Пузырьковый насос — это устройство, которое используется для подъема жидкости из одного места в другое, более высокое место без механической энергии. Вместо этого он использует тепловую энергию для обеспечения этого изменения положения за счет увеличения плавучести жидкости, которую он перемещает. Иногда его называют пневматическим подъемным насосом или паролифтным насосом.
В своей самой простой форме пузырьковый насос состоит из трубки, вход которой находится в нижнем резервуаре, а выход — в верхнем резервуаре. Его цель состоит в том, чтобы поднять жидкость из нижнего резервуара в верхний. Жидкость в нижнем резервуаре обычно нагревается, в результате чего часть жидкости переходит в паровую форму. Этот пар обладает большей плавучестью, чем жидкая форма жидкости, и поднимается вверх по трубке, увлекая за собой некоторое количество жидкости. Как правило, односторонний клапан или другой механизм предотвращает обратное течение жидкости по трубке при ее охлаждении.
Простой пример использования пузырькового насоса — обычная капельная кофеварка. Во многих распространенных кофеварках вода наливается в резервуар сзади, а кофейная гуща помещается в фильтр в верхней части машины. Чтобы заварить кофе, воду необходимо нагреть, а затем профильтровать через кофейную гущу над ней. Для этого воду нужно каким-то образом поднять над землей, чтобы она могла стекать сквозь нее. Для решения этой задачи используется пузырьковый насос с входом на дне водоема и выходом над землей.
В то время как многие насосы используют механические средства для перемещения жидкости, пузырьковый насос приводится в действие только тепловой энергией. В результате его конструкция очень проста с небольшим количеством движущихся компонентов. Это обеспечивает преимущества с точки зрения надежности и стоимости во многих приложениях. Однако эти насосы обычно не подходят для использования в системах с высоким давлением.
Сила тяжести, тянущая вниз, противодействует подъему перекачиваемой жидкости вверх. Трение между перекачиваемой жидкостью и внутренней стенкой трубы также препятствует ее движению вверх. Эффективная конструкция пузырькового насоса должна учитывать такие переменные, как трение между жидкостью и трубкой, длину и диаметр трубки и т. д. Надлежащая конструкция необходима для того, чтобы силы, действующие против восходящего движения жидкости, не преодолели его до того, как жидкость достигнет верхнего резервуара.
Пузырьковые насосы используются в самых разных областях, от очень простых до высокотехнологичных. Например, предприятия Аквакультуры часто используют в своей работе пузырьковые насосы. Некоторые солнечные водонагреватели используют нагретую жидкость, которую они содержат, используя пузырьковый насос для циркуляции ее по системе. Пузырьковый насос также является ключевой частью цикла охлаждения, известного как цикл Эйнштейна.
