Hledejte v chronologicky řazené databázi studijních materiálů (starší / novější příspěvky).

2.8 VÝTAHY

Složí k dopravě osob a materiálů ve svislém, popř. šikmém směru
Prostor pro osoby či náklad (klec, kabina, plošina, ...) se pohybuje po přesně vymezené dráze podél pevných vodítek
Pohon: V drtivé většině elektrický, ale existují i pneumatické pohony
Pro zajištění bezpečného provozu jsou vydány normy
Projektovat či vyrábět výtah může jen firma s příslušným certifikátem


Druhy výtahů

Výtahy pro přepravu osob
Výtahy pro přepravu materiálu
- V některých případech do nich NESMÍ vstupovat osoby nebo je jimi přepravovat


Skupiny výtahů

A - Pro dopravu osob nebo osob a nákladů
- A1 - Výtahy se samoobsluhou do nosnosti 1 000 kg (12 osob)
- A2 - Výtahy určené pro provoz s řidičem

B - Nákladní se zakázanou dopravou osob
- Výtahy do jejíž klece smějí př nakládání vstupovat osoby
- Výtahy do jejíž klece NESMÍ vstupovat osoby

C - Malé nákladní do nosnosti 100 kg

D - Stolové s poklopem
- D1 - S řidičem
- D2 - Se zakázanou dopravou osob

E - Osobní (Oběžné)

F - Výsypné

2.8.2 BEZPEČNOSTNÍ ZAŘÍZENÍ VÝTAHŮ

Nouzové koncové vypínače
Rozpojí silový okruh, když klec přejede krajní polohu

Zachycovače šachtových dveří
Nedovolí otevřít dveře, pokud mezi nimi nestojí klec

Dveřní dotyky
Spojí proudový okruh, pokud jsou všechny dveře zavřeny a zajištěny

Závěsový vypínač
Přeruší proudový okruh, pokud je některé z lan poškozené (přetržené, nadměrně prodloužené, atd.)
Jiný vypínač vypíná proud, pokud je porucha na řídícím lanu

2.8.1 ČÁSTI VÝTAHŮ

1. Klec
Skládá se z:
- Ocelové kostry (k ní jsou připojeny závěsy pro lana, vodící čelisti a zachycovače)
- Kabiny (je alespoň 2,15 m vysoká


2. Zvedací orgán
Jsou buď lana (nejčastěji stejnosměrně vinutá) nebo kloubové řetězy

Pro výtahy pro dopravu osob musí být:
- Minimálně 3 lana
- Stejného průřezu (min 10 mm)
- Stejnou konstrukci


3. Závěsy
Rozdělují tíhu klece na všechny lana
Nejlépe vyhovují závěsy vahadlové, méně pružinové


4. Výtahový stroj
V podstatě navíjedlo
Umístěn nejčastěji nad šachtou
Převodovým ústrojím bývá nejčastěji samosvorná šneková převodovka (méně často čelní)
Elektromotor má mít strnou charakteristiku
Některé výtahy mají elektromotor se dvěmi rychlostmi (normální a dojezdovou)
Elektromotor má na hřídeli nasazené ruční kolo pro ruční pojezd kabiny do nejbližšího poschodí


5. Vyvažovací závaží
Umožňuje rovnoměrnější zatížení
Snižuje potřebu silného elektromotoru


6. Vyvažovací lano
Při větších výškách
Zajišťuje dostatečné tření mezi lanem a hnací kladkou


7.Šachta
Na přístupných místech musí být patřičně ohrazena
Ke konstrukci šachty jsou připojena ocelová vodítka pro klec a závaží
Na spodku šachty musí být nárazníky - nejlépe hydraulické


8. Zachycovače
Důležité bezpečnostní zařízení
Při překročení přípustné rychlosti o 40% zadrží zadržovač klec v potřebném místě na vodítkách
V činnost je uveden omezovačem rychlosti, který působí na zasouvací páky a klíny se přitisknou k vodítkům -> Třením se klec postupně zastaví
Podobně se přitisknou na vodítka kleště a klec se zastaví


9. Odstředivý omezovač rychlosti
Je poháněn při pohybu klece zvláštním lanem (řídícím)
Při překročení dovolené rychlosti se pohyb odstředivého regulátoru přenese na výstředník, který přitlačí řídící lano k podložce a tím se lano zastaví
Při pokračujícím pohybu klece uvede pomocné lano do činnosti klešťový zachycovač a současně vypne motor


10. Ovládání
Ovládá se kolíkovým pákovým, tlačítkovým systémem

Tlačítkový systém je nejčastější
Tlačítkem v každém poschodí se výtah "přivolá"
Uvnitř kabiny je tlačítko STOP

V posledních letech se rozšiřuje tzv. programové řízení
Pokyny z různých poschodí i z klece se ukládají do paměti
Klec při jízdě zastavuje v jednotlivých poschodích podle nejvýhodnějšího pořadí -> Zvýšení množství přepravených osob


11. Optická signalizace
Ukazuje zda je klec v pohybu nebo ve které stanici se nachází
Popř. z které stanice je voláno


12. Akustická signalizace
Poplachová -> Přivolává se obsluha, jestliže se výtah zásahem některého bezpečnostního zařízení zastavil nebo nastala jiná "nebezpečná" situace
Musí být napájena z baterie nebo jiného ekvivalentního zdroje

2.8.3 PROVOZ A ÚDRŽBA VÝTAHŮ

K provozu výtahů byli vypracovány podrobné normy
O všech prohlídkách, revizích, opravách musí být záznam

