Mammutpumper
Når man har en litt vanskelig applikasjon der det skal pumpes materiale f. eks fra trange væskefylte borehull eller områder der det er vanskelig å komme til så er en mammutpumpe ideell. Den er en enkel konstruksjon med kun et åpent rør i samarbeide med vann og en blåsemaskin som greier det nødvendige trykkfallet og har den nødvendige luftkapasiteten. Blåseren kan plasseres på et egnet sted et godt stykke fra arbeidspunktet om det er ønskelig. Pumpen suger vann sammen med for eksempel leire, sand, mindre steiner og er også benyttet for transport av dødfisk i en oppdrettsmerd. Røret legges da ned til bunnen av merden der luften ledes inn. Oppdriften luften gir drar med seg vannet og fisken gjennom røret og opp til overflaten, tilsvarende som for annet materiale.
Når man skal beregne hvor mye luft som trengs og hvor mye vann som ledes så er det noen små detaljer som må på plass. For det første så må man ha oversikt over nedsenkningsforholdet. Det betyr ganske enkelt hvor mye av rørgaten som blir liggende under og hvor mye som ligger over vannspeilet. Vi kaller røret under vannet for nedsenkning og over for løftehøyde. Nedsenkningsforholdet blir nedsenkning dividert på total lengde, et tall lavere enn 1 da vi ønsker å lede bort transportert materiale og trenger å komme over vannspeilet og til egnet sted.
Er nedsenkningsforholdet lavt, dvs at mye av røret ligger over vannspeilet i forhold til under så trenger pumpen større mengde luft for å drifte anlegget enn om vi hadde snudd forholdet. Det gjenspeiler seg i vannmengde transportert, vi får større mengde om forholdstallet er høyt. Og det er vannet som gjør jobben, luften er bare en drivende faktor.
Når luften ledes inn - vanligvis nederst i røret - så er vi på det punktet i anlegget med størst trykk. Her som i alle andre henseende så virker forholdet mellom trykk og volum mot hverandre. Når trykket er stort så er volumet lite. Det betyr igjen at boblen som kommer inn i rørgaten er på sitt minste. Etter hvert som boblen stiger så øker volumet. Når en boble ligger i kjølevannet til en annen så vil siste ta igjen den første og skape en enda større boble. Boblen drar med seg en vannstrøm og den delen som ligger under blir sugd opp for å erstatte dette vannet. Her ligger dra-effekten. Vi får med oss partikler eller annet som måtte befinne seg i området, det være seg sand eller tidligere nevnte dødfisk.
Hvor mye luft trengs for å få en slik pumpe til å fungere best? Det beskrives som forskjellige strømningsregimer fra små diskre bobler i en kontinuerlig vannfase til en kjerne av luft og bobler med vann langs rørveggen. Først og sistnevnte er ikke ønskelig, vi vil helst ligge et sted imellom. En blanding av prosjektilformede bobler til store bobler som kolliderer med hverandre og som skaper størst oppdrift. I beregningsøyemed så definerer vi to arbeidspunkt, den ene kaller vi for optimal og den andre for maksimalpunkt. Optimalpunkt gir best virkningsgrad, dvs forholdet mellom tilført luft og transportert vannmengde. Maksimalpunkt gir den største vannmengden. Hva som trengs for å utføre ønsket jobb best mulig kan være en blanding. Størst virkningsgrad ser ut til å ligge ved et nedsenkningsforhold rundt 0,8. På nedsenkningsforhold mellom 0,3 og 0,5 ligger vi mellom 30 og 45 % og ved 0,8 nærmere 50 %. Prosenten regnes ut av hvor mye tilført luftenergi som nyttiggjøres i form av forflytning av vann.
Valg av rørdiameter har en stor innvirkning på luft og vannmengder. Hva som velges må ligge i forhold til hva og hvor mye materiale som skal fraktes. Større diameter krever mere luft og energi enn mindre. Det som også må vurderes er hvor stor hastighet vannet må ha for å kunne løfte materialet som skal fraktes. Dra-kraften fra vannet må overstige fallhastigheten til mediet. Det kan gjøres en synketest der hastigheten måles. Ut ifra dette så kan vannmengde og dertil luftmengde bestemmes. Ved optimalpunkt så ligger vannhastigheten rundt 0,75 m/sek, ved maksimal så er vi rundt det dobbelte. Verdiene beregnet ved et nedsenkningsforhold på 0,5. Øker vi forholdet så vil også vannhastigheten gjøre det samme.
Luften ledes normalt inn i bunn av røret gjennom et munnstykke. Munnstykket må monteres vertikalt og helst utformes så luften ledes inn både aksialt og radialt. Det bør ikke være innsnevring som kan øke trykkfallet.
