ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 4 Η ΠΑΡΟΤΙΑΘ ΣΩΝ ΣΟΙΧΕΙΩΝ ΠΟΤ ΤΝΘΕΣΟΤΝ ΜΙΑ ΦΤΓΟΚΕΝΣΡΙΚΘ ΑΝΣΛΙΑ Θ ΕΝΝΟΙΑ ΣΟΤ ΜΑΝΟΜΕΣΡΙΚΟΤ, ΣΘ ΙΧΤΟ ΚΑΙ ΣΘ ΑΠΟΔΟΘ ΜΙΑ ΑΝΣΛΙΑ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 4 Η ΠΑΡΟΤΙΑΘ ΣΩΝ ΣΟΙΧΕΙΩΝ ΠΟΤ ΤΝΘΕΣΟΤΝ ΜΙΑ ΦΤΓΟΚΕΝΣΡΙΚΘ ΑΝΣΛΙΑ Θ ΕΝΝΟΙΑ ΣΟΤ ΜΑΝΟΜΕΣΡΙΚΟΤ, ΣΘ ΙΧΤΟ ΚΑΙ ΣΘ ΑΠΟΔΟΘ ΜΙΑ ΑΝΣΛΙΑ

Πίνακασ περιεχομένων ΕΙΣΑΓΩΓΗ... Ошибка! Закладка не определена. ΔΗΜΙΟΥΓΙΑ ΥΡΟΔΟΜΗΣ... 2 Αντλίεσ... 2 ΔΥΝΑΜΙΚΕΣ ΑΝΤΛΙΕΣ... 4 ΦΥΓΟΚΕΝΤΙΚΕΣ ΑΝΤΛΙΕΣ ΑΚΤΙΝΙΚΗΣ ΟΗΣ... 4 ΑΝΤΛΙΕΣ ΑΞΟΝΙΚΗΣ ΟΗΣ... 17 ΑΝΤΛΙΕΣ ΜΙΚΤΗΣ ΟΗΣ... 18 ΑΝΤΛΙΕΣ ΘΕΤΙΚΗΣ ΕΚΤΟΡΙΣΗΣ... 20 ΑΝΤΛΙΕΣ ΘΕΤΙΚΗΣ ΕΚΤΟΡΙΣΗΣ ΡΑΛΙΝΔΟΜΙΚΕΣ... 21 ΡΕΙΓΑΦΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ... 23 ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ ΚΑΙ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΕΣ ΕΦΑΜΟΓΕΣ... 37 Ρίνακασ ςυμβολιςμϊν... 40 1

ΔΗΜΙΟΤΡΓΙΑ ΤΠΟΔΟΜΗ Αντλίεσ Αντλίεσ είναι οι ρευςτοδυναμικζσ μθχανζσ οι οποίεσ προςδίδουν ενζργεια ανά μονάδα βάρουσ ςτο ρευςτό. Κατά αυτόν τον τρόπο επιτυγχάνεται θ μετακίνθςθ υγρϊν από ζνα δοχείο Α ςε ζνα δοχείο Β το οποίο βρίςκεται ψθλότερα ι ςε μεγαλφτερθ πίεςθ από το Α. Με άλλα λόγια, μια αντλία αναρροφά ζνα ρευςτό από ζνα χϊρο και το κατακλίβει με πίεςθ (λόγω τθσ αντίςταςθσ ροισ) ςε ζνα άλλο χϊρο. Για τθ λειτουργία οποιαςδιποτε αντλίασ χρθςιμοποιείται κάποια κινθτιρια μθχανι, αφοφ θ αντλία είναι μια εργομθχανι. Χαρακτθριςτικά ςτοιχεία μιασ αντλίασ τα οποία και προςδιορίηουν τισ ικανότθτζσ τθσ είναι θ παροχι τθσ, οι διάφοροι βακμοί απόδοςισ τθσ, θ ιςχφσ που απαιτείται για τθν κίνθςθ τθσ και, τζλοσ, τα διάφορα φψθ τθσ. Οι δυο βαςικοί τφποι αντλιϊν, οι οποίοι και κα αναλυκοφν ςτθν ςυνζχεια, είναι οι εξισ: Δυναμικζσ αντλίεσ (ι κινθτικοφ τφπου) Αντλίεσ κετικισ εκτόπιςθσ (ι ςτατικοφ τφπου). Στισ δυναμικζσ αντλίεσ προςδίδεται ςτο υγρό κινθτικι ενζργεια με φυγοκεντρικζσ δυνάμεισ, θλεκτρομαγνθτικζσ δυνάμεισ, μεταφορά ορμισ ι μθχανικι ϊκθςθ. Οι κφριεσ κατθγορίεσ δυναμικϊν αντλιϊν είναι οι εξισ: Φυγόκεντρεσ ι φυγοκεντρικζσ αντλίεσ Ακτινικισ ροισ Αξονικισ ροισ Μικτισ ροισ Περιφερικζσ ι ςτροβιλαντλίεσ ι αναγεννθτικζσ αντλίεσ Δυναμικζσ αντλίεσ ειδικοφ τφπου Εγχυτιρεσ (τηιφάρια) Διατάξεισ ανφψωςθσ με πεπιεςμζνο αζριο Ηλεκτρομαγνθτικζσ αντλίεσ Στισ Αντλίεσ κετικισ εκτόπιςθσ το υγρό εκτοπίηεται από ζνα χϊρο και προωκείται ςε ζναν άλλο είτε με ζνα μθχανικό μζςο (ζνα ζμβολο, ζνα παλλόμενο διάφραγμα, ι ζνα περιςτρεφόμενο μθχανιςμό) είτε με ζνα άλλο ρευςτό (π.χ. αζρασ). Οι κφριεσ κατθγορίεσ αντλιϊν κετικισ εκτόπιςθσ είναι οι εξισ: Παλινδρομικζσ Περιςτροφικζσ 2

Πιεςτικοφ καλάμου Η ανωτζρω βαςικι διάταξθ δίνεται επίςθσ ςτθν παρακάτω (Εικόνα 1). Εικόνα 1-Βαςικι κατάταξθ αντλιϊν Ραραπάνω ζχουμε τθ βαςικι κατάταξθ αντλιϊν κάποιοι τφποι αντλιϊν εκ των οποίων κα αναλυκοφν ςτθ ςυνζχεια. Σε ό,τι αφορά τθ χριςθ των αντλιϊν και το διακινοφμενο υγρό, κάποιεσ από τισ κατθγορίεσ ςτισ οποίεσ κατατάςςονται οι αντλίεσ είναι οι εξισ: Αντλίεσ νεροφ Αντλίεσ μιγμάτων Αντλίεσ λυμάτων Αντλίεσ ιλφοσ Αντλίεσ καυςαερίων Αντλίεσ ποτϊν και τροφίμων Αντλίεσ χθμικϊν διεργαςιϊν 3