Kontroluje se:
Bezpečnostní zařízení dveří
Celková funkce výtahu

Čistí se, maže se:
Pohyblivé části
Vodítka
Lana
Závěsy
Zachycovače
Brzdy a obložení

2.9 DOPRAVNÍ ZAŘÍZENÍ

2.9.1 PÁSOVÝ DOPRAVNÍK

Nejčastěji používaný
Tažným i nosným orgánem je bezkoncový pás, který je napjat mezi hnacím a vratným bubnem

Po celé délce je pás podpírán buď:
Kluzným vedením
Podpěrnými válečky

Jestliže by se dopravovaný materiál lepil na dopravní pás, musí by být dopravník vybavený čistícím zařízením (škrabkou, kartáč)

Příčný průřez pracovní větví pásu je buď:
Rovný - Kusová břemena
Korýtkový

Nezatížená větev je vždy rovná

Sklon dopravníku musí být menší než:
Sypký úhel dopravovaného materiálu
Uhel součinitele tření matriálem bubnu a pásem

Hlavní parametry dopravníku:
Dopravované množství/objemový průtok
Dopravní vzdálenost
Dopravní výška


Druhy pásových dopravníků

1. Pojízdné a přenosné pásové dopravníky
Při dopravě materiálu na kratší vzdálenosti nebo dochází k častým změnám nakládacích míst

2. Dálkové dopravníky
Dopravují např. velká množství horniny (např. uhlí v povrchových dolech ke zpracování)
Dopravní vzdálenost může být i několik kilometrů
Šířka pásu až 2,5 m
Dopravní rychlost až 5 m/s

3. Strmé pásové dopravníky
Mají pás opatřený příčkami, které brání skluzu dopravovaného materiálu
Může být vybaven ještě přítlačným pásem

2.9.1.1 DOPRAVNÍ PÁSY

Textilní

Doprava látek s malou sypnou hmotností
BEZ OSTRÝCH HRAN


Pryžové

Pro většinu dopravovaných látek o teplotě -30 až +60°C

Pás je složen z:
Textilních složek (bavlna, umělé hedvábí, někdy vyztužený ocelovými lanky)
Krycích pryžových vrstev

Dovolené zatížení připadající na jednotku šířky pásu: 15 až 50 N/mm

Spojují se:
Vulkanizováním
Lepením za studena
Sešíváním
Drátěnými sponami


Polyvinylchloridové (PVC)

Místo pryžových v místech s nebezpečím požáru


Ocelové

Z nelegované nebo legované oceli

Použití:
Pro horké materiály nebo pro provoz v horkém prostředí
Materiály značně abrazivní
V potravinářském průmyslu z hygienických důvodů


Drátěné

Utkány nebo spleteny z ocelových drátků
Hodí se pro dopravu horkého nebo abrazivního materiálu a tam kde s dopravou probíhá současně chlazení

2.9.1.2 OSTATNÍ ČÁSTI PÁSOVÉHO DOPRAVNÍKU

Bubny

Druhy bubnů:
Hnací
Vratné
Vodící (odváděcí)
Napínací

Ke zvětšení součinitele třecí síly pro přenos hnací síly se hnací bubny opatřují vhodným povlakem


Podpěrné válečky

Musí být vyváženy

Ložiska
Nejčastěji kuličková
Dobře utěsněná proti vnikání vnějších nečistot

Sada válečků tvoří válečkovou stolici
- Vzdálenost stolic bývá 1 až 1,5 m
- Pro nezatíženou větev může být i dvojnásobná


Poháněcí stanice

Nejčastěji na nejvyšším místě dopravníku, včetně převodovky
Kde se šetří místem, může být "elektrický buben"
U šikmých a lomených dopravníků musí být v ústrojí stavěcí brzda
U dopravníků pro velkou dopravní vzdálenost nestačí k přenosu velké hnací síly tření na jednom bubnu -> nutno použít pohon dvoububnový


Napínací stanice

Napínací buben je posuvně uložen v ložiskách

Napínání se provádí:
Šroubem
Závažím
Navíjedlem
Pružinami


Nakládací stanice

Má vhodnou násypku pro správné " padání" materiálu na dopravní pás


Odváděcí stanice

Zajišťuje odebírání materiálu z dopravního pásu
Pro sypký materiál se používají jednostranné nebo oboustranné shrnovače
Lze použít i shrnovací vozík, který jezdí po kolejnicích podél dopravníku a vytváří "přepad"

2.9.2 DALŠÍ DOPRAVNÍKY

1. Článkové dopravníky

Použití:
Doprava těžkých, hrubozrnných, ostrohranných a horkých materiálů na kratší vzdálenosti
Dopravní prostředek v tunelových pecích

Článkový pás, jehož konstrukce může být:
Roštová
Korečková
Kabelová
Laťková
Příčková
S unášecími řetězy
S řetězy s unášeči (hřebla)
S nosnými články


2. Šnekové dopravníky

Unášivý prostředek - šnek
Šnek je vlastně šroub a dopravovaný materiál je maticí
Intenzivnějšího promíchávání se dosáhne použitím obvodových nebo lopatkových šnekovnic
Dutý šnek umožňuje látku chladit nebo ohřívat
Hodí se pro jemné až středně zrnité látky, které nejsou lepivé, abrazivé a bez většího množství vláken
Poměrně malá spotřeba energie
Trpí velkým opotřebením součástí

