Jump to content

Hydraulic Ram pump/Hydraulické piestové čerpadlo

From Appropedia
Loading map...
330px-Strawbridge_DIY_hydraulic_ram_pump.png
Hydraulické čerpadlo svojpomocne
330px-Ram1.gif
Obr. 1: Hydraulické piestové čerpadlo [1] LifewaterInternational

Hydraulické ramové čerpadlo, Hydram alebo jednoducho ramové čerpadlo, je čerpadlo, ktoré využíva efekt vodného rázu W z nahromadeného tlaku vody. Pomocou tohto tlaku, ktorý je vytvorený zdrojom vody nad čerpadlom, je schopné zdvihnúť vodu do výšky vyššej, ako je čerpadlo. Vďaka iba dvom pohyblivým častiam, jednoduchej mechanike tekutín a energii vo vode je hydraulické ramové čerpadlo schopné bežať bez elektriny alebo akéhokoľvek iného zdroja energie.

História

John Whitehurst je známy svojou myšlienkou hydraulického piestu v roku 1772, hoci sa nestal praktickým strojom, kým francúzsky vynálezca Joseph Montgolfier v roku 1796 nevyrobil automatický piest. James Easton kúpil Montgolfierov patent a podnikanie s hydraulickými piestami vo Whitehurste v 19. storočí a predstavil stroj v Anglicku. V roku 1929 získala spoločnosť Green & Carter patent a Eastonov podnik a odvtedy vyrába a inštaluje piesty Vulcan a Vacher. [4]

Teória

Ako to funguje?

330px-Ram3.png
Obr. 2: Jednoduchý hydraulický piest 1. Výtlačné potrubie 2. Prebytočná voda 3. Výtlačné potrubie 4. Impulzný ventil 5. Výtlačný ventil 6. Tlaková nádoba [2]

Na vybudovanie hydramu je potrebný bohatý zdroj vody, ako je potok alebo prameň. Na pozemku/dostupnom pozemku musí byť časť, ktorá sa nachádza v nižšej nadmorskej výške ako zdroj vody, aby sa mohlo umiestniť čerpadlo. Kinetická energia vody stekajúcej z kopca cez výtlačné potrubie vytvára tlak v tlakovej nádobe čerpadla. Čerpadlo je potom schopné tento vytvorený tlak využiť na prečerpanie vody cez výtlačné potrubie s menším priemerom na väčšiu vzdialenosť alebo do ešte vyššej nadmorskej výšky ako pôvodný zdroj vody.

330px-Ram2.jpg
Obr. 3: Schéma [3]


Inžinierska teória

Otázkaotyt=(vertjacalfallxjantakeflowx0,6)/vertjacalljaft

Úvahy o dizajne

Výhody

Nevýhody

Stavebníctvo

Potrebné údaje:
1. Zmena nadmorskej výšky medzi zdrojom a čerpadlom (vertikálny spád)
2. Zmena nadmorskej výšky medzi čerpadlom a miestom výdaja (vertikálny zdvih) 3. Množstvo dostupnej vody pri zdroji (Q vstup)
4. Minimálna denná potrebná voda v mieste výdaja (Q výstup)
5. Vzdialenosť od zdroja k čerpadlu (dĺžka hnacieho potrubia)
6. Vzdialenosť od čerpadla k miestu výdaja (dĺžka výtlačného potrubia)

Po zhromaždení týchto údajov je možné objednať alebo zostrojiť ram čerpadlo.

Zdroj vody – Typicky potok alebo prameň. Musí mať dostatočný prietok. Vyššia nadmorská výška je lepšia (väčší spád). Musí byť možné merať prietok. Pre menšie prietoky je možné vodu zadržať pomocou priehrady alebo zadržiavacej oblasti. [5] Pre väčšie prietoky je možné použiť prepadlinu . Je potrebné zabrániť vniknutiu nečistôt a úlomkov do čerpadla a hnacieho potrubia. Používajú sa mriežky, filtre a často aj sedimentačná nádrž.

Hnacia rúra – Najlepšie je použiť hrubozrnnú pozinkovanú oceľ alebo liatinu. Zakopanie zabráni manipulácii zvieratami alebo ľuďmi. [6]

Kryt RAM – Na zabránenie vonkajšiemu poškodeniu alebo krádeži môže byť vhodnejší bezpečnostný kryt alebo puzdro.

