Hoe werk ‘n Rampomp? – KragDag Gemeenskap
Die rampomp is nie ‘n nuwe uitvinding nie, trouens die ontwerp is al bykans 300 jaar oud. Tog is daar vandag nog baie aanwendings vir hier “ou” uitvindsel. Alhoewel daar baie voorlopers vir die eerste rampomp was, word dit algemeen aanvaar dat ‘n Fransman met die naam van Joseph-Michel Montgolfier (1740 – 1810) die uitvinder was. Hierdie man is ook daarvoor bekend dat hy mede-uitvinder van die warmlugballon was. Terloops, Montgolfier se maatskappy bestaan steeds vandag onder die naam Canson.
Die kinetiese-energie van vloeiende water word gebruik om water na ‘n hoër hoogte te pomp – byna soos ‘n bakkiespomp of waterwiel. Die voordeel van die rampomp bo die bakkiespomp of waterwiel is dat dit ‘n fisiese kleiner ontwerp is wat in ‘n baie klein area of ruimte aangewend kan word. Geen eksterne energie soos elektrisiteit word benodig om water te pomp nie en daarom kan die rampomp met vrug op verafgeleë plekke gebruik word. Weens die koms van sonkragpompe is laasgenoemde stelling waarskynlik nie heeltemal meer so geldig nie. ‘n Voorwaarde is egter dat genoegsame water op ‘n hoër geografiese punt as die rampomp beskikbaar moet wees. Verder is die rampomp ‘n baie eenvoudige pomp met slegs twee bewegende dele.
Die basiese werksbeginsel van die rampomp is baie eenvoudig en word aan die hand van die meegaande tekening verduidelik. Die pomp gebruik die momentum van ‘n relatiewe groot massa bewegende water om ‘n klein hoeveelheid water na ‘n groter hoogte as die rampomp en die waterbron te verplaas. Ten einde die rampomp te kan benut moet ‘n waterbron beskikbaar wees op ‘n hoër hoogte as die rampomp. Om deurlopend nut van die rampomp te hê sal dit ideaal wees as die waterbron ‘n dam of ‘n poel is met ‘n standhoudende voorsiening van water. ‘n Dik pyp (die watertoevoerpyp) word van die waterbron na die rampomp aangelê. Aan die einde van die watertoevoerpyp is daar ‘n klep wat die pomp se oorskotklep genoem word. Dit is belangrik om daarop te let dat die klep nie ‘n teen-rigting klep is wat sluit as gevolg van verhoging in druk nie, maar dat dit sluit as gevolg van die water se verhoging in momentum. Die rede vir hierdie onderskeid is dat die massa water wat deur die rampomp se toevoerpyp beweeg tyd gegun moet word om genoegsame momentum op te bou voordat die oorskotklep afgesluit word. ‘n Internetbron het aangedui dat die gebruik van ‘n metaalbal (wat nie kan dryf nie) in so ‘n ontwerp aangewend kan word. Die gewig-tot-deursnee-verhouding van die metaalbal is krities in die ontwerp.
Die metaalbal pas in ‘n sluiteropening wat net-net te klein is vir die metaalbal om deur te kan beweeg. Soos wat die watersnelheid deur die oorskotklep toeneem sal die metaalbal meegesleur word en in die sluiteropening vasgeduk word. Die watervloei word onmiddellik afgesluit met die gevolg dat die druk in die toevoerpyp begin toeneem as gevolg van die momentum van die water en omdat die water ‘n traagheid het om onmiddellik tot stilstand te kom. Hierdie verhoogde druk veroorsaak nou dat die water deur die eenrigtingklep in die lugdrukholte in sal beweeg. In die lugdrukholte word ‘n luggevulde ballon geplaas om te verseker dat die water en lug nie in kontak met mekaar kom wat met tyd sal veroorsaak dat daar nie meer lug in die lugdrukholte sal wees nie.
Die water hou aan inbeweeg todat die druk in die toevoerpyp kleiner word as die druk in die lugdrukholte. Op daardie stadium sal die eenrigtingklep sluit. Water in die lugdrukholte is onder druk en die water word deur die waterleweringspyp verplaas todat die druk in die holte gelykstaande is aan die druk as gevolg van die gewig van die water in die leweringspyp.
Weens die verlies aan momentum van die water val die druk in die toevoerpyp. Omdat die metaalbal swaarder is as die water val dit uit die sluiteropening en die water begin dan weer deur die oorskotklep beweeg. Die proses van momentumopbou en drukopbou word dan herhaal.
Hoe laer die rampomp onder die waterbron geleë is, hoe groter is die momentum wat die water in die aanloopfase kan bereik. Dit veroorsaak ‘n groter druk in die lugdrukholte wat die pomp in staat stel om water na ‘n groter hoogte te kan pomp. Die nadeel van die stelsel is dat baie water deur die oorskotklep vermors word. Waar hierdie water uiteindelik deel vorm van die waterbron se uitvloeistroom is dit in elk geval nie ‘n probleem nie.
‘n Baie oulik en knap-gedoende doen-jou-eie-ding rampomp word in die volgende video gedemonstreer.
Die oplettende leser sou opgemerk het dat ek in die artikel ‘n saak probeer uitmaak het dat ‘n eenrigtingklep en, kom ons noem dit ‘n sleurklep, twee verskillende kleppe is. In die video word aangetoon dat identiese eenrigtingkleppe gebruik word as die eenrigting- en die teenrigtingklep en die rampomp werk! Verder het die ontwerper van die rampomp nie ‘n ballon in die lugdrukholte geplaas nie. Wat sê ons lesers hiervan?!