Помпи, компресори.

[Симеон]

Когато помпим гумите на колата, не се замисляме с какъв инструмент го правим.
1. С ръчна помпа.
2. С моторен компресор.
И, без да се замисляме, грешим терминологично. Защото помпите се употребяват за течности, а компресорите - за газове.

Наложилата се в бита "помпа за гуми" можем да не пипаме. А в промишлеността нещата са строго разграничени.

Компресорите работят със свиваеми флуиди (газове, пари), а помпите -с несвиваеми, - течности.
Нека за простота разгледаме само (или първо) буталните помпи и компресори.

Еднаквото е цилиндър, бутало, клапан.

Обаче, докато при помпите устройството на клапана трябва само да пропуска в едната посока течността, а в другата - не, то при компресора конструкцията на клапана трябва да е такава, че в крайна мъртва точка "тласкане" да остане минимално количество неизтласкан газ (в идеалния случай - хич!). Ако е останало известно по-голямо количество газ, при обратния ход той се разширява и напълването, а от там и КПД се намалява.

И английското Compressor и немското Verdichter (компресор) означават сгъстител.

Пропускаме редица подробности като:

-компресорите изискват смазване, а помпите се смазват от флуида. (Буталата на компресор за кислород се смазват с...вода. Защото всякаква смазка при високо налягане в кислородна следа се запалва)

-Вследствие на компресирането на газове флуидът се подгрява. От там и самият компресор изисква охлаждане. При помпите - не.

-Ако в компресор на изхода се подаде сгъстен флуид и се изключи двигателят, той заработва като детандер и произвежда студ. Така се разделя въздухът на азот и кислород.
Като натиснете клапанчето на битова бутилка пропан-бутан, металът се покрива със скреж. Ето ви прост детандер.

Кому е нужна тази тема? ДЕдо Симеон си няма работа (вярно!) и демонстрира познания.

Ама не е съвсем така.

Когато се разбере, че зеленчуците и туризмът няма да ни нахранят, отоплят и обуят - ще дойде пак ред на инженерите и техниците.

Ще видите - ще дойде!

(Запознатите с други видове помпи и компресори да ме допълнят.)

[Стефан]

До: Помпи, компресори.

Модератор! Вече имаме познал нелентяй, нямам с какво да го наградя в момента, набутах му някакви точки за оценка. Знам че е малко, каквото имам. Преместете и това в ТНТМ, а?
Лична молба.

[ludau]

До: Помпи, компресори.

Може дядо Симеон да е стар, но е много мъдър.Тук се получава,като приказката за старите хора,които трябвало да бъдат избити за да не пречат на младите-хората чели Българските народни приказки я знаят.Много си прав за всичко казано да тук,ти си патриот.Хубаво е да има кой да отвори очите на хората по този начин.
Поздрави!

[giorgio]

До: Помпи, компресори.

... Когато се разбере, че зеленчуците и туризмът няма да ни нахранят, отоплят и обуят - ще дойде пак ред на инженерите и техниците.

Ще видите - ще дойде!...

Когато се разбере... ама от кого да се разбере, бре Симеоне?! Тя нацията се профанизира, барабар с управляващите я, а ти когато се разберяло... Американизацията ни превзема... и нас.
Историята е за това, да се чете... ама кой да я чете?! В повечето случаи, цивилизациите са достигали ниво на развитие, в което са се самозатривали... достигнахме го и ние, а следващата, хмм... дано са по-умни!

[Симеон]

До: Помпи, компресори.

Като работех в Нефтохимпроект, колежките химик-технолози се възмущаваха: -Другарю Тодоров, защо правят толкова вида помпи? Че бутални, че центробежни, нам кви си? Не може ли само един вид?

А те са наистина много:

1. Центробежни. Те са за чисти течности и са с широка характеристика Q/H. Дебит/налягане. Притваряш шибъра на изходната линия и дебитът намалява. Ако го затвориш напълно, помпата ще развие максимално налягане и нулев дебит. Противно на мнението, ча в този случай "я мъчим", потребяемата мощност W=QxH e равно на нула (Q=0)но има една енергия за въртене на течността вътре в охлюва.
Работното колело с относително по-голям диаметър и малко ребра е за ниски налягания.(На отводнителната помпана станция на ез.Мандра помпите с раб. колело 800мм. и три перки. Засмуканите сулка, и шарани често ги изхвърля цели, зашеметени. За радост на пеликаните...)