Η επιλογι τθσ κατάλλθλθσ για κάκε χριςθ αντλίασ ζχει ςχζςθ τόςο με το είδοσ και τον μθχανιςμό λειτουργίασ τθσ (ϊςτε να είναι κατάλλθλθ για τθν εφαρμογι για τθν οποία προορίηεται και να μθν επιφζρει βλάβεσ ςτο διακινοφμενο υγρό) όςο και με τα υλικά τθσ καταςκευισ τθσ. ΔΤΝΑΜΙΚΕ ΑΝΣΛΙΕ ΥΤΓΟΚΕΝΣΡΙΚΕ ΑΝΣΛΙΕ ΑΚΣΙΝΙΚΗ ΡΟΗ Στθ χθμικι βιομθχανία θ χριςθ των φυγοκεντρικϊν αντλιϊν ακτινικισ ροισ είναι θ πιο διαδεδομζνθ αφοφ οι αντλίεσ αυτζσ είναι ικανζσ να διακινιςουν τον μεγαλφτερο όγκο υγροφ από όλεσ τισ υπόλοιπεσ αντλίεσ. Οι άλλοι δφο τφποι φυγοκεντρικϊν αντλιϊν (αξονικισ και μικτισ ροισ) χρθςιμοποιοφνται ςπανιότερα και, ζτςι, οι φυγοκεντρικζσ αντλίεσ ακτινικισ ροισ ςυχνά ονομάηονται απλά φυγοκεντρικζσ αντλίεσ. Στθν παρακάτω εικόνα (Εικόνα 2) φαίνεται θ αρχι λειτουργίασ μιασ φυγοκεντρικισ αντλίασ ακτινικισ ροισ. Τα κφρια μζρθ από τα οποία αποτελείται θ αντλία αυτι είναι το κζλυφοσ, το οποίο παραμζνει ςτακερό και, θ πτερωτι (ι φτερωτι) θ οποία περιςτρζφεται μζςα ςτο κζλυφοσ. Στο κζλυφοσ υπάρχει επίςθσ θ είςοδοσ (αναρρόφθςθ αξονικά) και θ ζξοδοσ (κατάκλιψθ υπό γωνία 90 ) του υγροφ. Η είςοδοσ βρίςκεται ςτο κζντρο του κελφφουσ και θ ζξοδοσ ςτθν περιφζρεια του κελφφουσ. Εικόνα 2-Αρχι λειτουργίασ φυγοκεντρικισ αντλίασ ακτινικισ ροισ 4

ΑΡΧΘ ΛΕΙΣΟΤΡΓΙΑ ΣΩΝ ΦΤΓΟΚΕΝΣΡΙΚΩΝ ΑΝΣΛΙΩΝ ΑΚΣΙΝΙΚΘ ΡΟΘ Η φυγοκεντρικι αντλία λειτουργεί ωσ εξισ: Κατά τθν εκκίνθςθ τθσ ςυςκευισ θ αντλία είναι γεμάτθ με το αντλοφμενο νερό. Η πτερωτι περιςτρζφεται με τθ βοικεια ενόσ θλεκτρικοφ κινθτιρα κατά τθ φορά που δείχνουν τα βζλθ. Η πτερωτι φζρει κατάλλθλα διαμορφωμζνα πτερφγια και όπωσ περιςτρζφεται με μεγάλθ ταχφτθτα ωκεί το υγρό, λόγω τθσ φυγόκεντρθσ δυνάμεωσ, προσ τθν περιφζρεια. Αυτό δθμιουργεί υποπίεςθ ςτο κζντρο τθσ πτερωτισ και προκαλεί αναρρόφθςθ υγροφ από τον ςωλινα ειςόδου προσ το κζντρο τθσ πτερωτισ. Το υγρό, λοιπόν, που ωκεί θ πτερωτι προσ τθν περιφζρεια οδθγείται προσ τθν ζξοδο τθσ αντλίασ μζςω μιασ ςταδιακϊσ ευρυνόμενθσ διόδου που ςχθματίηει εςωτερικά το κζλυφοσ (Εικόνα 3). Λόγω τθσ ευρυνόμενθσ διατομισ τθσ διόδου αυτισ, θ ταχφτθτα του υγροφ ελαττϊνεται ςταδιακϊσ όςο το υγρό ςε ενζργεια πίεςθσ (P). Σφμφωνα, λοιπόν, με τθν εξίςωςθ τθσ ενζργειασ ζχουμε: Εικόνα 3-Φυγοκεντρικι αντλία ακτινικισ ροισ 5

Εικόνα 4-Μθχανολογικό ςχζδιο φυγοκεντρικισ αντλίασ ακτινικισ ροισ 6

ΣΑΞΙΝΟΜΘΘ ΦΤΓΟΚΕΝΣΡΙΚΩΝ ΑΝΣΛΙΩΝ ΑΚΣΙΝΙΚΘ ΡΟΘ 7

ΜΕ ΒΑΘ ΣΟΝ ΧΕΔΙΑΜΟ ΚΕΛΤΦΟΤ Σο κενό μεταξφ πτερωτισ και κελφφουσ διευρφνεται όςο το ρευςτό πλθςιάηει προσ τθν ζξοδο. Εικόνα 5-Φυγοκεντρικι αντλία ακτινικισ ροισ με ςπειροειδζσ κζλυφοσ Εικόνα 6-Φυγοκεντρικι αντλία ακτινικισ ροισ με κζλυφοσ που φζρει πτερφγια διάχυςθσ 8

ΜΕ ΒΑΘ ΣΟΝ ΣΤΠΟ ΣΘ ΠΣΕΡΩΣΘ Εικόνα 7-Σφποι πτερωτϊν φυγοκεντρικϊν αντλιϊν ακτινικισ ροισ Η πτερωτι είναι θ καρδιά τθσ αντλίασ. Ππωσ φαίνεται ςτο παρακάτω ςχιμα (Εικόνα 7) θ πτερωτι αποτελείται από τθν πλιμνθ, δθλαδι το κυκλικό τμιμα ςτο κζντρο με το οποίο θ πτερωτι ςφθνϊνεται ςτον άξονα που τθν περιςτρζφει και από ζναν αρικμό καμπυλωτϊν πτερυγίων, μορφοποιθμζνων ζτςι ϊςτε με τθν περιςτροφι να δθμιουργείται μια ομαλι ροι υγροφ από το κζντρο προσ τθν περιφζρεια. Αξιοςθμείωτο το γεγονόσ ότι είναι άκρωσ αναγκαία θ κατάλλθλθ γεωμετρία και ςχεδίαςθ των πτερωτϊν ςτισ φυγοκεντρικζσ αντλίεσ ζτςι ϊςτε να επιτευχκεί αποδεκτι υδροδυναμικι απόδοςθ κατά τθ λειτουργία τθσ αντλίασ, ανάλογα με τθ περιοχι παροχϊν και πιζςεων για τθν οποία προορίηεται, γεγονόσ που αποτελεί τθν ζννοια τθσ απόδοςθσ μιασ αντλίασ. Πτερωτι ανοικτοφ τφπου Εικόνα 8-Πτερωτι ανοικτοφ τφπου φυγοκεντρικισ αντλίασ Τα πτερφγια εκτείνονται ακτινωτά από τθν πλιμνθ προσ τα ζξω. Οι ανοικτζσ πτερωτζσ χρθςιμοποιοφνται για τθν άντλθςθ υγρϊν τα οποία περιζχουν αιωροφμενα ςτερεά. Για τισ περιπτϊςεισ που το αντλοφμενο υγρό περιζχει μεγαλφτερα τεμάχια ςτερεϊν (π.χ. μικρά χαλίκια) θ ανοικτι πτερωτι δφναται να καταςκευαςτεί από εφκαμπτο πολυμερζσ υλικό, ϊςτε να αποφευχκεί θ αςτοχία. 9

