История развития насосного оборудования гораздо богаче, чем может показаться на первый взгляд. При ближайшем рассмотрении вы обнаружите, что уже за пару тысяч лет до нашей эры древние египтяне пользовались насосами. Разумеется, то были довольно примитивные сооружения, так называемые «журавли». Тем не менее, они имеют полное право считаться истоком, началом того прогресса, результаты которого мы наблюдаем сегодня, спустя тысячелетия. И не только наблюдаем, но и непрерывно используем в промышленности (химической, пищевой, фармацевтической и др.), строительстве и для добычи полезных ископаемых.
Современное насосное оборудование используется для нагнетания воды и пара, нефтепродуктов и неоднородных сред. А как было раньше? Давайте совершим экскурс в относительно недавнюю историю. Потому что за последние полсотни лет насосостроение претерпело наиболее значительные изменения. Именно последние 50 лет внесли максимальный вклад в эволюцию оборудования для перекачки жидкостей и сред. Эта эволюция коснулась всех сторон развития индустрии.
Технические тренды
Мир непрерывно меняется, поэтому вполне закономерно, что его перемены влияют на технику, в том числе насосную. С одной стороны, выдвигаются новые требования к мощности и производительности оборудования. С другой стороны, требования к безопасности играют заметную роль в технических разработках. В результате наблюдаем такие факторы:
- 1.Развитие коммуникаций спровоцировало быстрое распространение информации и расширение рынков. Это привело к логичному увеличению профиля шиберных, эксцентриковых, винтовых и перистальтических насосов. В то же время быстро выросла ниша плунжерных насосов центробежного типа. Уплотнения вала механического типа в форме картриджа упростили обслуживание и устранили протечки при больших давлениях.
- 2.Поиски идеала. Спрос рождает предложение, так что инженерам-разработчикам и компаниям-производителям не оставалось ничего другого кроме как искать (и находить!) идеальное оборудование для появляющихся новых нужд. Чем сложнее условия работы – тем больше требований предъявляется к насосу. Это послужило отличным стимулом для развития индустрии.
- 3.Защита биосферы за последние полвека превратилась из альтернативного течения в заметный общественно-социальный тренд. Насосостроение отреагировало на него адекватными мерами: применением насосов без уплотнения вала. Запрет на использование асбеста стимулировал повсеместное внедрение механических уплотнений насосов. Привод с магнитной муфтой получил широкое распространение именно в этот период, как и двигатели закрытой конструкции.
- 4.Новые материалы. Бронза и/или алюминиевая бронза, ранее используемые в производстве насосов для соленой воды, постепенно вытеснялись нержавеющей сталью и аналогичными сплавами с супер-аустенитными и супер-дуплексными свойствами. Новые сплавы отличались высокой легированностью, что, в свою очередь, улучшало рабочие качества и повышало прочность сделанных из них насосов. В частности, добавление в металлы карбида кремния и керамики продлило срок службы и сократило износ насосов в несколько раз.
- 5.Тонкие технологии потребовали соответствующего насосного оборудования. Так появились суперминиатюрные для человеческих имплантатов и хирургии, без которых трудно представить медицину на ее сегодняшнем уровне развития. В то же время стало возможным производство и применение подводных насосов на огромных мощных синхронных электродвигателях.
Все перечисленные характеристики выразительно иллюстрируют тот факт, что глобальные процессы и тенденции неразрывно связаны и оказывают влияние на все сферы деятельности, в том числе на насосостроение. Перемены затрагивают техническую и формальную сторону производства, а в результате выигрывают все участники этого процесса: производители и потребители.
Компьютеризация оборудования
Это направление развития можно было упомянуть в предыдущем разделе, но оно заслуживает отдельного внимания. Потому что внедрение компьютерных технологий и автоматизация управления перевело эффективность насосного оборудования на качественно новый уровень. Вот наиболее значимые черты этого влияния:
- 1.Приводы с регулируемой частотой вращения, так называемые VSD, быстро сменили собой устаревшие системы. Сегодня они занимают доминирующую позицию в рамках строительных рынков, непрерывно нуждающихся в насосных агрегатах.
- 2.Выбор насоса значительно ускорился благодаря оперативному программному обеспечению. Маркетинг тоже выиграл от этих нововведений.
- 3.Возможность взаимодействия двух систем CFD и CAD облегчила работу конструкторам.
Разумеется, компьютерная составляющая в насосостроении пока не может полностью заменить человеческий разум и опыт. Однако нельзя не признать, что тонкая электроника продуктивно взаимодействует с физической конструкцией насосов.
Смена игроков на рынке
Продажи, слияния и поглощения не минули насосостроение. За последние полвека соотношения сил несколько раз поменялись, и сегодня мы видим у руля отрасли совсем не тех игроков, что правили бал в 1950-х. Это естественный экономический процесс, в результате которого гиганты «Flygt» и «Worthington» прекратили существование, а на их место пришли современные компании PSG, «Waukesha», «Constellation Capital» и другие. Интересно наблюдать за трансформациями ITT,P, «Grundfos», ABS – эти предприятия сумели удержать свои позиции на рынке, вовремя сориентировавшись и правильно видоизменившись.
Глобализация производства и продаж
Рынок насосостроения, как и другие сферы экономической и производственной деятельности, переместил акценты с локальных рынков на глобальную арену. Это увеличило конкуренцию между производителями и создало условия для динамичного развития, отвечающего объективным запросам времени. Ассоциация производителей насосов была создана для наблюдения, контроля и консультирования по возникающим в этом процессе вопросам. Гидравлический институт США оказал большое влияние на прогресс насосостроение на разных континентах.
Краткое содержание предыдущих веков с точки зрения насосостроения
Безусловно, наиболее значимые преобразования в конструкциях и функциональности насосов произошли в течение последних десятилетий. Однако они были бы невозможно без той базы, что была заложена веками ранее, как современные спорткары не были бы созданы без изобретения колеса. Поэтому считаем своим долгом вкратце перечислить основные вехи:
- ≈2000 г. до н.э. – Древний Египет, «журавль» — прототип современных насосов.
- ≈200 г. до н.э. – Древняя Греция, винтовой насос Архимеда.
- 1580 г. – Италия, роторный насос Ramelli.
- 1650 г. – Германия, поршневой вакуумный насос Guericke.
- 1840 г. – США, первый паровой насос прямого действия Генри Вортингтона.
- 1860 г. – США, первый паровой поршневой насос Cameron.
- 1899 г. -США, первый шиберный насос Blackmer
- 1910 г. – США, первый бензиновый насос Gilbarco.
- 1917 г. – США, Создание гидравлического института.
- 1930 г. — Франция, докторская диссертация Рене Муано знаменует изобретение эксцентриковых винтовых насосов.
- 1964 г. — издание первого в мире руководства для насосов.
В настоящее время корпорации заняты не только распределением сфер влияния и усовершенствованием технологий, но и поиском способов снижения энергозатрат. На сегодняшний день самой новой разработкой является гибридный насос, в работе которого сочетаются две или более технологий. Но кто знает, что ждет нас завтра?
