انواع پمپ هایی که در صنعت امروزه استفاده می شود همچون پمپ کف کش، پمپ لجن کش، پمپ آب و ... در طول تاریخ با تلاش های بسیار و آزمایشات فراوان طراحی و ساخته شدند تا تبدیل به پمپ هایی شوند که امروز ما در صنعت و کشاورزی از آن استفاده می کنیم. در این مقاله قصد داریم کتاب تاریخ را ورق بزنیم و به دهه 1970 برگردیم و گوشه ای تلاش دانشمندان قدیم را با هم مطالعه کنیم.
اولین پمپ سانتریفوژ شناخته شده در تاریخ مهندسی در 31 ژولای 1772 در یک معدن مس در پرتغال کشف شد. این پمپ در قرن پنجم میلادی به کار گرفته می شد و پروانه های آن از جنس چوب بود.
ایده استفاده از نیروی گریز از مرکز به منظور بالا بردن سیالات اولین بار توسط لئوناردو داوینچی پیشنهاد شد و در اواسط قرن شانزدهم یک پروانه پرده دار برای تهویه معادن مورد استفاده قرار گرفت. این پروانه بر مبنای اصل «گریز از مرکز» عمل می کرد.
مخترع شایسته پمپ سانتریفوژ فیزیکدان فرانسوی دنیس پاپین است. او در کتاب خود ماشینی را توصیف نمود که مدلی از پمپ های سانتریفوژ امروزی می باشد. او اختراعش را دو سال بعد به ثبت رساند.
روتور پمپ پاپین، از دو پره شعاعی تخت که در یک محفظه سیلندری بسته می چرخید تشکیل شده بود. سیال، به مرکز روتور هدایت می شد و پس از عبور از پره ها به یک لوله با قطر خیلی کوچک که در محیط محفظه قرار داشت رانش می شد. پمپی که توسط پاپین تشریح گردید، یک مدل علمی کوچک بود و اولین پمپ در سال 1705 توسط وی برای پمپاژ آب ساخته شد. پروانه این پمپ چند پره با محفظه حلزونی بود.
بعد از پاپین ریسل، گابریل فارنهایت و چند نفر دیگر به یک سری پیشرفت های جزئی دست یافتند اما آنها نتوانستند بر نقیصه اساسی پمپ های سانتریفوژ در آن روزها که عموماً نفوذ هوا بود غلبه نمایند.
یک مانع در راه گسترش پمپ های روتودینامیکی محبوبیت پمپ های سیلندر پیستونی در آن زمان بود. این محبوبیت به خاطر همخوانی با تجهیزات تکنولوژی در آن روزها و همچنین عدم گسترش صنعت ماشین بود. پمپ های سانتریفوژ تماماً ماشین های با سرعت بالا هستند که به تطابق با محرک های تسمه و چرخ دنده نیاز دارند. فقط در قرن نوزدهم بود که با پیشرفت تکنولوژی چرخ دنده این تطابق صورت گرفت.
در سال 1754 ریاضیدان مشهور لونارد اولر با انتشار تئوری توبین های هیدرولیکی پیشرفت عظیمی در گسترش توربین های هیدورلیکی در قرن نوزدهم ایجاد کرد که البته تاثیر کمی بر پمپ های روتودینامیکی داشت.
پیشرفت پمپ های روتودینامیکی تدریجی بود. در سال 1785 جان اسکی، پمپی را ساختار جدید اختراع کرد که مدلی از پمپ های مخلی بود. در سال 1846 اولین پمپ سانتریفوژ سه طبقه توسط جانسون آمریکایی ساخته شده و چند سال بعد در سال 1849 جیز جوین پمپ سانتریفوژ چند طبقه را ساخت و اولین تحلیل سیستماتیک این پمپ ها را ارائه نمود.
در همان زمان جان جورج آپولد برای اولین بار از پره های انحنادار خمیده به عقب استفاده کرد و بازده 68% را به دست آورد.
در حدود سال 1850 فیزیکدان و مهندس انگلیسی جیمز توماسون ایده استفاده از پره های راهنما برای افزایش بازده در پمپ ها را به کار گرفت. در این دوره توسط پمپ های سانتریفوژ مربوطه به اسامی آندریو و وایتلاو بود.
تا اواسط قرن نوزدهم پیشرفت در طراحی پمپ های سانتریفوژ، بر پایه اختراعات و پیشرفت های انفرادی محققان و طراحان بود، که سازندگان این پمپ ها نیز اطلاعات خود را مخفی نگاه می داشتند. توسعه صنعت پمپ های سانتریفوژ به شیوه مدرن، در اواخر قرن نوزدهم اتفاق افتاد. درخواست روز افزون برای انواع پمپ های سانتریفوژ مانند پمپ کف کش، لجن کش و توسعه تجهیزات آبی سبب شد که کارخانه داران بر پایه تولیداتشان تحقیقات علمی و تجربی انجام دهند.
اولین تحقیقات سیستماتیک و علمی در خصوص پمپ های روتودینامیکی در سال 1890 توسط براداران سولزر در سویس انتشار یافت. این تحقیقات سبب پیشرفت سریع در طراحی پمپ های سانتریفوژ شد، و در سال های بعد در طراحی پمپ های ماریپیچی قطری و جریان- محوری نیز پیشرفت هایی به دست آمد.
سرانجام به منظور کاهش نیروهای محوری، در سال 1894 در یک پمپ سه طبقه دیسک بالانس به خدمت گرفته شد. فاکتور مهم و قطعی در پیشرفت محدوده کاربرد پمپ های سانتریفوژ پیشرفت موتورهای الکتریکی بود، و اتصال مستقیم پمپ به یک موتور الکتریکی سرعت بالا، دلیل منطقی برای توسعه کاربرد پمپ های سانتریفوژ و محدود شدن تدریجی پمپ های پیستونی در خیلی زمینه ها به شمار می رفت.
شاید دوست داشته باشید: پمپ لجن کش چیست؟
