Ce este o pompă cu palete - Funcționare, tipuri și aplicații

A pompa cu palete este o pompă volumetrică care furnizează a Flux constant rata sub diferite condiții de presiune. Este o pompă cu autoamorsare. Este cunoscut sub numele de „pompa cu palete” deoarece presurizează fluidul din cauza impactului paletelor. Charles C. Barnes din Sackville, New Brunswick, a inventat primul pompa cu palete și l-a brevetat la 16 iunie 1874.

Această pompă are un număr diferit de palete instalate pe un rotor care se mișcă în cavitate. Uneori, aceste palete pot fi de lungime variabilă și tensionate pentru a menține contactul cu peretele pe măsură ce pompa derivă. Pompa are, de asemenea, o supapă de limitare a presiunii care oprește acumularea de presiune în interiorul pompei care ar putea rupe pompa.

Cele mai recente pompe cu palete au un contact de suprafață între stator și rotor în loc de contact de linie.

Aceste pompe sunt utilizate pe scară largă în sistemele de aer condiționat, servodirecție și automobile.

Această pompă volumetrică este folosită pentru a transforma gazul de înaltă presiune într-un gaz de joasă presiune. Pompele cu palete nu sunt potrivite pentru fluide foarte vâscoase. Pompa cu palete poate manipula fluide cu vâscozitate medie și este cea mai potrivită pentru manipularea lichidelor cu vâscozitate scăzută, cum ar fi alcooli, solvenți, amoniac și GPL.

Citește și: Diferite tipuri de pompe

Funcționarea pompei cu palete

O pompă cu palete funcționează în felul următor:

• În primul rând, puterea este furnizată arborelui printr-un motor electric sau motor.

• Arborele este conectat cu rotorul, care se rotește în funcție de rotația arborelui.

• Acest rotor are mai multe palete care se rotesc pe măsură ce rotorul se rotește.

• Pe măsură ce rotorul se rotește, în interiorul pompei se generează un vid; din această cauză, aspiră apă externă în pompă.

• Pe măsură ce apa intră în zona rotorului, paletele rotorului deplasează apa spre exterior datorită forței centrifuge.

• Când apa lovește paletele, aceste palete transformă KE a apei în viteză și o trimit spre zona difuzorului sau a carcasei volutei.

• Carcasa volutei are o zonă reducătoare; datorită acestui fapt, transformă viteza apei în presiune și crește presiunea conform cerințelor.

• După presurizarea apei, apa se descarcă și se livrează în zona dorită.

Pentru o mai bună înțelegere, urmăriți următorul videoclip:

Componentele pompei cu palete

Pompa cu palete are următoarele componente majore:

• Carcasa

• Port de intrare

• Cam Inel

• Port de ieșire

• Vanes

• Rotor

• Arbore

1) Carcasa

Aceasta este o parte exterioară a pompei cu palete rotative. Oferă siguranță tuturor componentelor interne ale pompei. Împiedică piesele interne, cum ar fi rotorul, arborele, paletele glisante etc., de orice deteriorare din cauza sursei externe.  

2) Port de intrare

Acest port este folosit pentru a aspira fluidul în pompă. Funcționează ca o supapă cu un singur sens.

3) Port de ieșire

După presurizarea fluidului, pompa evacuează fluidul prin orificiul de evacuare. De asemenea, funcționează ca o supapă unidirecțională.

4) Arborele

A arborele a pompei este conectat cu un motor electric. Acest motor furnizează putere arborelui și rotește arborele. Acest arbore se conectează în continuare cu rotorul. 

5) Rotor

Este cea mai importantă parte a pompei, care joacă un rol important în aspirarea fluidului și presurizarea. Se conectează cu arborele. Rotorul se rotește în funcție de rotația arborelui. Are mai multe palete.

Când rotorul se rotește, creează un vid în interiorul pompei, deoarece pompa aspiră lichid.

6) Vane

Paletele pompei cu palete sunt montate pe rotor. Obiectivul principal al paletelor este de a converti energia cinetică a fluidului în viteza acestuia. Aceste palete au o formă dreptunghiulară. Paletele glisante sunt prezente în fantele rotorului. Paletele glisante se deplasează în interiorul fantelor

7) Cam Inel

Acest inel este instalat pe peretele interior al carcasei pompei. 

Citeste si: Funcționarea pompei centrifuge

Tipuri de pompe cu palete

Pompa cu palete are următoarele tipuri majore:

• Pompă cu palete echilibrată

• Pompă cu palete dezechilibrate

• Pompă cu palete cu deplasare variabilă

1) Pompă cu palete dezechilibrate

1. Această pompă este cel mai comun tip de pompă cu palete.

2. Diferența de presiune dintre supapele de aspirație și de refulare provoacă o împingere laterală pe arborele pompei. Această împingere laterală a arborelui scurtează durata de viață a rulmentului. Acest tip de pompă cu palete este cunoscut ca un pompa cu palete dezechilibrate din cauza diferenței de presiune dintre supapele de intrare și de evacuare.

3. In timp ce pompa cu palete echilibrata nu are împingere laterală pe arborele rotorului.

4. Pompa cu palete dezechilibrate are un rotor cilindric care este instalat pe decalajul unei carcase circulare. Aceasta înseamnă că centrul rotorului cilindric nu coincide cu centrul carcasei. Există o anumită distanță între centrul rotorului și centrul carcasei.