Základní parametry:
Dopravovaný objem (objemový/hmotnostní průtok)
Dopravovaná délka
Průměr a stoupání šneku
Otáčky

Průměr šneku by měl tvořit pětinásobek největšího rozměru zrna
- Průměry šneku bývají 0,1 až 1,25 m

Stoupání šneku bývá 0,8D
- Stoupání bývá 0,08 až 1 m

Otáčky bývají 0,2 až 8 ot/s (menší otáčky na větší průměr)


3. Vibrační dopravníky

Kmitající podložka svými kmity přepravuje materiál
Nosným prostředkem je žlab nebo trubka vykonávající kmitavý pohyb

Podle způsobu buzení kmitů:
Mechanické
Elektromagnetické
Elektromechanické (vibrační elektromotor)

Mechanické vibrační dopravníky:
Pohyblivý žlab, jehož pohyb je vyvolán dvojklikovým mechanismem s krátkou spojnicí
Pohyb žlabu vpřed se děje menším zrychlením -> Materiál je třením unášen
Pohyb vzad se děje větší zrychlením -> Setrvačná síla přemůže tření a materiál proklouzne


4. Elevátory

Pro svislou a strmou dopravu

Unášecí prostředky mohou mít různé tvary, které vynášejí i nabírají sypký materiál:
Korečkové
Lavičkové
Policové
Kapsové

Tažným prostředkem je:
Řetěz
Pás
Lano

Největší význam mají korečkové elevátory


5. Vozíkové a závěsové dopravníky

Použití:
Mezioperační a meziobjektové dopravě rozpracovaných výrobků při hromadné výrobě
Během dopravy může probíhat technologický proces (např. sušení, namáčení, stříkání, atd)

Rychlost může být:
Stálá
Proměnlivá
Přerušovaná (taktový provoz)

a) Vozíkové
Jsou tažené různými unášecími prostředky
Rozdělení podle výškové úrovně
- Nadúrovňové (nad podlahou)
- Podúrovňové (pod podlahou)
- Závěsové (Tažný prostředek nad vozíkem)
- Rovinné

b) Závěsové
Nezabírají podlahovou plochu
Jsou unášeny:
- Řetězem
- Lanem
- Ocelovou šnekovnicí
Směr dopravy: Uzavřený okruh
- Vodorovný
- Šikmý
- Prostorový

2.9.3 LOŽNÉ TRATĚ A PODÁVAČE

1. Ložné tratě

Zařízení pro plynulou nebo přerušovanou dopravu převážně kusového materiálu
Materiál je přepravován buď rotací unášecího prostředku (válečku) nebo skluzem
Nejčastější je válečková trať, kde dopravované předměty musí mít rovnou základnu o délce alespoň 3 roztečím válečků

Válečkové
Otočně uložené válečky mohou být:
a) Poháněné:
Pohon je realizován např. pásem, řetězem, třením
Mohou dopravovat i šikmo nahorů
b) Nepoháněné: Spádové nebo-li gravitační

Skluzy
Bez unášecího prostředku -> materiál se pohybuje šikmo dolů bez spotřeby energie
Vodícím prostředkem je žlab, který může být:
- Přímý
- Šroubovicový (tobogan)


2. Podávače

Zařízení pro rovnoměrné podávání určeného množství materiálu
Jako podávače mohou sloužit i některé přizpůsobené typy dopravníků
Často se užívá redlerů
Podavač může být konstruován jako rotor, nazývaný turniket

Redlery
Speciální řetěz s unášeči (redler), který zajišťuje rovnoměrné podávání určitého množství sypkého materiálu
Materiál je unášen třením, takže jeho vrstva bývá vyšší než výška unášečů

Turnikety
Otáčivý rotor s lopatkami (turniket), který zajišťuje rovnoměrné podávání sypkého materiálu podle počtu otáček rotoru

2.9.4 PROVOZ DOPRAVNÍCH ZAŘÍZENÍ

Provozní předpisy pro provoz vycházejí z příslušných norem
Každé dopravní zařízení musí být dostatečně pevné, tuhé a stabilní

Nebezpečná místa se musí:
- Barevně označit
- Zabezpečit krytem nebo ohradou

Obsluhovat dopravní zařízení smějí jen osoby:
- Duševně a tělesně způsobilé
- Jmenovitě pověřeny a patřičně vyškoleny


Provozní předpisy

Kontrola, zda se zařízení používá pouze pro účel a pracovní podmínky, pro které bylo navrženo a schváleno

Zajistit pravidelné:
Čištění
Mazání
Odbornou údržbu a opravy

Zajistit včasné odstranění závad

Vést provozní deník
- Jsou v něm záznamy o provozu, čištění, závadách, údržbách, opravách

Je zakázáno:
Přivádět na zastavený dopravník materiál (až na výjimky)
Uvádět do chodu zatížený dopravník (až na výjimky)
Přetěžovat dopravník
Pomáhat pohybu dopravníku (ručně, nástroji)
Opravy dopravníků nepovolanou osobou
Pohybovat se kolem dopravníku bez řádného osvětlení


Doprava osob

Uskutečňuje se převážně na dvou typech dopravníků:

Článkový dopravník
Články jsou upraveny jako stupínky
Např. Pohyblivé schodiště

Lanové dopravníky
Unášecím prostředkem jsou lana
Např. Visuté lanovky, lyžařské vleky