2. Бутални. Цилиндър с бутало, всмукващ и нагнетателен клапани. За плавност в работата се правят от две и повече бутала. Дебитът зависи само от оборотите на коляновия вал, а налягането - от мощността на привода ( и якостта на конструкцията).
Дебитът може да се регулира с оборотите на привода или с изменение хода на буталото.

3. Зъбни помпи. Две зацепени зъбни колела в корпус с форма на двоен "бъбрек" тласкат флуида по периферията и го гонят към изхода. Ползват се за течности с по-голям вискозитет и желателно, със смазващи свойства.

4. Аксиално-бутални помпи. Ползват и в хидравличните системи. Биват регулируеми и не-. Опростено казано, ако в такава помпа подадеш масло под налягане - получава се хидромотор.

5. Вихрови помпи. Подобно на центробежните, с повишена способност на самозасмукване.

5. Винтови помпи.
- с един винт, разположен в еластичен винтов корпус. Прилага се в хранителната промишленост.
-с два метални винта, уплътняващи помежду си и тласкащи флуида по периферията.

6. Дозаторни помпи. Те са обикновено бутални, с малък дебит с прецизно регулиране. Примерно, за оцветяване на пластмаси и влакна в маса се използва "мастербач" - предварително разредена боя ( 1:10 1: 100), което намалява изискването към прецизността на дозаторната помпа.

7. Потопяеми помпи за сондажи. Те са с малък диаметър заради големината на сондажния отвор. Принципът на работа - вибриращо от електромагнит бутало. Незаменими в малки вили и градини. Недостатък: нощем трябва да се прибират.

8. Хидроелеватори. Използват се пак в сондажи, когато нивото е над 6-7 м. дълбоко. Една централна тръба. Покрай нея се помпи вода от повърхността чрез специална дюза в дифузор. Поради високите скорости в дифузора се получава разреждане (понижено налягане) като в тръбата на Пито. Засмуканата вода се изтласква нагоре в резервоар, от който една част се връща в дифузора.(Дали правилно обяснявам?).

9.Ако разполагате с компресор, в долната част на тръбата по многобройни малки отвори се подава сгъстен въздух. Той аерира водата. Нейното относително тегло става значително по-малко от това на водата извън тръбата и аерираната вода полита нагоре. Разделянето на вода - въздух е лесна работа

10. В химическата промишленост, особено в Нефтохимията, помпите се произвеждат в взривобезопасно изпълнение. Корпусът на ел.двигателя е в стоманен корпус-тръба с много малки процепи за "дишане".Ако тръгне искра, тя се гаси в тези малки процепи.

11. В химията и медицината се ползват мембранни помпи и спирални. Последните представляват пластмасов маркуч, разположен с 2-3 навивки в кръгов "тиган". Няколко ролки, въртящи се вътре прищипват маркуча в няколко места и тласкат течността. Няма контакт с метали. Изключителна чистота.

12. Накрая - първата помпа, която видях в живота си. Бензиностанциите представляваха 20-30 варела под някоя сянка. Отиваш до съответния варел и ти дават ливер. Сам си пълниш тубите и наливаш в резервоара. Имаше военни камиони "Рено". Техният резервоар беше разположен висока над кабината и за зареждане трябваха поне двама души...

[giorgio]

До: Помпи, компресори.

На първо четене, си пропуснал радиално-буталните... а зъбните, освен описаните от теб, биват и с вътрешно зацепване.

[Yordan]

До: Помпи, компресори.

11. В химията и медицината се ползват мембранни помпи и спирални. Последните представляват пластмасов маркуч, разположен с 2-3 навивки в кръгов "тиган". Няколко ролки, въртящи се вътре прищипват маркуча в няколко места и тласкат течността. Няма контакт с метали. Изключителна чистота.

Т.нар. перисталтични помпи. Подобно на чревната перисталтика, при която мускулите плавно тласкат храната към... края на пътя
Може навивката да е само една, и то даже непълна.

