Pump [EP.1] : ประวัติ และชนิดของปั้มแต่ละประเภท

สวัสดีครับ วันนี้ทาง นายช่างมาแชร์ ขอมาเล่าเรื่องของปั้มสำหรับงานอุตสาห์กรรมกันนะครับ โดยปั้มในงานอุตสาห์กรรมถือว่าเป็นเครื่องจักรที่มีความสำคัญมากๆครับ ซึ่งหน้าที่หลักๆของปั้มคือส่งของเหลวจากจุดๆนึง หรือเพิ่มความดันให้กับระบบครับ

ดังนั้นผู้ที่ทำงานไม่ว่าจะเป็น ผู้ปฏิบัติการ, ช่าง หรือวิศวกรในโรงงานอุตสาห์กรรม จะต้องได้มีโอาส และทำงานกับปั้มแน่นอนครับ.

ประวัติของปั้ม (Pump History)

ก่อนอื่นขอเล่าเรื่องของประวัติของปั้มกันก่อนนะครับ โดยขอย้อนยุคไปสมัยยุคอียิปต์ (ราวๆ 2000 ปีก่อนคริสตศักราช) ปั้มตัวแรกถูกประดิษฐ์ไว้สำหรับใช้ตักน้ำจากแหล่งน้ำไปใช้ในงานเกษตรกรรม และอุปโภคบริโภค
โดยจะถูกเรียกว่า “ชาดูฟ” ( Shadoof) เป็นลักษณะเหมือนคานถ่วงน้ำหนัก ฝั่งนึงไว้ติดถังตักน้ำสำหรับตักน้ำ และอีกฝั่งไว้ใส่น้ำหนักถ่วงเพื่อยกน้ำมาจากแหล่งน้ำ

ในยุคต่อมา เป็นยุครุ่งเรืองของกรีก-โรมัน (ประมาณ 100 ปีก่อนคริสตศักราช ) ปั้มได้ถูกพัฒนาเป็นแบบสกูรปั้ม (Screw pump) และโดยนักปราญช์ชาวกรีกนามว่า อาร์คิมิดีส และปั้มที่เค้าพัฒนาจะถูกเรียกว่า “อาร์คิมิดิสปั้ม”ลักษณะเป็นทรงกระบอก และมีเกลียวอยู่ด้านใน โดยการใช้งานเกลียวจะถูกหมุนด้วยแรงคนครับ โดยปั้มอาร์คิมิดีสของสามารถสูบน้ำ รวมถึงข้าวและเมล็ดธัญพืชต่างๆได้ ทำให้ทำงานรวดเร็วกว่าเดิมมาก

ก้าวข้ามมายุคอุตสาห์กรรม หรือยุค 3.0 ยุคศตวรรษที่ 15 วิศวกรชาวเยอร์มัน เพพเพนไฮม์ (Pappenheim) ได้ประดิษฐ์ Rotary gear pump ไว้สำหรับใช้ในระบบน้ำมันหล่อลื่น (และยังใช้มาจนทุกวันนี้ครับ)
และเป็นต้นแบบของ Positive displacement pump ทุกประเภทครับ

ต่อมายุคศตวรรษที่ 17 โดยปั้มที่เป็นที่นิยมมากที่สุดคือ Centrifugal pump หรือปั้มหอยโข่ง คิดค้นโดยวิศวกรและนักประดิษฐ ชาวฝรั่งเศสที่ชื่อว่า เดนนิส ปาปิน (Denis Papin)

โดยใบพัดปั้มเป็นลักษณะใบตรง และถูกขับด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า โดยสามารถสร้างแรงดัน และอัตราการไหลได้มาก และนี้ถือว่าเป็นต้นแบบของปั้มหลายๆปั้มเช่น Axial flow pump, submersible pump, magnetic drive pump เป็นต้น และถือเป็นปั้มต้นแบบจนถึงทุกวันนี้ครับ

