Pompa idraulica a pistone fai da te

La pompa idraulica a pistone , Hydram o semplicemente pompa a pistone, è un dispositivo di pompaggio automatico in grado di pompare l'acqua a un livello più alto rispetto alla sua fonte originale senza utilizzare elettricità o qualsiasi altra fonte di energia. Utilizza solo due parti mobili ed è quindi meccanicamente molto semplice. Ciò gli conferisce un'affidabilità molto elevata, requisiti minimi di manutenzione e una lunga durata operativa.

Fig 1: Pompa idraulica del pistone [1] LifewaterInternational

La pompa ariete idraulica, Hydram o semplicemente una pompa ariete è una pompa che utilizza l' effetto W del colpo d'ariete derivante dalla pressione dell'acqua accumulata. Utilizzando questa pressione creata da una fonte d'acqua sopra la pompa, è in grado di sollevare l'acqua ad un'altitudine superiore alla pompa. Utilizzando solo due parti mobili, la semplice meccanica dei fluidi e l'energia contenuta nell'acqua, la pompa a pistone idraulico è in grado di funzionare senza elettricità o altra fonte di energia.

Vantaggi

Ecco alcuni vantaggi:

  • Nessuna elettricità o fonte di alimentazione esterna
  • Operazione continua
  • Facile da mantenere
  • Lunga vita
  • Affidabile

Svantaggi

Ecco alcuni svantaggi:

  • Adatto solo per determinati siti
  • Grande quantità di deflusso d'acqua in eccesso (anche se normalmente questo verrebbe convogliato o ricondotto alla fonte)
  • Portate di uscita tipicamente basse per pompa
  • Potrebbe essere necessario affrontare i problemi di sedimentazione

Storia

A John Whitehurst viene attribuita l'idea dell'ariete idraulico nel 1772, sebbene non divenne una macchina pratica fino a quando l'inventore francese Joseph Montgolfier non realizzò un ariete automatico nel 1796. James Easton acquistò il brevetto di Montgolfier e l'attività di ariete idraulico di Whitehurst nel 1800 e introdusse la macchina in Inghilterra. Nel 1929 Green & Carter acquisì il brevetto e l'attività di Easton e da allora produce e installa Vulcan e Vacher RAMS. [1] (I fratelli Mongolfier di Francia nel 1796 sono meglio ricordati per il loro lavoro pionieristico con le mongolfiere). [1]

Come funziona la pompa Papa.jpg

Nel 1996 un ingegnere inglese, Frederick Philip Selwyn, brevettò un "amplificatore di pressione del fluido" che differiva in molti modi dalla tecnologia a pistone contemporanea grazie allo sviluppo di una valvola di scarico W con effetto Venturi . [2]

La pompa idraulica a pistone Papa 2".

La pompa a pistone Papa è una versione del 21° secolo delle tradizionali pompe a pistone idrauliche ( pompe dell'acqua alimentate da nient'altro che un flusso d'acqua), essendo più piccole, più leggere, più economiche e più efficienti.

La pompa Papa Ram utilizza la bassa pressione generata dal flusso d'acqua ad alta velocità attorno a una valvola a W elastomerica a forma di curva (con bassa perdita di pressione) per consentire un design della valvola che consenta una chiusura rapida e con un'area di sezione trasversale relativamente piccola e un peso ridotto. Questa valvola Venturi è configurata come una sezione ad anello posizionata attorno all'ingresso di alimentazione della pompa con l'uscita di mandata della pompa direttamente in linea. Ciò ha consentito alla struttura della pompa di essere concentrica e quindi intrinsecamente resistente e, alla chiusura della valvola, consente un'erogazione efficiente dell'acqua agendo in linea con l'alimentazione tramite una seconda valvola di non ritorno di mandata con effetto Venturi più piccola. Il materiale elastomerico e il funzionamento di queste valvole consentono inoltre il loro ritorno automatico senza peso o assistenza a molla.

Un recipiente a pressione W installato su un raccordo a T collegato alla bocca di mandata della pompa fornisce i mezzi di accumulo del flusso pulsato. Questa tecnologia e questo design esclusivi hanno ridotto drasticamente il peso, i costi di produzione e il numero di componenti richiesti, oltre a fornire un miglioramento complessivo dell'efficienza. Ulteriori brevetti concessi a Selwyn sono stati da allora sviluppati dalle società britanniche Papa Ltd e Water Powered Technologies Ltd [3] di Bude W , Cornovaglia , migliorando ulteriormente la tecnologia per includere una pompa W stampata a iniezione in materiale composito che consente una produzione di massa a costi relativamente bassi W pur mantenendo elevata resistenza, peso ridotto e prestazioni elevate precedentemente ottenibili solo con unità metalliche.