Пак във въпросните сфери се използва и обикновената вакуумна помпа - "раздвоена" чешма. Водата изтича от единия отвор, а другият в това време засмуква въздух. Връзваш там едно маркучЕ и то тегли каквото му дадеш. Може би не е точно "помпа" в този смисъл, но така си му викат...

[Obersturmbahnfuehrer]

До: Помпи, компресори.

Е, ако тръгнем да гоним битуващите грешни технически концепции...

Веднага се сещам за турбина и вентилатор. Наремето имах една кола с въздушно охлаждане и всички "майстори" тръгваха от "турбината". На дискретната ми забележка, че това не е турбина, а вентилатор, ми отговаряха по един тертип - "Виж колко е голяма, значи е турбина".

Отношението вентилатор/турбина е като помпа/хидромотор. Вентилаторът по същество е аксиална помпа, която тласка въздуха по оста, а турбината е съоражение, което преобразува кинетичната енергия на флуида в механична и задвижва вал. Турбините биват различни подвидове, но основно са реактивни и импулсни.

Като казах вал, се сетих за вечно дразнещите ме "полуоски", излизащи от диференциала. Оста е детайл, който служи единствено за закрепване на въртящ се елемент, докато валът предава въртящ момент. Допълнително, но незадължително уточнение е, че валът или оста имат опора и в двата си края, а когато единият край завършва с друг детайл се казват "полу". Накратко - недвигателните колела са хванати на полуоси, а двигателните се въртят от полувалове. При моторите предното колело е хванато на ос, а задното в повечето случаи се върти от вал, въпреки някои екзотики с полувал.

Между другото, като казах, че вентилаторът е помпа, въпреки, че не работи с вода, ами с въздух не мисля, че съм се объркал. Помпата е устройство, което генерира дебит на флуид, бил той свиваем или несвивавем. При тях налягането е второстепенно и се получава от съпротивлението - било то хидравлично или механично. При компресорите основната цел е да се сгъстяват газове, което е съпроводено с повишването на налягането. Те не гонят дебит, поради което устройствата за аериране, вентилация и т.н. са си помпи, а не компресори.

[Симеон]

До: Помпи, компресори.

Е, ако тръгнем да гоним битуващите грешни технически концепции...

Веднага се сещам за турбина и вентилатор. Наремето имах една кола с въздушно охлаждане и всички "майстори" тръгваха от "турбината". На дискретната ми забележка, че това не е турбина, а вентилатор, ми отговаряха по един тертип - "Виж колко е голяма, значи е турбина".

Отношението вентилатор/турбина е като помпа/хидромотор. Вентилаторът по същество е аксиална помпа, която тласка въздуха по оста, а турбината е съоражение, което преобразува кинетичната енергия на флуида в механична и задвижва вал. Турбините биват различни подвидове, но основно са реактивни и импулсни.



Като казах вал, се сетих за вечно дразнещите ме "полуоски", излизащи от диференциала. Оста е детайл, който служи единствено за закрепване на въртящ се елемент, докато валът предава въртящ момент. Допълнително, но незадължително уточнение е, че валът или оста имат опора и в двата си края, а когато единият край завършва с друг детайл се казват "полу". Накратко - недвигателните колела са хванати на полуоси, а двигателните се въртят от полувалове. При моторите предното колело е хванато на ос, а задното в повечето случаи се върти от вал, въпреки някои екзотики с полувал.

Между другото, като казах, че вентилаторът е помпа, въпреки, че не работи с вода, ами с въздух не мисля, че съм се объркал. Помпата е устройство, което генерира дебит на флуид, бил той свиваем или несвивавем. При тях налягането е второстепенно и се получава от съпротивлението - било то хидравлично или механично. При компресорите основната цел е да се сгъстяват газове, което е съпроводено с повишването на налягането. Те не гонят дебит, поради което устройствата за аериране, вентилация и т.н. са си помпи, а не компресори.

Все пак: помпите са машини за несвиваеми флуиди. Компресорите - за свиваеми (газове, пари)

Радиаторният вентилатор и този на бюрото ми са аксиални, но промишлените са обикновено центробежни: с аксиален вход и тангенциален изход.

