تاریخچه پمپ های پروانه ای

اولین پمپ سانتریفوژ شناخته شده در تاریخ مهندسی در 31 ژولای 1772 در یك معدن مس در "سان دومینگوئز در پرتغال كشف شد . این پمپ در قرن پنجم میلادی به خدمت گرفته می شد . پروانه این پمپ از جنس چوب با پره های دوخمشه می باشد . شكل پره ها نشان از خاقیت بالای صنعتگران باستان در 16 قرن پیش می باشد .
ایده استفاده از نیروی گریز از مركز برای بالا بردن سیالات اولین بار توسط لئوناردو داوینچی (1519 - 1452 ) پیشنهاد شد .
در اواسط قرن شانزدهم یك پروانه پره دار برای تهویه معادن مورد استفاده قرار گرفت .
این پروانه بر مبنای اصل گریز از مركز كه توسط جورجیوس آگریكولا در كتاب De re1530 ( metallica ) تشریح شده بود ، عمل می كرد . مخترع شایسته پمپ سانتریفوژ فیزیكدان فرانسوی دنیس پاپین می باشد . او در كتاب Des cription et l`usage de la 1687( nouvell machin a` e`lever l’eau ) ماشینی را توصیف نمود كه مدلی از پمپ های سانتریفوژ امروزی می باشد . او اختراعش را دو سال بعد در Acta Eruditorum تحت نام” rotatilis suctor et pressor ” به ثبت رساند . پمپ لوارا
روتور پمپ پاپین از دو پره شعاعی تخت كه در یك محفظه سیلندری بسته می چرخید، تشكیل شده بود . سیال به مركز روتور هدایت می شد و پس از عبور از پره ها به یك لوله با قطر خیلی كوچك كه در محیط محفظه قرار داشت ، رانش می شد . پمپی كه توسط پاپین تشریح شد یك مدل علمی كوچك بود . اولین پمپی كه توسط پاپین برای پمپاژ آب ساخته شد در سال 1705 بود. پروانه این پمپ ، چند پره با محفظه حلزونی بود .
بعد از پاپین، ریسل، كرنلین لا دمور و دانیل گابریل فارنهایت به یك سری پیشرفت های جزئی دست یافتند . اما آنها نتوانستند بر نقیصه اساسی پمپ های سانتریفوژ در آن روزها كه عموماً نفوذ هوا بود ، غلبه نمایند . یك مانع در راه گسترش پمپ های روتودینامیكی محبوبیت پمپ های سیلندر - پیستونی در آن زمان بود . این محبوبیت بخاطر همخوانی با تجهیزات تكنولوژی در آن روزها و همچنین عدم گسترش صنعت ماشین بو د. پمپ های سانتریفوژ ، تماماً ماشین های با سرعت بالا هستند كه نیاز به تطابق با محرك های تسمه و چرخدنده دارند . تنها در قرن نوزدهم بود كه با پیشرفت تكنولوژی چرخدنده ها ، این تطابق صورت گرفت .
در سال 1754 ریاضیدان مشهور لئونارد اولر ( 1707 ) با انتشار تئوری توربینهای هیدرولیكی، پیشرفت عظیمی در گسترش توربینهای هیدرولیكی در قرن نوزدهم ایجاد كرد ، اما تأثیر كمی بر پمپ های روتودینامیكی داشت .
در 1785 جان اسكی یك پمپ با ساختار جدیدی اختراع نمود كه مدلی از پمپ های ملخی بود .
در سال 1846 ، اولین پمپ سانتریفوژ سه طبقه توسط جانسون امریكایی ساخته شد . و چند سال بعد جیمز استوارت جوین در سال 1949 پمپ سانتریفوژ چند طبقه ساخت و اولین تحلیل سیستماتیك این پمپ ها را ارائه نمود .
در همان زمان جان جورج آپولد برای اولین بار از پره های انحنادار خمیده به عقب استفاده نمود . و بازده 68 % در پمپ هایی كه طراحی اش در دبی فرمولو هد ft 20) m6 ) بود، بدست آورد .
در حدود سال 1850 فیزیكدان و مهندس انگلیسی جیمز توماسون ، ایده استفاده از پره های راهنما برای افزایش بازده در پمپ ها را بكار گرفت .
در این دوره توسعه پمپ های سانتریفوژ مربوط به اسامی آندریو و وایتاو بود . تا اواسط قرن نوزدهم، پیشرفت در طراحی پمپ های سانتریفوژ، بر پایه اختراعات وپیشرفت های انفرادی محققان و طراحان بود . سازندگان این پمپ ها اطاعات 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 كف كش ، لجن كش و توسعه تجهیزات آبی ، سبب شد كه كارخانه داران بر پایه تولیداتشان ، تحقیقات علمی و تجربی انجام دهند .
اولین تحقیقات سیستماتیك و علمی در خصوص پمپ های روتودینامیكی در سال 1890 توسط برادران سولزر در سویس انتشار یافت . این تحقیقات ، سبب پیشرفت سریع در طراحی پمپ های سانتریفوژ شد، و در سالهای بعد ، در طراحی پمپ های مارپیچی ، قطری و جریان – محوری نیز پیشرفت هایی حاصل شد .
بمنظور كاهش نیروهای محوری ، دیسك بالانس در یك پمپ سه طبقه در سال 1894 بخدمت گرفته شد .
یك فاكتور قطعی در پیشرفت محدوده كاربرد پمپ های سانتریفوژ ، پیشرفت موتورهای الكتریكی بود . اتصال مستقیم پمپ به یك موتور الكتریكی سرعت بالا دلیل منطقی برای توسعه كاربرد پمپ های سانتریفوژ و محدود شدن تدریجی پمپ های پیستونی در خیلی زمینه ها، بود .
پمپ ها ماشینهایی هستند كه برای بالا بردن سیالات از یك ارتفاع پایین به ارتفاع بالا و یا برای تخلیه آنها از یك منطقه كم فشار به منطقه پر فشار استفاده می شوند. همچنین در مواردی كه طول لوله ها بسیار زیاد و یا مقاومت هیدرولیكی بالا باشد ، مانند خطوط انتقال روغن، از پمپ ها استفاده می شود . پمپ ها با ایجاد اختاف فشار در سمت مكش و دهش عمل انتقال سیال را انجام می دهند .
یك پمپ، انرژی مكانیكی كه از طریق یك منبع خارجی تأمین می شود را به انرژی حركت سیال تبدیل می نماید. بنابراین پمپ ها با افزایش انرژی سیال باعث بالا رفتن سیال و یا غلبه بر مقاومت های هیدرولیكی در لوله تخلیه می شوند.
باید توجه نمود كه اساس عمل پمپ ها معكوس عمل موتورهای هیدرولیكی می باشد .
در موتورهای هیدرولیكی ، انرژی حركت سیال به كار مكانیكی تبدیل می شود، اما در پمپ ها همانطور كه در بالا به آن اشاره شد، كار مكانیكی سبب افزایش انرژی سیال می شود.
منبع: فامکو