Altri nuovi sviluppi includono:

  • Una valvola di regolazione automatica che può essere semplicemente installata sulla pompa per consentire il massimo utilizzo della fornitura d'acqua da fonti d'acqua basse o variabili stagionalmente senza la necessità di regolare manualmente la pompa.
  • Versioni di pompe più grandi con ingressi da 500 mm e 1 metro di diametro per applicazioni su grandi fiumi, maree marine e inondazioni.

Sono stati inoltre sviluppati e utilizzati sistemi per la raccolta dell'acqua piovana , il trattamento dell'acqua e altre applicazionidi servizi idrici .

La nuova tecnologia W scalabile , i processi e i materiali di produzione e la capacità di integrazione con altri sistemi dovrebbero consentire alla pompa a pistone del 21° secolo di riconquistare il suo riconoscimento come leader mondiale nella fornitura di acqua ad alta efficienza energetica, nonché nuovi ruoli nella generazione di energia, nell’irrigazione e nelle inondazioni. reti di supporto.

Teoria

Come funziona?

Figura 2. Sistema di pompa a pistone idraulico

Per costruire un'idram è necessario avere una fonte d'acqua abbondante come un ruscello o una sorgente (le pompe spesso ne sprecano il 90%, ma nel caso di una fonte d'acqua corrente, spesso è possibile canalizzare o convogliare indietro l'acqua in eccesso alla fonte). La pompa deve essere posizionata ad un'altitudine inferiore rispetto alla fonte d'acqua. L'energia cinetica dell'acqua che scorre in discesa attraverso il tubo di azionamento aumenta la pressione e utilizza l' effetto W del colpo d'ariete derivante dalla pressione dell'acqua accumulata. La pompa è quindi in grado di utilizzare questa pressione accumulata per pompare l'acqua attraverso un tubo di mandata di diametro inferiore su una distanza maggiore o ad un'altitudine addirittura superiore rispetto alla fonte d'acqua originale. Più del 50% dell'energia del flusso motore può essere trasferita al flusso di mandata.

La Figura 1 illustra il pistone idraulico; inizialmente la valvola a impulsi (o valvola di scarico poiché è l'uscita dell'acqua non pompata) sarà aperta per gravità (o in alcuni modelli è tenuta aperta da una molla leggera). L'acqua scorrerà quindi lungo il tubo di azionamento (attraverso un filtro) dalla fonte d'acqua. Man mano che il flusso accelera, la pressione idraulica sotto la valvola a impulso e la pressione statica nel corpo dell'idram aumenteranno (Figura 1B) fino a quando le forze risultanti superano il peso della valvola a impulso e iniziano a chiuderla. Non appena l'apertura della valvola diminuisce, la pressione dell'acqua nel corpo dell'idram aumenta rapidamente e chiude di colpo la valvola a impulsi. La colonna d'acqua in movimento nel tubo di azionamento non riesce più a uscire attraverso la valvola a impulsi, quindi la sua velocità deve diminuire improvvisamente; ciò continua a provocare un notevole aumento di pressione che forza l'apertura della valvola di mandata alla camera d'aria.

Una volta che la pressione supera la prevalenza statica, l'acqua verrà forzata lungo il tubo di mandata. L'aria intrappolata nella camera d'aria viene contemporaneamente compressa ad una pressione superiore alla pressione di mandata. Alla fine la colonna d'acqua nel tubo di azionamento si ferma e la pressione statica nell'involucro scende fino a raggiungere la pressione di mandata. La valvola di mandata si chiuderà quindi quando la pressione nella camera d'aria supera quella nell'involucro. L'acqua continuerà ad essere erogata dopo la chiusura della valvola di erogazione finché l'aria compressa nella camera d'aria non si sarà espansa fino a raggiungere una pressione pari alla prevalenza di erogazione. Nel tubo di mandata è inclusa una valvola di ritegno per impedire il flusso di ritorno.

