- 48 -

3 PUMP

KIRJANDUST1. Eesti Entsüklopeedia 7. — Tallinn, Valgus, 1995. 704 lk.2. Tehnikaleksikon. — Tallinn, Valgus, 1981. 655 lk.3. Technical specification. FLYGT 5000. 6 p.

Vesi on elu allikas. Vee hankimise ja teisaldamise probleem on inimkonna ees seisnud läbi aegade.Pumba leiutajaks peetakse Aleksandria mehaanikut Ktesibiost (3. saj. e.m.a). Agricola teoses De remetallica (1556) kirjeldatakse juba suuri, kaevandusest vett teisaldavaid kolbpumpi. 1689 võetikasutusele tsentrifugaalpump.

Elektriajami seisukohalt on pump enamasti pideva talitlusega seade. Pöörleva töörattaga pump onventilaatorkarakteristikuga s.t pumba koormusmoment kasvab võrdeliselt pöörlemissageduse ruuduga.

3.1 Pumbatüübid.

3.1.1 Pumpade liigitus

Pump on vedeliku, gaasi või auru rõhuenergiat suurendav ja neid teisaldav seade. Tööpõhimõtteltjagunevad pumbad nelja põhiliiki:

• labapumbad• mahtpumbad: mehaaniline energia kandub vedelikule selle ümberpaigutumisel pumba töökambri

mahu muutumise tõttu; mahtpumpade ühiseks tunnuseks on asjaolu, et imetav ja surutav vedelik onteineteisest mingi pumba osaga (näiteks klappidega) lahutatud

• jugapumbad: pumpamine toimub mingi teise vedeliku, auru või gaasi (ejekteeriva aine) joakineetilise energia arvel. Kasutatakse nii otseselt pumpamiseks kui ka ainete segamiseks.

• magnetohüdrodünaamilised pumbad: rõhk tekitatakse elektrit juhtivates vedelikes elektromagnet-välja abil.

3.1.2 Labapumbad

• Tsentrifugaalpump (centrifugal pump): spiraalkambris pöörleb labadega rootor. Labadevahelistruumi läbides suurendab tsentrifugaaljõud vedeliku rõhuenergiat (rõhu suurenemise kiirusevähenemise arvel tagab pumbakere laienev osa e. difuusor). Kõrge rõhu saamiseks valmistataksemitmeastmelisi pumpi. Tsentrifugaalpumba jõudlus on kuni 2 m³/s, tõstekõrgus (rõhk) kuni 4500 m,kasutegur 0,6 ... 0,9.

• Telgpump (aksiaalpump (axial flow pump), propellerpump (propeller pump)): vedelik teisaldub pikitööratta telge. Põhiosad on radiaalselt paiknevate labadega rootor, silindriline kere ja selle küljesvoolust sirgestavad labad. Vedelik liigub pumba telje sihis. Kui rootor pöörleb, tekib labadevastaspoolte vahel rõhuvahe ning suureneb vedeliku rõhuenergia. Rootori labade vahelt väljuvvedelik suundub voolust sirgestavatele labadele, selle tulemusena vooluse kiirus kahaneb ning osakineetilist energiat muundub rõhuenergiaks. Telgpump on tsentrifugaalpumbast lihtsama ehitusega,väiksem (sama jõudluse korral) ja veidi suurema kasuteguriga. Pumba jõudlus on kuni 50 m³/s,tõstekõrgus (rõhk) kuni 30 m, kasutegur 0,6 ... 0,9.

• Diagonaalpump (mixed flow pump) sarnaneb ehituse ja tööpõhimõtte poolest tsentrifugaal-pumbaga, kuid tema labad paiknevad diagonaalselt, rootori teljega nurgi.

• Keerispumba (peripheral pump) põhiosa on rõngaskambris pöörlev tasandiliste labadega rootor.Rootori pööreldes põhjustab labadevahelisi kanaleid täitvale vedelikule mõjuv tsentrifugaaljõudlabade ja rõngaskambri seina vahelises ruumis vedeliku keerisliikumise ning energia ülekandumiserootorilt vedelikule.