2.10 MANIPULAČNÍ PROSTŘEDKY

Kovové a nekovové přepravní prostředky

Svazky

Sepnou materiál nebo výrobky (např. tyče, plechy, pásy) do vhodných tvarů


Palety

Přepravní jednotky, které lze snadno přepravovat bez dotyku lidské ruky
- Nejčastěji vidlicemi dopravního vozíku, který paletu ze spodu nabere a přepraví

Půdorys palety:
Čtvercový
Obdélníkový

Pevnostní uzpůsobené ke kladení na sebe - stohování

Materiál palet:
Dřevěné
Ocelové
Ze slitin hliníku
Plastové

Provedení palet:
Prosté - Lze ji konstrukčně vyřešit stavebnicově, aby se k ní daly připevnit sloupky (sloupková paleta) nebo stěny (ohradová paleta) či dokonce víko (skříňová paleta)
Ohradové
Skříňové
Sloupové


Kontejnery

Velké (nad 1 m3), trvale uzavřené manipulační jednotky
Snadno přemístitelné z jednoho místa na druhé bez překládání obsahu
Obvykle specifikovány pro určitý druh zboží

Pevnostní MUSÍ vyhovět i uložení:
Hrany
Rohy
Jakoukoliv stěnu

MUSÍ snést zatížení 5 naplněných kontejnerů za dynamických podmínek:
Doprava na lodi
Zdvihání za kterékoliv rohové prvky a stěny ve všech směrech zdvihání

Způsob zkoušení je uveden v normě


Ukládací bedny (Ukládačky)

Pro ukládání materiálu, skladování a přepravě

Nejsou určeny pro nebalené potraviny

Vyrábějí se: z
Oceli
Slitin hliníku
Plastů
Kombinovaně


Přepravky

Manipulační jednotky určené k rozvážení zboží

Vyrobené z:
Kovů
Plastů
Kombinované

Přizpůsobené k ruční manipulaci
Podobné k ukládacím bednám

Mívají půdorys:
400 mm x 300 mm x 300 mm
800 mm x 600 mm x výška podle potřeby
Patří sem i přepravky na lahve

2.10.1 PALETIZACE, KONTEJNERIZACE, STOHOVÁNÍ

Všechny tyto způsoby mají následující vlastnosti:
- Zvýšení efektivity při přepravě
- Úsporu půdorysné plochy při skladování


1. Paletizace

Způsob vytváření vhodných manipulačních jednotek (palet), které lze snadno dopravovat mechanizačními prostředky (nejčastěji dopravními vozíky se zdvihací plošinou nebo s vidlicemi)
Na sebe je možno uložit nejvíce 4 vrstvy palet


2. Kontejnerizace

Způsob vytváření velkých manipulačních jednotek (kontejnerů), které lze snadno přepravovat (železniční, silniční vozidla; loděmi; letadly)


3. Stohování

Ukládání přepravních prostředků do výšky
- Na sebe
- Do regálů - Umožňuje skladování do vyšších výšek

K ukládání se užívá:
a) Dopravních vozíků upravených ke stohování
b) Stohovacích jeřábů
- Nezávislost na rovině podlahy
- Možnost ukládání do velkých výšek při menších šířkách uliček (do menší uličky se nevejde dopravní vozík)
c)Regálových zakladačů

2.11 ČERPADLA

Části čerpadel


1. Ventily

Nejčastěji se používají samočinné ventily
Otevírají tlakem kapaliny
Uzavírají se vlastní tíhou a jsou přitlačovány pružinou
Rychlost zavírání roste s:
- Počtem otáček
- Velikostí zdvihu
- Velikostí síly pružiny

Prudké zavírání způsobuje nárazy na sedlo -> Opotřebení

Části ventilu:
Sedlo
Uzavírací část
Vedení
Nárazník
Pružina


2. Vzdušníky

Objemový průtok kapaliny vytlačované pístem má teoreticky sinusový průběh
Pro urychlování nerovnoměrně proudící kapaliny v sacím i výtlačném potrubí je zapotřebí tlak, který na sací straně snižuje sací výšku -> k eliminaci těchto jevů složí vzdušníky.
Umisťují se co nejblíže k ventilů -> Sníží se množství nerovnoměrně proudící kapaliny
Z kapaliny se při sání uvolňuje vzduch a proto se objem v sacím vzdušníku zvětšuje
Konstrukce sacích vzdušníků má zaručovat, aby se při každém zdvihu nasál jen malý objem vzduchu, aby v potrubí nevznikaly rázy.


3. Sací koš

Zadržuje hrubé nečistoty rozptýlené ve vodě
Čistá průtoková plocha má být alespoň 3 až 5x větší než průřez sacího potrubí -> pro nízký odpor
Zpětný ventil v sacím koši umožňuje naplnění sacího potrubí kapalinou před spuštěním čerpadla

2.11.1 PÍSTOVÁ ČERPADLA

1. Jednočinná

Malý objemový průtok
Pracovní prostor je jen na jedné straně pístu
Po skončení sání část kapaliny protéká pootevřeným ventilem zpět do sání
Podobně i u výtlaku
Vzniklé ztráty se zahrnují do ztrát objemových
Při otevírání ventilů kolísá tlak


2. Dvojčinná

Pracovní prostor je po obou stranách pístu
Sání výtlak se dějí při dvou zdvizích -> Pracuje rovnoměrněji než jednočinná pístová čerpadla
Může mít i menší výtlačný a sací vzdušník, který bývá pro obě stran pístu společný


