Bunyip pump/it

La "pompa bunyip" o "pompa a soffietto a gravità" è una pompa idraulica che funziona secondo lo stesso principio di un intensificatore idraulico. Un flusso d'acqua a bassa pressione e ad alto volume viene utilizzato come forza motrice per spingere il pistone più grande tra due o più pistoni collegati meccanicamente. Man mano che la pressione sul lato di azionamento aumenta, un collegamento meccanico convoglia la forza motrice verso un pistone e un alesaggio di diametro inferiore, creando una pressione maggiore in un volume d'acqua minore. La pressione sul lato di azionamento viene rilasciata o invertita per completare il ciclo. Valvole di non ritorno su entrambi i lati del/dei pistone/i di uscita assicurano che il flusso avvenga solo verso il tubo di uscita.

Come una pompa a pistone idraulico , questa pompa può essere utilizzata con un rapporto relativamente elevato tra la prevalenza di uscita e la prevalenza di azionamento in ingresso. Rapporti tra prevalenza di uscita e prevalenza di azionamento da 1:1 a 60:1 sono tutti pratici. Tuttavia, maggiore è il rapporto tra prevalenza di azionamento e prevalenza di uscita, minore è l'efficienza volumetrica. In altre parole, una maggiore quantità d'acqua deve "sprecare" attraverso la pompa per azionare volumi di uscita minori all'aumentare della prevalenza di uscita.

A differenza di una pompa a pistone idraulico, la pompa bunyip non si basa sull'"effetto colpo d'ariete", che può generare pressioni, vibrazioni e rumore enormi. Le vere pompe a pistone idraulico richiedono materiali molto resistenti per la pompa stessa e per il tubo di azionamento, nonché raccordi idraulici molto robusti, per resistere a questi ripetuti picchi di pressione. Anche se costruite con materiali molto resistenti, l'effetto pistone idraulico può distruggere le valvole di ritegno convenzionali e usurare le guarnizioni di quasi tutti i tipi di materiale.

Inoltre, le pompe a pistone idraulico potrebbero oscillare correttamente solo in un intervallo molto ristretto di condizioni di pressione di azionamento e di uscita. I tubi di azionamento devono avere la lunghezza, il diametro e, idealmente, l'angolazione giusti per creare la velocità di azionamento, e le valvole di ritegno di scarico devono avere un peso, una tensione della molla di ritorno o proprietà elastomeriche adeguate, altrimenti il ​​funzionamento automatico potrebbe non avvenire. Ciò può richiedere l'adescamento della contropressione di uscita, la messa a punto, il monitoraggio e la regolazione (in fase di installazione e al variare delle condizioni). La pompa bunyip, invece, può funzionare con una più ampia varietà di portate di azionamento senza intervento manuale.

Le pompe a pistone collegate in serie [1] , allo stesso tubo di azionamento o allo stesso tubo di uscita [2] , possono subire interferenze distruttive che annullano parzialmente o completamente il funzionamento di una o di entrambe le pompe. Tuttavia, due pompe bunyip possono essere collegate allo stesso tubo di azionamento [3] con funzionamento in parallelo, con una portata di pompaggio inferiore alla portata combinata di entrambe le pompe in funzionamento singolo.

La pompa Bunyip è venduta in Australia da Porta's Affordable Pumps. [4]

Nel progetto attuale di Brett Porta , uno pneumatico d'auto viene utilizzato come un soffietto flessibile per contenere l'acqua sul lato di azionamento del pistone. Il lato di uscita del pistone è costituito da una tipica e robusta camicia metallica, con guarnizioni in gomma attorno al pistone. L'acqua in uscita viene aspirata nel pistone di uscita dalla stessa vasca in cui viene scaricata l'acqua di scarto, quindi spinta verso il tubo di azionamento, ciascuna operazione tramite una propria valvola di non ritorno.

La pompa Glockemann [5] ha un design diverso, che utilizza un soffietto ibrido e un pistone per azionare il pistone.

Altri sperimentatori, tra cui Joe Malovich [6] , stanno usando la sacca d'aria di un sistema di sospensione pneumatica di un veicolo come soffietto lato azionamento, soffietto lato uscita o entrambi. [7]

Ciascuno di questi progetti (Bunyip, Glockermann, Malovich) è di fatto una modifica della pompa a galleggiante citata in Mother Earth News, "How to Build a Float Pump" di Robert J. Mitchell; 1 gennaio 1977. ( https://www.motherearthnews.com/sustainable-living/renewable-energy/how-to-build-a-float-pump-zmaz77zbon/ )

Il progetto potrebbe migliorare in termini di efficienza se parte della pressione e del volume d'acqua del lato motore venissero alimentati al pistone del lato di uscita, invece di richiedere l'aspirazione dal serbatoio delle acque reflue. Ciò potrebbe richiedere una camera intermedia per immagazzinare temporaneamente la pressione del lato motore fino al momento opportuno del ciclo per alimentare il lato motore. Questo ridurrebbe anche l'ossigenazione dell'acqua in uscita causata dagli schizzi di acqua di scarico del lato motore nel serbatoio delle acque reflue.

Il progetto potrebbe essere semplificato sostituendo la guarnizione del pistone lato azionamento con una valvola di ritegno flessibile in gomma.

Se il lato di uscita fosse collegato a un accumulatore, il flusso in uscita sarebbe più continuo, anziché pulsante.

• Intriago Zambrano, JC, Michavila, J., Arenas Pinilla, E., Diehl, JC, & Ertsen, MW (2019). Sollevamento dell'acqua: una revisione spazio-temporale completa sulle tecnologie di pompaggio dell'acqua idroelettriche. Water, 11(8), 1677.