Nello stesso momento in cui la valvola di mandata si chiude, producendo un impulso di alta pressione, quell'impulso comincia a propagarsi lungo il tubo di mandata, proprio come qualsiasi impulso di "colpo d'ariete". Quando raggiunge la sorgente, l'impulso di pressione si converte in un impulso di aspirazione, che poi si propaga nuovamente lungo il tubo di alimentazione. Arrivando al corpo dell'idram, questa pressione negativa chiude la valvola di alimentazione e inoltre, con il peso e le eventuali molle utilizzate, apre la valvola a impulso e aspira un po' d'aria tramite la valvola "snifting", se presente, come descritto di seguito. Ciò consente quindi al ciclo di ricominciare da capo. La maggior parte degli idram funziona a 30-100 cicli al minuto. Con tubi in acciaio corti, potrebbero essere necessari diversi viaggi dell'onda di pressione/vuoto su e giù per il tubo di alimentazione. Ogni viaggio su e indietro fa sì che la pressione assoluta nel corpo dell'idram diminuisca fino a diventare negativa. Comprendere come le onde di pressione/vuoto viaggiano su e giù nel tubo di alimentazione aiuta molto a capire perché il tubo di alimentazione deve essere diritto e liscio e avere un diametro e materiale costanti. Questa è probabilmente la parte meno compresa del funzionamento dell'Hydram, eppure è molto importante per un ciclismo affidabile.

La camera d'aria è un componente vitale. Può migliorare l'efficienza del processo consentendo di continuare l'erogazione dopo la chiusura della valvola di erogazione. È inoltre fondamentale attutire gli shock che altrimenti si verificherebbero a causa della natura incomprimibile dell’acqua. Se la camera d'aria si riempie completamente d'acqua, non solo le prestazioni ne risentono, ma il corpo dell'idram, il tubo di azionamento o la camera d'aria stessa possono rompersi a causa del colpo d'ariete risultante. Poiché l'acqua può dissolvere l'aria, soprattutto sotto pressione, l'aria nella camera tende a impoverirsi venendo portata via con il flusso di mandata. Diversi progetti di idram risolvono questo problema in modi diversi. La soluzione più semplice richiede all'utente di fermare occasionalmente l'idram e di svuotare la camera d'aria aprendo due rubinetti, uno per far entrare l'aria e l'altro per rilasciare l'acqua. Un altro metodo su idram più sofisticati consiste nell'includere una valvola di filtraggio che consente automaticamente all'aria di essere aspirata nella base della camera d'aria quando la pressione dell'acqua scende momentaneamente al di sotto della pressione atmosferica. Con tali unità è importante effettuare un controllo occasionale per verificare che la valvola di snifting non sia ostruita dallo sporco e funzioni correttamente.

Equazioni di ingegneria

Equazione di Bernoulli [4]

P1γ+v122G+z1=P2γ+v222G+z2{\displaystyle {p_{1} \over \gamma }+{v_{1}^{2} \over 2g}+z_{1}={p_{2} \over \gamma }+{v_{2}^ {2} \over 2g}+z_{2}}{\displaystyle {p_{1} \over \gamma }+{v_{1}^{2} \over 2g}+z_{1}={p_{2} \over \gamma }+{v_{2}^ {2} \over 2g}+z_{2}}

Dove

  • p = pressione
  • gamma = peso specifico dell'acqua
  • v = velocità
  • z = altezza

Equazione2: Flusso in un tubo [4]

Q=vUN{\displaystyle Q=v*A}{\displaystyle Q=v*A}

Dove:

  • Q = Portata (m 3 /s)
  • v = Velocità media dell'acqua nel canale (m/s)
  • A = Area della sezione trasversale dell'acqua nel canale (m 2 )

Equazione 3: Perdita di carico [4]

HF=16FlQ22Gπ2D5{\displaystyle h_{f}={\frac {16f*LQ^{2}}{2g*\pi ^{2}*D^{5}}}}{\displaystyle h_{f}={\frac {16f*LQ^{2}}{2g*\pi ^{2}*D^{5}}}}

Dove:

  • h f = perdita di carico (m)
  • f = fattore di attrito
  • g = gravità
  • Q = Portata (m 3 /s)
  • L = Lunghezza del tubo
  • D = Diametro del tubo

Equazione 4: Perdite di carico minori [4]

Hl(MioNoR)=16K(Q2)/(2Gπ2D4){\displaystyle h_{L}(minore)=16K*(Q^{2})/(2g*\pi ^{2}*D^{4})}{\displaystyle h_{L}(minore)=16K*(Q^{2})/(2g*\pi ^{2}*D^{4})}

