„Pompa bunyip” lub „pompa z mieszkiem grawitacyjnym” to pompa napędzana wodą, która działa na tej samej zasadzie co wzmacniacz hydrauliczny. Przepływ wody o niskim ciśnieniu i dużej objętości jest wykorzystywany jako siła napędowa do popchnięcia większego z dwóch lub więcej mechanicznie połączonych tłoków. Wraz ze wzrostem ciśnienia po stronie napędu połączenie mechaniczne kieruje siłę napędową do tłoka i otworu o mniejszej średnicy, tworząc większe ciśnienie w mniejszej objętości wody. Aby zakończyć cykl, ciśnienie po stronie napędu zostaje zwolnione lub odwrócone. Zawory zwrotne po obu stronach tłoków wyjściowych zapewniają, że przepływ następuje tylko w kierunku rury wyjściowej.
Zawartość
Porównanie z pompami Ram
Podobnie jak pompa tłokowa , tej pompy można używać przy stosunkowo wysokim stosunku wysokości głowicy wyjściowej do wysokości podnoszenia wejściowego. Wszystkie stosunki mocy wyjściowej do wysokości napędu wynoszące od 1:1 do 60:1 są praktyczne. Jednak im większy stosunek napędu do mocy wyjściowej, tym niższa wydajność objętościowa. Innymi słowy, więcej wody musi „marnować” pompę, aby napędzać mniejsze objętości wyjściowe w miarę zwiększania wysokości podnoszenia.
W przeciwieństwie do pompy tłokowej, pompa bunyip nie opiera się na „efektu uderzenia wodnego”, który może powodować ogromne ciśnienia, wibracje i hałas. Prawdziwe pompy tłokowe wymagają bardzo wytrzymałych materiałów w samej pompie i rurze napędowej, a także bardzo wytrzymałych połączeń hydraulicznych, aby przetrwać te powtarzające się skoki ciśnienia. Nawet jeśli są zbudowane z bardzo wytrzymałych materiałów, efekt tłoka może zniszczyć konwencjonalne zawory zwrotne i zużyć uszczelki wykonane z niemal każdego rodzaju materiału.
Ponadto pompy tłokowe mogą prawidłowo oscylować tylko w bardzo wąskim zakresie warunków napędu i ciśnienia wyjściowego. Rury napędowe muszą mieć odpowiednią długość, średnicę i idealny kąt, aby wytworzyć prędkość siły napędowej, a zawory zwrotne ścieków muszą mieć odpowiednią masę, napięcie sprężyny powrotnej lub właściwości elastomerowe, w przeciwnym razie działanie automatyczne może nie nastąpić. Może to wymagać zalania wyjściowego przeciwciśnienia, strojenia, monitorowania i regulacji (podczas instalacji i w miarę zmiany warunków). Pompa bunyip może jednak pracować przy szerszym zakresie napędzanych natężeń przepływu bez interwencji ręcznej.
Pompy tłokowe połączone szeregowo [1] , do tej samej rury napędowej lub tej samej rury wyjściowej [2] , mogą podlegać destrukcyjnemu wpływowi, który częściowo lub całkowicie neguje działanie jednej lub obu pomp. Jednakże dwie pompy bunyip można podłączyć do tej samej rury napędowej [3], przy czym wydajność pompowania w trybie równoległym jest mniejsza niż łączna wydajność obu pomp w trybie pojedynczej pracy.
Wersje dostępne w handlu
Pompka Bunyip jest sprzedawana w Australii przez firmę Porta's Affordable Pumps. [4]
Niedroga konstrukcja pompy Porta
W obecnym projekcie Bretta Porty opona samochodowa pełni rolę elastycznego miecha zatrzymującego wodę po stronie napędowej tłoka. Strona wyjściowa tłoka to typowa, solidna, metalowa tuleja i gumowe uszczelki wokół tłoka. Woda wyjściowa jest zasysana do tłoka wyjściowego z tego samego basenu, do którego wrzucane są ścieki, a następnie wypychana do rury napędowej, przy czym każda operacja odbywa się za pomocą własnego zaworu zwrotnego.
Inne projekty
Pompa Glockemanna [5] ma inną konstrukcję, w której do napędzania tłoka wykorzystuje się hybrydowy mieszek i siłownik.
Inni eksperymentatorzy, w tym Joe Malovich [6] , wykorzystują pęcherz powietrzny z układu zawieszenia pneumatycznego pojazdu jako miech po stronie napędu, miech po stronie wyjściowej lub jedno i drugie. [7]
Każdy z tych projektów (Bunyip, Glockermann, Malovich) jest w rzeczywistości modyfikacją pompy pływakowej cytowanej w Mother Earth News, „How to Build a Float Pump” Roberta J. Mitchella; 1 stycznia 1977. ( https://www.motherearthnews.com/sustainable-living/renewable-energy/how-to-build-a-float-pump-zmaz77zbon/ )
Możliwe ulepszenia
Projekt mógłby poprawić wydajność, gdyby do tłoka po stronie wyjściowej doprowadzono pewne ciśnienie i objętość wody po stronie napędu, zamiast wymagać, aby strona wyjściowa zasysała zbiornik ze ściekami. Może to wymagać komory pośredniej do tymczasowego magazynowania ciśnienia po stronie napędu do czasu właściwej części cyklu zasilania strony napędu. Zmniejszyłoby to również natlenienie wody wyjściowej spowodowane rozpryskiwaniem zużytej wody napędowej do basenu ściekowego.
Projekt można by uprościć, zastępując uszczelkę tłoka po stronie napędu elastycznym gumowym zaworem zwrotnym.
Jeżeli strona wyjściowa byłaby podłączona do akumulatora, przepływ wyjściowy byłby bardziej ciągły, a nie pulsujący.
Bibliografia
- Intriago Zambrano, JC, Michavila, J., Arenas Pinilla, E., Diehl, JC i Ertsen, MW (2019). Woda do podnoszenia wody: kompleksowy przegląd czasoprzestrzenny technologii pompowania wody napędzanych energią wodną. Woda, 11(8), 1677.