- 49 -

Joon. 3.1.1. Pumbatüüpe

a) tsentrifugaalpump: 1 labad, 2 spiraalkamber, 3 võll;

b) telgpump: 1 rootori labad, 2 kere, 3 voolust sirgestavad labad, 4 võll;

c) keerispump: 1) labad, 2 rõngaskamber, 3 võll;

d) kolbpump: 1 imiklapp, 2 silinder, 3 kolb, 4 suruklapp;

e) hammasrataspump: 1 kere, 2 hammasrattad, 3 võllid;

f) tiibpump: 1 kere, 2 imiklapid, 3 pöördkolb (tiib), 4 suruklapid, 5 käitushoob;

g) membraanpump: 1 kere, 2 membraan, 3 imiklapp, 4 suruklapp, 5 membraani käitusvarras;

h) (suru)õhktõstuk (pneumopump): 1 tõstetoru, 2 suruõhutoru, 3 segunemiskamber [1]

3.1.3 Mahtpumbad

• Kolbpump (piston pump): kui kolb liigub selles suunas, et töökambri maht suureneb, siis imiklappavaneb, surveklapp sulgub ja kamber täitub vedelikuga. Kolvi vastassuunas liikudes töökambri mahtväheneb, imiklapp sulgub, surveklapp avaneb ja vedelik voolab selle kaudu survetorustikku.Kolbpumba jõudlus on kuni 0,3 m³/s, rõhk kuni 10 000 m ja enamgi, kasutegur 0,8 ... 0,9.

• Plunžerpump (plunger pump) erineb kolbpumbast vaid kolvi ehituselt.

• Membraanpump (membrane pump, diaphragm pump) on tööpõhimõttelt sarnane kuid tavaliseltväga väikese jõudlusega. Kolvi asemel on membraan.

• Vibropump (reciprocating pump): 50 Hz sagedusega elektromagnet paneb mõnemillimeetrilisekäiguga liikuma ankru ja sellega ühendatud kummikolvi.

• Hammasrataspump (gear pump): vedelikku teisaldavaid kambreid moodustavad hammasrattad.

• Labapump ((sliding) vane pump): vedelikku teisaldavaid kambreid moodustavad plaadid (siibrid),mis ekstsentriliselt paiknevas rootoris asuvate juhtpindade vahelt tsentrifugaaljõu, vedru või vedelikusurve toimel suruvad end vastu pumba silindrilist sisepinda. Nii moodustuvate kambrite töömahtpumba pöörlemisel muutub.

• Tiibpump (wing pump) on tavaliselt lihtsaim Eestimaal kasutatav käsiajamiga kaevupump.

- 50 -

3.1.4 Jugapumbad

• Ejektorpump (imijugapump) (ejector, jet pump): düüsi läbimisel muundub ejekteeriva ainepotentsiaalne energia kineetiliseks, selle tagajärjel rõhk segunemiskambris langeb ja ejekteeriv ainehaarab ejekteeritava aine kaasa. Difuusoris väheneb segu kineetiline energia ja seetõttu rõhksuureneb.

• Injektorpump (surujugapump) (injector pump, injector) on selline, kus injekteeriv aine surubinjekteeritavat ainet.

Jugapumba ejekteerivaks aineks on tavaliselt vesi (veejugapump) või aur (aurujugapump). Kasutataksesoojuselektrijaamades, küttesüsteemides, külmutites jne.

Joon. 3.1.2. Ejektorpump [2]

3.1.5 Magnetohüdrodünaamilised (elektromagnetilised) pumbad

• Konduktsioonpump: töö põhineb liikumatu magnetvälja ja pumbatavat vedelikku läbiva voolukoostoimel; vedelikus tekkiv liikumapanev jõud on nii magnetvälja kui ka elektrivoolu suunaga risti.

• Induktsioonpump: liikuv magnetväli tekitatakse tavaliselt kolmefaasilise induktori abil; seeindutseerib pumbatavas vedelikus elektrivoolu; liikumapaneva jõu suund ühtib magnetväljaliikumissuunaga. Sellel pumbal puuduvad liikuvad osad, vedelikukanal on täiesti hermeetiline. Pumpon hästi reguleeritav ja töökindel. Puudusteks on suur mass ja väike kasutegur.

Joon. 3.1.3. Elektromagnetilise pumba põhimõtteskeem: a) konduktsioonpump, b) induktsioonpump(induktori ülemise poole mähise väljaulatuv osa on ära lõigatud) [2]

- 51 -

3.1.6 Ehitusnäide: sukeldatav tsentrifugaalpump

Joonisel 3.1.4 on kujutatud FLYGT 5000 seeria pumba lõige ja joonisel 3.1.5 ühendus torustikuga.

Joon. 3.1.4 FLYGT 5000 seeriapumba lõige:

1 klemmkarp2 kere ühise jahutussüsteemiga3 lühisrootoriga asünkroonmootor4 laagrid5 tihendid6 pumba ja mootori ühine võll7 tihendusrõngad8 termistorid

Joon. 3.1.5 Sukelpumba ühendustorustikuga