ชนิดของปั้ม (Type of Pumps)

ถ้าแบ่งตามลักษณะการทำงาน จะแบ่งปั้มเป็น 2 แบบใหญ่ๆคือ

ใช้หลักการแรงเหวี่ยงหนีศูนย์จากใบพัดไปหาของเหลว โดยลักษณะการทำงานคือ ความสัมพันธ์ของ Flow-Head จะแปรผกผันกัน โดยยิ่ง Head สูง Flow จะต่ำ แต่หาก Head ต่ำๆ Flow จะสูง โดย Dynamic pump แบ่งออกเป็นหลักๆคือ

1) Dynamic pump

1.1 ปั้มหอยโข่ง Centrifugal pump

เป็นปั้มหอยโข่ง หรือ Centrifufal pump ที่นิยมที่สุดและราคาค่อนข้างไม่แพง และ Reliability ค่อนข้างสูงสำหรับในงานอุตสาห์กรรม

โดยหลักการทำงานคือ ของเหลวจะวิ่งเข้ามาตามท่อขาดูด (Suction line) และวิ่งตรงไปที่ Suction eye และถูกเหวี่ยงออกไปด้วยใบพัดออกไปทางท่อขาออก โดยของไหลจะถูกเพิ่มพลังงานจลน์และกลายเป็นความดัน (Pressure) และอัตราการไหลที่เพิ่มขึ้น (flow)

2) Positive Displacement Pump

โดยลักษณะการทำงานจะไม่เหมือน centrifugal pump เลย ใช้หลักการอัด และบีบตัวของเหลวไปเรื่อยๆ โดย Flow จะคงที่ตลอด (ด้วยหลักการนี้มักจำไปใช้เป็น dosing pump , lube oil pump เป็นต้น) เมื่อ Flow คงที่ แต่ Pressure จะขึ้นเรื่อยๆตามการอัดแต่ละครั้ง หากมีใครไปปิดวาล์วขาออก

ปั้มจะทำ pressure สูงขึ้นเรื่อยๆ จน PSV เปิด หรือไม่ก็มีชิ้นส่วนเสียหายครับ โดยหากได้ flow เพิ่มเราต้องเพิ่มรอบของปั้มเอาครับ โดยปรับจากชุดปรับ stoke ของ pump ยกตัวอย่างเช่น Diaphragm pump, Gear pump และ Screw pump

มาตราฐานของปั้ม

ในอุตสาห์กรรมที่หลากหลาย ก็จะมีมาตราฐานต่างๆของปั้มที่หลากหลายเช่น

ISO – International Standards Organizations
API – American Petroleum Institute
ANSI – American National Standards Institute
DIN – Deutsches Institut für Normung
NPFA – National Fire Protection Agency
BSi – British Standards institute

ซึ่งการออกแบบ หรือการดูแลอำนวยการใช้งานก็จะแตกต่างๆกัน ห้ามข้าม standard เด็ดขาดนะครับ ยกตัวอย่างเช่น Fire pump ที่ใช้ standard NFPA ก็จะมีการดูแล และออกแบบที่เข้มงวดกว่าปกติมาก หากนำปั้มน้ำธรรมดาที่เป็นมาตราฐาน ANSI ไปใช้แล้ว ก็จะไม่ถูกต้อง แถมผิดกฏหมายอีกครับ

แล้วพบกับสาระดีๆแบบนี้ทางด้านงานช่าง งานวิศวกรรม และอุตสาหกรรมได้ที่ นายช่างมาแชร์ นะครับ

Website: www.naichangmashare.com
Facebook: https://www.facebook.com/naichangmashare/
Youtube: https://www.youtube.com/channel/UCmIPiSeg-uy4k8JYSmknp_g
Instragram: https://www.instagram.com/naichangmashare/
Twitter: https://twitter.com/naichangmashare

#นายช่างมาแชร์ #Pump #ปั๊ม