3. Diferenciální

Nasává jako jednočinná čerpadla, ale vytlačuje při dvou zdvizích
Část kapaliny nasáté při sacím zdvihu se při druhém zdvihu vytlačuje, zbytek přetéká na druhou stranu pístu a vytlačuje se při sacím zdvihu
Síla působící na píst je při obou zdvizích přibližně stejná (poloviční než u jednočinných čerpadel) -> proto pro stejný objemový průtok může mít menší rozměry než čerpadlo jednočinné
Jednodušší než dvojčinné (má menší počet ventilů), přesto se vyrovná stejnoměrností dodávání kapaliny
Objemový průtok je stejný jako u jednočinného čerpadla


4. Zdvižná

Použití: Čerpání vody z hlubokých studní (nad teoretických 10 m)

Konstrukce:
Jednočinná
Diferenciální

Ve válci čerpadla se pohybuje píst, ve kterém je umístěn výtlačný ventil
Při pohybu pístu dolů se tento ventil otevře a voda se přetlačuje nad píst
Při zdvihu pístu nahorů se výtlačný ventil zavře a píst horní plochou vytlačuje (zdvihá) a spodní plochou saje
Objemový průtok je stejný jako u jednočinného čerpadla


5. Membránová

Čerpaná kapalina nepřichází do styku s ucpávkami, těsněním ani s pohyblivými částmi ->Použití: čerpání chemicky aktivních nebo znečištěných kapalin

Rozdělení:
a) Bez pístu
Použití: Palivové čerpadlo u spalovacích motorů

b) S pístem
Při malých otáčkách pracuje s čistou vodou, která je od chemicky aktivní látky oddělena membránou


6. Radiální a axiální pístová čerpadla

Použití: Nejčastěji jako hydrogenerátory a hydromotory (zdroj tlaku a oběhu oleje v hydraulických obvodech strojů a zařízení v dolech a zemědělství)

Hydrogenerátory: Mají za úkol dodávat kapalinu o vysokém tlaku
Hydromotory: Přeměňují tlakovou energii na mechanickou

Výhody:
"Hmoty", které konají vraný pohyb jsou malé -> Mohou mít vysoké otáčky -> Není potřeba převodovky
Vyšší účinnost než u odstředivých čerpadel
Nemají sací a výtlačné ventily -> Přítok a výtok oleje je řízen hydraulickým rozváděčem (válcovým nebo čelním)

Průtok tlakové kapaliny (nejčastěji oleje) se reguluje změnou zdvihu pístu od 0 do maxima při konstantních otáčkách rotoru


7. Radiální

Při otáčení se vlivem axiální síly se písty opírají vodicími kladkami o vnitřní stěnu statoru, jěhož nastavení vůči ose rotoru, pohyb pístu a tím čerpání kapaliny
Kapalina se do čerpadla přivádí vybráním v hřídeli rotoru
Pro malé průtoky jsou samonasávací
Větší čerpadla musí mít na vstupu tlak 0,3 MPa
Účinnost bývá 0,5 až 0,8


8. Axiální

Pracuje jako hydromotor
Rotor je naklínován na hřídeli
Přivedením tlakové kapaliny dochází k pohybu pístů, uložených v rotoru, který se otáčí a přenáší kroutící moment na hřídel

Na rozdíl od radiálních mají:
- Dobrou účinnost i při nízkém tlaku
- Menší rozměry a hmotnost

2.11.2 ROTAČNÍ ČERPADLA

Lamelová

  • Kapalina je dopravována v prostorách mezi lopatkami, které jsou vedeny v radiálních drážkách vytvořených v rotoru
  • Pro přesné vedení lopatek jsou přitlačovány pružinou nebo vedeny kladkami
  • Je-li stator přestavitelný vůči ose rotoru, může čerpadlo pracovat s proměnným průtokem a může plynule měnit smysl toku kapaliny při zachování smyslu otáčení rotoru
  • Rotor je na polovině obvodu namáhán tlakem kapaliny -> tím jsou namáhány ložiska a hřídel rotoru -> proto se používají do maximálních tlaků 2 MPa
  • Pro větší tlaky (cca 14 MPa) jsou vyvážená čerpadla,u kterých není možné regulovat průtok

Zubová

  • Nejrozšířenější čerpadlo s konstantním průtokem

Výhody:
  • Konstrukčně a technologicky nejednodušší
  • Provozně nejspolehlivější
  • Nenáročné na údržbu

  • Obvykle je složeno z páru ozubených kol, které jsou v záběru
  • Kola jsou uložena s malou vůlí v tělese
  • Jedno s kol je spojeno s hnacím motorem
  • Čerpaná kapalina je unášená po obvodě v zubových mezerách ozubených kol
  • Zpětnému pronikání kapaliny do sacího potrubí brání záběr zubů ozubených kol, protože však část kapaliny v zubové mezeře stlačuje roste tlak, kterým jsou namáhána ložiska a pohon čerpadla, musí být na vnitřních plochách čelních vík drážky, kterými se kapalina odvádí
  • Pro objemové průtoky nad 0,02 m3/s se spojují dvě nebo více čerpadel vedle sebe, např. se třemi ozubenými koly
  • Rovnoměrnost průtoku závisí na počtu zubů -> čím víc, tím rovnoměrnější průtok -> Nejméně 20 zubů
  • Na jeho činnost má vliv viskozita kapaliny -> Výrobce uvádí druhy vhodné kapaliny


Vřetenová (šroubová)

