Podstatné jméno „píst“ je mnohem „populárnější“ než „píst“. Ve vyhledávacích dotazech je dvacetkrát častější (píst spalovacího motoru, píst brzdy, píst ventilu a samozřejmě píst čerpadla). Mnozí z těch, kteří alespoň na intuitivní úrovni chápou, co je píst, ne vždy o pístu ani neslyšeli. Ačkoli v referenčních knihách a slovnících (nejen technických, ale i obecných) nejsou fráze s přídavným jménem „píst“ náhodnými hosty: píst vstřikovacího čerpadla (píst vysokotlakého palivového čerpadla), píst zvedáku, píst ventilu, píst lisu . A píst čerpadla, samozřejmě. Pokud je píst řádově „populárnější“ než plunžr, pak slova „pístové čerpadlo“ se při vytváření dotazu zadávají jen o polovinu častěji než „pístové čerpadlo“.
Píst a píst. Pístová a plunžrová čerpadla
V souladu s „Pumpami GOST 17398-72. Termíny a definice, pístová a plunžrová čerpadla jsou pístová čerpadla, jejichž pracovní tělesa jsou vyrobena ve formě pístu a ve formě plunžru. Jaký je “vztah” mezi pístem a plunžrem?
Pokušení považovat píst a plunžr za synonyma je velké, zejména proto, že mnoho slovníků synonym zastává stejný názor, čímž se termín „ponoření“, který se dnes používá mnohem méně často než v nedávné minulosti, s nimi rovná. Mimochodem, není to vůbec náhodné, protože slovo „plunger“ pochází z anglického plunge, což znamená ponoření, potápění. O tom, že píst a plunžr nejsou úplně stejné, nepřímo svědčí stejná GOST 17398-72, definující čerpadlo s rotačním pístem jako rotačně-translační čerpadlo s pracovními tělesy ve formě “pístů nebo plunžrů”.
A přesto většina slovníků používá slovo píst v definici plunžru, což dává důvod považovat plunžr nikoli za jedinečný vytlačovač, ale za zvláštní případ pístu. Podle Velkého encyklopedického slovníku (2. vydání, 1997) je píst “píst, jehož délka je mnohem větší než průměr.” Vysvětlující slovník, editoval D. N. Ushakov, 1935-1940. – “píst v tlakových čerpadlech, který má tvar dlouhé válcové tyče.” Velká polytechnická encyklopedie, ed. V. D. Ryazantseva, 2011 ─ „protáhlý masivní válcový píst s kroužkovými těsněními“. A nakonec Velká sovětská encyklopedie 1969-1978. publikace ─ “píst s hladkým tvořícím povrchem nebo s prstencovými drážkami, jehož délka výrazně přesahuje průměr.”
To znamená, že hlavním rozlišovacím znakem, který dává důvod nazývat píst plunžrem, je geometrie a rozměry pístu. Když se píst “natáhne” a jeho délka začne výrazně převyšovat průměr, zatímco nadále zůstává pístem, stává se také plunžrem. Délka a průměr pístu mohou být libovolné. Průměr pístu je mnohem menší než délka pístu.
Na základě výše uvedeného lze plunžrové čerpadlo považovat za jednu ze dvou variant pístového čerpadla, které je ve skutečnosti pístové a plunžrové.
Plunžrové čerpadlo: princip činnosti, rozdíly mezi pístovým a plunžrovým čerpadlem
Činnost plunžru a pístu v čerpadle probíhá za použití stejných principů vytlačování kapaliny, takže hydraulické parametry plunžrového a pístového čerpadla jsou obecně stejné. Zařízení plunžrového čerpadla má však některé vlastnosti, které spočívají v utěsnění pracovního těla.
Povrch plunžru je obvykle hladký a neobsahuje drážky pro uložení těsnění, která jsou instalována na vnitřním povrchu válce. To umožňuje větší svobodu měnit jejich počet a šířku. Stacionární těsnění umístěné na povrchu válce stačí jednoduše namazat, což umožňuje nejen zvýšit rychlost pístu, ale také životnost párů pístů.
