2. Üksiktoime kolbpumbad

Kasutusalad laevas: pilsiveepumbad, kütuse kõrgsurvepumbad, õlide, kütuste ning vee käsipumbad.

Üksiktoime-kolbpumbad (joonis 1.2) on lihtsaima ehitusega kolbpumbad. Üksiktoime-kolbpump on ühesilindriline ketas- või varbkolviga pump. Tööpõhimõte jääb nii ketas-, kui ka varbkolvi puhul samaks, kuid varbkolb on mehaaniliselt tugevam. Seega kasutatakse varbkolbpumpasid viskoossete vedelike pumpamiseks või suurte rõhkude saavutamiseks.

Joonis 1.2. Üksiktoime-kolbpump

Kolbpumba põhiosadeks on poleeritud sisepinnaga silinder 7, milles liigub kolb 8. Kolb on ühendatud kolvisääre 9 kaudu ristpeaga 12 ning see omakorda kepsuga 10. Keps muudab väntvõlli 11 pöörleva liikumise edasi-tagasi liikumiseks ning kannab selle edasi kolvile. Väntvõlli pöörderaadiusest r oleneb kolvi käik S. Vedelik imetakse kolbpumpa veevõtukoha pinnale 1 mõjuva õhurõhu toimel läbi imitoru 2, kui kolb liigub vasakult paremale (alumise surnud seisu suunas). Vedelik imetakse kolbpumba töökambrisse läbi klapikarbis 4 paikneva imiklapi 3. Kui kolb on jõudnud alumisse surnud seisu ja hakkab liikuma tagasi ülemise surnud seisu suunas, siis imiklapp sulgub ning avaneb surveklapp 6, mille kaudu juhitakse vedelik pumba survetorru 5. Kolbpumpades kasutatavad klapid on automaatklapid ja need avanevad ja sulguvad silindris valitseva ala- ning ülerõhu toimel.

Reaalse üksiktoimega kolbpumba tootlikkus Q oleneb pumba silindri läbimõõdust D, kolvikäigust S, pöörete arvust n ja pumba mahulisest kasutegurist _v:

[m³/h]

3. Kaksiktoime-kolbpumpade jõudlus ehk tootlikkus on üksiktoime-kolbpumpadega võrreldes suurem ning ühtlasem. Kui üksiktoime-kolbpumbas toimub vedeliku surumine survetorru vaid siis, kui kolb liigub ülemise surnud seisu poole, siis kaksiktoime-kolbpumbas toimub surumine ka siis, kui kolb liigub alumise surnud seisu suunas. Kolvi alumises ning ülemises surnud seisus on pumba tootlikkus võrdne nulliga.

Joonis 1.3. Kaksiktoime-kolbpump

Ühesilindrilistel kaksiktoime-kolbpumpadel (joon. 1.3) on kaks töökambrit 1 ja 2, teine teisel pool kolbi. Kui ühes kambris on survekäik, siis teises on imikäik. Kolvi liikumissuuna muutumisel muutuvad imi- ja survepool vastupidisteks. Et kolvivars 3 läbimõõduga d vähendab töökambri 2 mahtu, siis surutakse sellest kambrist survetorru ka vähem vedelikku. Välja surutud vedeliku hulk on väiksem kolivsääre ruumala võrra. Seega reaalse kaksiktoimega kolbpumba tootlikkuse Q saame arvutada järgmiselt:

[m³/h]

4. Kahesilindrilised ja diferentsiaalpumbad

Kahesilindrilises pumbas (joon. 1.4) töötab kumbki silinder nagu ühesilindrilisel üksiktoime-kolbpumbal s.t töötavad ainult ühed kolvipooled. Pumba ühe silindri klapid on koondatud ühisesse klapikarpi ning kolvi liikumine saadakse ühiselt väntvõllilt. Pumba silindrid võivad asuda kõrvuti (joon. 1.4) või nurga all.

Joonis 1.4. Kahesilindriline kolbpump (tähiste tähendused vt jooniste 1.2 seletavat teksti)

Kahesilindrilise kolbpumba tootlikkus võrdub kahekordse lihttoimega kolbpumba tootlikkusega:

[m³/h]

Diferentsiaalkolbpumbad on ühe silindriga nagu üksiktoime-kolbpumbad, kuid tööprotsess ja ehitus on erinev. Diferentsiaalpumadel toimub ühe kolvikäigu ajal imemine, kuid sisseimetud vedeliku väljasurumine pumbast toimub kahe kolvikäigu ajal (üks imikäik ja kaks survekäiku). Seega jääb pumba jõudlus võrdseks ühekordse tegevusega pumbaga, kuid vooluhulk on ühtlasem.

Joonis 1.5. Diferentsiaalkolbpump

Kui kolb 1 (joon. 1.5) liigub ülemisest surnud seisust alumise surnud seisu poole, tekib töökambris 2 hõrendus ning vedelik liigub läbi imiklapi 3 töökambrisse. Kui kolb jõuab alumisse surnud seisu ning hakkab liikuma ülemise surnud seisu poole, siis imiklapp sulgub ning avaneb surveklapp 4. Kolb surub vedeliku välja ning 50% vedelikust liigub kolvi taha ruumi 5 ning ülejäänud 50% survetorru 6. Kui kolb jõuab ülemisse surnud seisu ja hakkab liikuma alumise surnud seisu poole, siis kordub uuesti imikäik ning samal ajal surutakse kolvitagusest ruumist survetorru ka ülejäänud vedelik. Selleks, et vedeliku väljavool pumbast oleks ühtlane, valmistatakse kolvisäär 7 suure läbimõõduga (50% silindri mahust), mis on diferentsiaalpumpade iseloomulik tunnus. Erandina võib diferentsiialpumba konstrueerida ka nii, et pumbal on kaks imikäiku ja üks survekäik. Sellega saavutatakse pumba ühtlasem imemine. Diferentsiaalkolbpumba tootlikkuse arvutamine toimub nii nagu üksiktoime-kolbpumba puhul:

[m³/h]