Πτερωτι θμίκλειςτου τφπου Εικόνα 9-Πτερωτι θμίκλειςτου τφπου φυγοκεντρικισ αντλίασ Στθν πτερωτι αυτι θ πλιμνθ εκτείνεται από τθ μια πλευρά των πτερυγίων μζχρι τθν άκρθ των πτερυγίων. Απαιτείται μεγάλθ ακρίβεια καταςκευισ ϊςτε το διάκενο μεταξφ των πτερυγίων και τθσ εςωτερικισ επιφάνειασ του κελφφουσ να είναι όςο το δυνατό μικρότερο ϊςτε να ελαττϊνονται οι διαφυγζσ του υγροφ και να αυξάνεται ο βακμόσ απόδοςθσ τθσ αντλίασ. Πτερωτι κλειςτοφ τφπου Εικόνα 10- Πτερωτζσ κλειςτοφ τφπου φυγοκεντρικισ αντλίασ Στισ κλειςτζσ πτερωτζσ τα πτερφγια περιβάλλονται και από τισ δυο πλευρζσ με πλιρεισ δίςκουσ. Οι αντλίεσ με πτερωτζσ κλειςτοφ τφπου ζχουν υψθλό βακμό απόδοςθσ, αναπτφςςουν υψθλι πίεςθ και ζχουν μικρότερθ τάςθ για ςπθλαίωςθ. Ζχουν όμωσ το μειονζκτθμα να ςυγκρατοφν πάνω ςτα πτερφγια, ανάμεςα ςτουσ δυο δίςκουσ, ςτερεά ι αποκζςεισ και για το λόγο αυτό χρθςιμοποιοφνται για άντλθςθ κακαρϊν υγρϊν. 10

Εικόνα 11-Πτερωτι κλειςτοφ τφπου φυγοκεντρικισ αντλίασ ΜΕ ΒΑΘ ΣΟΝ ΑΡΙΘΜΟ ΣΩΝ ΕΙΟΔΩΝ Οι φυγοκεντρικζσ αντλίεσ ακτινικισ ροισ είναι δυνατό να τροφοδοτοφνται από μια ι δυο ειςόδουσ ςυγχρόνωσ. Ζτςι διακρίνονται οι αντλίεσ: - Απλισ αναρρόφθςθσ Στισ αντλίεσ αυτζσ το ρευςτό ειςζρχεται μόνο από τθ μια πλευρά τθσ πτερωτισ γεγονόσ το οποίο προκαλεί αξονικζσ ωκιςεισ λόγω τθσ μονόπλευρθσ πίεςθσ ςτθ μια πλευρά τθσ πτερωτισ. Κατά αυτόν τον τρόπο επιταχφνεται θ διαδικαςία φκοράσ των εδράνων που υποςτθρίηουν τον άξονα τθσ πτερωτισ. - Διπλισ αναρρόφθςθσ Στισ αντλίεσ του τφπου αυτοφ θ πτερωτι τροφοδοτείται από ομοιόμορφεσ ειςόδουσ και από τισ δυο πλευρζσ τθσ, γεγονόσ που εξαλείφει ςε μεγάλο βακμό τισ αξονικζσ ωκιςεισ και ωσ εκ τοφτου οι αντλίεσ διπλισ αναρρόφθςθσ δφναται να χρθςιμοποιθκοφν ςε περιοχζσ με υψθλι διαφορά πίεςθσ. Επιπλζον, λόγω του ότι το υγρό τροφοδοτείται από δυο ειςόδουσ ςυγχρόνωσ, οι αντλίεσ του τφπου αυτοφ, για τθν ίδια παροχι, ζχουν μικρότερεσ ταχφτθτεσ ρευςτοφ ςτθν είςοδο τθσ πτερωτισ ςυγκριτικά με τισ αντλίεσ απλισ αναρρόφθςθσ και, κατά ςυνζπεια, απαιτοφν μικρότερο (κετικό) μανομετρικό φψοσ αναρρόφθςθσ. ΜΕ ΒΑΘ ΣΟΝ ΑΡΙΘΜΟ ΣΩΝ ΠΣΕΡΩΣΩΝ Με ςκοπό να επιτευχκεί υψθλι διαφορικι πίεςθ μεταξφ αναρρόφθςθσ και κατάκλιψθσ, οι φυγοκεντρικζσ αντλίεσ μποροφν να καταςκευαςτοφν με περιςςότερεσ από μια πτερωτζσ πάνω ςτον ίδιο άξονα. Οι πτερωτζσ είναι τοποκετθμζνεσ με τζτοιο τρόπο ζτςι ϊςτε να λειτουργοφν εν ςειρά, δθλαδι θ κατάκλιψθ τθσ μιασ είναι θ αναρρόφθςθ τθσ επόμενθσ. Πολυβάκμιεσ ονομάηονται οι αντλίεσ με περιςςότερεσ από μια πτερωτζσ εν ςειρά και είναι κατάλλθλεσ ςε ςυςτιματα με μεγάλεσ διαφορικζσ πιζςεισ. 11