Těsnicí kroužky na pístu brání tomu, aby vyvíjel tak vysoké rychlosti jako hladký píst. Vzhledem k tomu, že se plunžr může pohybovat vysokou rychlostí, zvyšuje se počet jeho dvojitých zdvihů, což výrazně převyšuje technologicky a ekonomicky oprávněný počet zdvihů dvojitého pístu. A čím větší je počet dvojitých zdvihů, tím menší rozměry a hmotnost čerpadla postačují k poskytnutí požadovaného hydraulického výkonu.
Konstrukční vlastnosti těsnění plunžrového čerpadla usnadňují použití moderních materiálů se zlepšenými antikorozními vlastnostmi, vysokou odolností vůči agresivním médiím a značnou životností. Použití inovativních řešení, jako je oxidová keramika (keramické plunžry), umožnilo dále snížit opotřebení a zvýšit životnost plunžrů.
Pro zajištění těsnosti a dostatku malých sil na pohyb pístu je jeho povrch pečlivě třen o válec. Při výrobě plunžrových čerpadel není nutné takové pracné zpracování vnitřního povrchu válce. A je technologicky jednodušší dosáhnout prvotřídní čistoty vnějšího povrchu plunžru než vnitřního válce.
Vzhledem ke konstrukčním vlastnostem se samotná pístová čerpadla používají pro nízké a střední dopravní výšky; plunžr ─ hlavně (ale nejen) pro vys. Pokud se u pístových čerpadel měří tlak čerpané kapaliny v desítkách megapascalů, pak jsou plunžrová čerpadla schopna čerpat kapalinu o tlaku 100 MPa a vyšším.
Zařízení pístové dávkovací pumpy
Hlavními částmi pístových a plunžrových čerpadel jsou válec a v něm pohybující se píst (plunžr), jehož pohybem je kapalina nasávána a vstřikována. Pohyb pístu (plunžru) zajišťuje elektrický nebo jiný např. dieselový pohon. Ruční plunžrová čerpadla mají svůj vlastní rozsah.
Rotační pohyb hřídele motoru pomocí klikového mechanismu (klika, ojnice a tyč) se převádí na vratný pohyb píst-plunžr, čímž dochází ke střídání podtlaku a přetlaku uvnitř válce. Činnost plunžrového čerpadla je koordinována sacími a výtlačnými ventily.
Plunžrové dávkovací čerpadlo dodává (proudí) dávkovanou kapalinu s velmi vysokou přesností. Jednotka dávkovacího jednopístového elektrického čerpadla se skládá ze dvou pohonných a hydraulických bloků. Pohonná jednotka obsahuje motor a převodovku se šnekovým párem a ovládacím mechanismem. V hydraulice ─ jeden nebo více hydraulických válců (jiné názvy ─ komora čerpadla, skříň). Elektrické čerpadlové dávkovací jednotky mohou být vybaveny hydraulickými válci se stejnými nebo různými rychlostmi posuvu.
Funkcí převodovky je převést rotační pohyb hřídele motoru na vratný pohyb plunžru a zajistit plynulé nastavení délky zdvihu plunžru.
Konec šnekového hřídele je spojen s hřídelí motoru pomocí spojky. Hřídel, na kterém je upevněno šnekové kolo, má excentrický krk ─ sedlo pro excentr. Ojnice nasazená na excentr převádí rotační pohyb hřídele šnekového kola na vratný pohyb jezdce připojeného k plunžru. Změnou polohy excentru vůči hrdlu hřídele se změní délka zdvihu plunžru z maxima na nulu. Bude největší při maximální excentricitě. Přiblížení bodu připojení ojnice ke středu hřídele znamená, že zdvih plunžru se zmenší. V souladu s tím se množství tekutiny dodávané čerpadlem snižuje.
Řízení posuvu změnou délky zdvihu plunžru lze provádět ručně nebo na dálku se zastavenou jednotkou nebo na cestách (druhé ─ ne u všech modelů).
Posuv lze regulovat jiným způsobem – změnou počtu zdvihů plunžru pomocí frekvenčně řízeného asynchronního pohonu.