Dove:

  • h L (minore)=(= perdita di carico (m)
  • K = coefficiente di perdita minore
  • g = gravità
  • Q = Portata (m 3 /s)
  • D = Diametro del tubo

Equazione 5:

QotuT=(QioN×veRTioCUNl FUNll×PtuMP eFFioCioeNC CoNSTUNNT)/veRTioCUNl lioFT{\displaystyle Q_{\mathrm {out} }=(Q_{\mathrm {in} }\times \mathrm {verticale\ caduta} \times \mathrm {pompa\ efficienza\ costante})/\mathrm {verticale\ sollevamento} }{\displaystyle Q_{\mathrm {out} }=(Q_{\mathrm {in} }\times \mathrm {verticale\ caduta} \times \mathrm {pompa\ efficienza\ costante})/\mathrm {verticale\ sollevamento} }

Implementazione

Costruzione

Fig 1: Pompa idraulica del pistone [5] LifewaterInternational

Dati necessari: una volta raccolti questi dati, è possibile ordinare o costruire una pompa Ram.

  1. Variazione di quota tra sorgente e pompa (caduta verticale o prevalenza)
  2. Variazione di quota tra pompa e sito di consegna (sollevamento verticale o prevalenza di mandata)
  3. Quantità di acqua disponibile alla fonte (ingresso Q)
  4. Quantità minima giornaliera di acqua necessaria nel sito di consegna (uscita Q)
  5. Distanza dalla sorgente alla pompa (lunghezza del tubo di azionamento)
  6. Distanza dalla pompa al luogo di mandata (lunghezza del tubo di mandata)

Fig 2: Schema della pompa1.Tubo di azionamento2.Valvola dell'acqua in eccesso3.Tubo di mandata4.Valvola di impulso5.Valvola di mandata6.Recipiente a pressione[6]

1. Tubo di azionamento : l'acciaio zincato di grosso spessore o la ghisa sono i migliori. L'interramento impedisce la manomissione da parte di animali o persone. [7] Normalmente la lunghezza del tubo di azionamento dovrebbe essere circa da tre a sette volte la prevalenza di alimentazione. Idealmente il tubo di azionamento dovrebbe avere una lunghezza pari ad almeno 100 volte il proprio diametro. Il tubo di azionamento deve generalmente essere diritto; eventuali piegature non solo causeranno perdite di efficienza, ma determineranno forti forze oscillanti laterali sul tubo che possono provocarne il distacco. Inoltre, qualsiasi cambiamento nel diametro del tubo o nel materiale lungo la sua lunghezza interromperà gli impulsi del colpo d'ariete che si propagano su e giù per il tubo e sono importanti per un ciclo affidabile. Tutte le valvole devono essere del tipo a flusso totale, come le valvole a sfera. L'estremità superiore del tubo dovrebbe essere sufficientemente al di sotto del livello dell'acqua da impedire l'ingresso di bolle nel tubo, ma non sul fondo di un serbatoio profondo. Di solito 6 pollici sotto il livello dell'acqua è un buon posto.

2. Valvola dell'acqua in eccesso - Il ciclo dell'idram è temporizzato dalle caratteristiche della valvola di scarico. Normalmente può essere zavorrato o pretensionato da una molla regolabile, ed è generalmente previsto un fermo avvitato regolabile che permetterà di variare l'apertura massima. L'efficienza, che determina la quantità di acqua che verrà erogata da un determinato flusso di azionamento, è influenzata in modo critico dall'impostazione della valvola. Questo perché se la valvola di scarico rimane aperta troppo a lungo, viene pompata una percentuale minore dell'acqua portata, quindi l'efficienza viene ridotta, ma se si chiude troppo facilmente, la pressione non si accumulerà abbastanza a lungo nel corpo dell'idram, quindi ancora una volta verrà erogata meno acqua. Spesso è presente un bullone regolabile che limita l'apertura della valvola ad un valore predeterminato che consente di ruotare il dispositivo per ottimizzarne le prestazioni. Un installatore esperto dovrebbe essere in grado di regolare la valvola di scarico sul posto per ottenere prestazioni ottimali.