Турбините и турбокомпресорите са по-сложни апарати. Да вземем водните турбини. Класиката е Пелтон, Францис, Каплан. Всеки за свой дебит и напор. А на авариралата Саяно-Шушенска ВЕЦ са някакви "радиално-аксиални".

На ПАВЕЦ Чаира, пък туурбините (Японски, май че работени в Плевен) трябва да съ съвсем башка тип:да работят ту като турбини, ту - като помпи. Ако ме пратеха там вместо Путин, първо щях да поискам документацията. Да видя какво има да се отводнява, няма ли въздушни "джобове", където да се търсят пострадали. А то - давайте да дадем!

Не знам дали това си имал предвид, но първите немски реактивни самолети са били с импулсни двигатели. Един кош с решетки отпред и отзад, в който при затворена предна се взривява горивото, газовете излитат назад и тласкат самолета непред. След това се отваря предната решетка, навлиза въздух и гориво и цикълът се повтаря. Той е бил доста голям и отчетливо са се чували отделни взривове. А на конструкцията и на пилота не им е било добре.

Щом като на двигателита ВГ на автомобилите се поставят турбокомпресори - сигур така е изгодно. Но: турбокомпресорът е едно значително съпротивление за изходящите газове (с два с четири клапана - все тая!) и вкарания с венилатора свеж въздух среща съпротивата на не докрай изчистения от изгорели газове цилиндър. Де Киро на кирия?

Ако се направи отбор от някакъв вал за нагнетяващ компресор, дали не е по-изгодно? Устройството ще е във всеки случай по-просто, тъй като ги няма високите температури на изходящите газове, сложно лагеруване и охлаждане...
А Мерсеедесите, на коита пише Compressor не са ли точно това?

Нищо в тези постове няма да е всеобхватно и окончателно. Но защо да не си поразкършим мозъците?
С последното отговарям и на Джиорджио.

[giorgio]

До: Помпи, компресори.

... Да вземем водните турбини. Класиката е Пелтон, Францис, Каплан. Всеки за свой дебит и напор. А на авариралата Саяно-Шушенска ВЕЦ са някакви "радиално-аксиални"...

Симеоне, аз като черна станция, пак ще те апострофирам...

Дебита няма значение, за разлика от напора. Ввсяка от изброените от теб турбини, може да работи с по-малък, или с много голям дебит... изключение е турбината на Пелтон, която е за големи напори, но ограничен дебит.
Турбината на Пелтон е радиална, като водната струя се формира от дюза, подобна на пожарникарските и попада в двойна лопатка, която я разделя и обръща движението на водата, почти на 180 градуса.
Турбините на Саяно-Шушенска ВЕЦ не са някакви "радиално-аксиални", а точно радиално-аксиални, или иначе казано - турбини на Францис, т.е. за среден напор, за разлика от турбините на Каплан, които са за нисък напор и са аксиални, с форма, наподобяваща корабно витло.

Аз бих ги разделил, според вида на преобразуване не енергията, на активни, активно-реактивн, реактивно-активни и реактивни, но това май вече е материал за по-тесни специалисти...

[Obersturmbahnfuehrer]

До: Помпи, компресори.

Не знам дали разделянето на помпи и компресори според флуида е няква руска история, но даже и тук не се е запазила, поне до моето следване.

Разграничаването на тези устройства се определя от физичните им характеристики. Даже ако погледнем етимологията на названията им, помпата от гръцки значи "изпращач", т.е. дава дебит, а компресорът от немски значи "свивач". С други думи, поради естеството си компресорът работи само със свиваеми флуиди, а помпите - без дискриминация. Имаме ли основна характеристика дебит, значи изпълняваме "пратка", а съоръжението си е помпа.

Нямах предвид реактивния двигател, вкл. и импулсния. Импулсните турбини работят, като приемат импулс от промяната на посоката на обтичащия ги флуид, а реактивните - като реакция на налягането на флуида. След тази принципна разлика, подвидовете са колкото щеш.

