泵是輸送液體或使液體增壓的機械。它將原動機的機械能或其它外部能量傳送給液體,使液體能量增加。
泵主要用來輸送液體包括水、油、酸鹼液、乳化液、懸乳液和液態金屬、液態氨等,也可輸送氣液混合物以及含懸浮固體的液體。
古代就有各種提水的器具。如埃及的鏈泵(公元前17世紀);中國的桔槔(公元前17世紀)、轆轤(公元前11世紀)、水車(公元1世紀)。
公元前3世紀,阿基米德發明的螺旋杆,可以平穩連續地將水提至幾米高處,其原理仍為現代螺杆泵所利用。
公元前2世紀,古希臘克特西比島發明活塞滅火泵,已具備典型活塞泵主要元件。
技術史上第一臺葉片泵,是公元5世紀葡萄牙人在聖多明各銅礦中所用的排水離心泵,該木製葉輪裝有雙曲率葉片,現陳列在巴黎博物館中。
在現代,活塞泵只是出現蒸汽機之後才得到迅速發展,時間在18世紀末期。到1840年至1850年之間,美國沃辛頓發明了泵缸直接與蒸汽缸對置的,蒸汽直接作用的活塞泵,標誌現代活塞泵形成。整個19世紀是活塞泵稱雄時代,直到20世紀20年代起,低速的、流量受到很大限制的活塞泵逐漸被高速離心泵和迴轉泵所代替。但是在高壓小流量領域,往復泵仍佔有主要地位,尤其是隔膜泵、柱塞泵獨具優點,應用日益增多。
迴轉泵的出現與工業上對液體輸送的要求日益多樣化有關。早在1588年就有了關於四葉片滑片泵的記載,以後陸續出現齒輪泵等其它各種迴轉泵,但直到19世紀仍存在洩漏大、磨損大和效率低等缺點。到20世紀初,人們解決了轉子潤滑和密封等問題,並採用高速電動機驅動,適合較高壓力、中小流量和各種粘性液體,迴轉泵才得以迅速發展。迴轉泵的類型和適宜輸送的液體種類之多為其它各類泵所不及。
迴轉泵的種類,除了齒輪泵、滑片泵、螺杆泵、螺茨泵外,還研製了詹尼泵(徑向柱塞泵)和海爾肖泵(軸向柱塞泵),一般流量無脈動或只有小的脈動。在當代,是需求增長率最高的品種之一。
15世紀末,列奧那德·達·文西就有利用離心力來提升水的設想。而離心泵真正製造者是法國物理學家德尼斯·帕潘,帕潘於1705年製造了離心泵。這臺離心泵結構是多個徑向葉片葉輪,配上蝸形體泵殼。
現代意義上第一臺離心泵,是於1818年由美國麻省泵廠生產的,設計者是個美國人,姓氏都無從考證了。當時在美國出現的是具有徑向直葉片,中開式的雙吸葉輪並配有蝸殼的離心泵,稱謂麻薩諸塞泵。第二年,即1819年英國泰勒公司也開始生產離心泵。
1831年,布萊克·康耐克迪丘公司把第一臺立式離心泵投放市場。
1846年美國詹森設計了三級葉輪離心泵,幾年後(1849年)英國格溫設計了一臺帶蝸殼多級泵,並在這臺泵上進行了系統研究。
1852年阿波德首次使用了扭曲葉片,使泵效率提高到68%(Q=5.2m3/min,H=6m)。
1850年英國物理學家和工程師湯姆遜採用了導葉代替蝸殼。
1865年,英國機械師發明了由船底吸水短管離心式噴水推進泵,該泵功率760馬力。
1887年根據奧斯保爾·雷諾的專利,由英國馬特·普拉特公司建造了多級帶導葉離心泵。
1894年在多級泵中第一次採用了平衡盤,進行自動平衡,以減小軸向力。
在整個19世紀,可以說是往復活塞泵時代,一是能滿足當時的技術要求,二是效率比離心泵高,抽吸能力也較好。往復活塞泵的推廣使用對離心泵發展造成了某種阻力。葉片泵發展的轉折點是驅動電動機和內燃機的採用,將葉片泵和高速電動機直接連結,決定性地擴大了葉片泵的使用領域,並且將容積泵從早先由它獨佔的許多領域中排擠出去。
1899年礦用多級泵的揚程已經從400米提高到1200米。
有了高速電動機,1904年KSB公司提供了鍋爐給水用高壓離心泵系列(多級導葉離心泵),1905年蘇爾壽兄弟工廠開始了高壓多級離心泵成批生產。
1907年開始生產混流泵,斜流泵和軸流泵,從此有了低揚程、大流量泵。
1904年美國Byron jaekson公司第一個成功設計製造了臥式連接的潛水泵和潛水電機,這是現代潛水泵的「祖先」。
1926年,世界上第一臺潛水電泵問世。
1928年,該公司發明直接的立式潛水泵。
1928年,德國威樂水泵有限公司(創建於1872年)發明了熱水供暖循環管道泵。
1929年,德國Friedrich、Wilhelm Pleuger先生在柏林研究成功了潛水電機的深井潛水泵,並成立了世界著名的Pleuger(普洛)公司。
1934~1936年,發明了雙蝸殼筒式高壓泵。
1938年,中國四川劉樸、曹瑞芝等工程師發明並研製了水力抽水機(水輪泵)。
1944年,海沃德、泰勒公司研製成功溼式屏蔽泵,是世界上第一臺無密封的泵,電機為溼式。
乾式的屏蔽泵,產生在美國,時間在1947年。
1947年,英國HMD公司首先研製了磁力泵,第一臺磁力泵在英國皇家化工廠使用。
1948年,瑞典Flygt公司創造了世界第一臺給、排水用淺水潛水電泵,後來也用在排汙水,從根本上簡化了泵的型式,改革了建築基坑和礦井等排水設備,並且很快在全世界範圍內獲得成果。
1952年美國化工泵公司主席Pane P·Litjenberg研製了第一臺耐腐蝕屏蔽泵。1965年,他放棄了其它技術工作和商業活動,全力以赴屏蔽電泵研究,改進推力平衡、軸水、電機效率,提高了電泵結構的可靠性。
1953年,發明了雙吸葉輪,雙蝸殼的立式泵。
1954年,發明了高速、高壓單級泵。
1954年,美國西部機械公司(Western Machine Company)發明並開發成功旋流泵。
1960年,瑞士馬丁·斯塔爾工程師發明了螺旋離心泵,由瑞士Hidrosta Pump公司生產。
1975年,高溫高壓鍋爐給水泵主要性能參數已達到Pmax=400kgf/cm2,Q=3000m3/h,n=10000轉/分。已能設計單級揚程800米,流量每小時5000立方米,功率40000千瓦的泵。
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