3. Tubo di mandata - Il tubo di mandata può essere realizzato con qualsiasi materiale in grado di sopportare la pressione dell'acqua che conduce al serbatoio di mandata. In tutte le applicazioni, ad eccezione delle applicazioni con prevalenza molto elevata, si possono prendere in considerazione tubi in plastica; con prevalenze elevate l'estremità inferiore della linea di mandata potrebbe essere preferibile come tubo in acciaio. Il diametro della linea di mandata deve consentire di evitare eccessivi attriti del tubo in relazione alle portate previste e alla distanza che si intende convogliare l'acqua. Si consiglia di montare una valvola manuale o una valvola di ritegno (valvola di non ritorno) nella linea di mandata vicino all'uscita dell'idram, in modo che la linea di mandata non debba essere drenata se l'idram viene fermata per la regolazione o qualsiasi altro motivo. Ciò ridurrà inoltre al minimo qualsiasi riflusso oltre la valvola di erogazione nella camera d'aria e migliorerà l'efficienza.

4. Valvola a impulso - Esistono diversi tipi di valvole a impulso che possono essere utilizzate. La valvola a impulso con bullone ponderato è durevole, di facile manutenzione e i principi sono abbastanza facili da comprendere per chiunque. Meno peso significa che la corsa sarà più rapida e verrà pompata meno acqua. Più peso significa corse più lente e più acqua pompata.

5. Valvola di mandata - Nota anche come valvola di ritegno W . Consente al fluido di viaggiare solo in una direzione. I tipi di valvole di ritegno includono: a sfera, oscillanti, a membrana, con controllo del sollevamento.

6. Recipiente a pressione : un forte aumento di pressione dell'acqua comprime l'aria all'interno del recipiente a pressione. Questo aumento di pressione è noto come effetto del colpo d'ariete W [8]

Fonte d'acqua - Tipicamente ruscello o sorgente. Deve avere una portata adeguata. Un'elevazione più elevata è migliore (più testa). Deve essere in grado di misurare la portata. Per flussi più piccoli è possibile contenere l'acqua utilizzando una diga o un'area di contenimento. [7] Per portate maggiori è possibile utilizzare uno stramazzo W. È necessario impedire che sporco e detriti penetrino nella pompa e nel tubo di trasmissione. Vengono utilizzate griglie, filtri e spesso un serbatoio di alimentazione o un serbatoio di sedimentazione.

Alloggiamento del ram : è preferibile una copertura o un alloggiamento di sicurezza per prevenire danni esterni o furti. Il corpo dell'idram deve essere saldamente imbullonato a una fondazione di cemento, poiché i colpi della sua azione esercitano un carico d'urto significativo. L'idram deve essere posizionato in modo tale che la valvola di scarico sia sempre al di sopra del livello dell'acqua di piena, poiché il dispositivo cesserà di funzionare se la valvola di scarico viene sommersa.

Serbatoio di riserva : solitamente nella parte superiore del tubo di mandata è incluso un serbatoio di stoccaggio per consentire il prelievo di acqua in quantità variabili in base alle necessità.

Idram multipli - Laddove sia necessaria una maggiore capacità, è pratica comune installare diversi idram in parallelo. Ciò consente di scegliere quanti operare contemporaneamente in modo da poter soddisfare flussi di offerta variabili o domanda variabile. La dimensione e la lunghezza del tubo di azionamento devono essere proporzionate alla testa di lavoro da cui opera il pistone. Inoltre, il tubo di azionamento è sottoposto a forti carichi d'urto interni dovuti al colpo d'ariete e pertanto normalmente dovrebbe essere costruito con un tubo dell'acqua in acciaio di buona qualità.

Considerazioni sul design

Figura 3: progettazione tradizionale dell'idram

Gli idram sono destinati principalmente ai compiti di approvvigionamento idrico, in zone collinari o montuose, che richiedono piccole portate erogate a prevalenze elevate. Sono meno comunemente utilizzati per scopi di irrigazione, dove le portate più elevate richieste richiedono solitamente l'uso di idram di dimensioni maggiori con tubi di azionamento da 6 pollici o 4 pollici. [9] I produttori solitamente descrivono la dimensione di un'idram in base ai diametri dei tubi di alimentazione e mandata (generalmente indicati in pollici anche nei paesi metrici a causa dell'uso comune delle dimensioni in pollici per i diametri dei tubi); ad esempio, un'idram 6 x 3 ha un tubo di azionamento del diametro di 6 pollici e un tubo di mandata del diametro di 3 pollici.

