20. Vesirõngaspump, tööpõhimõte kasutusalad. Eelised ja puudused.
Kasutusalad laevas: tsentrifugaalpumpade käivituseelne täitmine veega, veemagestusseadmete vaakumpumbad, kondensaatorite vaakumpumbad, madalarõhukompressorid.
Joonis 1.42. Kaheastmeline vesirõngaspump
Vesirõngaspump on pöörleva tööorganiga staatilise rõhu pump. Oma lihtsa ehituse ning suure vastupidavuse tõttu on vesirõngaspumbad väga hinnatud vaakumpumbad, kuid neid kasutatakse ka erinevate gaaside pumpamiseks.
Vesirõngaspumba töö on sarnane siiberpumba tööga. Erinevus seisneb selles, et vesirõngaspumba töölabad on fikseeritud tööratta külge ning imi- ja survepoolt eraldab pumbatav vedelik. Vesirõngaspumpade hõõrdekaod pumbas on väikesed. Ainukeseks liikuvaks osaks pumbas on rootor ning selle hõõrdekaod on põhjustatud võllitihendist ja laagritest. Vesirõngaspumbad on kiirekäigulised ja nende jõuajamina kasutatakse elektrimootoreid.
A B
Joonis 1.43. Vesirõngaspumba ehitus
Vesirõngaspumba (joon. 1.43) tööorganiks on pööratud (enamasti pöörlemise suunas) labadega tööratas 1 (mõnikord kasutatakse ka sirgete labadega töörattaid), mis on paigutatud ekstsentriliselt pumba silindrilisse keresse 2. Vedelik, milleks enamasti kasutatakse vett, juhitakse pumpa enne pumba käivitamist avade 7 kaudu (joon. 1.43 B). Pumba käivitamisel paisatakse pumbas olev vesi tsentrifugaaljõu mõjul vastu pumba keret 2. Moodustub vesirõngas 3 (joon. 1.43 A), mis tekitab pumba töölabade vahel kambrid 4. Veerõnga paksuse määrab tööratta rummu paksus ja imiava 5 ning surveava 6 paigutus. Veerõnga läbimõõt ühtib ühelt poolt ekstsentriliselt paigutatud tööratta rummu ja kere vähima vahekaugusega A ning teiselt poolt tööratta labade otstega B, mis liiguvad veerõnga piirjoonel. Veerõnga paksus on kogu perimeetri ulatuses ühesuurune. Ülearune vedelik paisatakse pumbast surveava kaudu välja. Ühele poole moodustub pumba imipool ja teisele poole survepool. Pumba otsakaane sisse on tehtud poolkuukujulised avad, mis on ühendatud imitoru ja survetoruga. Pumba tööratta pöörlemisel, kui töölabadevaheline ruumala suureneb, tekib labadevahelises ruumis hõrendus ja pumbatav keskkond imetakse pumpa. Kui pöörlemisest tingituna hakkab pumba labadevaheline ruum vähenema, tekib rõhk. mis juhtiakse pumbast välja, kui labadevaheline ruum kattub pumba survepoolega.
Vesirõngaspumbad võivad olla valmistatud üheastmelistena või mitmeastmelistena. Pumba korpus valmistatakse malmist ja paigutatakse koos elektrimootoriga ühisele alusraamile. Pumba tööratas valmistatakse vastupidavast plastikust või metallist. Võllitihendina on enamasti kasutusel mehaanilised tihendid, vanematel pumpadel leiavad kasutust ka topendtihendid.
Kui vesirõngaspump töötab vaakumpumbana, siis maksimaalne moodustatav vaakum oleneb veerõnga keskkonna temperatuurist ja füüsikalistest omadustest. Madalatel rõhkudel võib veerõngas madalatel temperatuuridel hakata aurustuma ning pumba normaalne töö saab häiritud.
Vesirõngaspumbad konstrueeritakse tootlikkusega alates 10 m3/h kuni 10000 m3/h.
Vesirõngas-vaakumpumbas võib töövedelikuna kasutada väga erinevaid vedelikke, mis sobivad kokku pumbatava keskkonnaga (õhk, erinevad gaasid) ning pumba materjalidega.
Kõige enam kasutatakse töökeskkonnana vett ning vedelaid õlisid. Õli eeliseks on tema väga madal aurustumisrõhk. Sellest tulenevalt on õlikeskkonnaga pumbad õhkjahutusega, mis omakorda muudab pumba konstruktsiooni veelgi lihtsamaks ning odavamaks. Kallimatest töövedelikest on kasutusel etüleenglükool (jahutusvedelik), mis võimaldab pumbal töötada efektiivselt ka temperatuuril 80 ºC.
Vesirõngapumba eelisteks on: suur tekitatav vaakum, vähe liikuvaid osi, odav hind, pump on hooldevaba.
Vesirõngapumba puudusteks on: väike kasutegur, enne käivitamist tuleb ta täita vedelikuga, suur võimsustarve, tööparameetritest tulenev kavitatsioonioht.