Bunyip pump/el

Η «αντλία bunyip» ή «αντλία με βαρύτητα φυσητήρα» είναι μια υδροκίνητη αντλία, η οποία λειτουργεί με την ίδια αρχή όπως ένας υδραυλικός ενισχυτής. Η ροή νερού χαμηλής πίεσης και μεγάλου όγκου χρησιμοποιείται ως κινητήρια δύναμη για την ώθηση του μεγαλύτερου από δύο ή περισσότερα μηχανικά συνδεδεμένα έμβολα. Καθώς η πίεση στην πλευρά κίνησης αυξάνεται, μια μηχανική σύνδεση κατευθύνει την κινητήρια δύναμη σε ένα έμβολο και οπή μικρότερης διαμέτρου, δημιουργώντας μεγαλύτερη πίεση σε μικρότερο όγκο νερού. Η πίεση στην πλευρά κίνησης απελευθερώνεται ή αντιστρέφεται για να ολοκληρωθεί ο κύκλος. Οι βαλβίδες αντεπιστροφής εκατέρωθεν του/των εμβόλου/ων εξόδου διασφαλίζουν ότι η ροή λαμβάνει χώρα μόνο προς τον σωλήνα εξόδου.

Όπως μια αντλία εμβόλου , αυτή η αντλία μπορεί να χρησιμοποιηθεί με σχετικά υψηλή αναλογία ύψους κεφαλής εξόδου έναντι κεφαλής κίνησης εισόδου. Οι αναλογίες ύψους εξόδου προς ύψος κίνησης από 1:1 έως 60:1 είναι όλες πρακτικές. Ωστόσο, όσο μεγαλύτερη είναι η αναλογία μεταξύ κίνησης και εξόδου, τόσο χαμηλότερη είναι η ογκομετρική απόδοση. Με άλλα λόγια, περισσότερο νερό πρέπει να "σπαταληθεί" για να οδηγήσει μικρότερους όγκους εξόδου καθώς αυξάνεται το ύψος εξόδου.

Σε αντίθεση με μια αντλία εμβόλου, η αντλία bunyip δεν βασίζεται στο «φαινόμενο υδραυλικού πλήγματος», το οποίο μπορεί να δημιουργήσει τεράστιες πιέσεις, κραδασμούς και θόρυβο. Οι πραγματικές αντλίες εμβόλου απαιτούν πολύ ισχυρά υλικά στην ίδια την αντλία και στον σωλήνα κίνησης, καθώς και πολύ ανθεκτικές υδραυλικές συνδέσεις, για να επιβιώσουν από αυτήν την επαναλαμβανόμενη απότομη αύξηση της πίεσης. Ακόμα και όταν είναι κατασκευασμένες από πολύ ανθεκτικά υλικά, το φαινόμενο εμβόλου μπορεί να καταστρέψει τις συμβατικές βαλβίδες αντεπιστροφής και να φθείρει τις στεγανοποιήσεις σχεδόν οποιουδήποτε είδους υλικού.

Επίσης, οι αντλίες εμβόλου ενδέχεται να ταλαντώνονται σωστά μόνο υπό ένα πολύ στενό εύρος συνθηκών πίεσης κίνησης και εξόδου. Οι σωλήνες κίνησης πρέπει να έχουν το σωστό μήκος, διάμετρο και ιδανικά γωνία για να δημιουργούν ταχύτητα κινητήριας δύναμης και οι βαλβίδες ελέγχου αποβλήτων πρέπει να έχουν κατάλληλο βάρος, τάση ελατηρίου επιστροφής ή ελαστομερείς ιδιότητες, διαφορετικά ενδέχεται να μην πραγματοποιηθεί αυτόματη λειτουργία. Αυτό μπορεί να απαιτήσει την πλήρωση της αντίθλιψης εξόδου, τη ρύθμιση, την παρακολούθηση και τη ρύθμιση (κατά την εγκατάσταση και καθώς αλλάζουν οι συνθήκες). Η αντλία bunyip, ωστόσο, μπορεί να λειτουργεί υπό μια ευρύτερη ποικιλία ρυθμών ροής χωρίς χειροκίνητη παρέμβαση.