I tradizionali progetti di idram, come nella Figura 3, sviluppati un secolo fa in Europa, sono estremamente robusti. Tendono ad essere realizzati con fusioni pesanti e sono noti per funzionare in modo affidabile per 50 anni o più. Tuttavia, sebbene alcuni di questi modelli siano ancora prodotti in Europa e negli Stati Uniti in piccole quantità, sono relativamente costosi, anche se in generale il tubo di azionamento, il tubo di mandata e le opere civili saranno significativamente più costosi anche dei tipi più pesanti di idram. .

I modelli più leggeri, fabbricati utilizzando una struttura in lamiera d'acciaio saldata, sono stati sviluppati prima in Giappone e ora sono in produzione in altre parti del sud-est asiatico, tra cui Taiwan e Tailandia. Questi sono più economici, ma probabilmente durano solo un decennio circa poiché sono realizzati con materiale più sottile che alla fine si corroderà. Tuttavia offrono un buon rapporto qualità-prezzo e probabilmente funzionano in modo affidabile.

La pompa a pistone Papa da 2", realizzata con un composito tecnico di alta qualità, pesa solo 2 kg rispetto a una tradizionale pompa idrica da 2" che pesa circa 96 kg

Figura 4: Una pompa a pistone realizzata con raccordi per tubi standard

Alcuni progetti semplici che possono essere improvvisati partendo da raccordi per tubi sono stati sviluppati anche dalle agenzie umanitarie (Figura 4), e alcune versioni interessanti sono state anche rozzamente improvvisate utilizzando materiali di scarto, come un'unità che viene prodotta in un certo numero nel Laos meridionale dai materiali recuperati dai ponti bombardati e dall'utilizzo di vecchie bombole di propano per la camera d'aria. Inutile dire che tali dispositivi hanno un costo molto basso, ma i tubi alla fine costano molto di più dell'idram. Non sono sempre affidabili quanto i progetti tradizionali, ma di solito sono accettabilmente affidabili con guasti separati da molti mesi anziché da giorni e sono facili da riparare quando si guastano.

Costo

I costi degli idram possono variare da meno di 100 dollari per le piccole pompe "fai da te" utilizzando materiali locali o vicino a 60.000 dollari per le pompe commerciali più grandi. Anche se le pompe commerciali sono più costose, sono in grado di sopportare il costante abuso associato all'effetto martello e alle alte pressioni. Sebbene l'investimento iniziale per una pompa e il sistema corrispondente possa sembrare elevato, non ci sono costi di carburante e bassi costi di manutenzione associati agli idram.

Pompa a pistone idraulica fatta in casa da $ 120 di Clemson Cooperative Extension [10]

Una pompa a pistone per rifornire una comunità di 300 persone nelle Filippine costa tra i 4.000 e i 5.000 dollari [11]

Le pompe Ram di Green & Carter con dimensioni RAM variabili da 1-1/4 a 8 costano rispettivamente tra $ 2.658 e $ 58.679.

La pompa Papa Ram da 2 pollici costa da $ 995 a $ 1800 (prezzo USA). Ciò include il gruppo del tubo di mandata, la valvola a sfera, il recipiente a pressione e la filtrazione.

Considerazioni per le comunità in via di sviluppo

Affidabile, facile da riparare. Formare il tecnico locale.

Problemi

Manutenzione

Le pompe Rams sono note per il funzionamento continuo con una manutenzione minima. Ciò è in gran parte dovuto al fatto che ci sono solo poche parti mobili. Nella scelta del tipo di pompa occorre tenere conto dei materiali disponibili e della vicinanza di un tecnico. Se c'è una persona locale in grado di effettuare riparazioni e controllare frequentemente la funzionalità, potrebbe essere meglio costruire una pompa a pistone utilizzando materiali locali economici. Se la disponibilità di un tecnico è limitata, può essere preferibile una pompa commerciale. [Manuale della pompa a pistone idraulico] Se si utilizza acqua pulita, la manutenzione è necessaria solo dopo diversi anni. [12]

Sintomi e possibili cause di malfunzionamento

Adattamento da USE OF HYDRAULIC RAMS IN NEPAL - A Guide to Manufacturing and Installation' (libro disponibile gratuitamente presso l'UNICEF Box 1187 Kathmandu, Nepal) [13]