12

ΜΕ ΒΑΘ ΣΟΝ ΣΡΟΠΟ ΠΟΤ ΑΝΟΙΓΕΙ ΣΟ ΚΕΛΤΦΟ Εικόνα 12-Φυγόκεντρθ αντλία οριηόντιου διαχωριςμοφ Το κζλυφοσ των φυγοκεντρικϊν αντλιϊν αποτελείται από δυο (2) τμιματα, ϊςτε να ικανοποιείται θ δυνατότθτα εφκολθσ πρόςβαςθσ ςτθν αντλία για τθν τοποκζτθςθ ι τθν απομάκρυνςθ τθσ πτερωτισ (Εικόνα 12) κακϊσ και για λόγουσ επικεϊρθςθσ, κακαριςμοφ και ςυντιρθςθσ τθσ ςυςκευισ. ΜΕ ΒΑΘ ΣΟΝ ΣΡΟΠΟ ΤΝΔΕΘ ΣΘ ΑΝΣΛΙΑ ΜΕ ΣΟΝ ΚΙΝΘΣΘΡΑ Αντλίεσ ςε πλαίςιο Εικόνα 13-Φυγοκεντρικι αντλία εγκατεςτθμζνθ ςε πλαίςιο Η αντλία και ο κινθτιρασ είναι εγκατεςτθμζνα ςε ευκεία γραμμι πάνω ςε μια βάςθ και οι άξονζσ τουσ ςυνδζονται με ζναν ειδικό ςφνδεςμο, όπωσ φαίνεται ςτο παραπάνω ςχιμα (Εικόνα 13). 13

Το κυριότερο πλεονζκτθμα ςτθν περίπτωςθ αυτι είναι θ δυνατότθτα αποςφνδεςθσ και απομάκρυνςθσ του κινθτιρα (π.χ. για επιςκευι), χωρίσ να απαιτείται θ αποςφνδεςθ των ςωλθνϊςεων ι θ μετακίνθςθ τθσ αντλίασ. Απαιτείται πολφ καλι ευκυγράμμιςθ των αξόνων αντλίασ και κινθτιρα, αλλιϊσ κατά τθ λειτουργία τθσ ςυςκευισ δθμιουργοφνται δονιςεισ ικανζσ να καταςτρζψουν τθν αντλία ι και τον κινθτιρα. Η μετάδοςθ τθσ κίνθςθσ από τον κινθτιρα προσ τθν αντλία μπορεί να γίνει είτε απευκείασ, μζςω απλοφ ςυνδζςμου (Εικόνα 13) είτε μζςω ενόσ κιβωτίου με γρανάηια με τθ βοικεια των οποίων αλλάηει θ ταχφτθτα περιςτροφισ. Αντλίεσ με ενςωματωμζνο κινθτιρα( μικρζσ ςυνικωσ αντλίεσ και κυκλοφορθτζσ) Εικόνα 14-Φυγοκεντρικι αντλία Η πτερωτι τθσ αντλίασ είναι ςυνδεδεμζνθ απευκείασ πάνω ςτον άξονα του κινθτιρα. Οι αντλίεσ τζτοιου τφπου δεν ζχουν προβλιματα ευκυγράμμιςθσ αξόνων όπωσ αναφζρκθκε παραπάνω, εντοφτοισ δεν μποροφν να χρθςιμοποιθκοφν για τθν άντλθςθ υγρϊν υψθλισ κερμοκραςίασ λόγω τθσ μεταφοράσ κερμότθτασ με αγωγι μζςω του άξονα ςτον κινθτιρα. 14

Αντλίεσ με μαγνθτικι μετάδοςθ κίνθςθσ Εικόνα 15-Φυγοκεντρικι αντλία με μαγνθτικι μετάδοςθ κίνθςθσ Ο άξονασ που περιςτρζφει τθν πτερωτι τθσ αντλίασ πρζπει να εξζρχεται από το κζλυφοσ τθσ αντλίασ για να ςυνδζεται με τον κινθτιρα από όπου και παραλαμβάνει κίνθςθ. Στο ςθμείο όπου ο άξονασ περνάει από το ςτακερό κζλυφοσ απαιτείται ειδικι διάταξθ ςτεγανότθτασ (ςτυπιοκλίπτθσ), ϊςτε το υγρό που βρίςκεται εςωτερικά του κελφφουσ να μθ διαρρζει προσ τα ζξω. Σε κάποιεσ περιπτϊςεισ διαρροισ ςυναντάται άντλθςθ τοξικϊν ι πολφ εφφλεκτων υγρϊν τα οποία αυτοαναφλζγονται ςτον ατμοςφαιρικό αζρα, γεγονόσ ιδιαίτερα επικίνδυνο για τθν αςφάλεια του χϊρου. Στισ περιπτϊςεισ αυτζσ, λοιπόν, θ ςφηευξθ τθσ πτερωτισ με τον κινθτιρα γίνεται όχι με μθχανικό, αλλά με μαγνθτικό τρόπο. Δθλαδι ζξω από το κζλυφοσ τθσ αντλίασ και, χωρίσ να ζρχεται κακόλου ςε επαφι με τθν αντλία, περιςτρζφεται ζνασ μαγνιτθσ ο οποίοσ παραςφρει ςε περιςτροφικι κίνθςθ τθν πτερωτι, θ οποία δφναται να φζρει επίςθσ μαγνιτεσ. Στισ διατάξεισ αυτζσ το κζλυφοσ τθσ αντλίασ δεν επιτρζπει τθν παραμικρι πικανότθτα διαρροισ του αντλοφμενου υγροφ. Μετάδοςθ κίνθςθσ με ιμάντα Οι αντλίεσ αυτοφ του τφπου δεν χρθςιμοποιοφνται πλζον ςτθ βιομθχανία. ΜΕ ΒΑΘ ΣΘ ΔΤΝΑΣΟΣΘΣΑ ΑΤΣΟΜΑΣΘ ΑΝΑΡΡΟΦΘΘ Κατά τθν ζναρξθ τθσ φυγοκεντρικισ αντλίασ ακτινικισ ροισ είναι απαραίτθτο θ αντλία να είναι γεμάτθ με υγρό, ϊςτε με τθν περιςτροφι τθσ πτερωτισ να δθμιουργθκεί, λόγω των φυγόκεντρων δυνάμεων, ροι του υγροφ προσ τθν περιφζρεια, δθμιουργϊντασ ζτςι υποπίεςθ ςτο κζντρο τθσ πτερωτισ, και αναρρόφθςθ υγροφ από τον ςωλινα ειςόδου ϊςτε να αρχίςει θ άντλθςθ. 15

Αξιοςθμείωτο το γεγονόσ ότι αν κατά τθ λειτουργία τθσ ςυςκευισ ειςζλκει από τθν αναρρόφθςθ αζρασ (ι δθμιουργθκοφν ατμοί λόγω εξάτμιςθσ του αντλοφμενου υγροφ) κα δθμιουργθκεί αυτόματα διακοπι τθσ άντλθςθσ του ρευςτοφ ςτθ ςυςκευι. Στισ φυγοκεντρικζσ αντλίεσ θ ςωςτι εγκατάςταςθ απαιτεί τθν τοποκζτθςθ ςτον ςωλινα αναρρόφθςθσ βαλβίδασ αντεπιςτροφισ (check valve). Η βαλβίδα αντεπιςτροφισ θ οποία τοποκετείται ςτο ελεφκερο άκρο του κατακόρυφου ςωλινα αναρρόφθςθσ ονομάηεται ποδοβαλβίδα (foot valve). Οι βαλβίδεσ αυτζσ εμποδίηουν τθν ελεφκερθ εκροι του υγροφ και το άδειαςμα του καλάμου όταν θ αντλία δεν είναι ςε λειτουργία. Κατά τον τρόπο αυτό θ αντλία παραμζνει γεμάτθ με υγρό και θ άντλθςθ ξεκινά όταν θ αντλία τεκεί και πάλι ςε λειτουργία. Με βάςθ τθ δυνατότθτα αυτόματθσ αναρρόφθςθσ, δθλαδι αυτόματου ξεκινιματοσ τθσ αντλίασ χωρίσ τθν ανάγκθ πλιρωςθσ τθσ αντλίασ με τθν προςκικθ υγροφ οι αντλίεσ διακρίνονται ςε αυτόματθσ αναρρόφθςθσ ι αυτοαναρρόφθςθσ και μθ αυτόματθσ αναρρόφθςθσ. 16

