ทบทวนประวัติความเป็นมาของการพัฒนาปั๊มและสำรวจทิศทางใหม่ในอุตสาหกรรมฮาร์ดแวร์ปั๊มและวาล์ว

ปั๊มเป็นเครื่องจักรที่แปลงพลังงานกลของผู้เสนอญัตติหลักให้เป็นพลังงานของเหลว มันผ่านการวิวัฒนาการหลายขั้นตอนจากกังหันน้ำดั้งเดิม→ปั๊มแกนสกรู→ปั๊มลูกสูบไอน้ำ→ปั๊มใบพัดมอเตอร์จนกลายเป็นปั๊มที่ทันสมัย

ในสมัยโบราณ มีอุปกรณ์ยกน้ำหลากหลายชนิด เช่น เครื่องสูบน้ำแบบโซ่ของอียิปต์ (ศตวรรษที่ 17 ก่อนคริสต์ศักราช) Jugai ของจีน (ศตวรรษที่ 17 ก่อนคริสต์ศักราช) เครื่องปั้นดินเผา (ศตวรรษที่ 11 ก่อนคริสตกาล) และกังหันน้ำ (คริสต์ศตวรรษที่ 1) ที่มีชื่อเสียงกว่านั้นคือแกนสกรูที่ประดิษฐ์โดย Archimedes ในศตวรรษที่สามก่อนคริสตศักราช ซึ่งสามารถยกน้ำได้สูงถึงหลายเมตรได้อย่างราบรื่นและต่อเนื่อง และหลักการของมันยังคงใช้อยู่ในปั๊มสกรูสมัยใหม่

ประมาณ 200 ปีก่อนคริสตกาล ปั๊มดับเพลิงที่คิดค้นโดยช่างฝีมือชาวกรีกโบราณ Ketzibius เป็นปั๊มลูกสูบที่เก่าแก่ที่สุด มันมีส่วนประกอบหลักของปั๊มลูกสูบทั่วไปอยู่แล้ว แต่ปั๊มลูกสูบเกิดขึ้นหลังจากลักษณะของเครื่องจักรไอน้ำเท่านั้น ได้รับการพัฒนาอย่างรวดเร็ว

ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1840 ถึงปี ค.ศ. 1850 เมืองวอร์ธิงตันในสหรัฐอเมริกาได้คิดค้นปั๊มลูกสูบโดยที่กระบอกปั๊มและกระบอกไอน้ำอยู่ตรงข้ามกัน และไอน้ำก็กระทำโดยตรงต่อปั๊มลูกสูบ ทำให้เกิดการก่อตัวของปั๊มลูกสูบสมัยใหม่ ศตวรรษที่ 19 เป็นช่วงไคลแม็กซ์ของการพัฒนาปั๊มลูกสูบ และถูกนำมาใช้ในเครื่องอัดไฮดรอลิกและเครื่องจักรอื่นๆ ในขณะนั้น อย่างไรก็ตาม ด้วยความต้องการน้ำที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว เริ่มตั้งแต่ปี ค.ศ. 1920 ปั๊มลูกสูบความเร็วต่ำและมีข้อจำกัดสูงได้ค่อยๆ ถูกแทนที่ด้วยปั๊มหอยโข่งความเร็วสูงและปั๊มโรตารี อย่างไรก็ตาม ปั๊มลูกสูบยังคงครองตำแหน่งหลักในด้านแรงดันสูงและการไหลน้อย โดยเฉพาะปั๊มไดอะแฟรมและปั๊มลูกสูบ ซึ่งมีข้อได้เปรียบเฉพาะตัวและมีการใช้กันมากขึ้น

การเกิดขึ้นของปั๊มโรตารีเกี่ยวข้องกับข้อกำหนดที่หลากหลายมากขึ้นสำหรับการขนส่งของเหลวในอุตสาหกรรม มีบันทึกเกี่ยวกับปั๊มใบพัดเลื่อนแบบสี่ใบพัดในช่วงต้นปี 1588 และปั๊มโรตารีอื่นๆ อีกหลายตัวก็ปรากฏขึ้นทีละตัว อย่างไรก็ตาม จนถึงศตวรรษที่ 19 ปั๊มโรตารียังคงมีข้อเสีย เช่น การรั่วซึมมาก การสึกหรอมาก และมีประสิทธิภาพต่ำ ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 ผู้คนได้แก้ไขปัญหาการหล่อลื่นและการปิดผนึกของโรเตอร์ และใช้มอเตอร์ความเร็วสูงในการขับเคลื่อน และปั๊มโรตารีที่เหมาะสำหรับแรงดันสูง อัตราการไหลปานกลางและเล็ก และของเหลวหนืดต่างๆ ได้รับการพัฒนาอย่างรวดเร็ว ประเภทของปั๊มโรตารีและประเภทของของเหลวที่เหมาะสมสำหรับการจัดส่งนั้นอยู่นอกเหนือการเข้าถึงของปั๊มประเภทอื่น

ปั๊มหอยโข่งเกิดขึ้นตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 5 เป็นปั๊มไม้ที่ใช้ระบายน้ำในเหมืองทองแดงซานโตโดมิงโก ปัจจุบันจัดแสดงอยู่ที่พิพิธภัณฑ์ปารีส ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 15 นักวิชาการชาวอิตาลีผู้มีชื่อเสียง เลโอนาร์โด ดาวินชี ได้หยิบยกแนวคิดของปั๊มแรงเหวี่ยงขึ้นมา นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส Tannis Babben ผลิตแบบจำลองการทดสอบปั๊มแรงเหวี่ยงในปี 1689 ในปี ค.ศ. 1705 Babben ได้ปรับปรุงโดยใช้ปั๊มทดสอบเป็นหลัก ปั๊มหลายใบพัดตัวแรกที่มีห้องเก็บน้ำแรงดันแบบเกลียวถูกปล่อยออกมา แต่ใกล้กับปั๊มแรงเหวี่ยงสมัยใหม่มากขึ้นคือปั๊มแมสซาชูเซตส์ที่เรียกว่าปั๊มที่มีใบมีดตรงแนวรัศมี ใบพัดดูดคู่แบบกึ่งเปิดและก้นหอยที่ปรากฏในสหรัฐอเมริกาในปี พ.ศ. 2361 ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2394 ถึง พ.ศ. 2418 ปั๊มหอยโข่งแบบหลายใบพัดพร้อมใบพัดนำทางถูกประดิษฐ์ขึ้นทีละตัว ทำให้สามารถพัฒนาปั๊มหอยโข่งยกสูงได้

แม้ว่าในปี ค.ศ. 1754 ออยเลอร์นักคณิตศาสตร์ชาวสวิสได้หยิบยกสมการพื้นฐานของเครื่องจักรไฮดรอลิกของใบพัดและวางรากฐานทางทฤษฎีสำหรับการออกแบบปั๊มหอยโข่ง แต่การใช้งานจริงของปั๊มหอยโข่งยังไม่ได้รับการพัฒนา , รูปทรงปั๊มทั้งหมดเป็นปั๊มดิสเพลสเมนต์เชิงบวกและปั๊มลูกสูบ ต่อมาเมื่อกังหันไอน้ำออกมา เทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าก็ก้าวหน้าและมอเตอร์ไฟฟ้าก็ออกมา ตัวขับเคลื่อนหลักความเร็วสูงก็ปรากฏขึ้น ซึ่งทำให้ปั๊มหอยโข่งได้รับแหล่งพลังงานในอุดมคติ และสามารถนำความเหนือกว่ามาใช้ได้อย่างเต็มที่ เป็นผลให้ปั๊มแรงเหวี่ยง (และปั๊มไหลตามแนวแกนและปั๊มไหลแบบผสมที่ปรากฏช้ากว่านั้น) พัฒนาอย่างรวดเร็ว จากการวิจัยทางทฤษฎีและการปฏิบัติของนักวิชาการหลายคน เช่น Renault ในสหราชอาณาจักรและ Pfleidrell ในเยอรมนี ประสิทธิภาพของปั๊มแบบแรงเหวี่ยงได้รับการปรับปรุงอย่างมาก และช่วงประสิทธิภาพและขอบเขตการใช้งานก็ขยายออกไปเช่นกัน ได้กลายเป็นเครื่องสูบน้ำที่นิยมใช้กันมากที่สุดในยุคปัจจุบัน โดยเป็นเครื่องสูบน้ำที่มีกำลังขับที่ใหญ่ที่สุด