  1. Colpi forti e metallici provenienti dalla pompa. Nessuna aria nella camera. La pompa deve essere fermata e la camera d'aria deve essere drenata dall'acqua per la manutenzione. Controllare eventuali perdite d'aria.
  2. La valvola a impulsi non funziona/Controllare la presenza di detriti. Controllare la valvola a impulsi sul sedile, dovrebbe potersi muovere liberamente.
  3. La valvola a impulsi è intermittente Spesso indica presenza di aria nel tubo di azionamento. Verificare che la bocca del tubo di azionamento sia immersa nell'acqua. Scaricare l'aria intrappolata.
  4. La pompa funziona, ma non c'è acqua nel sito di consegna. Assicurarsi che la valvola a saracinesca di mandata sia aperta e che non vi siano ostruzioni o blocchi d'aria.
  5. La valvola a impulsi rimane aperta. Acqua insufficiente nel tubo di azionamento, peso eccessivo sulla valvola a impulso o problema alla valvola di mandata.
  6. Colpi irregolari o colpi. Perdita/aria nel tubo di trasmissione. Non c'è abbastanza acqua sopra il tubo di trasmissione.

Alternative

Altre alternative sostenibili alle pompe includono:

  • Pompe a gravità W
  • Pompa a mano W
  • Pompa azionata da animali
  • Pompa solare
  • Pompa eolica W
  • Pompa a pedale W
  • Pompa a corda

Caratteristiche di performance

La tabella 1 indica le prestazioni stimate per idram commerciali tipici da 2 pollici x 1 pollice, 4 pollici x 2 pollici e 6 pollici x 3 pollici.

Dimensioni dell'idram in pollici2"x1"4"x2"6"x3"
Rapporto della testa510152051015205101520
Portata guidata (litri/sec)3.35.27.49.28.969.7109.0220.217.217.119.3
Consegna (m³/giorno)55382217945135232161016950

Tabella 1: Prestazioni stimate degli idram

La tabella 2 indica le prestazioni della pompa Papa da 2".

Prestazioni della pompa papà

Tabella 2: Prestazioni della pompa a pistone idraulico Papa da 2" basate su un flusso di 1 litro/sec (60 litri/min) nella pompa

Ulteriori informazioni

Riferimenti

  1. Salta a:1.0 1.1 http://www.greenandcarter.com/main/about_us.htm
  2. ^ Frederick Philip Selwyn, "Amplificatore di pressione del fluido", brevetto USA n. 6.206.041 (depositato: 2 aprile 1997; rilasciato: 27 marzo 2001).
  3. Tecnologie alimentate dall'acqua – Inventori e titolari di brevetti di pompe idrauliche composite.
  4. Salta a:4,0 4,1 4,2 4,3 Mihelcic, JR, Fry, LM, Myre, EA, Phillips, LD e Barkdoll, BD (2009). Guida sul campo all'ingegneria ambientale per i lavoratori dello sviluppo: acqua, servizi igienico-sanitari e aria interna. Reston, VA: Società americana di ingegneri civili.
  5. http://web.archive.org/web/20160403045002/https://lifewater.org/resources/rws4/rws4d5.htm
  6. http://www.akvo.org/wiki/index.php/Pompa idraulica a pistone
  7. Salta a:7.0 7.1 http://www.greenandcarter.com/main/service/installation.htm
  8. A. Tessema, "PROGETTAZIONE E APPLICAZIONE DEL SISTEMA DI POMPA IDRAULICA A RAME", 5a conferenza annuale dell'ESME sull'industria manifatturiera e di processo, vol. , NO. , pp., settembre 2000.
  9. ^ BW Young, "Progettazione generica di pompe ariete", Atti dell'Institution of Mechanical Engineers, vol. 212, pp. 117-117, 1998.
  10. http://web.archive.org/web/20160817075828/http://virtual.clemson.edu:80/groups/irrig/Equip/ram.htm
  11. http://web.archive.org/web/20170607192559/http://www.ashden.org/water_pumps
  12. Verde. Carter. (2002). Opuscolo pistone idraulico. Estratto da http://www.greenandcarter.com/main/rampumpleaflet.htm .
  13. M. Silver, L'uso dei cilindri idraulici in Nepal: una guida alla produzione e all'installazione, edizione del libro: UNICEF, 1977,

