Kas ir burbuļsūknis?

Visvienkāršākajā formā burbuļsūknis sastāv no caurules ar ieplūdi zemākajā rezervuārā un izplūdes atveri augstākā rezervuārā. Tās mērķis ir pacelt šķidrumu no apakšējā rezervuāra uz augstāko. Šķidrums apakšējā tvertnē parasti tiek uzkarsēts, izraisot daļu šķidruma fāzes mainīšanu uz tvaiku. Šie tvaiki ir peldošāki nekā šķidruma šķidrā forma un paceļas augšup pa cauruli, nesot sev līdzi nedaudz šķidruma. Parasti vienvirziena vārsts vai cits mehānisms neļauj šķidrumam plūst atpakaļ pa cauruli, kad tas atdziest.

Vienkāršs burbuļsūkņa izmantošanas piemērs ir parastajā kafijas automātā. Daudzos izplatītos kafijas automātos ūdeni ielej rezervuārā, kas atrodas aizmugurē, un kafijas biezumus ievieto filtrā iekārtas augšpusē. Lai pagatavotu kafiju, ūdens ir jāuzsilda un pēc tam jāfiltrē caur kafijas biezumiem virs tā. Lai tas notiktu, ūdens kaut kādā veidā ir jāpaceļ virs zemes, lai tas varētu pilēt pa to lejā. Lai veiktu šo uzdevumu, tiek izmantots burbuļsūknis ar ieplūdi ūdens rezervuāra apakšā un izplūdes atveri virs zemes.

Lai gan daudzi sūkņi izmanto mehāniskus līdzekļus šķidruma pārvietošanai, burbuļsūkni darbina tikai siltumenerģija. Rezultātā tā konstrukcija ir ļoti vienkārša, un tajā ir maz kustīgu komponentu. Tas nodrošina priekšrocības daudzās lietojumprogrammās uzticamības un izmaksu ziņā. Tomēr šie sūkņi parasti nav piemēroti lietošanai augstspiediena lietojumos.

Smaguma spēks, kas velk uz leju, darbojas, lai novērstu sūknējamā šķidruma peldspēju. Berze starp sūknējamo šķidrumu un caurules iekšējo sienu arī pretojas tās kustībai uz augšu. Efektīvā burbuļsūkņa projektēšanā jāņem vērā tādi mainīgie lielumi kā berze starp šķidrumu un cauruli, caurules garums un diametrs utt. Pareiza konstrukcija ir nepieciešama, lai nodrošinātu, ka spēki, kas iedarbojas pret šķidruma kustību uz augšu, nepārvar to, pirms šķidrums sasniedz augšējo rezervuāru.

Burbuļsūkņi tiek izmantoti dažādos pielietojumos, sākot no ļoti vienkāršiem līdz ļoti tehniskiem. Piemēram, akvakultūras objekti un inkubatori savās darbībās bieži izmanto burbuļu sūkņus. Daži saules ūdens sildītāji izmanto tajos esošā uzsildītā šķidruma priekšrocības, izmantojot burbuļsūkni, lai to cirkulētu pa sistēmu. Burbuļsūknis ir arī galvenā dzesēšanas cikla daļa, kas pazīstama kā Einšteina cikls.