泵

泵，或称唧筒，又作幫浦，是一種用以增加流体的壓力，使加壓過的流体產生比平常狀況下更巨大的推進力量的裝置。泵运（Pumping）又称泵送、抽运，是指泵的运作，可将液体或分子从一个位置移动到另一个位置。 人類及動物的心臟可說是天然的泵，它把血液输送到身體各個部分。 最早的泵是在大約於公元前300年左右出現的，阿基米德發明了一種泵，稱為阿基米德式螺旋抽水機，至今仍有廠家在生產。 希腊人克特西比乌斯（Ctesibius）（公元前285-222年）发明的压力泵是一种最原始的活塞泵。主要用来生产水柱以及从井口举起水。（至今还保存在古罗马时代的遗址上，如在英国的西尔切斯特（Silchester））。 中国历史上南北朝时期出现的方板链泵作为一种链泵（英语：Chain pump）（Chain pump）是泵类机械的一项重要发明。 1475年，意大利文艺复兴时期的工程师弗朗西斯科·迪·乔治·马丁尼（Francesco Di Giorgio Martini）在论文中提出了离心泵原始模型。 1588年，意大利人阿戈斯蒂诺·拉梅利（Agostino Ramelli ）自费出版了《阿戈斯蒂诺·拉梅利上尉的各种精巧的机械装置》（Le Diverse t Artificiose Machine delCapitano Agostino Ramelli）。（这部著作详细描述了许多二三百年以后制造成功并成为商品的工具和机械设备）。其中有关于链泵、水泵、滑片泵的描述。 大约在1590-1600年，齿轮泵被发明。 1635年，德国学者Daniel Schwenter描述了齿轮泵。 1650年，德国马德堡市市长奧托·馮·格里克发明第一台空气泵，不断改进后于1654年设计出真空泵。 1658年，爱尔兰化学，物理学家罗伯特·波义耳和英国博物学家，发明家罗伯特·胡克进行空气泵实验。 1675年，英国国王查理二世的御用机械师塞缪尔·莫兰（Samuel Morland）爵士，获得柱塞泵专利，他设计制造的水泵被当时英国国内众多的工业，船舶应用，以及如水井，池塘排水和灭火。 1680年，约旦出现简单的离心泵。 1685年，法国物理学家丹尼斯帕潘（Denis Papin ）进行空气压缩泵高压实验。 1689年，丹尼斯·帕潘发明了直叶片的蜗壳离心泵，而弯曲叶片是由英国发明家John Appold于1851年发明的。 1720年，在伦敦城市的供水系统中开始使用柱塞泵。 1732年，英国人戈塞特（Gosset）和德维尔（Deville）发明隔膜泵。 1738年，荷兰人丹尼尔·伯努利的《Hydrodynamique》（流体力学）出版，提出白努利定律；1755年，瑞士人莱昂哈德·欧拉（Leonhard Euler）著作《General principles on the movement of fluids》（流体运动的一般原理）出版，提出理想流体基本方程和连续方程。奠定了离心泵设计的理论基础。 1746年，H.A.Wirtz设计出使用阿基米德螺旋用于提升水的螺旋泵。 1768年，威廉·科尔（William Cole）在船舶舱底中改进和引入链泵。 1772年，瑞典学者伊曼紐·斯威登堡提出汞真空泵设计。 大约在1781-1782年，绳泵的发明被首次描述。 1818年，在美国出现的具有径向直叶片、半开式双吸叶轮和蜗壳的马萨诸塞泵。 1849年，美国人亨利·沃辛顿(Henry Worthington)发明蒸汽直接作用的蒸汽泵，是一种最简单的活塞泵。 1852年，英国开尔文勋爵威廉·汤姆森提出了热泵的设想。 1857至1859年，亨利·沃辛顿发明水平、复式、直接作用，用于锅炉给水全双工蒸汽泵。 