راجع تاريخ تطوير المضخات واستكشف اتجاهات جديدة في صناعة المضخات والصمامات

المضخة هي آلة تقوم بتحويل الطاقة الميكانيكية للمحرك الرئيسي إلى طاقة سائلة. لقد مرت بعدة مراحل من التطور من العجلة المائية الأصلية → مضخة قضيب لولبي → مضخة مكبس البخار → مضخة المكره المحرك لتصبح مضخة حديثة.

في العصور القديمة، كان هناك مجموعة متنوعة من أجهزة رفع المياه: مثل المضخة المصرية (القرن السابع عشر قبل الميلاد)، جوجاي الصينية (القرن السابع عشر قبل الميلاد)، الفخار (القرن الحادي عشر قبل الميلاد)، وساقية (القرن الأول الميلادي). والأكثر شهرة هو القضيب اللولبي الذي اخترعه أرخميدس في القرن الثالث قبل الميلاد، والذي يمكنه رفع الماء بسلاسة وبشكل مستمر إلى ارتفاع عدة أمتار، ولا يزال مبدأه يستخدم في المضخات اللولبية الحديثة.

حوالي عام 200 قبل الميلاد، كانت مضخة إطفاء الحرائق التي اخترعها الحرفي اليوناني القديم كيتزيبيوس هي المضخة المكبسية الأكثر بدائية. إنها تحتوي بالفعل على المكونات الرئيسية لمضخة المكبس النموذجية، لكن مضخة المكبس لم تظهر إلا بعد ظهور المحرك البخاري. الحصول على التطور السريع.

من عام 1840 إلى عام 1850، اخترع ورثينجتون في الولايات المتحدة مضخة مكبسية تكون فيها أسطوانة المضخة وأسطوانة البخار متعارضتين، ويؤثر البخار مباشرة على مضخة المكبس، مما يشير إلى تشكيل مضخة المكبس الحديثة. كان القرن التاسع عشر ذروة تطور المضخات المكبسية، وكانت تُستخدم في المكابس الهيدروليكية والآلات الأخرى في ذلك الوقت. ومع ذلك، مع الزيادة السريعة في الطلب على المياه، بدءًا من عشرينيات القرن العشرين، تم استبدال المضخات المكبسية ذات السرعة المنخفضة والمقيدة للغاية تدريجيًا بمضخات الطرد المركزي والمضخات الدوارة عالية السرعة. ومع ذلك، لا تزال المضخات الترددية تحتل مكانة رئيسية في مجال الضغط العالي والتدفق الصغير، وخاصة المضخات الغشائية والمضخات الغطاسية، التي تتمتع بمزايا فريدة ويتم استخدامها بشكل متزايد.

يرتبط ظهور المضخات الدوارة بالمتطلبات المتنوعة بشكل متزايد لنقل السوائل في الصناعة. كان هناك سجل لمضخات دوارة انزلاقية ذات أربع شفرات في وقت مبكر من عام 1588، وظهرت العديد من المضخات الدوارة الأخرى واحدة تلو الأخرى. ومع ذلك، حتى القرن التاسع عشر، كانت المضخات الدوارة لا تزال تعاني من عيوب مثل التسرب الكبير والتآكل الكبير والكفاءة المنخفضة. في بداية القرن العشرين، حل الناس مشاكل تزييت الدوار وختمه، واعتمدوا محركات عالية السرعة للقيادة، وتم تطوير المضخات الدوارة المناسبة للضغط العالي ومعدلات التدفق المتوسطة والصغيرة والسوائل اللزجة المختلفة بسرعة. إن أنواع المضخات الدوارة وأنواع السوائل المناسبة للتوصيل بعيدة عن متناول أنواع المضخات الأخرى.

ظهرت مضخة الطرد المركزي في وقت مبكر من القرن الخامس. كانت عبارة عن مضخة خشبية تستخدم لتصريف المياه في منجم النحاس في سانتو دومينغو. وهو معروض الآن في متحف باريس. في نهاية القرن الخامس عشر، طرح العالم الإيطالي الشهير ليوناردو دافنشي مفهوم مضخة الطرد المركزي. أنتج الفيزيائي الفرنسي تانيس بابن نموذج اختبار مضخة الطرد المركزي في عام 1689. في عام 1705، قام بابن بتحسين أساس مضخة الاختبار. تم إطلاق أول مضخة متعددة الشفرات مزودة بغرفة مياه لولبية مضغوطة. ولكن أقرب إلى مضخات الطرد المركزي الحديثة هي ما يسمى بمضخات ماساتشوستس ذات الشفرات المستقيمة الشعاعية والدفاعات الشفط المزدوجة شبه المفتوحة والحلزونية التي ظهرت في الولايات المتحدة عام 1818. من عام 1851 إلى عام 1875، تم اختراع مضخات الطرد المركزي متعددة المراحل ذات دوارات التوجيه الواحدة تلو الأخرى، مما جعل من الممكن تطوير مضخات الطرد المركزي عالية الرفع.

على الرغم من أنه في وقت مبكر من عام 1754، طرح عالم الرياضيات السويسري أويلر المعادلات الأساسية للآلات الهيدروليكية المكره ووضع الأساس النظري لتصميم مضخات الطرد المركزي، ولكن لم يتم تطوير التطبيق الفعلي لمضخات الطرد المركزي. جميع الأشكال الهندسية للمضخة هي مضخات إزاحة موجبة ومضخات ترددية. في وقت لاحق، عندما خرج التوربين البخاري، تقدمت تكنولوجيا توليد الطاقة وخرج المحرك الكهربائي، وظهر المحرك الرئيسي عالي السرعة، مما جعل مضخة الطرد المركزي تحصل على مصدر الطاقة المثالي، ويمكن الاستفادة من تفوقها بالكامل. ونتيجة لذلك، تطورت بسرعة مضخات الطرد المركزي (ومضخات التدفق المحوري ومضخات التدفق المختلط التي ظهرت لاحقًا). استنادًا إلى البحث النظري والممارسات التي أجراها العديد من العلماء مثل Renault في المملكة المتحدة وPfleidrell في ألمانيا، تم تحسين كفاءة مضخات الطرد المركزي بشكل كبير، كما تم توسيع نطاق أدائها ومجالات تطبيقها أيضًا. لقد أصبحت الأكثر استخدامًا في المضخة الحديثة ذات الإنتاج الأكبر