s spojko in ventilom

MANOMETER

• je priprava, ki strojniku kaže tlak vode, ki teče iz črpalke

• vgrajen je na ohišju pred tlačnim izlivom

• številčnica na manometru kaže področje od 0 do 25 barov

MANOVAKUUMMETER• je merilna naprava, ki kaže

strojniku, kakšen je podtlak oziroma nadtlak v vstopni odprtini v ohišje – sesalno grlo

• na številčnici so na levi strani rdeče številke od 0 do 1 z vmesnimi številkami 0,1; 0,2 …s predznakom -

• na desni strani številčnice so črne številke od 0 do 20 barov

SESALNE NAPRAVE

• namenjene so sesanju zraka iz sesalnega voda ter iz ohišja črpalke

• ko ustvarimo ustrezni podtlak, nam voda priteče do rotorja in statorja, ki podata vodi hitrost in tlak

ROČNA BATNA SESALKA

• vgrajena je na manjših črpalkah

• dvig bata izsesa zrak iz ohišja

• spust bata potisne zrak preko ročaja navzven

• črpanje zraka izvajamo tako dolgo, dokler ne priteče voda namesto zraka

MOTORNA BATNA SESALKA

• črpalke proizvajalcev Ziegler, Rosenbauer, Magirus …

• poganjajo se preko gredi motorja

• so zelo hitre in učinkovite

SESALKA TROKOMAT -ZIEGLER

• na pogonski gredi je ekscenter, ki poganja med sabo dva neodvisna bata

• na batih so nameščene gumi membrane, ki izsesavajo zrak iz ohišja

• sesanje se izvaja tako dolgo, dokler v ohišje ne pride voda in se njen tlak ne dvigne na 2 bara

• pri 2 barih je pritisk vode dovolj močan, da premaga silo vzmeti in potisne bate ob ohišje ter črpalko zatesni

• ko tlak pade pod 2 bara, vzmeti potisnejo bate na ekscenter in sesanje se ponovno prične

SESALKA ROSENBAUER• v valju je nameščen bat z gumi tesnili• poganja ga ekscenter, ki je nameščen na

pogonski osi (starejše črpalke), novejše se poganjajo preko jermenskega sistema

• ko pride voda v ohišje črpalke, jo centrifugalna črpalka potisne v tlačni vod, ko se v tem delu tlak dvigne na cca. 2 bara, se preko stikala izklopi sesalka

• ko tlak pade oziroma ko potegne zrak, se sesalka ponovno vklopi

ROSENBAUER

1 – odprtina za zrak

2 – ekscenter

3 – pogonska os

4 – gumi membrana

5 - bat

SESALNA NAPRAVA ROSENBAUER – NOVA

GENERACIJA (NH, FOX ...)

SESALNA NAPRAVA ROSENBAUER – NOVA

GENERACIJA (NH, FOX …)• v osnovi deluje po istem principu kot

starejši model – batni sistem

• razliki med staro in novo:– sesalna naprava je fizično ločena od ohišja

– pogon se izvaja preko jermenice

• prednosti:– lažje vzdrževanje in popravilo

– hitrejši čas pri sesanju

VKLOP IZKLOP

SESALKA MAGIRUS

• deluje po istem principu kot Ziegler Trokomat

• razlika je v tem, da ima namesto batov gumi membrani

VISOKOTLAČNE ČRPALKE- KOMBINIRANE ČRPALKE

• v kombinaciji s srednjetlačno črpalko deluje še visokotlačna črpalka– črpalke so centrifugalne

• povprečni pretoki teh črpalk so od 200 do 400 l/min

• dosežejo do 50 barov pritiska• sistem omogoča uporabo obeh tlakov

hkrati

DELOVANJE ČRPALK S SREDNJIM IN NIZKIM

TLAKOM• sistem delovanja črpalke Rosenbauer,

serije NH

1 – nizkotlačna stopnja

2 – ležaj pogonske osi

3 – drsno tesnilo

4 – zatezni obroč

5 – visokotlačne stopnje

6 – pogonska os

7 – drsno tesnilo

8 - tesnilo

VISOKOTLAČNA ČRPALKA- KOMBINIRANA ČRPALKA

• srednjetlačna črpalka nam daje do 10 barov pritiska, ki je speljan v visokotlačni del črpalke

• v tem delu so nameščeni trije rotorji in statorji oziroma 3 tlačne stopnje

• na teh treh tlačnih stopnjah voda pridobi tlak do 40 barov

• tlaki se seštevajo– primer:

• 8 > 16 > 32 barov• 10 > 20 > 40 barov

• pogon se vrši na isti pogonski osi (Rosenbauer) ali preko zobniškega sistema (Ziegler)

VISOKOTLAČNA ČRPALKA• samostojna visokotlačna

črpalka (batna ali membranska)

• namenjena gašenju v naravi• samostojni rezervoar ali

lastni rezervoar za vodo (cca. 500 l)

• samostojna enota• možno nameščanje in

premeščanje na različna vozila ali druga prevozna sredstva

• tlaki do 90 barov• pretoki od 40 do 60 l/min