  • Zvláštní druh zubových čerpadel
  • Nedají se regulovat a jsou bez ventilů

    Výhody
    (o proti zubovým čerpadlům):

  • Rovnoměrný průtok bez pulsací
  • Tichý chod
  • Dlouhá životnost
  • Vyšší provozní tlaky (až 20 MPa)
  • Větší objemový průtok 0,05 m3/s i více

    Nevýhody:

  • Nutná přesnost výroby -> Drahé

2.11.3 HYDRODYNAMICKÁ ČERPADLA

Radiální čerpadla

Jednostupňová: Pro menší měrnou energii
Vícestupňová (článková): Pro větší měrnou energii

Víceproudá:
Pro velké objemové průtoky
Výhoda: Možnost vyrovnání axiálních sil v rotoru symetrickým uspořádáním oběžných kol


Čerpadla pro chemický průmysl

Je možno vyrábět z nekovových materiálů (např. porcelán, kamenina)

Vyrábí se:
A) Ucpávková
B) Bezucpávková
- Oběžné kolo má z vnější strany radiální lopatky, které přesahují velký průměr oběžného kola -> větší tlak za oběžným kolem, než je tlak pracovní -> Zabrána pronikání kapaliny za oběžné kolo
- Malý průtok kapaliny, který projde zejména při rozběhu za oběžné kolo, se odstříkne odstřikovacím kotoučem a odvede ze sběrné komory čerpadla

Vertikální radiální čerpadla
Je zabráněno pronikání čerpané kapaliny do okolí
Hnací jednotka je od čerpadla v dostatečné vzdálenosti
Činné plochy mohou být potaženy speciální ochrannou vrstvou (tvrzená guma, silikon, olovo)


Kalová čerpadla

Použití: Čerpání nečistých kapalin, splašků, kalů, bahnité vody

Oběžné kolo může mít
Několik zakřivených kanálů
Polootevřené oběžné kolo se dvěma zakřivenými lopatkami
- Tato úprava umožňuje dopravovat značně rozměrné kusy v dopravované kapalině (např. k dopravě brambor, řepy, ovoce)


Samonasávací čerpadla

Před spuštěním není potřeba je zahltit a sací potrubí čerpanou kapalinou

Samonasávacím účinku se dosáhne:
a) Zvláštním konstrukčním provedením tělesa
b) Pomocnou vodokružní vývěvou
- Zabezpečuje nasátí potřebného sloupce kapaliny


Ponorná čerpadla

Použití:Čerpání vody z velkých hloubek
Spolu s elektromotorem tvoří monoblok
Elektrická energie se přivádí vodotěsným kabelem


Čerpadla pro potravinářský průmysl

Čerpadlo má jednoduché oběžné kolo bez lopatek, pouze s radiálními vývrty
Vše lze snadno rozebrat -> Kvůli snadnému čistění
Používají se nerezavějící materiály, speciální slitiny, popř. nekovové materiály

Čerpají se:
Mléko, podmáslí
Mošty
Šťávy


Čerpadla pro silně toxické kapaliny či radioaktivní

Musíme zabezpečit dokonalou těsnost -> Motor a čerpadlo je uzavřeno do skříně (motor nutno chladit)
Utěsněno může být pouze čerpadlo a kroutící moment se přenáší elektromagnetickou spojkou


Diagonální (šroubová)

Pro součinitel rychloběžnosti 0,5 až 1 (otáčky 300 až 600)
Čerpaná kapalina vstupuje rovnoběžně s osou oběžného kola, výstup je šikmý

Použití
Větší objemové průtoky do malých a středních výšek

Lopatky jsou tvořeny jako šroubové plochy na kuželovitém náboji oběžného kola

Stavějí se:
Horizontální
- Vertikální
- Čerpaná kapalina proudí buď do skříně tvaru prstence s výtlačným hrdlem nebo do spirální skříně nebo se axiálním převaděčem usměrňuje proud kapaliny do osy stroje


Axiální (vrtulová)

Součinitel rychloběžnosti 1 až 2,6 (otáčky 600 až 1500)

Použití:Velké objemové průtoky a malé dopravní výšky

Charakteristický znak: Oběžné kolo tvaru vrtule se dvěma až čtyřmi lopatkami

Kapalina proudí axiálně

Provedení
- Horizontální
- Vertikální

Listy vrtule jsou:
- Pevné
- Natáčivé

Oběžné kolo je řešeno podobně jako rotor Kaplanovy turbíny
Za oběžným kolem bývá tzv. převáděcí kolo s pevnými lopatkami, kterými se usměrňuje protékající kapalina
Vertikální umožňuje umístění vrtule pod hladinu čerpané kapaliny -> Při spuštění se čerpadlo nezahlcuje (příznivý vliv a kavitaci)

2.12 KOMPRESORY

2.11.4 PROUDOVÁ ČERPADLA

Vodní injektor/ejektor

  • Využívá se kinetické energie proudící kapaliny (vody) k čerpání nebo ke zvýšení sací výšky hydrodynamického čerpadla
  • Zapojení s čerpadlem při čerpání z větších hloubek (až 20 m)

2.12.1 PÍSTOVÉ KOMPRESORY

Několikastupňová komprese

  • Je-li zvyšován tlakový poměr, snižuje se objemová účinnost
  • Zvýší-li se při polytropické kompresi, klesá objemová účinnost a může klesnout až na 0

  • S kompresí stoupá teplota ->
  • Poškozování výtlačných ventilů
  • Zhoršování mazání
  • Vznik nebezpečí vznícení oleje

