Légüst
A légüst szivattyúknál alkalmazott berendezés, melynek célja általában a szivattyú folyadékszállításának és nyomásának egyenletesebbé tétele. Régi neve szélkazán, ez a kifejezés a fiziológiában ma is használatos, ahol a rugalmas falú nagy artériáknak a vérnyomás egyenletesebbé tételében kifejtett működését az analógia alapján szélkazán effektusnak hívják. Mindkét név a német Windkessel fordítása, az angol és a francia műszaki nyelv megtartotta az eredeti német kifejezést. Ritkábban a műszaki nyelv légüstnek hívja a hidraulikus akkumulátort is. Ezt olyan esetben használják, ha a hidraulikus erőátviteli rendszerben ritka, de nagy teljesítményű működtetésre van szükség. Ilyenkor a kis teljesítményű szivattyú fokozatosan tölti fel a légüstöt, melyet hirtelen ki lehet sütni.
A légüst szerkezetileg egy egyszerű zárt edény, mely alsó nyílásával a csővezetékhez illeszkedik. Amikor a csővezeték megtelik folyadékkal, a légüstben lévő levegő összenyomódik, helyét részben folyadék foglalja el, a nyomása megnő. Amikor a csővezetékben a nyomás csökken, a légüstből folyadék áramlik vissza a rendszerbe megnövelve a folyadékáramot.
Dugattyús szivattyú folyadékszállítása
A dugattyús szivattyú egyik hátránya, hogy folyadékszállítása nem egyenletes. Az egyszeres működésű szivattyú a szívó ütemben semmit sem szállít, a nyomó ütemben sem egyenletesen, hanem egy negyed színusz görbéhez hasonló diagramnak megfelelően. Sok esetben ez nem jelent hátrányt, de néha zavaró és nemkívánatos következményei vannak. A csővezetékben lévő folyadékoszlop felgyorsításához nyomáskülönbségre van szükség. Ez a nyomócsőben (kiváltképpen, ha hosszú vezetékről van szó) jelentős nyomáslökések kialakulásához vezet, ami zajos üzemet és rezgéseket eredményez, de akár az anyag kifáradását is okozza. A szívócsőben ugyanakkor a folyadékoszlop gyorsítása nyomáseséshez vezet, ennek következtében csökken a szívómagasság, vagyis az a magasság, melyről a szivattyú még a vízoszlop elszakadása nélkül folyadékot tud felszívni.
A folyadékszállítás egyenetlenségét nagy mértékben lehet csökkenteni a kettős működésű dugattyús szivattyú alkalmazásával, melynél a dugattyú mindkét irányban haladva folyadékot szív és nyom. További javulás érhető el több henger alkalmazásával, melyekhez tartozó forgattyúkarok el vannak forgatva egymáshoz képest. Egyhengeres szivattyúknál is jól működő megoldást azonban a légüstök alkalmazása jelent.
A légüst működése
A légüst a dugattyús szivattyú szívó- és nyomócsövébe beépített zárt nyomástartó edény, mely az alján kialakított csonkkal csatlakozik a vezetékhez. A szivattyú álló helyzetében a csővezeték üres. Indításkor a szivattyú felszívja a folyadékot és a nyomóvezetékbe nyomja. A levegő egy része bennszorul a légüstökben és összenyomódik a csővezetékben kialakuló pillanatnyi nyomás függvényében. Amikor a dugattyú a nyomócsőbe nyomja a folyadékot, és a pillanatnyi folyadékáram az átlagosnál nagyobb, a nyomás megnő, a folyadék egy része a légüstbe áramlik. Amikor a szivattyú által szolgáltatott pillanatnyi folyadékáram lecsökken, vele a nyomás a csővezetékben is csökken, ekkor az összepréselt levegő kinyomja a légüstben tárolt folyadékot és ezzel pótolja a szivattyúból az adott pillanatban szolgáltatott folyadékmennyiséget. Hasonló folyamat zajlik le a szívócsőbe épített légüstben is. A folyadékáramban észlelhető nyomásingadozás és áramló mennyiség ingadozás nem szűnik meg, de jelentősen mérséklődik.
Alkalmazása
A 19. században, csaknem kizárólag lassújárású dugattyús szivattyúkat alkalmaztak, melyek üzemi fordulatszáma megfelelt a hajtásukra szolgáló gőzgépekének. A városi vízvezeték rendszer szivattyúi tipikus példái voltak ezeknek. Ilyen helyeken a hosszú csővezeték, mely a kutaktól vagy a vízkivételi művektől a víztoronyig tartott igényelte a légüstök használatát.
Korábban a kézzel működtetett tűzoltófecskendők szivattyúinál azért volt fontos a légüst beépítése, hogy a fecskendőből kilövelő folyadéksugár ne pulzáljon. Hasonló célból építenek be a ma is használatos kézzel hajtott kerti permetezőkbe légüstöt.
Házi vízellátó mű
A hálózati vízellátással nem rendelkező helyeken az általában centrifugál szivattyúval felszívott folyadékot egy légüstbe nyomják. Beépített nyomáskapcsoló észleli, hogy a rendszer belső nyomása elérte a beállított értéket, ekkor a szivattyút lekapcsolja. Bármely vízvételi hely kiömlőnyílását megnyitva a légüstben összenyomott levegő nyomása a vizet visszanyomja a rendszerbe, és az szabadon kifolyik a vízvételi helyen. A nyomás csökkenését a nyomáskapcsoló észleli, és a beállított hiszterézisének megfelelően az alsó nyomásértéknél a szivattyút bekapcsolja. Míg a vízvételi helyen szabad a folyadék kiáramlása a légüst általában nem funkcionál, mindaddíg, míg a kifolyó folyadék mennyisége kevesebb, mint a szivattyú által szállított mennyiség. A vízvételi hely zárásakor a szivattyú újból feltölti a beállított értékű nyomásra a légüstöt.
Irodalom
- Pattantyús Á. Géza: A gépek üzemtana. 14. lényegesen átdolgozott és bővített kiadás. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1983. ISBN 963-10-4808-X
- Pattantyús: Gépész- és villamosmérnökök kézikönyve 4. kötet. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1962.