U výkonných čerpadel pomáhají rozšířit rozsah hodnot průtoku a tlaku vyměnitelné části těla ventilu – plunžry a pouzdra různých průměrů.
Hydraulický válec ─ manžeta s těsnicím zařízením ─ je určen pro čerpání dávkované kapaliny. K jeho tělu jsou připevněny kulové kohouty. Areopag, jeden z předních ruských výrobců dávkovacích čerpadel, nabízí několik způsobů montáže ventilů: pomocí rámu nebo přírub, stejně jako závitové a rychlospojky. Když se plunžr přesune do sání a vypouštěcí ventil se uzavře, v hydraulickém válci se vytvoří podtlak. Po otevření sacího ventilu (jiné názvy ─ sací ventil, sací ventil, přijímací ventil) se tělo válce naplní činidlem. Při pohybu plunžru zpět se sací ventil uzavře a v dutině hydraulického válce se vytvoří přetlak, při jehož působení se otevře vypouštěcí ventil (výfukový ventil, pojistný ventil) a kapalina je vytlačena z dutiny hydraulického válce. . Tento proces se opakuje s každým cyklem vratného pohybu plunžru.
Plunžrová čerpadla jsou klasifikována podle počtu pracovních dutin (hydraulické válce, plunžry): jednopístové čerpadlo, dvojité pístové čerpadlo, trojité pístové čerpadlo (obzvláště rozšířené), vícepístové čerpadlo.
Čerpadla se dvěma nebo více plunžry mají společný klikový hřídel s klikami umístěnými pod úhlem vůči sobě. U třípístových čerpadel je to 120O.
Vícepístové pumpy umožňují zvýšit účinnost jednotky a průtok (a zároveň ho učinit rovnoměrnější), je možné současně dávkovat různé kapaliny.
Blokové jednotky různých kategorií přesnosti dávkování vyráběné společností ZDT “Areopag” jsou vyráběny s jedním, dvěma nebo více čerpadly. Samostatná regulace průtoku pro každé čerpadlo změnou délky zdvihu plunžru je doplněna synchronním řízením pro všechny změnou počtu zdvihů.
Pro výrobu průtokové části se používají chromové, chromniklové, chromniklmolybdenové oceli, jakož i slitiny niklu a titanu.
Volitelně je k dispozici topné (chladicí) zařízení pro průtokovou cestu, stejně jako lucerna, horní zátka a spodní únikový výstup.
Jednotky plunžrových elektrických čerpadel je možné vyrábět v různých klimatických verzích nejen obecných průmyslových, ale i se zvýšenou úrovní ochrany proti výbuchu pro provoz v požárně nebezpečných prostorech.
Aplikace plunžrových čerpadel
Pro své funkční vlastnosti, včetně schopnosti vytvářet vysoký tlak a pracovat s agresivními a viskózními médii, našla plunžrová čerpadla široké uplatnění v různých oblastech techniky. Počet podniků v různých průmyslových odvětvích, kde chápou nutnost nákupu plunžrového čerpadla, každým rokem roste.
Ve stavebnictví umožňují plunžrová čerpadla provádět širokou škálu technologických operací, které začínají slovem „čištění“ (díky vysokému tlaku!). Čištění ocelové výztuže železobetonových konstrukcí od rzi. Čištění povrchů stavebních konstrukcí, například stěn domů od graffiti. Čištění technologické dopravy a zařízení ─ míchačky cementu, mlýny, síta, míchačky betonu.
Průmyslová zařízení, která zahrnují plunžrová čerpadla, se používají ke zdrsnění stavebních konstrukcí a řezání švů. V silničním průmyslu se používají k odstraňování dopravního značení a dokonce i vrstev asfaltového betonu.
V metalurgii pomáhají plunžrová čerpadla odvápňovat profily a cirkulovat pracovní kapalinu v těžkých metalurgických zařízeních, jako jsou valivá ložiska.