  • Z výše uvedených důvodů se komprese rozděluje do stupňů
  • Mezi jednotlivé stupně se zařazují mezichladiče
  • Plyn se stlačí v prvním stupni, v mezichladiči se ochladí na téměř původní teplotu (zmenší se objem) a ve druhém stupni se stlačí na požadovaný tlak
  • Stlačení se blíží izotermické kompresi
  • Kompresí na rozdělenou na stupně se snižuje množství práce, kterou kompresor vykonal

2.12.1.1 USPOŘÁDÁNÍ KOMPRESORŮ

Jednostupňové kompresory

Pro menší objemové průtoky se konstruují jako stojaté jednoválcové
Pro střední objemové průtoky stojaté víceválcové
Větší jednostupňové kompresory jsou dvojčinné či dvouválcové, nejčastěji ležaté
Kompresory s osami válců navzájem skloněnými (do V a W) jsou kratší
Výrobní náklady jsou úměrné počtu válců -> volí se malý počet válců

Výhody většího počtu válců:
- Lepší spojení s motorem
- Lepší vyvážení setrvačných sil


Dvoustupňové kompresory

Pro menší a střední objemové průtoky se vyrábějí:
- Jednoválcové
- Víceválcové s odstupňovaným (diferenciálním) pístem

Dvojčinné dvoustupňové kompresory mají válce:
- Svislé
- Ležaté tandemové


Třístupňové kompresory

Malé objemové průtoky: Válce jednotlivých stupňů jsou vedle sebe
Střední objemové průtoky: S odstupňovanými písty
Velké objemové průtoky: Jednoválcové ležatě s odstupňovaným pístem


Čtyřstupňový kompresory

Malé a střední objemové průtoky: Dvouválcové s dvakrát odstupňovanými písty
Větší objemové průtoky: Dvouválcové s jednou odstupňovanými písty

2.12.1.2 ROZVODY KOMPRESORŮ

Rozvodové ústrojí kompresoru řídí vstup a výstup plynu do válce a z válce

Hlavní požadavky na rozvody:

Dobrá těsnost
Co nejmenší průtočná plocha

Malé /malý:
- Průtokové odpory
- Zdvih
- Hmotnost
- Škodlivý prostor

Tichý a klidný chod
Nízká cena


Rozdělení rozvodů:

Samočinné
Nejčastěji používané
Otevírání a zavírání se děje přetlakem plynu
Nevýhoda: Potřeba malého zdvihu při vysokých otáčkách -> Velké průměry ventilů

Nucené
Vazba na pohyb klikového hřídelu nebo pístu
Vhodné jen pro určitý kompresní poměr (změní-li se výtlačný tlak, rozvod nesleduje počátek vytlačování a sání plynu)
Použití: S plochými šoupátky u vývěv

Malé kompresory mají někdy klapky


Druhy ventilů:

Talířové
Destičkové
Proužkové
Korýtkové
Mističkové
Souosé

2.12.1.3 REGULACE KOMPRESORŮ

Účelem regulace je odstraňovat odchylky mezi výrobou a odběrem objemového průtoku
- Odchylky vyvolávají změnu tlaku, která se použije jako signál pro regulaci
- Výtlačný tlak se nereguluje

U několikastupňové komprese se musí současně regulovat objemový průtok ve všech stupních
Změně objemového průtoku má odpovídat změna příkonu
Menší změny objemového průtoku vyrovnává vzdušník

Druhy regulace:
- Přerušovaná
- Stupňovitá
- Plynulá

Objemový průtok lze měnit:
- Otáčkami
- Dopravní účinností
- Změna zdvihu (výjimečně)


Regulace změnou otáček

Nejjednodušší
Aplikuje se tam, kde lze plynule měnit otáčky hnacího stroje (např. pohon spalovacím motorem)
Pokud je pohon elektrickým asynchronním motorem, musí se za motor vložit variátor nebo hydraulický měnič či řídit otáčky motoru frekvenčním měničem


Regulace při stálých otáčkách

Zatavením a spouštěním motoru
Použití:Kde se střídá dlouhé období spotřeby s dlouhou dobou nepotřeby stlačeného vzduchu

Trvalým odtlačením sacího ventilu
Při překročení stanoveného tlaku vpustí tlakový regulátor plyn k odtlačovacímu mechanismu, který otevře sací ventil na tak dlouho, dokud tlak nepoklesne

Uzavření sání
Provádí se opačným způsobem než uzavření sání
Nevýhoda:Plyn se ve válci příliš ohřívá

Škrcení sání
Regulátor ovládá škrtící klapku v sání
Výhoda:Plynulá změna objemového průtoku

Přepouštění plynu z výtlaku do sání

Zvětšení škodlivého prostoru reduktorem
Hospodárná regulace

Ovládnutím ventilu během každé otáčky
Po skončení sacího (výtlačného) zdvihu je sací zdvih (výtlačný) ventil ještě po část dalšího zdvihu otevřen

Kombinace předchozích způsobů



Tip: Vodo instalo Brno - Voda Topení Plyn, děkujeme.

