Co to jest pompa bąbelkowa?
Pompa bąbelkowa jest urządzeniem służącym do podnoszenia płynu z jednego miejsca do drugiego, wyższego miejsca bez energii mechanicznej. Zamiast tego wykorzystuje energię cieplną do napędzania tej zmiany położenia poprzez zwiększenie wyporności poruszanego płynu. Czasami nazywany jest pompą pneumatyczną lub pompą parową.
W najbardziej podstawowej formie pompa pęcherzykowa składa się z rurki z wlotem na dolnym zbiorniku i wylotem na wyższym zbiorniku. Jego celem jest podniesienie płynu z dolnego zbiornika do wyższego. Płyn w dolnym zbiorniku jest zazwyczaj podgrzewany, co powoduje, że część cieczy zmienia fazy w postać pary. Ta para jest bardziej wyporna niż ciekła postać płynu i unosi się przez rurkę, niosąc ze sobą trochę cieczy. Zasadniczo zawór jednokierunkowy lub inny mechanizm zapobiega przepływowi płynu z powrotem przez rurkę podczas stygnięcia.
Prostym przykładem zastosowania pompy bąbelkowej jest zwykły ekspres do kawy. W wielu popularnych ekspresach do kawy woda wlewa się do zbiornika z tyłu, a fusy z kawy umieszcza się w filtrze na górze urządzenia. Aby zaparzyć kawę, woda musi zostać podgrzana, a następnie przefiltrowana przez zmieloną kawę powyżej. Aby tak się stało, woda musi jakoś unieść się nad ziemią, aby mogła przez nią kapać. Pompa pęcherzykowa z wlotem na dnie zbiornika wody i wylotem nad gruntem służy do wykonania tego zadania.
Podczas gdy wiele pomp wykorzystuje środki mechaniczne do przemieszczania płynu, pompa bąbelkowa napędzana jest wyłącznie energią cieplną. W rezultacie jego konstrukcja jest bardzo prosta z kilkoma ruchomymi elementami. Zapewnia to zalety pod względem niezawodności i kosztów w wielu aplikacjach. Pompy te jednak zwykle nie są odpowiednie do stosowania w aplikacjach wysokociśnieniowych.
Siła grawitacji ciągnąca w dół działa przeciwdziałając wyporności pompowanej cieczy w górę. Tarcie między pompowanym płynem a ścianą wewnętrzną rurki również opiera się jego ruchowi do góry. Efektywna konstrukcja pompy bąbelkowej musi uwzględniać zmienne, takie jak tarcie między płynem a rurką, długość i średnica rurki i tak dalej. Konieczne jest właściwe zaprojektowanie, aby siły działające przeciw ruchowi płynu w górę nie pokonały go, zanim płyn dotrze do górnego zbiornika.
Pompy bąbelkowe są stosowane w wielu zastosowaniach, od bardzo prostych po wysoce techniczne. Na przykład obiekty akwakultury i wylęgarnie często wykorzystują pompy bąbelkowe w swoich działaniach. Niektóre słoneczne podgrzewacze wody wykorzystują zawarty w nich podgrzewany płyn za pomocą pompy bąbelkowej, aby przepuścić go przez system. Pompa bąbelkowa jest również kluczową częścią cyklu chłodzenia znanego jako cykl Einsteina.