История изобретения насоса

Изобретение насоса https://extremstyle.ua/ru/catalog/aksessuary/filters:velo-aksessuari=nasos-3 относится к глубокой древности. Первый насос для тушения пожаров, который изобрел древнегреческий механик Ктесибий, был описан в 1. к н. э. древнегреческим ученым Героном из Александрии в сочинении «Pneumatica», а затем М. Витрувием в труде «De Architectura». Простейшие деревянные насосы с проходным поршнем для подъема воды из колодцев, вероятно, применялись еще раньше. До начала 18 в. поршневые насосы по сравнению с водопідйомними машинами использовались редко. В дальнейшем в связи с ростом потребностей в воде и необходимостью увеличения высоты ее подачи, особенно после появления паровой машины, насосы постепенно стали вытеснять водоподъемные машины. Требования к ним 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.

Таким образом, исторически наметились три направления их дальнейшего развития:

создание поршневых насосов,

вращательных

гидравлических устройств без движущихся рабочих органов.

Подъем в развитии поршневых насосов наблюдался в конце 18 в., Когда для их изготовления стали применять металл и использовать привод от паровой машины. С середины 19 в. начали широко внедряться в производство паровые прямодействующие поршневые насосы. К этому периоду относится создание крильчатих насосов, прообразом которых является поршневой, с кольцевым цилиндром, описанный французским инженером А. Рамелл в 1588 («Le diverse et articiose machine»). Развитие теории поршневых насосов тесно связано с работами отечественных ученых и инженеров (Кол. Бах, Г. Берг, А. П. Герман, В. Г. Шухов, П. К. Худяков, И. И. Кукольовський, 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 20-30-х гг. 20 в. стали заметно вытесняться из ряда областей центробежными, роторными и др

Другой путь развития насосов начался с изобретения так называемых вращающихся насосов, имевших по одному ротору, которые также были описаны Рамелл. Насос с эксцентрическим ротором является прототипом современных шиберных насосов. В 1624 И. Лейрехон в книге «La rеcrеation mathеmatiqae» описал двухроторный Коловоротний насос, который можно рассматривать как прообраз современных зубчатых насосов. В дальнейшем появились и др. разновидности роторных насосов, представителем которых является, например, лабиринтный насос, созданный уже в 50-е гг. 20 в. Первый вихревой насос, названный центробежным самовсмоктувальним, был предложен в 1920 в Германии инженером С. Хинш, затем появились и др. разновидности.

Идея использования центробежной силы для подачи жидкостей возникла в 15. еще у Леонардо да Винчи и, видимо, независимо от него была реализована в начале 17 в. французским инженером Бланкан, построившим простейший центробежный насос для подачи воды (рис. 3), рабочим органом которого служило открытое колесо, что вращается. Один из первых центробежных насосов со спиральным корпусом и четырехлопастным рабочим колесом (рис. 4, а) был предложен французским ученым Д. Папеном, который усовершенствовал конструкцию ранее известной воздуходувки «Hessians» (рис. 4, б). В конце 19 в., Когда появились быстроходные и тепловые, а затем электрические двигатели, центробежные насосы получили более широкое применение. В 1838 русский инженер А. А. Саблуков на основе созданного им ранее вентилятора построил одноступенчатый центробежный Н., в 1846 американский инженер Джонсон предложил многоступенчатый горизонтальный Н., в 1851 аналогичный насос был создан в Великобритании по патенту Гуинн (насос Гуинн), в 1899 русский инженер В. А. Пушечніков разработал вертикальный многоступенчатый насос для буровых скважин глубиной до 250 м. Этот насос, построенный в Париже на заводе Фарка (насос Фарка), предназначался для водоснабжения Москвы, имел подачу 200 м3 / ч, кпд до 70%. В России первые центробежные насос начали изготовлять в 1880 на заводе Г. Листа в Москве.

Развитие осевых насосов основывалось на опыте аналогичных им гидротурбин. Проектирование и исследование осевых (пропеллерных и поворотно-лопастных) Н. относится к концу 19 — началу 20 века. В СССР эти насосы разрабатываются начиная с 1932 на заводе «Борец» (под руководством Н. Г. Кочнева), во Всесоюзном научно-исследовательском институте гідромашинобудування (С. С. Руднев и др.), в харьковском институте «променергетики» (Г. Ф. Проскура и др.), а с 1934 на опытной установке в г. Дмитрове (под руководством И. Н. Вознесенского). Большую роль в создании теории и совершенствовании конструкции центробежных и осевых Н. сыграли труды Л. Эйлера, А. Рейнольдса, Н. Есть. Жуковского, С. А. Чаплыгина, К. Пфлайдерера и др ученых.

Третье направление развития устройств для напорной подачи жидкостей объединяет несколько путей создания и совершенствования насос-аппаратов. Прототипы выдавливателей, согласно свидетельству Герона, изготовлялись уже в Древней Греции (устройства для вытеснения из сосуда воды подогретым воздухом или водяным паром). Первым вытеснителем производственного назначения была предложенная в 1698 английским инженером Т. Севери паровая водоотливная установки. Это устройство можно считать прототипом изобретенного в Германии в 1871 Халл пульсометра, имевшего 2 камеры и действовавшего автоматически.

Идея использования сжатого воздуха для подачи воды высказывалась в 1707 Папеном и др. инженерами, но практически была применена значительно позже (в 20 в.) — В Монжус и в двухкамерном водопідйомники вытеснения для водяных скважин (конструкция инженера В. П. Савотин, СССР) . Подача воды под действием давления продуктов сгорания жидкого топлива была осуществлена в Великобритании в 1911 Н. Л. Гэмфри.

Принципиально иной способ подачи воды или нефти из скважин с помощью сжатого воздуха или др. газа был применен в газліфтах, которые были предложены в середине 19 в., А позднее нашли и практическое применение (с 1897 в России на нефтепромыслах в Баку, с 1901 в США).

С изобретением Монгольфье в 1796 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. В СССР нашли распространение установки инженера Д. И. Трембовельского (1927) и др

Одним из разновидностей насос-аппаратов явился водоструйный насос, который как лабораторный прибор был предложен английским ученым Д. Томпсоном в 1852 и служил для отсасывания воды и воздуха. Первый промышленный образец струйного аппарата применил инженер Нагель в 1866 (предположительно в Германии) для удаления воды из шахт. Позднее созданы различные струйные насосы в виде водо-водяных эжекторов, паро-водяных инжекторов и многие др. Основы теории струйных насосов были заложены в работах Г. Цейнера и В. Ранкина во 2-й половине 19 в. и получили существенное развитие в 30-х гг. 20 в. благодаря исследованиям американских инженеров о’брайена и Госліна и советских специалистов Л. Д. Бермана, К. К. Баулина, А. Н. Ложкина Е. Я. Соколова, Н. М. Зингера и др Позднее предложен гидропневматический водопідйомник для скважин (В. П. Сироткин, Я. С. Суреньянца), в конструкции которого объединены струйный насос и эрлифт. Одним из направлений развития насос-аппаратов является создание магнитогидродинамических насосов. Первые такие насосы на постоянном токе были предложены Голденом (1907) и гарт-маном (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. Т. а., Техника подъема и перемещения сначала только воды, а затем нефти и др. жидкостей в каждую эпоху в основном соответствовала уровню развития производительных сил и производственных отношений.