1857年，英国查尔斯·亨利·穆雷（Charles Henry Murray）获得链泵专利。 1865年，汞真空泵发明，用于解决碳丝灯泡的问题。 1868年，Stork Pompen公司在荷兰亨厄洛（Hengelo）成立，发明了混凝土蜗壳泵。 1870年，英国人威廉·汤姆森提出了射流泵的设计。 1875年，英国人雷诺兹（Reynolds）获得多级离心泵专利：主要是为了提高离心泵效率。 1877年，英国景崇（Shone）用于污水处理的气泵：包括喷射器。 1880年，英国Frizzle设计气举泵。 1890年，美国麻省Warren公司制造了第一台双螺杆泵。 1892年，美国Worthington公司制造用于世界上第一条油管（从宾夕法尼亚州至纽约）的油泵。 1900年，哈里斯（Harris）制造出空气压力泵。 1901年，美国BJ Services Company（英语：BJ Energy Solutions）拜伦·杰克逊(Byron Jackson)公司生产出深井垂直涡轮泵。 1902年，美国宾夕法尼亚州阿伦敦的Aldrich Pump公司制造了世界上第一台往复式正排量泵。 1904年，美国拜伦·杰克逊公司生产出潜水式电机泵。 1909年，盖德(W．Gaede)发明旋片泵并取得德国专利。 1912年，瑞士苏黎世安装了世界上第一个水源热泵系统，以河水作为低位热源的热泵设备用于供暖，并获得专利。 1916年，Aldrich公司制造出电机驱动的往复式泵。 1918年，美国拜伦·杰克逊公司制造出用于石油工业的热油泵。 1923年，格罗格（F. W. Krogh）提出旋喷泵的结构原理，旋喷泵也称皮托泵。随后研制出了闭式皮托泵。Worthington公司制造了世界上第一台离心锅炉给水泵，压力达到770巴（11165psi）。 1924年，美国Durco公司生产出专门设计用于化学加工的泵。 1927年，美国Aldrich公司生产出变冲程多气缸往复式泵。 1929年，荷兰Houttuin公司制造了欧洲第一台双螺杆泵。Byron Jackson公司生产出电厂中使用的双壳进给泵. 1931年，瑞典IMO公司发明并制造三螺杆泵。 1932年，法国工程师Moineau发明单螺杆泵（也叫莫诺泵），并由德国PCM泵公司制成产品。 1934年，鲍诺曼公司设计制造了外置轴承双螺杆泵。 United公司生产出用于回收石油的高压水和二氧化碳喷射泵。 1936年，米顿罗公司发明马达驱动计量泵。 气镇泵发明出现。 1937年，美国英格索兰-德莱赛公司（IDP）设计制造径向分离、从后面拉动的流程泵。 1942年，美国Pacific公司制造用于处理催化剂粉末的浆料泵. 1946年，美国HMD公司发明磁力泵。 1948年，美国拜伦·杰克逊公司生产出用于现代原子能发电的罐装泵原型。 1951年，美国拜伦·杰克逊公司制造用于第一艘核潜艇美国鹦鹉螺号的主进给泵。 1953年，美国拜伦·杰克逊公司制造鹦鹉螺号核潜艇的再循环泵。Durco公司生产出后拉式化学流程泵，是ANSI 标准的前身。 1958年，联邦德国的W.贝克首次提出有实用价值的涡轮分子泵，以后相继出现了各种不同结构的分子泵。 1960年，美国拜伦·杰克逊公司制造了于地下液化石油气存储设施中应用潜水式电机泵。 1961年，美国拜伦·杰克逊公司制造了用于核电厂的轴密封的冷却液泵。 1963年，美国LMI公司发明电磁驱动计量泵。 1965年，美国WILLIAMS公司发明气动计量泵。 1969年，美国英格索兰-德莱赛公司设计制造世界上最大的锅炉给水泵，功率为52200kW(70000马力)。 19世纪70年代，kobe公司制造出商用旋喷泵。 