5. Rotorul are o canelură radială care este canelată în arborele de antrenare. Rotorul se mișcă în inelul cu came. Fiecare canelură radială are o paletă care se poate mișca liber în interior și în afara canelurii prin forța centrifugă. Paletele sunt proiectate astfel încât să intre în contact cu suprafața inelului cu came pe măsură ce rotorul se rotește.

6. Nu există scurgeri între carcasă și vârful paletei.

2) Pompă cu palete echilibrată

• Pompa cu palete rotative echilibrate are o carcasă eliptică. Carcasa eliptică și rotorul au același centru. Nu există compensare.

• Aceste pompe cu palete sunt versatile în design și sunt cele mai utilizate pe scară largă în aplicații mobile și industriale.

• Diferența de presiune nu se creează între orificii de admisie și ieșiri deoarece această pompă are două orificii de admisie și o ieșire.

• Cele două porturi de intrare sunt pe părți opuse unul față de celălalt. În mod similar, porturile de ieșire sunt, de asemenea, pe părți opuse.

• Acest ansamblu al orificiilor de intrare și de evacuare echilibrează forțele de tracțiune egale și opuse, astfel încât arborele rotorului să nu se confrunte cu forțe de tracțiune laterale.

• Această pompă de echilibru oferă performanțe mai bune și durată de viață lungă.

• Acest tip de pompă are o durată de viață perfectă în multe aplicații. În aplicațiile industriale, pompele cu palete de echilibrare au o durată de viață de peste 24.000 de ore.

• Dimensiunea cavității dintre două palete scade de la intrare la ieșire.

• Pompa aspiră lichid din portul de admisie în timp ce se descarcă din portul de evacuare.

• Presiunea care actioneaza asupra rotorului in zona de iesire este mare; forțele din cele două zone de ieșire sunt egale, dar opuse. Prin urmare, nu există nicio sarcină netă pe rulmenții arborelui.

3) Pompă cu palete cu deplasare variabilă

• Pompa cu palete cu deplasare variabilă permite modificarea dimensiunii buzunarului.

• Datorită dimensiunilor diferite ale buzunarului pompei, rata de livrare variază, de asemenea.

• În cazul acestei pompe, paletele nu intră în contact direct cu carcasa pompei.

• Această pompă rotativă cu palete are un inel între paletă și carcasă. Acest inel se numește inel de reacție.

• Un capăt al acestui inel se conectează la arc, iar celălalt capăt se conectează la șurubul de reglare.

• Dimensiunea buzunarului pompei se modifică prin șuruburile de reglare.

• Pe măsură ce șurubul de reglare începe să se rotească, inelul de reacție se mișcă și el în sus și în jos.

• Pe măsură ce inelul de reacție se mișcă în sus și în jos, decalajul dintre centrul rotorului și centrul inelului de reacție se modifică.

• Datorită variației offset-ului, se modifică și dimensiunea buzunarului, ceea ce la rândul său modifică debitul de livrare de la pompă.

Citeste si: Funcționarea pompei alternative

Avantajele și dezavantajele pompei cu palete sunt prezentate mai jos:

Avantajele pompei cu palete

1. Pompele au capacitate de autoamorsare.

2. Acestea au un design robust.

3. Ele furnizează o aprovizionare constantă cu fluid la o viteză dată.

4. O pompă rotativă cu palete asigură o livrare continuă cu pulsații neglijabile.

5. Nu au nevoie să verifice supapele

6. Aceste pompe au greutate redusă.

7. Acestea au un design robust și compact.

8. Au eficiență volumetrică mare și eficiență generală.

9. Această pompă volumetrică poate controla fluidele care conțin gaze și vapori.

10. Au un nivel scăzut de vibrații și zgomot.

11. Acestea au o întreținere ușoară.

12. Ele asigură un flux liber pulsatoriu.

13. Acestea sunt cele mai bune pentru o gamă largă de aplicații.

Dezavantajele pompei cu palete

1. Este nevoie de o supapă de siguranță pentru a preveni oprirea bruscă a pompei.

2. Aceste tipuri de pompe nu sunt potrivite pentru fluide abrazive.

3. O pompă rotativă cu palete necesită o etanșare bună.

4. Aceste pompe au nevoie de un sistem de filtrare de calitate superioară, deoarece particulele străine pot cauza defectarea pompei.

5. Acestea au un design complex de carcasă și multe alte componente.

6. Aceste pompe nu sunt cele mai bune pentru aplicații cu vâscozitate ridicată sau presiune înaltă.

Aplicații ale pompelor cu palete

• Pompele cu palete sunt folosite la mașinile de prelucrare a băuturilor

• Aceste pompe sunt utilizate în aplicații pentru petrol și gaze.

• Pompele cu palete sunt, de asemenea, utilizate pentru aplicații cu presiuni medii, cum ar fi aparatele de dozare (espresso, cafea și băuturi răcoritoare).

• Acestea se folosesc în aerosoli și propulsori

• Aceste pompe sunt utilizate pe scară largă pentru aplicații de înaltă presiune, cum ar fi servodirecția, aparatele de aer condiționat și compresoarele.

• Aceste pompe sunt folosite pentru umplerea buteliilor de GPL.

• Se folosesc pentru servicii de aviație, cum ar fi transferul de combustibil și degivrarea

• Se folosesc pentru transferul în vrac de NH3 și GPL

Diferența dintre pompa centrifugă și pompa cu palete

Diferența dintre pompa centrifugă și pompa cu palete este prezentată mai jos: