История изобретения и совершенствования насосной техники

Разнообразнейшее насосное оборудование, существующее в наше время, помогает решать множество задач и проблем, возникающих в производстве и жизни. В механизации способов подъема воды человек был заинтересован с самой ранней стадии своего развития, поэтому первые прототипы насосов были изобретены в глубокой древности.

Одним из первых насосов можно считать так называемый «винт Архимеда», при помощи которого известный математик поднимал воду на небольшую высоту. Происходило это еще в III веке до нашей эры. Целью изобретения Архимеда было орошение земель. В I веке до нашей эры древнегреческий механик Ктесибий изобрел первый насос для тушения пожаров, который описан древнегреческим учёным Героном из Александрии в сочинении «Pneumatica».

Техника подъема и перемещения воды (а затем нефти и других жидкостей)в каждый исторический период соответствовала уровню развития производительных сил данной эпохи. В начале 17 столетия англичанин Самуэль Морленд (Samuel Morland) изобрел поршневой насос. В то время насосы примитивной конструкции изготавливались из дерева и широко применялись в горном деле.

С развитием металлообрабатывающей промышленности и машиностроения, а также с появлением парового двигателя стало возможным изготавливать поршневые насосы, гораздо лучше приспособленные к разнообразным потребностям человека. В конце 18 века для их изготовления стали применять металл и использовать привод от паровой машины, а с середины 19 в. начали широко внедряться в производство паровые прямодействующие поршневые насосы.

В это же время развивается теория работы поршневых насосов, связанная с именами Баха Вестфаля, Берга, Шухова и др. Достижения в области поршневых насосов использовались также при создании поршневых компрессоров, гидравлических прессов и др. устройств, однако сами поршневые насосы, начиная с 20-х годов 20 века стали вытесняться из некоторых промышленных и хозяйственных областей другими типами насосов - центробежными, роторными и др.

Одновременно с появлением поршневых насосов, в 17 веке был изобретен другой тип насоса, основанный на иных принципах работы – центробежный насос. Идея использования центробежной силы для подачи жидкостей возникла ещё в 15 веке у Леонардо да Винчи, а реализована она была в начале 17 века французским инженером Бланкано, построившим простейший центробежный насос для подачи воды с рабочим органом в виде открытого вращающегося колеса. Долгое время из-за отсутствия быстроходных двигателей эти насосы не могли конкурировать с поршневыми. С появлением и быстрым развитием в конце 19 века высокооборотных двигателей произошел большой скачок в усовершенствовании центробежных насосов. В России первые центробежные насосы начали производить в 1880 на заводе Г. Листа в Москве. В 1899 русский инженер Пушечников разработал вертикальный многоступенчатый насос для буровых скважин глубиной до 250 м.

Еще один вид насосов – осевых или пропеллерных, широко применяющихся в современных условиях, начал развитие из практики построения быстроходных водяных турбин, изобретенных Капланом. Проектирование и исследование осевых насосов относится к концу 19 - началу 20 веков. В СССР эти насосы разрабатывались с 1932 г. на заводе «Борец», ВНИИ гидромашиностроения, институте «Промэнергетика».

Еще один путь развития насосов начался с изобретения вращающихся насосов, имевших по одному ротору. Простейшие типы роторных насосов были изобретены еще в 16 столетии, однако их широкое развитие и применение относится к 20 веку.

Кроме этих видов, развивались и другие типы устройств для напорной подачи жидкостей. Прототипы вытеснителей – устройств для вытеснения из сосуда воды подогретым воздухом или водяным паром изготовлялись уже в Древней Греции. Идея использования сжатого воздуха для подачи воды высказывалась в 16 веке, но практически была применена значительно позже, в 20 веке. В 1911 г. в Великобритании была осуществлена подача воды под действием давления продуктов сгорания жидкого топлива.

Первый водоструйный насос был предложен английским учёным Д. Томпсоном в 1852 как лабораторный прибор для откачивания воды и воздуха. Первый промышленный образец струйного насоса был применен в 1866 для удаления воды из шахт. Позднее были созданы различные струйные насосы в виде водо-водяных эжекторов, паро-водяных инжекторов и т.д.