Impulzný ventil – Existuje niekoľko typov impulzných ventilov, ktoré sa dajú použiť. Impulzný ventil so závažím a závitom je odolný, ľahko sa udržiava a princípy sú dostatočne jednoduché na to, aby im porozumel každý. Nižšia hmotnosť znamená rýchlejší zdvih a menej prečerpanej vody. Vyššia hmotnosť znamená pomalšie zdvihy a viac prečerpanej vody.

Sedimentárna nádrž, zásobovacia nádrž, zásobovacia nádrž, viacero hydrámov

Zásobná nádrž

Implementácia

Cena

Domáce hydraulické čerpadlo od Clemson Cooperative Extension za 120 dolárov [7]

Čerpadlo s valcom, ktoré zásobuje 300 obyvateľov Filipín, stojí 4 000 až 5 000 dolárov[8].

Čerpadlá Ram od spoločnosti Green & Carter s veľkosťami RAM od 1-1/4 do 8 stoja od 2 658 do 58 679 dolárov.

Úvahy o rozvojových komunitách

Spoľahlivý, ľahko opraviteľný. Zaškoľte miestneho technika.

Problémy

Údržba

Baranidlá sú známe tým, že bežia nepretržite a vyžadujú si minimálnu údržbu. Je to najmä preto, že majú len málo pohyblivých častí. Pri výbere typu čerpadla by sa mali zohľadniť dostupné materiály a blízkosť technika. Ak existuje miestna osoba, ktorá má možnosť vykonávať opravy a často kontrolovať funkčnosť, môže byť najlepšie vyrobiť baranidlové čerpadlo s použitím lacných miestnych materiálov. Ak je dostupnosť technika obmedzená, môže byť vhodnejšie komerčné čerpadlo. [Manuál k hydraulickému baranidlovému čerpadlu] Ak sa používa čistá voda, údržba je potrebná až po niekoľkých rokoch. [9]

Príznaky/Možné príčiny poruchy

Adaptácia z knihy „POUŽITIE HYDRAULICKÝCH BARANOV V NEPÁLE – Sprievodca výrobou a inštaláciou“
(Kniha je k dispozícii bezplatne v UNICEF Box 1187 Káthmandu, Nepál)

1. Hlasné kovové búchanie z čerpadla/V komore nie je vzduch. Čerpadlo by sa malo zastaviť a vzduchová komora by sa mala vypustiť kvôli údržbe. Skontrolujte, či nedochádza k únikom vzduchu.

2. Impulzný ventil nefunguje/Skontrolujte, či sa v ňom nenachádzajú nečistoty. Skontrolujte, či sa impulzný ventil voľne pohybuje.

3. Impulzný ventil pracuje prerušovane/Často signalizuje vzduch v hnacom potrubí. Skontrolujte, či je ústie hnacieho potrubia ponorené vodou. Vypustite všetok zachytený vzduch.

4. Čerpadlo pracuje, ale na mieste výdaja nie je voda/Uistite sa, že výdajný posúvač je otvorený a že nie je žiadna prekážka ani vzduchová blokáda.

5. Impulzný ventil zostáva otvorený/V hnacom potrubí nie je dostatok vody, impulzný ventil je príliš zaťažený alebo je problém s výtlačným ventilom.

6. Nerovnomerné zdvihy alebo klepanie/Únik/vzduch v hnacom potrubí. Nedostatok vody nad hnacím potrubím.

Alternatívy

Medzi ďalšie udržateľné alternatívy čerpadiel patria:
gravitačné čerpadlá W , veterné čerpadlo W , šliapacie čerpadlo Treadle Pump , čerpadlo Rose Pump

Referencie


Údaje o stránke
LicenciaCC-BY-SA-3.0
JazykAngličtina ()
Súvisiace0 podstránok , 0 stránok odkaz sem
Zobrazenia2 317 zobrazení stránky ( analytika )
Vytvorené2. septembra 2009 , Stefan Geiger
Posledná úprava28. novembra 2025 , skript údržby
Cookies help us deliver our services. By using our services, you agree to our use of cookies.