1972年，美国Pacific公司制造适用于原子能发电，已锻造外壳的核反应堆进给泵。 1976年，美国英格索兰-德莱赛公司制造迄今为止世界上最大的直立排水泵，额定流量为180000m3/h。 1982年，美国Aldrich公司制造出世界上最大的动力泵2985kW（4000hp），可通过800-1600km（500-1000英里）长的管道抽吸研磨的浆料。Pacific公司制造世界上最大的水喷射泵，功率为17900kW（24000马力）。 1983年，美国拜伦·杰克逊公司制造出用于美国最大的克林奇河增值核反应堆的液态钠泵。 1987年，美国拜伦·杰克逊公司制造出安装在世界上最大的石油存储洞的1120kW（1500hp）潜水式电机泵。 1990年，美国拜伦·杰克逊公司制造出安装在氦抽取设施中的世界上最大的垂直低温泵。 1992年，美国英格索兰-德莱赛公司设计制造出世界上最大的管道泵，功率为27590kW（37000马力），由空气涡轮发动机驱动。 2000年，美国HMD公司制造出屏蔽磁力驱动泵，是一种无泄漏泵。 泵的种类繁多，分类复杂，常用的分类方式有： 依對流體施加壓力的方式，可將泵分為容積式泵、動力式泵、電磁泵三類： 容積式泵包括往復泵和回轉泵（或者叫轉子泵）兩種，輸送的型式為高壓小流量。 動力式泵分為離心泵和漩渦泵兩種，輸送型式為低壓大流量。 電磁泵可用來輸送液態良導體。 按泵的结构可分为单级泵和多级泵。 按泵的用途可分为热泵、计量泵、化工流程泵、试压泵、真空泵、钛升华泵等。 按所输送流體的性质可分为水泵、油泵、气泵、酸泵、碱泵、清水泵、污水泵、泥浆泵、硫磺泵、磷酸泵等。 按泵的驱动方法可分为手动泵、蒸汽泵、电动泵、气动泵、水轮泵、电磁泵、汽轮机泵、柴油机泵等。 按泵工作的机械部分命名可分为齿轮泵、螺杆泵、柱塞泵、隔膜泵等。 除此之外，还有利用辅助液体（气体）与被输送的流体间的摩擦力运输的喷水抽气泵、蒸汽喷射泵、扩散泵、分子泵。以及用不同材料制造的钛泵，塑料泵，氟塑料泵，玻璃泵，有机玻璃泵等。 在临床医学上有胰岛素泵、尾气泵。 泵的基本参数是衡量泵性能的指标。主要是流量。 目前，流量最大的单泵1976年，美国英格索兰-德莱赛公司制造迄今为止世界上最大的直立排水泵，额定流量为180000米立方/小时。扬程最高的单泵是德国KSB公司生产的潜水电泵，最高扬程达1200米。 泵是机械工业中的通用机械产品。 泵在工业流体处理和日常生活中主要用于水、气、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态单质、金属等流体，也可用于液、气混合物及含悬浮固体物的液体的运送。 农业生产上，泵是最主要的排灌机械。 石油钻探开采中压裂泵和泥浆泵是重要的设备，化工生产中，泵除了输送原料流体介质和提供化学反应的压力流量以外，在化工和石油生产装置中还用来调节温度。 矿业和冶金工业中，泵主要用于给水，排水。 电力部门，热电厂、核电站使用锅炉给水泵、冷凝水泵、循环水泵和灰渣泵、主泵、多级泵等。 船舶制造工业中，船舶所用的泵的类型和数量也是多种多样的。 城市的给排水、蒸汽机车的用水、机床中的润滑和冷却、纺织工业中输送漂液和染料、造纸工业中输送纸浆，以及食品工业中输送牛奶和糖类食品等，都使用大量的泵。 维基共享资源上的相关多媒体资源：泵 ScienceDirect （页面存档备份，存于互联网档案馆） openlibrary.org （页面存档备份，存于互联网档案馆） 意大利佛罗伦萨科学史博物馆 英国国家档案处 （页面存档备份，存于互联网档案馆） 大英百科全书 （页面存档备份，存于互联网档案馆） 美国机械工程师协会 （页面存档备份，存于互联网档案馆）