Из истории насосов

Первый насос для тушения пожаров изобретенный древнегреческим механиком Ктесибийем, был описан в 1 в. до н. э. древнегреческим ученым Героном в сочинении "Pneumatica", а затем М. Витрувием в труде "De Architectura". Деревянный насос с проходным поршнем для подъема воды из колодцев, вероятно, применялся еще раньше. До начала 18 в. поршневые насосы по сравнению с водоподъемными машинами использовались редко.В связи с ростом потребности в воде и необходимостью увеличения высоты ее подачи, особенно после появления паровой машины, насос постепенно стали вытеснять водоподъемные машины. Требования к насосам и условия их применения становились все более разнообразными, поэтому наряду с поршневыми насосами стали создавать вращательные насосы, а также различные устройства для напорной подачи жидкостей.Так исторически наметились три направления их дальнейшего развития: создание поршневых насосов, вращательных насосов и гидравлических устройств без движущихся рабочих органов.

Share

В конце 18 века стали применять металл и использовать привод от паровой машины. С середины 19 века начали широко внедряться в производство паровые поршневые насосы. К этому периоду относится создание крыльчатых насосов, прообразом которых является поршневой насос с кольцевым цилиндром, описанный французским инженером Рамелли в 1588 году. Развитие теории поршневых насосов тесно связано с работами отечественных ученых и инженеров (И. И. Куколевский, А. А. Бурдаков и др.). Достижения в области поршневых насосов были широко использованы также при создании поршневых компрессоров, гидравлических прессов и др. устройств, но сами поршневые насосы начиная с 20 годов 20 века стали вытесняться из ряда областей центробежными, роторными и др.
Другой путь развития насоса начался с изобретения так называемых вращающихся насосов, которые имели один ротор. В 17 веке был изобретен двухроторный коловратный насос, который можно рассматривать как прообраз современных зубчатых насосов. В дальнейшем появились и другие разновидности роторных насосов, представителем которых является, например, лабиринтный насос, созданный уже в 20 веке. Первый вихревой насос, названный центробежным самовсасывающим, был изобретен в 1920 году в Германии.
Идея использования центробежной силы для подачи жидкостей возникла в 15 веке, когда был построен простейший центробежный насос для подачи воды, рабочим органом которого служило открытое вращающееся колесо. В конце 19 века, когда появились быстроходные тепловые, а затем электрические двигатели, центробежные насосы получили более широкое применение. В 1838 русский инженер Саблуков на основе созданного им ранее вентилятора построил одноступенчатый центробежный насос, в 1846 американский инженер Джонсон предложил многоступенчатый горизонтальный насос, в 1851 аналогичный насос был создан в Великобритании по патенту Гуинна (насос Гуинна), В 1899 русский инженер В. А. Пушечников разработал вертикальный многоступенчатый насос для буровых скважин глубиной до 250 м. Этот насос, построенный в Париже на заводе Фарко (насос Фарко), предназначался для водоснабжения Москвы, имел подачу 200 м³/ч, кпд до 70%.
Развитие осевых насосов основывалось на опыте аналогичных им гидротурбин. Проектирование и исследование осевых насосов относится к концу 19 века. В СССР эти насосы разрабатываются начиная с 1932 на заводе "Борец", во Всесоюзном научно-исследовательском институте гидромашиностроения, в харьковском институте "Промэнергетика", а с 1934 на опытной установке в г. Дмитрове.
Третье направление развития устройств для напорной подачи жидкостей объединяет несколько путей создания и совершенствования насосов. Прототипы вытеснителей, изготовлялись уже в Древней Греции. Первым вытеснителем производственного назначения была предложенная в 1698 английским инженером Т. Севери паровая водоотливная установка. Идея использования сжатого воздуха для подачи воды высказывалась еще в 17 веке, но практически была применена только в 20 веке - в двухкамерном водоподъемнике вытеснения для водяных скважин. Подача воды под действием давления продуктов сгорания жидкого топлива была осуществлена в Великобритании в 1911 насосом Л. Гемфри.
Принципиально иной способ подачи воды или нефти из скважин с помощью сжатого воздуха или др. газа был применен в газлифтах, которые были предложены в середине 19 в., а позднее нашли и практическое применение. С изобретением автоматически действующего гидравлического тарана наметился еще один путь развития устройств для напорной подачи жидкости, принцип действия которых был основан на использовании для подачи воды периодически создаваемых гидравлических ударов. В дальнейшем были предложены различные конструкции гидравлических таранов.
Одной из разновидностей насосов явился водоструйный насос, который служил для отсасывания воды и воздуха. Первый промышленный образец струйного аппарата был применен для удаления воды из шахт. Позднее созданы различные струйные насосы в виде водо-водяных эжекторов, паро-водяных инжекторов и многие др. Одним из направлений развития насос-аппаратов является создание магнитогидродинамических насосов. Первые такие насосы на постоянном токе были предложены Голденом (1907) и Гартманом (1919) и насосы на переменном токе - Чаббом (1915). Однако широко их стали применять в СССР и за рубежом только в 50-60-е гг. 20 в., главным образом в связи с успехами атомной энергетики. Техника подъема и перемещения вначале только воды, а затем нефти и др. жидкостей в каждую эпоху в основном соответствовала уровню развития производительных сил и производственных отношений.

---