Při těžbě ropy a plynu slouží plunžrová čerpadla se spádovou tyčí jako hlavní výkonný orgán čerpacích jednotek tyčových vrtů (SPU) používaných pro těžbu ropy.
V elektroenergetice a tepelném průmyslu se používají k čištění pecí, hořáků a výměníků tepla.
Ke stejným účelům se často používají plunžrová čerpadla v potravinářském průmyslu, který je obzvláště náročný na čistotu procesního zařízení.
Strojírenství a stroje nelze ignorovat. Vysokotlaké palivové plunžrové čerpadlo zajišťuje vstřikování paliva do spalovacích komor motorů s plynovou turbínou, ale i traktorů, automobilů a dalších dieselových motorů.
Plunžrové čerpadlo na olej je součástí mnoha typů kovoobráběcích zařízení, zejména lisů. Bez zastavení procesu může plunžrové čerpadlo regulovat přívod oleje do hydraulického systému, což zjednodušuje ovládání zařízení.
Vysokotlaké plunžrové čerpadlo na vodu vytváří trysky, se kterými můžete řezat nejen kámen nebo beton, ale i kov.
Pístové čerpadlo na vodu se používá v systémech zásobování vodou a čištění vody. Například jako napájecí čerpadlo.
Plunžrové čerpadlo myčky aut je zařízení, které většina motoristů zná.
Nejdůležitějším segmentem použití plunžrových čerpadel, oblastí, kde se podařilo výrazně prosadit pístová čerpadla, je chemický průmysl. Zde, stejně jako v řadě dalších průmyslových odvětví, mají široké uplatnění plunžrová dávkovací čerpadla určená pro objemové tlakové dávkování neutrálních, toxických a agresivních kapalin, ale i roztoků, suspenzí a emulzí s vysokou kinematickou viskozitou a hustotou. Při dávkování emulzí a suspenzí je nutné častěji čistit části ventilového systému od znečištění.
Používají se pro dávkování kyselin, zásad, vícesložkových roztoků, hořlavých a výbušných kapalin.
Pomocí pístových dávkovačů “Areopag” je možné dávkovat kapaliny s kinematickou viskozitou od 3,5ˣ10-7 do 8ˣ10-4 m2/s, hustotou až 2000 kg/m2, teplotou od minus 30 do plus 200OC (dle zákaznická objednávka ─ od minus 40OC do plus 250OC) a pH 0-14 pH. Přípustná koncentrace pevné neabrazivní fáze ─ 10 % (30 %), její hustota ─ 2300 kg/m3, zrnitost ─ ne více než 1 % (3 %) velikosti trysky jednotky.
Spolu se schopností poskytovat vysoký průtok a tlak mají plunžrová čerpadla další výhody. Mají méně opotřebitelných dílů, což zvyšuje spolehlivost, zjednodušuje údržbu a opravy plunžrového čerpadla. Výměna plunžru nevyžaduje speciální nástroje a lze ji provést na místě.
Cenná kvalita pro spotřebitele ─ kompaktnost a pro výrobce ─ nižší spotřeba materiálu než u „skutečného pístového čerpadla“.
Plunžrová čerpadla jsou lepší než pístová čerpadla pro manipulaci s viskózními a kontaminovanými kapalinami. Proto mají v chemickém průmyslu tak významné místo, včetně dávkování.
Archivní vlastností dávkovacích čerpadel je vysoká, v případě potřeby přesnost dávkování. Jsou snadno integrovatelné do výrobních a technologických linek, lze je automatizovat, mají vysokou účinnost a nízkou spotřebu energie při dávkování.
Dosud se rozšířila pístová dávkovací čerpadla a zařízení, která je používají. Jejich potenciál ke zlepšení nebyl vyčerpán. Řada otázek velkého praktického zájmu zůstává relevantní: zvýšení zdrojů párů pístů, prodloužení doby generální opravy, ještě vyšší přesnost dávkování a další. Je důležité, že dnes na ně mohou ruští spotřebitelé očekávat odpovědi od domácích společností, jejichž produkty těch nejlepších jsou již schopny rovnocenně konkurovat čerpadlům předních zahraničních výrobců.