2.12.1.4 CHLAZENÍ A MAZÁNÍ KOMPRESORŮ

1. Chlazení kompresorů

Umožňuje, zlepšuje:
- Spolehlivý chod
- Zlepšuje se mazání stěn válce
- Zvyšuje dopravní účinnost (nasávaný plyn se neohřívá o stěny válce

Chlazení vzduchem
Použití: Malé a pojízdné kompresory
Hlavy i válce jsou opatřeny žebry -> Zvětšení plochy pro prostup tepla
Malé kompresory: Chladič je tvořen žebrovanou trubkou
Střední kompresory: Chladič se podobá chladičům v automobilu, ale místi vody jimi protéká plyn

Chlazení vodou
Použití: Pro střední a velké kompresory a stabilní kompresory
Voda protéká v dutinách mezi válcem a pláštěm a v dutinách hlavy kompresoru
Provedení:
- Dvoutrubkové
- Hadové
- Svazkové

Chlazení stlačovaného plynu
teplota se snižuje mezi jednotlivými stupni a na výstupu z kompresoru
Ochlazuje se ve vzduchových nebo vodních chladičích


2. Mazání

Slouží k udržení dobré funkce kompresoru

Maže se:
Válec
Klikový mechanismus

Způsob mazání:
Rozstřikem
Tlakovým
Cirkulačním

Druh maziva se volí dle stlačované látky a jejím použitím

2.12.2 OSTATNÍ KOMPRESORY

Rotační lamelové kompresory

Vhodné pro nízké kompresní poměry a malé až střední průtoky plynu
Nemají součásti konající vratný pohyb -> mohou mít velké otáčky (až 50 ot/s)
Malé rozměry
Nemají sací ventil (často ani výtlačný)
Malý škodlivý prostor
Lopatek (lamel) bývá 20 až 30
Obvykle vodní chlazení

Lze je regulovat 3 způsoby:
Změnou otáček
Uzavíráním sání nebo výtlaku
Zastavováním a spouštěním (u malých jednotek)

Průtok: až 0,3 m3/s

Dosahované tlaky:
Jednostupňové:0,4 MPa
Dvoustupňové:0,9 MPa


Rotační kompresory s krouživým pístem

Uvnitř pracovního válce krouží píst, takže jeho osa obíhá kolem osy válce (výstřednost e)
Utěsnění prostoru zajišťuje těsnící lišta v tělese válce, která je na píst přitlačována pružinami
Plyn je nasáván do srpovitého prostoru mezi válcem, pístem a těsnící lištou
Po převalení pístu přes sací otvor se plyn ve válci stlačuje, jakmile překročí výtlačný tlak, proudí přes výtlačný ventil do potrubí, zatímco je současně nasáván nový objem plynu

Použití:
Chladící zařízení malých výkonů
Brzdové kompresory nákladních automobilů


Rotační vodokružné kompresory/Vývěvy

Těleso kompresoru je naplněno vodou nebo jinou kapalinou o nízké viskozitě
Při rychlém otáčení rotoru se kapalina uvede do pohybu a sleduje obrysy tělesa
Kapalina kroužící s rotorem vytvoří v tělese prstenec, jehož tloušťka se rovná nejmenší radiální vzdálenosti od tělesa a v místě této nejmenší vzdálenosti zcela vyplní prostor mezi dvěma sousedními lopatkami
Ve smyslu otáčení se vodní prstenec od rotoru vzdaluje, uvolňuje mezi lopatkami prostor, do něhož se vstupním otvorem nasává plyn
Sání končí v místě největší vzdálenosti rotoru od tělesa
Při dalším otáčení rotoru se objem prostoru mezi lopatkami zmenšuje, plyn se stlačuje a pak se vytlačuje výstupním otvorem

Dosažený tlak u jednostupňových 0,25 až 0,5 MPa
Objemový průtok: 3m3/s
Otáčky:až 60 ot/s

Nevýhody:
Potřeba větší množství chladící vody
Větší příkon
Hlavní součásti vyrábět z materiálu odolnému vůči korozi

Dodávka vzduchu bez prachu a oleje
Vzduch je chladný

Použití: Potravinářský a chemický průmysl


Rotační dvoukomorové kompresory/Vývěvy

Nejznámější: Rootsova dmýchadla

Činná plocha rotoru je tvořena dvěma:
Epicykloidami
Hypocykloidami

Oba rotory musí být přesně obrobeny ->Vůle mezi stěnami tělesa kompresoru a rotory navzájem je velmi malá (0,1 mm)

Dodávka vzduchu:
Plynulá
Nerovnoměrná (někdy) -> Ve výtlačném potrubí kolísá tlak

Použití:
Slévárny
Plnící dmychadla spalovacích motorů


Rotační šroubové kompresory

Nejznámější: Kompresory typu Lysholm

Dopravovaný plyn se postupně stlačuje

Dosahované tlaky:
Jednostupňové: do 0,3 MPa
Dvoustupňové: 0,7 až 1 MPa

Průtok nasátého plynu: 0,08 až 4,5 m3/s

Otáčky:
Malé: až 200 ot/s
Velké: až 50 ot/s

Použití:
Potravinářský a chemický průmysl
Pneumatická doprava sypkých materiálů


Vodoproudová vývěva

Využívá se kinetické energie proudící kapaliny
Pomocnou látkou je voda o tlaku0,2 až 0,5 MPa
Lze použít k odsátí plynných i kapalných látek


Paroproudová vývěva

Pomocná látka je pára

Druhy:
Jednostupňová
Vícestupňová (většinou se používá dvoustupňová)

Stupně jsou zapojeny v sérii

Použití: Kondenzační zařízení parních turbín


Proudové kompresory

V podstatě paroproudová vývěva
Jeli potřeba ze směsi vzduchu a páry odstát vzduch, zařadíme za kompresor chladič, kde pára zkondenzuje