Αντλίεσ μθ αυτόματθσ αναρρόφθςθσ Πταν θ φυγοκεντρικι αντλία δεν ζχει εκ καταςκευισ τθ δυνατότθτα αυτόματθσ αναρρόφθςθσ, για να αρχίςει θ άντλθςθ, κα πρζπει ο κάλαμοσ τθσ αντλίασ να πλθρωκεί με υγρό. Η πλιρωςθ υγροφ δφναται να πραγματοποιθκεί με διάφορουσ τρόπουσ οι ςυνθκζςτεροι των οποίων είναι οι εξισ: Τοποκζτθςθ τθσ αντλίασ χαμθλότερα από τθ ςτάκμθ του υγροφ ςτθ δεξαμενι αναρρόφθςθσ. Με τον τρόπο αυτό (και εφόςον βζβαια υπάρχει θ δυνατότθτα τζτοιασ διάταξθσ) θ αντλία διατθρείται πάντα γεμάτθ με το αντλοφμενο ρευςτό και δεν παρουςιάηει προβλιματα κατά τθν ζναρξθ τθσ λειτουργίασ τθσ. Ρλιρωςθ τθσ αντλίασ και του ςωλινα αναρρόφθςθσ με το αντλοφμενο υγρό από εξωτερικι πθγι (π.χ. με ζνα χωνί ι με ςωλινα που μεταφζρει υγρό προσ τον ςωλινα αναρρόφθςθσ από κάποιο δίκτυο). Δθμιουργία κενοφ ςτθν αντλία (π.χ. με τθ χριςθ μιασ εξωτερικισ αντλίασ κενοφ ϊςτε να υπάρξει αναρρόφθςθ του υγροφ και κατ επζκταςθ γζμιςμα του ςωλινα αναρρόφθςθσ και τθσ αντλίασ με υγρό). ΑΝΣΛΙΕ ΑΞΟΝΙΚΗ ΡΟΗ Στισ αντλίεσ αυτζσ θ πτερωτι είναι όπωσ θ προπζλα του πλοίου ι θ ζλικα του ανεμιςτιρα και θ προϊκθςθ του υγροφ γίνεται με τθν περιςτροφι, ακριβϊσ όπωσ ςτον ανεμιςτιρα, δθλαδι κατά τθ διεφκυνςθ του άξονα τθσ πτερωτισ (αξονικι ροι). Λόγω τθσ ομοιότθτασ τθσ πτερωτισ αυτοφ του τφπου με ζλικα οι αντλίεσ αυτζσ ονομάηονται και ελικοφόρεσ. Τα πτερφγια τθσ πτερωτισ δφναται να είναι ςτακερά είτε με δυνατότθτα μεταβολισ τθσ κλίςθσ τουσ. Οι αντλίεσ με πτερφγια μεταβαλλόμενθσ κλίςθσ είναι δυο ειδϊν: Αντλίεσ εκείνεσ ςτισ οποίεσ για τθ μεταβολι τθσ κλίςθσ των πτερυγίων απαιτείται αποςυναρμολόγθςθ τθσ πτερωτισ από τθν αντλία Εκείνεσ οι αντλίεσ ςτισ οποίεσ θ μεταβολι τθσ κλίςθσ των πτερυγίων είναι δυνατι ενϊ θ αντλία βρίςκεται ςε λειτουργία. 17

Οι αντλίεσ με μεταβαλλόμενθ κλίςθ πτερυγίων ζχουν το πλεονζκτθμα ότι με αλλαγι τθσ κλίςθσ των πτερυγίων δφναται να αναςτραφεί θ φορά τθσ ροισ χωρίσ να υπάρξει κάποια αλλαγι ςτθν εγκατάςταςθ τθσ αντλίασ. Εικόνα 16-Φυγοκεντρικι αντλία αξονικισ ροισ Οι αντλίεσ αξονικισ ροισ δφναται να ζχουν υψθλι παροχι υγροφ (μεγφτερθ από 450 ), αλλά αναπτφςςουν ςχετικά μικρι διαφορικι πίεςθ (τθσ τάξθσ των 15m ςτιλθσ υγροφ). Χρθςιμοποιοφνται ςυνικωσ για ανακυκλοφορία νεροφ ψφξεωσ ςε ςτακμοφσ θλεκτροπαραγωγισ, για ταχεία εκκζνωςθ μεγάλων χϊρων, ςτθν άρδευςθ κ.α. ΑΝΣΛΙΕ ΜΙΚΣΗ ΡΟΗ Η λειτουργία των αντλιϊν αυτϊν βρίςκεται ενδιάμεςα ςτον τρόπο λειτουργίασ μεταξφ των φυγοκεντρικϊν αντλιϊν και των αντλιϊν αξονικισ ροισ. Δθλαδι θ αφξθςθ τθσ πίεςθσ του υγροφ δθμιουργείται κατά ζνα μζροσ από φυγοκεντρικζσ δυνάμεισ (όπωσ ςτισ φυγοκεντρικζσ αντλίεσ) και κατά ζνα άλλο μζροσ από τθν ϊκθςθ των πτερυγίων (αξονικζσ δυνάμεισ), όπωσ ςτισ αντλίεσ αξονικισ ροισ. Το ρευςτό από τισ αντλίεσ του τφπου αυτοφ ειςζρχεται αξονικά και εξζρχεται υπό γωνία θ τιμι τθσ οποίασ εξαρτάται κάκε φορά από τθν καταςκευι και τισ ςυνκικεσ λειτουργίασ τθσ ςυςκευισ. Τζτοιεσ αντλίεσ καταςκευάηονται για παροχζσ από 20 άνω και διαφορικζσ πιζςεισ περίπου 30m ςτιλθσ υγροφ. 18

