door eagle » 13 Feb 2021, 11:23
Over drinkwaterpompen en drukvaten.
De meest voorkomende 12/24 volt drinkwaterpompen zijn 3- of 4 voudige mini- membraanpompjes, samengebouwd in Een huis, en aangedreven door Een el motor.
Op de motor-as zit via een lager een exentriek dat zelf niet meedraait, maar een kantelende beweging uitvoert, die wordt overgebracht op alle mini-membraantjes, en wel in volgorde van hun opstelling, zodat er een flow ontstaat die een saldo is van 3 of 4 pulsen binnen Een omwenteling van de motor-as. Daarbij overlappen de pulsen zich enigszins, zodat de flow redelijk gelijkmatig is (4 kamers beter dan 3..).
Elke pompsectie heeft zijn eigen IN- en UITlaatklep. Elke uitlaatklep levert aan de pomp-uitgang. (gemerkt met een pijl).
Deze pompen hebben een zg Verdringer karakteristiek: Per motor omwenteling leveren ze een vaste hoeveelheid water, onafhankelijk van de druk aan de uitgang. Dat is de opbrengst van Een pompsectie, X het aantal secties X het motortoerental.
Hierbij is helaas het motortoerental enigszins afhankelijk van het motorkoppel (lees Druk), en daarmee de flow! Om deze ongewenste eigenschap zo klein mogelijk te houden is de motor een zg shuntmotor, vaak met permanent magneten als veld.
De hoeveelheid water per minuut is dus vrijwel onafhankelijk van de pompdruk. Het aantal liters per minuut staat op de typeplaat.
De geleverde druk is NIET afhankelijk van de pomp, maar wordt alleen bepaald door de ondervonden weerstand van het water na de uitgang van de pomp!
Natuurlijk is er een maximum aan de te overwinnen druk: Bij volledig afsluiten van de uitgang kan de motor het niet meer trekken, en zal stil gaan staan. (en verbranden, of er tript een zekering..).
Daarom is er een drukschakelaar, die bij bereiken van een ingestelde waarde, de motor uitschakelt. Dat is dan de maximale druk, die op de typeplaat staat aangegeven.
Die drukschakelaar heeft een zg hysterese, dwz dat hij, na uitschakelen, de motor pas weer in zal schakelen als de druk onder een bepaalde waarde, die lager is dan de uitschakelwaarde, is gedaald.
Die drukdaling in een leidingsysteem is afgankelijk van de Stijfheid ervan, ook wel Eigen-capaciteit genoemd. Een stalen- of koperen systeem is stijver als een slangen systeem, omdat slangen onder druk iets uitveren, en dus een kleine hoeveelheid water kunnen opslaan onder druk, bovenop hun normale drukloze inhoud.
Water zelf is niet samendrukbaar, veert dus geheel niet!
Als de pomp afslaat, staat het systeem nog onder druk. Als alles 100% dicht is, zal die druk er blijven, maar dat is een vrome wens; Er is altijd wel een micro-lekje (meestal een van de persklepjes in de pomp zelf, door een vuiltje ertussen).
In een stijf systeem zorgt een minuscule lekkage al voor snelle drukdaling, waardoor de pompschakelaar weer inschakelt. Maar dat zelfde stijve systeem zorgt er ook voor dat er slechts een minimale hoeveelheid water bij in hoeft om de druk weer omhoog te jagen, dus schakelt de pomp vrijwel meteen weer uit enz,enz..
Om hier af te komen is een slap verend element nodig (zg accumulator). Als veer wordt lucht gebruikt (wet v Boyle: PxV=C) .
In zijn simpelste vorm is dit een lege omgekeerde Fles (kunststof!), die ergens in het systeem wordt aangesloten.
Na inschakelen van de pomp vloeit er een constante waterstroom uit de pomp het (gevulde) systeem in. Alle kranen staan dicht; Het water kan nergens heen, behalve de fles in, want die is leeg..
Gestaag vult de pomp de Fles, waardoor de daarin aanwezige lucht wordt samengeperst. De luchtdruk loopt daardoor ook gestaag op.
Die druk werkt ook op het water in de fles, en omdat druk zich in water voortplant ( Wet v Pascal) voelt de drukschakelaar die druk ook toenemen. Als dan op enig moment de afschakelwaarde wordt bereikt, wordt de pomp gestopt.
Het systeem staat nu onder druk, zowel het water als ook de lucht in de fles, die nu deels gevuld is met water.
Ten gevolge van het kleine lekje ontwijkt er ook nu iets water uit het systeem, maar dat zorgt nu voor het minuscuul dalen van de waterspiegel in de Fles.
Dat heeft vrijwel geen luchtdrukdaling tot gevolg, en dus ook geen waterdrukdaling meer!
De drukschakelaar houdt de pomp afgeschakeld, totdat uiteindelijk, na verloop van (veel) tijd er dermate veel water is weggelekt, dat de lagere Inschakelwaarde weer wordt bereikt. Pomp wordt gestart, tot fles weer op uitschakeldruk. Pomp uit..enz enz .
Het duurt nu lekker lang voordat de pomp weer aanslaat..
Gr, Eagle