Изненадан съм, че не си наясно с компресорите при ДВГтата. Целта на компресора принципно е ясна - да вкара повече въздух, съответно кислород за по-добро изгаряне на горивото. За да се преодолее проблемът със загряването на въздуха при свиването, а оттам и намаляване на масата му, се използват охладители, т.нар. интеркулъри. Това е в частта компресор, а в частта задвижване биват два вида - механични, задвижвани с ремък от коляновия вал и турбо - задвижвани от изгорелите газове. От инженерна гледна точка, турбокомпресорите са върха, защото използват енергията на изгорелите газове, която така или иначе е загубена. Вярно, че създават хидравлично съпротивление на изхода, но то се компенсира многократно от нагнетения въздух, т.е. повишават КПДто на двигателя. При механичните, съпротивлението не е на изпускателния колектор, ами направо на вала и са с по-нисък КПД от турбинните, защото не използват нещо, което така или иначе се губи, обаче първо са по-прости за изработка и по-дълготрайни заради щадящите режими и второ характеристиката им е много по-линейна от турбинните, които трябва да се развъртят добре, за да започнат да работят. Мерцедесовите Kompressor са си механични, а всички, дето им пише T в спецификацията са турбинни.

За да преодолеят проблема с турбото на ниски обороти, от известно време слагат битурбо, т.е. двустепенни турбини (паралелни или последователни) - една за ниските и втора за високите обороти. Друг номер са турбокомпресорите с променлива геометрия, а за капак се използва съчетание на механичен и турбокомпресор - първият за стабилно налягане при ниските обороти, а вторият се развихря при високите - това са актуалните TSI двигатели, при които литровата мощност гони 120-130 к.с., но пък графиката на въртящия момент е мечта.

[Симеон]

До: Помпи, компресори.

Докато обяснявах помпи и компресори, научих и нови неща за тях.
По-нататък, за да не изпадам в неловкости, предлагам от всеки по нещо за:
-дробене, пресяване
-фазово разделяне (течност-твърдо)
-Фазово разделяне газ-твърдо (циклони)
-Центрофуги
-флотация, утаяване
-влияние на вискозитета. Тиксотропия.

Циклонът от изброените е с най-просто устройство (без подвижни части) и с безотказно умно действие!! КАК?

Защо при циклона твърдите частици бягат по периферията, а чистият въздух се отвежда в центъра, а като забъркаме в кофа вода с малко пясък, твърдите частици се скупчват в средата???

[Ясен]

До: Помпи, компресори.

...като забъркаме в кофа вода с малко пясък, твърдите частици се скупчват в средата???

Това искам и аз да го знам.

[Obersturmbahnfuehrer]

До: Помпи, компресори.

При завихрянията, тангенциалната скорост намалява от периферията към оста, където е най-висока, следователно и налягането намалява "отвън навътре", според закона на Бернули. При механичните смеси, центробежната сила на твърдите частици не е достатъчна, за да преодолее налягането към периферията и затова се събират около оста в най-рехавата зона, която е очевидна най-малкото заради образуваната в нея всмукнатина. Това се наблюдава редовно и във въздуха - вихрушките дърпат прахоляка по оста, а не го разхвърлят наоколо.

Когато центробежната сила е достатъчна да преодолее градиента на налягането се получава центробежен сепаратор.

[Симеон]

До: Помпи, компресори.

Това искам и аз да го знам.

Моето мнение. Твърдите частици разпръснати във водата придобиват при разбъркване нейната ъглова и линейна скорост. Тъй като ъгловата скорост в съда е еднаква навсякъде, а твърдите частици се стремят към зона с по-малко количество движение (маса х линейна скорост), те го намират близо до центъра. (Всеки търси на хляба мекото...)

За циклона работата е сякаш по-проста. Сместа въздух-прах се вкарва в горната цилиндрична част тангенциално и твърдите частици придобиват висока кинетична енергия. Приближавайки повърхността та цилиндъра, те губят от скоростта си, не могат да се удържат в сместа и се спускат надолу към коническата част, където се събират и отвеждат. В зоната на високите центробежни сили въздухът е лишен от твърди частици и се отвежда нагоре по изходната тръба.
Този въздух може да се прекара през ръкавни филтри с периодично очистване.

Като подчертах "нагоре" - може ли циклон да работи хоризонтално полегнал, или пък обърнат upside-down, тормашками вверх, а с главата надолу?