หลักการทำงานของปั้มน้ำ

นวัตกรรมของมนุษย์เรานั้นถูกพัฒนามาอย่างยาวนาน มีหลายวิทยาการที่ทำให้การใช้ชีวิตของพวกเรานั้นง่ายขึ้น และหนึ่งสิ่งที่ช่วยเรื่องของทั้งการใช้ชีวิตและงานหนักต่างๆ ได้เป็นอย่างดีนั้นก็คืออุปกรณ์อย่าง “ปั้มน้ำ” นั้นเองยังไงหล่ะครับ แล้วหลายๆ ท่านเคยสงสัยกันมั้ยหล่ะครับว่า “ปั๊มน้ำมีหลักการทำงานอย่างไร” กันนะ เพื่อเป็นการไม่เสียเวลา เราไปชมกันดีกว่าครับผม

ทำความรู้จักกับ “ปั๊มน้ำ”

ปั๊มน้ำ (water pump) เป็นอุปกรณ์ ที่ช่วยจัดส่งน้ำเพื่อการอุปโภค บริโภคในด้านการเกษตร การคมนาคม อุตสาหกรรม ตลอดจนการบำบัดน้ำเสีย เพื่อรักษาสภาวะแวดล้อม ซึ่งปัจจุบันปั๊มน้ำมีหลากหลายประเภทขึ้นอยู่กับการเลือกใช้งาน แต่ที่นิยมใช้กันภายในบ้านจะเป็นชนิดที่ใช้ไฟฟ้า ซึ่งมีความสะดวกและง่ายต่อการใช้งาน หลักการทำงานของปั๊มน้ำโดยทั่วไปนั้นจะใช้มอเตอร์ทำหน้าที่หมุนให้ตัวปั๊มเคลื่อนที่เพื่อผลักน้ำจากจุดหนึ่งไปอีกจุดหนึ่งไปโดยแรงดัน และปริมาณน้ำ นอกจากนี้ยังช่วยเพิ่มแรงดันน้ำให้มีความเสถียรและแรงสม่ำเสมอในระหว่างการใช้น้ำ

หลักการทำงานของปั๊มน้ำ

มีหลักการทำงานคือใช้แรงดันจากอากาศที่อยู่ในถังทำให้น้ำไหลแรงขึ้น โดยปั๊มจะดูดน้ำเข้าไปแทนที่อากาศในถัง ทำให้เกิดแรงดันขึ้นมา เมื่อมีการเปิดใช้น้ำ น้ำและอากาศที่ถูกอัดรวมกันก็จะถูกปล่อยออกมา นอกจากนี้หลักการทำงานของปั๊มน้ำนั้นจะแตกต่างกันออกไปตามแต่ละประเภท ซึ่งเราสามารถยกกตัวอย่างได้ดังนี้

►แบบโรตารี่ (ROTARY PUMPS)

ทำงานโดยอาศัยหลักการแทนที่ของเหลว ภายในห้องของตัวปั๊มด้วยการเคลื่อนที่ของชิ้นส่วน ซึ่งหมุนเพื่อทำให้เกิดความแตกต่างของความดันภายในระบบ ของเหลวจะถูกดูดเข้าและอัดทำให้เกิดแรงดันสูงขึ้นแล้วปล่อยออกมาทางด้านปล่อย ชิ้นส่วนที่หมุนดังกล่าวเรียกว่า โรเตอร์ การหมุนของโรเตอร์ จะก่อให้เกิดการแทนที่ของของเหลวขึ้นอย่างต่อเนื่อง ทำให้ของไหลที่ไหลผ่านปั๊มมีอัตราการไหลอย่างต่อเนื่องตลอดเวลา

►แบบแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง (Centrifugal pump)

ปั๊มประเภทนี้นิยมใช้อย่างแพร่หลายในการสูบน้ำ นม สารหล่อลื่น สารละลายเคมี วัสดุทางการเกษตรที่ใช้ในการแปรรูป เป็นต้น มีประสิทธิภาพในการสูบสูงถึง 90 % และยังให้ทำงานที่ระดับความดันสูงได้ ชิ้นส่วนที่หมุนอยู่ภายในเรือนปั๊มเรียกว่าโรเตอร์ (rotor) หรือใบพัด (Impeller) จะเป็นตัวทำให้เกิดการขับดันของไหล ตัวแพ่รกระจายน้ำ (Diffuser) เป็นส่วนที่อยู่กับที่ ทำหน้าที่ในการเปลี่ยนเฮดความเร็ว (Velocity head) เป็นความดันสถิตย์ (Static pressure) ของไหลที่ถูกสูบจะไหลผ่านเข้าสู่ช่องทางเข้าซึ่งขนานกับแกนเพลาแล้วถูกเหวี่ยงออกไปตามแนวรัศมีของใบพัดหรือโรเตอร์

กลไกการส่งผ่านพลังงานในโรเตอร์หรือใบพัด เป็นผลจากการเปลี่ยนแปลงโมเมนตัมของของไหล ก่อให้เกิดความแตกต่างความดันภายในระบบทำให้เกิดการไหลในแนวเส้นรอบวง (Tangentail flow) เป็นผลให้เกิดแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง (Centrifugul force) ทำให้เกิดการไหลจากจุดศูนย์กลางของใบพัดของใบพัดออกไปสู่แนวเส้นรอบวงทุกทิศทางออกไปทางท่อส่ง ดังนั้น ของไหลที่ถูกขับดันออกมาก็จะมีทิศทางการไหลที่เกิดจากผลรวมของแรงทั้งสอง

►ปั๊มแบบเลื่อนชักหรือแบบลูกสูบ

ปั๊มแบบเลื่อนชักจะมีลักษณะการเคลื่อนที่กลับไปกลับมาโดยมีลูกสูบทำหน้าที่ในการอัดของไหลภายในกระบอกสูบให้มีความดันสูงขึ้น ด้วยการเคลื่อนที่กลับไปกลับมาเหมาะสำหรับสูบของไหลในปริมาณที่ไม่มากนัก แต่ต้องการเฮดในระบบที่สูง ของเหลวที่ใช้ปั๊มประเภทนี้จะต้องมีความสะอาดเพียงพอที่ไม่ทำให้ชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ภายในกระบอกสูบเกิดการสึกหรอที่เร็วขึ้น การอัดตัวของของไหลแต่ละครั้งจะเป็นจังหวะตามการเคลื่อนที่กลับไปกลับมาของสูบไม่มีการต่อเนื่องกันจึงทำให้ การไหลของของไหลมีลักษณะเป็นห้วงๆ หรือรอบๆ นั้นเองครับ

และนี้ก็เป็นเพียงเกล็ดความรู้เพียงส่วนหนึ่งที่เราได้นำมาฝากให้ทุกๆ ท่านที่สนใจ หวังว่าจะเป็นประโยชน์ไม่มากก็น้อยกันนะครับ