Vzduchové čerpadlo - Airlift pump
![]() | Tento článek má několik problémů. Prosím pomozte vylepši to nebo diskutovat o těchto problémech na internetu diskusní stránka. (Zjistěte, jak a kdy tyto zprávy ze šablony odebrat) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony)
|
1. přívod vzduchu
2. přívod kapaliny
3. port vstupu vzduchu
4. přívod vzduchu
5. vzduchový port
6. výstup vzduchu
7. příjem tekutin
8. stoupací trubka
9. vzduchová kapalná směs
10. výstup čerpadla
L: kapalina, obvykle odpadní voda
LL: hladina kapaliny
V: Plavidlo
G: Štěrk nebo pevné látky.
An přepravní čerpadlo je čerpadlo, které má nízké sání a mírné vypouštění kapaliny a unášených pevných látek. Čerpadlo vstřikuje stlačený vzduch na dno výtlačného potrubí, které je ponořeno do kapaliny. Stlačený vzduch se mísí s kapalinou, což způsobuje, že směs vzduch-voda je méně hustá než zbytek kapaliny kolem ní, a proto je vytlačována nahoru výtokovým potrubím okolní kapalinou s vyšší hustotou. Pevné látky mohou být unášeny proudem a pokud jsou dostatečně malé, aby se vešly do potrubí, budou se zbytkem toku vypouštěny v mělčí hloubce nebo nad povrchem. Čerpadla Airlift se v akvakultuře široce používají k čerpání, cirkulaci a provzdušňování vody v uzavřených recirkulačních systémech a rybnících. Mezi další aplikace patří bagrování, podvodní archeologie, záchranné práce a sběr vědecké vzorky.
Zásada
Jedinou potřebnou energii dodává stlačený vzduch.[Citace je zapotřebí ] Tento vzduch je obvykle stlačován a kompresor nebo a dmychadlo. Vzduch je vstřikován do spodní části potrubí, které dopravuje kapalinu. Podle vztlak vzduch, který má nižší hustota než kapalina rychle stoupá. Podle tlak kapaliny, kapalina je přijímána do stoupajícího proudu vzduchu a pohybuje se ve stejném směru jako vzduch. Výpočet objemového toku kapaliny je možný díky fyzice dvoufázový tok.
Použití
- Čerpadla Airlift se často používají při hlubokém znečištění studny kde písek rychle obrousit mechanické části. (Kompresor je na povrchu a ve studni nejsou potřeba žádné mechanické součásti). Avšak přepravní studny musí být mnohem hlubší než voda tabulka umožňující ponoření. Vzduch je zpravidla čerpán alespoň tak hluboko pod vodu, jaká má být voda zvedána. (Pokud je hladina podzemní vody 50 stop níže, vzduch by měl být čerpán do hloubky 10 stop). Někdy se také používá v části procesu na a čistička odpadních vod pokud je vyžadována malá hlava (obvykle kolem 1 stopy).
- Letecké výtahy se používají ke sběru vzorků fauny usazenina.[1] Letecké výtahy mohou převzorkovat zooplankton a meiofauna ale podvzorkovat zvířata, která vykazují úniková odpověď.[1]
- V kávovar princip cirkulace kávy se používá k cirkulaci kávy.
Vynálezce
První vzduchové čerpadlo je považováno za vynalezené německým inženýrem Carl Emanuel Löscher v roce 1797.
Výhody a nevýhody
Výhody
- Čerpadlo je velmi spolehlivé. Velmi jednoduchý princip je jasnou výhodou. Je vyžadován pouze vzduch s vyšším tlakem než kapalina.
- Kapalina není v kontaktu s žádnými mechanickými prvky. Proto nemůže být ani čerpadlo odřený (což je důležité pro pískovou vodu studny ), ani obsah v potrubí (což je důležité pro archeologický výzkum v moři).
- Působí jako provzdušňovač vody a může v některých konfiguracích zvedat stojatou spodní vodu na povrch (vodních nádrží).