Οι αντλίες Ram που συνδέονται σε σειρά [1] , στον ίδιο σωλήνα κίνησης ή στον ίδιο σωλήνα εξόδου [2] , ενδέχεται να υποφέρουν από καταστροφική συμπερασματική συμπεριφορά που αναιρεί εν μέρει ή πλήρως τη λειτουργία της μίας ή και των δύο αντλιών. Ωστόσο, δύο αντλίες bunyip μπορούν να συνδεθούν στον ίδιο σωλήνα κίνησης [3] με την παράλληλη λειτουργία να έχει μικρότερη απόδοση άντλησης από τη συνδυασμένη απόδοση και των δύο αντλιών υπό ενιαία λειτουργία.

Η αντλία Bunyip πωλείται στην Αυστραλία από την Porta's Affordable Pumps. [4]

Στο τρέχον σχέδιο του Brett Porta , ένα ελαστικό αυτοκινήτου χρησιμοποιείται ως εύκαμπτος φυσητήρας για να συγκρατεί το νερό στην πλευρά κίνησης του εμβόλου. Η πλευρά εξόδου του εμβόλου είναι ένα τυπικό μεταλλικό περίβλημα με στιβαρή οπή και ελαστικές σφραγίδες γύρω από το έμβολο. Το νερό εξόδου αναρροφάται στο έμβολο εξόδου από την ίδια δεξαμενή στην οποία απορρίπτονται τα λύματα και στη συνέχεια ωθείται προς τα έξω στον σωλήνα κίνησης, με κάθε λειτουργία να χρησιμοποιεί τη δική της βαλβίδα ελέγχου.

Η αντλία Glockemann [5] έχει διαφορετικό σχεδιασμό, χρησιμοποιώντας ένα υβριδικό φυσερό και έμβολο για την κίνηση του εμβόλου.

Άλλοι πειραματιστές, συμπεριλαμβανομένου του Joe Malovich [6] , χρησιμοποιούν την κύστη αέρα από ένα σύστημα ανάρτησης αέρα οχήματος ως φυσητήρα στην πλευρά κίνησης, ως φυσητήρα στην πλευρά εξόδου ή και τα δύο. [7]

Κάθε ένα από αυτά τα σχέδια (Bunyip, Glockermann, Malovich) είναι ουσιαστικά τροποποιήσεις της αντλίας πλωτήρα που αναφέρεται στο Mother Earth News, "How to Build a Float Pump" του Robert J. Mitchell, 1 Ιανουαρίου 1977. ( https://www.motherearthnews.com/sustainable-living/renewable-energy/how-to-build-a-float-pump-zmaz77zbon/ )

Ο σχεδιασμός θα μπορούσε να βελτιώσει την απόδοση εάν κάποια πίεση και όγκος νερού από την πλευρά κίνησης τροφοδοτούνταν στο έμβολο της πλευράς εξόδου, αντί να απαιτείται η πλευρά εξόδου να αναρροφήσει την ανύψωση από τη δεξαμενή λυμάτων. Αυτό μπορεί να απαιτήσει έναν ενδιάμεσο θάλαμο για την προσωρινή αποθήκευση της πίεσης από την πλευρά κίνησης μέχρι το σωστό τμήμα του κύκλου για την τροφοδοσία της πλευράς κίνησης. Αυτό θα μείωνε επίσης την οξυγόνωση του νερού εξόδου που προκαλείται από την εκτόξευση του σπαταλούμενου νερού κίνησης στη δεξαμενή λυμάτων.

Ο σχεδιασμός μπορεί να απλοποιηθεί αντικαθιστώντας τη στεγανοποίηση του εμβόλου στην πλευρά κίνησης με μια εύκαμπτη βαλβίδα αντεπιστροφής από καουτσούκ.

Αν η πλευρά εξόδου ήταν συνδεδεμένη με έναν συσσωρευτή, η ροή εξόδου θα ήταν πιο συνεχής, αντί να παλμική.

• Intriago Zambrano, JC, Michavila, J., Arenas Pinilla, E., Diehl, JC, & Ertsen, MW (2019). Άντληση νερού από νερό: μια ολοκληρωμένη χωροχρονική ανασκόπηση των τεχνολογιών υδροηλεκτρικής άντλησης νερού. Water, 11(8), 1677.