Οι αντλίεσ μικτισ ροισ είναι ςυνικωσ κατακόρυφεσ, πολυβάκμιεσ και εγκατεςτθμζνεσ ςτο κάτω άκρο ςτιλθσ που χρθςιμεφει και ωσ ςωλινασ κατάκλιψθσ τθσ αντλίασ. Τζτοιου τφπου αντλίεσ χρθςιμοποιοφνται ευρζωσ ςε πθγάδια, ωσ υποβρφχιεσ. Μια βυκιηόμενθ κατακόρυφθ αντλία με δυο βακμίδεσ απεικονίηεται ςτο παρακάτω ςχιμα () Εικόνα 17-Αντλία μικτισ ροισ με δυο βακμίδεσ 19

ΑΝΤΛΙΕΣ ΘΕΤΙΚΗΣ ΕΚΤΟΡΙΣΗΣ Οι αντλίεσ αυτζσ παραλαμβάνουν το υγρό από το ςωλινα αναρρόφθςθσ και το εκτοπίηουν ςτον ςωλινα κατάκλιψθσ με τθ βοικεια κάποιου κινοφμενου ςτερεοφ ςϊματοσ το οποίο κινείται μζςα ςε ειδικό περίβλθμα. Το υγρό εξαναγκάηεται να μετατοπιςτεί ανεξάρτθτα από τθν υδραυλικι αντίςταςθ των ςωλινων μεταφοράσ. Για το λόγο αυτό, ςε εγκαταςτάςεισ που χρθςιμοποιείται αντλία κετικισ εκτόπιςθσ, δεν δίνεται θ δυνατότθτα μείωςθσ τθσ παροχισ με ςτραγγαλιςμό αφοφ θ παροχι παρουςιάηει διακυμάνςεισ λόγω τθσ περιοδικισ κίνθςθσ του εμβόλου (παλινδρομικζσ αντλίεσ κετικισ εκτόπιςθσ). 20

ΑΝΣΛΙΕ ΘΕΣΙΚΗ ΕΚΣΟΠΙΗ ΠΑΛΙΝΔΡΟΜΙΚΕ ΑΝΣΛΙΕ ΘΕΣΙΚΗ ΕΚΣΟΠΙΗ ΠΕΡΙΣΡΟΥΙΚΕ 21

ΕΠΙΛΟΓΘ ΣΤΠΟΤ ΑΝΣΛΙΑ Εικόνα 18-Περιςτροφικι αντλία κετικισ εκτόπιςθσ Η επιλογι τφπου αντλίασ γίνεται ανάλογα με: τθ δυνατότθτα αυτόματθσ αναρρόφθςθσ τθ κερμοκραςία του υγροφ το είδοσ του υγροφ το είδοσ τθσ κίνθςθσ τθ κζςθ λειτουργίασ και το βάκοσ άντλθςθσ 22

Κφριο ςτόχο τθσ παροφςασ εργαςτθριακισ άςκθςθσ αποτελεί θ ανάλυςθ των εξαρτθμάτων από τα οποία αποτελείται θ αντλία κακϊσ και τθ χρθςιμότθτα του κακενόσ εξαρτιματοσ ςτο ςφςτθμα αυτό. ΠΕΡΙΓΡΑΦΘ ΤΚΕΤΘ Εικόνα 19-Θ υπό μελζτθ ςυςκευι Η ςυςκευι θ οποία μελετάται ςτθν παροφςα εργαςτθριακι άςκθςθ είναι δυναμικι αντλία φυγοκεντρικοφ τφπου ακτινικισ ροισ και αποτελείται, όπωσ φαίνεται ςτο παρακάτω ςχιμα (Εικόνα 20) από τρία (3) κφρια μζρθ: 1. ΚΕΛΤΦΟ 2. ΠΣΕΡΩΣΘ 3. ΑΞΟΝΑ 23

ΑΞΟΝΑ ΚΕΛΤΦΟ ΠΣΕΡΩΣΘ Εικόνα 20-Σρία (3) κφρια μζρθ από τα οποία αποτελείται θ υπό μελζτθ αντλία ΚΕΛΤΦΟ Η υπό μελζτθ φυγοκεντρικι αντλία αποτελείται από ςπειροειδζσ κζλυφοσ τραπεηοειδοφσ διατομισ του οποίου θ καταςκευι είναι τζτοια ϊςτε να υπάρχει ελαχιςτοποίθςθ των απωλειϊν λόγω τριβισ. 24

ΕΞΟΔΟ ΕΙΟΔΟ Στθν αντλία αυτι, θ είςοδοσ του ρευςτοφ γίνεται από το κζντρο τθσ πτερωτισ και θ ζξοδοσ από το πάνω μζροσ τθσ αντλίασ. Η αντλία είναι μονοβάκμια, δθλαδι διακζτει μία μόνο πτερωτι και το ρευςτό πραγματοποιεί μζςα ςτο κζλυφοσ τθν πορεία που παρουςιάηεται ςτο ςχιμα (Εικόνα 23). Η επιτάχυνςθ, λοιπόν, του ρευςτοφ επιτυγχάνεται κατά τθν κίνθςι του ςτθν εςωτερικι επιφάνεια του μονοφ κελφφουσ. Η τιμι των διαμζτρων τθσ οπισ ειςόδου και τθσ οπισ εξόδου ζχουν πολφ μικρι διαφορά μεταξφ τουσ, γεγονόσ με το οποίο επιτυγχάνεται θ ελάχιςτθ δυνατι διαφορά ςτθν τιμι τθσ ταχφτθτασ του ρευςτοφ ςτθν είςοδο και ςτθν ζξοδο τθσ αντλίασ. Ππωσ φαίνεται ςτο παρακάτω ςχιμα (Εικόνα 21) θ πρόοψθ του κελφφουσ περιλαμβάνει ζνα βζλοσ το οποίο επιδεικνφει τθ φορά περιςτροφισ που κα πρζπει να ζχει θ πτερωτι κατά τθ λειτουργία τθσ ςυςκευισ. Οποιαδιποτε άλλθ φορά περιςτροφισ κα προκαλοφςε ςθμαντικισ ςθμαςίασ προβλιματα ςτθ ςυςκευι. 25

Εικόνα 21-Πρόοψθ κελφφουσ Εικόνα 22-Πίςω όψθ κελφφουσ Πταν θ πτερωτι εφαρμόηει ςτον άξονα και ςτθ ςυνζχεια ςτο πίςω μζροσ του κελφφουσ (όπωσ κα αναλυκεί ςτθ ςυνζχεια) ζχουμε μια εικόνα ωσ εξισ: Α ΚΕΛΤΦΟ ΚΙΝΘΣΘΡΙΟ ΑΞΟΝΑ ΠΣΕΡΩΣΘ Β Εικόνα 23-Πίςω όψθ κελφφουσ 26