Altri riferimenti

  • 1° iniziale. Azione pratica, "Pompe idrauliche", Brief tecnici sull'azione pratica, vol. , NO. , pp. , 02 febbraio 2002.[]. : http://web.archive.org/web/20140929020122/http://practicalaction.org/hydraulic-ram-pumps .
  • BW Young, "PROGETTAZIONE DI SISTEMI DI POMPE A RAM IDRAULICHE", Atti dell'Institution of Mechanical Engineers, parte a-Journal of Power and Energy, vol. 209, pp. 313-322, 1995.
  • BW Young, "Progettazione generica di pompe a pistone", Atti dell'Institution of Mechanical Engineers, vol. 212, pp. 117-117, 1998.
  • EJ Schiller e P. Kahangire, "ANALISI E MODELLO COMPUTERIZZATO DELLA POMPA IDRAULICA AUTOMATICA DELL'ARIETE", Canadian Journal of Civil Engineering, vol. 11, pp. 743-750, 1984.
  • "Sviluppo di pompe a pistone ad alta pressione", World Pumps, vol. 1996, pp. 15-16, 1996.
  • Hofkes e Visscher "Fonti di energia rinnovabile per l'approvvigionamento idrico rurale nei paesi in via di sviluppo" - Centro di riferimento internazionale per l'approvvigionamento idrico e i servizi igienico-sanitari comunitari, L'Aia, Paesi Bassi - 1986.
  • "Pompe idrauliche", Tecnologia appropriata, vol. 29, pp. 30-33, 2002.
  • Iversen HW "An Analysis of the Hydraulic Ram" - Journal of Fluids Engineering, Transactions of the American Society of Mechanical Engineers - giugno 1975.
  • JA Kypuros e RG Longoria, "Sintesi di modelli per la progettazione di sistemi commutati utilizzando una formulazione di sistema a struttura variabile", Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control, vol. 125, pp. 618-629, 2003.
  • Jeffery, TD, Thomas TH, Smith AV, Glover, PB, Fountain PD "Pompe idrauliche a pistone: una guida ai sistemi di approvvigionamento idrico con pompe a pistone" - ITDG Publishing, 1992
  • Kindel EW 'A Hydraulic Ram for Village Use' - Volontari dell'assistenza tecnica, Arlington, VA, USA - 1970 e 1975.
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  • S. Watt, Un manuale sul pistone idraulico per il pompaggio dell'acqua, 3a ed., Londra: Intermediate Technology Publications Ltd., 1977, p. .
  • V. Filipan, Z. Virag e A. Bergant, "Modellazione matematica di un sistema di pompe a pistone idraulico", Strojniski Vestnik-Journal of Mechanical Engineering, vol. 49, pp. 137-149, 2003.
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Fornitori

Nota: questo è un elenco selettivo di forniture e non implica l'approvazione di ITDG.

Opere VulcanianeFragile di cenereWellingtonSomersetTA210LQ.Regno UnitoTel: +44 (0)1823 672365
Casella postale 43Opere RealiVia dell'AtlanteClayton Le MoorsLancashire, BB5 5LPRegno UnitoTel: 01254 235441Fax: 01254 382899E-mail: sales@allspeeds.co.uk
14a Zona industriale di KingshillBude, Cornovaglia EX23 8QNRegno UnitoTel: +44(0)1288 354454E-mail: info@wptglobal.netSito Web: 

Indirizzi utili

Scuola di IngegneriaUniversità di WarwickCoventry CV4 7ALRegno UnitoTel: +44 (0)1203 522339Fax: +44 (0)1203 418922E-mail: dgr@eng.warwick.ac.ukSito web: 

Unità di tecnologia di sviluppo che ha svolto numerose ricerche per semplificare la costruzione delle pompe idrauliche a pistone. La DTU è un'unità di ricerca all'interno della School of Engineering dell'Università di Warwick nel Regno Unito. Lo scopo della DTU è ricercare e promuovere tecnologie appropriate per l'applicazione nei paesi in via di sviluppo.

Gruppo di lavoro sulle tecniche di sviluppoVrijhof 205/206Casella postale 2177500 AE EnschedePaesi BassiTel: +31 53 489 3845Fax: +31 53 489 2671E-mail: wot@tdg.utwente.nl

WOT è un'organizzazione senza scopo di lucro che opera nel campo dell'energia sostenibile su piccola scala, con sede presso l'Università di Twente.

Ricerca e sviluppo delle pompe Ram MERIBAH10120BangkokTailandiaE-mail: info@raintree-foundation.orgts@meribah-ram-pump.com

Una parte della fondazione Raintree funziona con tecnologie appropriate. Collaborano con MERIBAH che fornisce ricerca e sviluppo di pompe a pistone e pompe a chiocciola di nuova generazione.

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