- Protože neexistují žádné omezující části čerpadla, lze spolehlivě čerpat pevné látky až do 70% průměru potrubí.
Nevýhody
- Náklady: zatímco v některých konkrétních případech mohou být provozní náklady zajímavé, většinou je množství stlačeného vzduchu vysoké ve srovnání s požadovaným průtokem kapaliny.[2][3]
- Konvenční přepravní čerpadla mají průtok, který je velmi omezený. Čerpadlo je zapnuto nebo vypnuto. Je velmi obtížné dosáhnout širokého rozsahu proporcionálního řízení průtoku změnou objemu stlačeného vzduchu. To je dramatická nevýhoda v některých částech malé čistírny odpadních vod, jako je provzdušňovač.[4]
- sání je omezené.
- tento čerpací systém je vhodný, pouze pokud hlava je relativně nízká. Pokud chce člověk získat vysokou hlavu, musí zvolit konvenční čerpací systém.
- z tohoto principu se vzduch (kyslík) rozpouští v kapalině. V určitých případech to může být problematické, jako například v čistírně odpadních vod před anaerobní pánví.

Vylepšení designu
50. přívod vzduchu
52. vstup vzduchu
58. dodávka kapaliny
60,62. přívod vzduchu
64. horní konec vzduchové nádrže 86
66,82. vzduchové porty
70. horní přívod vzduchu kolena ve tvaru písmene U 74
76 výstup vzduchu
84. příjem tekutin
65. stoupací trubka
88. vytěsněná kapalina
90. výstup čerpadla
L: kapalina, obvykle odpadní voda
LL: hladina kapaliny
VVV: plavidlo
G: štěrk nebo pevné látky
Nedávná (2007) varianta zvaná „gejzírové čerpadlo“ může čerpat s větším nasáváním a menším množstvím vzduchu. Čerpá také proporcionálně k průtoku vzduchu, což umožňuje použití v procesech, které vyžadují různé regulované průtoky. Zajišťuje akumulaci vzduchu a jeho uvolňování ve velkých bublinách, které utěsňují zvedací trubku a zvyšují množství tekutin.[5]
Viz také
- Airlift (bagrovací zařízení) - Bagrovací zařízení využívající vstřikovaný vzduch k pohybu vody a unášeného nákladu do potrubí
- Plynový výtah - Zvyšování kapaliny zavedením bublin plynu do výstupní trubky
- Analýza potrubní sítě
- Pulser čerpadlo
- Vodní pedagog
Reference
- ^ A b Cahoon, LB; Lindquist, DG; Clavijo, IE; Tronzo, ČR (1992). "Vzorkování malých bezobratlých na rozhraní sediment-voda". In: Cahoon, LB. (ed.) Proceedings of the American Academy of Underwater Sciences Dvanáctý ročník vědeckého potápěčského sympozia „Diving for Science 1992“. Koná se 24. – 27. Září 1992 na University of North Carolina ve Wilmingtonu ve Wilmingtonu, NC. Americká akademie podmořských věd. Citováno 2013-04-05.
- ^ "Výpočet množství vzduchu" (PDF). Archivovány od originál (PDF) dne 2006-10-22. (1,86 MB)
- ^ Základní výpočet přepravit Archivováno 07.07.2011 na Wayback Machine
- ^ Nová technologie čerpadel může zlepšit malé průtoky, WVU NCSFC Clearinghouse Archivováno 2010-12-02 na Wayback Machine Zpřístupněno 21. 3. 2011
- ^ Číslo patentové přihlášky: 11/654,448 Archivováno 2014-10-20 na Wayback Machine, 17. ledna 2007, Vynálezce: Masao Kondo
Zdroje
- [mrtvý odkaz ]Výpočet přepravní kapacity Sanitaire (dokument PDF)
- Obnovený soubor airlift_basic_calculation.xls prostřednictvím Waybackmachine. Zrcadlově se vypočtou podaný vlastní bod tečka / základní přeprava.