Ππωσ φαίνεται ςτθν παραπάνω εικόνα (Εικόνα 23) ςτο επάνω μζροσ τθσ αντλίασ (ςθμείο Α) τα πτερφγια τθσ πτερωτισ είναι πολφ κοντά ςτο κζλυφοσ τθσ αντλίασ, ενϊ ςτο κάτω μζροσ τθσ αντλίασ (ςθμείο Β) το διάκενο μεταξφ των πτερυγίων τθσ πτερωτισ και του κελφφουσ είναι πολφ μεγαλφτερο και αυξάνεται κακϊσ το ρευςτό πλθςιάηει προσ τθσ ζξοδο με ςκοπό τθν ομαλοποίθςθ τθσ τιμισ τθσ ταχφτθτασ με τθν οποία ρζει το ρευςτό. 2 3Α 1 Εικόνα 24-Πρόοψθ κελφφουσ 3Β 4 Εικόνα 25-Πλάγια όψθ κελφφουσ Στισ παραπάνω εικόνεσ (Εικόνα 24,Εικόνα 25) ζχουμε: - Στθ κζςθ 1 (Εικόνα 24) του κελφφουσ υπάρχει μια «τάπα» θ οποία δφναται να αφαιρεκεί. Με τθν φπαρξθ τθσ «τάπασ» αυτισ παρζχεται θ δυνατότθτα να αδειάςουμε τθν αντλία από το υγρό που εμπεριζχει εςωτερικά ςε περίπτωςθ βλάβθσ ι για λόγουσ κακαριςμοφ ι για λόγουσ προςταςίασ τθσ ςυςκευισ εφόςον πρόκειται να μείνει για αρκετό χρονικό διάςτθμα ςε αδράνεια. - Στισ κζςεισ 3Α και 3Β (Εικόνα 25) ζχουμε ειδικά διαμορφωμζνεσ κζςεισ με ςπείρωμα για τθν τοποκζτθςθ μανομζτρων. Στισ κζςεισ, λοιπόν, αυτζσ τοποκετοφνται μανόμετρα για τθ μζτρθςθ τθσ πίεςθσ (ι τθσ διαφοράσ πίεςθσ) που υπάρχει ςτθν είςοδο και ςτθν ζξοδο τθσ αντλίασ. - Στθ κζςθ 4 του κελφφουσ τθσ αντλίασ υπάρχει επίςθσ μια «τάπα» θ οποία χρθςιμεφει ςτο να παρζχεται θ δυνατότθτα πλιρωςθσ τθσ αντλίασ με υγρό (νερό) από τον χειριςτι τθσ ςυςκευισ, κατά τθν ζναρξθ τθσ λειτουργίασ τθσ. 27

- Στθ κζςθ 2 ζχουμε τθν ζξοδο του ρευςτοφ από τθ ςυςκευι. Εικόνα 26-Εςτίαςθ ςτθ κζςθ 2 του κελφφουσ τθσ φυγοκεντρικισ αντλίασ Στθ κζςθ αυτι. Τοποκετείται μια «φλάντηα» θ οποία χρθςιμοποιείται για τθ ςτεγανοποίθςθ τθσ εξόδου τθσ ςυςκευισ. Η ςτεγανοποίθςθ, όπωσ αναφζρκθκε παραπάνω αποτελεί ιδιαίτερα ςθμαντικι προχπόκεςθ για τθ ςωςτι λειτουργία τθσ αντλίασ. ΠΣΕΡΩΣΘ Εικόνα 27-Πτερωτι τθσ υπό μελζτθ αντλίασ Η πτερωτι τθσ παροφςασ φυγοκεντρικισ αντλίασ είναι κλειςτοφ τφπου. Ππωσ φαίνεται ςτθν παραπάνω εικόνα (Εικόνα 27)τα πτερφγια τθσ πτερωτισ αυτισ περιβάλλονται και από τισ δυο πλευρζσ με πλιρεισ δίςκουσ. Γενικά, οι αντλίεσ με πτερωτζσ κλειςτοφ τφπου ζχουν υψθλό βακμό απόδοςθσ και αναπτφςςουν υψθλι πίεςθ. 28

ΑΞΟΝΑ Εικόνα 28-Άξονασ τθσ υπό μελζτθ αντλίασ Στθν παραπάνω εικόνα (Εικόνα 28) παρατθρείται ο άξονασ τθσ υπό μελζτθ αντλίασ, ο οποίοσ ζρχεται ςε επαφι με διάφορα εξαρτιματα, θ ανάλυςθ των οποίων ακολουκεί παρακάτω. ΘΕΘ 1 θ Εικόνα 29-Ζδραςθ ρουλεμάν ςτον άξονα περιςτροφισ τθσ αντλίασ Αρχικά ο άξονασ εδράηεται ςε ρουλεμάν (ζδρανο κφλιςθσ) ειδικοφ τφπου από χάλυβα με υψθλι αντοχι ςε δυναμικζσ καταπονιςεισ, ϊςτε να κακίςταται εφικτι θ περιςτροφι του άξονα (Εικόνα 29). 29

Εικόνα 30-Σριςδιάςτατθ τομι ενόσ ρουλεμάν ΘΕΘ 2 θ Εικόνα 31-Αντιτριβικόσ δακτφλιοσ και ελατιριο Στθ ςυνζχεια, ζνασ αντιτριβικόσ δακτφλιοσ από γραφίτθ (ψακυρό υλικό) εφαρμόηει πάνω ςτθν ελαςτικι τςιμοφχα, θ οποία φζρει εξωτερικά ελατιριο. Πταν το ελατιριο ςυμπιζηεται θ τςιμοφχα ζχει τθν τάςθ να ςφίγγει πάνω ςτον άξονα και ζτςι δθμιουργείται ςτεγανοποίθςθ ςτον άξονα. Ο αντιτριβικόσ δακτφλιοσ κακϊσ ο άξονασ περιςτρζφεται τρίβεται υπό πίεςθ πάνω ςε ειδικά λειαςμζνθ επιφάνεια, όπωσ αυτι φαίνεται ςτθν εικόνα 34, αποκλείοντασ τθ διαφυγι του νεροφ. ΘΕΘ 3 θ 30

Εικόνα 32-Ελατιριο με αντιτριβικό δακτφλιο και ρουλεμάν προσ τον άξονα τθσ ςυςκευισ Στον αντιτριβικό δακτφλιο εφαρμόηει λοιπόν θ μια του πλευρά με το ελατιριο κακϊσ και θ άλλθ του πλευρά με το ρουλεμάν το οποίο είναι τοποκετθμζνο ςτον άξονα τθσ ςυςκευισ. ΘΕΘ 4 θ ΟΠΘ Α Εικόνα 33-Πρόοψθ εξαρτιματοσ δακτυλιοειδοφσ διατομισ Εικόνα 34-Πίςω όψθ εξαρτιματοσ δακτυλιοειδοφσ διατομισ Ζπειτα, το εξάρτθμα του παραπάνω ςχιματοσ (Εικόνα 34) εφαρμόηει πάνω ςτον άξονα περιςτροφισ τθσ αντλίασ. Το εξάρτθμα αυτό φζρει επίςθσ μια οπι (ΟΡΗ Α) θ οποία ςυνδζεται με τθν πλάκα κυκλικισ διατομισ τθσ Εικόνα 37 και θ φπαρξθ τθσ οποίασ κα αναλυκεί ςτθ ςυνζχεια. 31

ΘΕΘ 5 θ Α Εικόνα 35-Δακτφλιοσ ςτακεροποίθςθσ Στον άξονα τθσ αντλίασ εφαρμόηεται, επίςθσ, ζνασ δακτφλιοσ ςτακεροποίθςθσ, θ ςφςφιξθ του οποίου πραγματοποιείται με τθ βοικεια ενόσ κλειδιοφ Άλεν ςτο ςθμείο Α του δακτυλίου τθσ παραπάνω εικόνασ (Εικόνα 35). -Συνκζτοντασ λοιπόν όλα τα παραπάνω εξαρτιματα ςτισ αναφερόμενεσ κζςεισ ο άξονασ λαμβάνει τθν εξισ μορφι: Εικόνα 36-Θ μορφι του άξονα ζπειτα από τθν παραπάνω ςφνκεςθ 32

ΘΕΘ 6 θ Στθ ςυνζχεια ςτον άξονα τοποκετείται μια πλάκα κυκλικισ διατομισ (που αποτελεί και το ζνα από τα δφο μζρθ του χυτοςιδθροφ κελφφουσ) θ πρόοψθ και θ πίςω όψθ τθσ οποίασ φαίνονται ςτο παρακάτω ςχιμα (Εικόνα 37,Εικόνα 38). ΦΛΑΝΣΗΑ ΟΠΘ Α Εικόνα 37-Πρόςοψθ πλάκασ ΤΝΔΕΘ ΜΕ ΟΠΘ Α Εικόνα 38-Πίςω όψθ πλάκασ 33

Ραρατθρείται ότι θ πρόοψθ τθσ πλάκασ (Εικόνα 37) περιλαμβάνει μία φλάντηα θ οποία χρθςιμεφει για τθ ςτεγανοποίθςθ του ςυςτιματοσ. Η πλάκα αυτι εφαρμόηει και κοχλιϊνεται πάνω ςτον άξονα με τθ βοικεια των δφο κοχλιϊν που φζρει (Εικόνα 37) και ζτςι ο άξονασ με τα εξαρτιματά του, παίρνει τελικά τθν εξισ μορφι: Εικόνα 39- Ο άξονασ ζπειτα από τθν ολοκλιρωςθ και του βιματοσ 6 ΘΕΘ 7θ Η πτερωτι κλειςτοφ τφπου τοποκετείται ςτον άξονα και κατά αυτόν τον τρόπο ο άξονασ με όλα τα εξαρτιματά του λαμβάνει τθν τελικι του μορφι: Εικόνα 40-Σελικι μορφι άξονα τθσ αντλίασ ΟΠΘ Α Ππωσ αναφζραμε παραπάνω θ πτερωτι (από τθν οποία περνά νερό), περιβρζχεται επίςθσ από αυτό. Το νερά ζρχεται ςε άμεςθ επαφι με τθν πίςω όψθ τθσ πλάκασ (Εικόνα 38). Η πίςω όψθ τθσ πλάκασ (Εικόνα 38) φζρει ζνα αυλάκι το οποίο επιτρζπει τθν είςοδο μιασ μικρισ 34

ποςότθτασ νεροφ ςτθν πλάκα. Στθ ςυνζχεια, το νερό εξζρχεται από τθν οπι Α που υπάρχει ςτθν πρόοψθ τθσ πλάκασ (Εικόνα 37). Τζλοσ, το νερό οδθγείται ςε αδιζξοδο ςτθν οπι Α, δθλαδι, καταλιγει ςτθν περιοχι του αντιτριβικοφ δακτυλίου, το οποίο με τθ μζκοδο αυτι ψφχεται. Πλθ θ παραπάνω διαδικαςία που περιγράφθκε εφαρμόηεται ςτθν αντλία για λόγουσ ψφξθσ τθσ ςυςκευισ. ΘΕΘ 8 θ Τζλοσ ςτθν άκρθ του άξονα (θ οποία φζρει ςπείρωμα) εφαρμόηουν το περικόχλιο και θ ροδζλα. 35

Εικόνα 41-Διαφόρων τφπων αντλίεσ 36

ΕΞΙΩΕΙ ΚΑΙ ΜΑΘΗΜΑΣΙΚΕ ΕΥΑΡΜΟΓΕ 1 1 2 2 Στο παραπάνω ςχιμα ζχουμε τον όγκο ενδιαφζροντοσ ενόσ ροϊκοφ ςυςτιματοσ που φζρει αντλία για τον οποίο αν εφαρμόςουμε τθν εξίςωςθ τθσ ενζργειασ ζχουμε: Το μανομετρικό που δίνει θ αντλία ςτο ρευςτό υπολογίηεται από τον τφπο: 37

ΒΑΘΜΟ ΑΠΟΔΟΘ ΣΘ ΑΝΣΛΙΑ ΦΘΝΑ κ F s Για το διάςτθμα s θ ενζργεια που ζχει παραχκεί δίνεται από τον τφπο: Η ωφζλιμθ ιςχφσ τθσ αντλίασ: Βακμόσ απόδοςθσ τθσ αντλίασ: Συνολικόσ βακμόσ απόδοςθσ: 38

Η ςυςκευι που χρθςιμοποιικθκε ςτθν παροφςα εργαςτθριακι άςκθςθ ζχει Η ωφζλιμθ ιςχφσ λοιπόν δίνεται από τον τφπο: Ζχουμε: Κακϊσ και ΆΑ 39

Πίνακασ ςυμβολιςμών Φυςικό Μζγεκοσ υμβολιςμόσ Μονάδα Μζτρθςθσ υμβολιςμόσ Μονάδασ Μζτρθςθσ Διάςτθμα s Meter m Εμβαδόν επιφάνειασ Α Βάροσ Β Newton N Επιτάχυνςθ τθσ βαρφτθτασ g - Χρόνοσ t second sec Ταχφτθτα u - Ρεριφερειακι ταχφτθτα - Δφναμθ F N Μάηα m kilogram kg Ρίεςθ P Pascal Pa Πγκοσ V Ρυκνότθτα Ραροχι όγκου Ειδικό βάροσ ρ Q γ Ζργο Ε Joule J= οπι αδράνειασ Μ Ακτίνα κφκλου R m Γωνιακι ταχφτθτα ω Φψοσ μανομετρικοφ H m Βακμόσ απόδοςθσ θ - - Ιςχφσ Ν W 1Hp=0.7355 kw= Ιςχφσ N Κπποσ 40

41