مقدمة في موتور المياه الكهربائي:
أثرّت مضخات المياه أو كما نطلق عليها نحن اسم (موتور المياه) على عالمنا بطرق نأخذها كأمر مسلم به، إذا لم يكن الأمر يتعلق بالمضخات، فسيتعين علينا جمع مياه الأمطار أو البرك أو الأنهار وغيرها للعثور على الماء، موتور المياه الكهربائي أو ما يسمّى بمضخ المياه هو جهاز ينقل المياه عن طريق إجراء ميكانيكي، يتم تحويله عادةً من طاقة كهربائية إلى طاقة هيدروليكية.
تعمل المضخات عبر العديد من مصادر الطاقة بما في ذلك التشغيل اليدوي أو الكهرباء أو المحركات أو طاقة الرياح وتأتي بأحجام عديدة من موتور المياه الصغير الذي نستخدمه في منازلنا لضخ المياه إلى الشركات الكبرى التي تقوم بضخ المياه، تعمل المضخات الميكانيكية في مجموعة واسعة من التطبيقات مثل ضخ المياه من الآبار وترشيح أحواض السمك والتهوية لتبريد المياه وحقن الوقود وفي صناعة الطاقة لضخ النفط والغاز الطبيعي أو المكونات الأخرى لأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء.
ما هي قصة اختراع ماتور المياه الكهربائي؟
مرّ تاريخ صناعة ماتور المياه حتى وصل لنا بشكله الحالي بالعديد من المراحل المتعددة منذ العصور القديمة، على الرغم من أنّ التاريخ يخضع دائمًا للتكهنات بشأن دقته، فقد ينسب الفضل للمصريين في اختراع المضخة (موتور المياه) لحوالي عام 2000 قبل الميلاد، وكان يطلق عليه اسم “الشادوف” حيث كانوا يضعون دلوًا مربوطًا بحبل لحمل الماء من البئر، لنقل المياه، في عام 250 قبل الميلاد، في اليونان القديمة وروما، استخدموا جهازًا يسمّى (Archimedean screw)، كانوا يقومون برفع المياه من داخل المضخة للري.
في عام 1580م، تم اختراع المضخة المنزلقة وتبعتها بعد ذلك بوقت قصير مضخة التروس وصف المهندس الإيطالي أغوستينو راميلي 1588م تقنية مضخة المياه في كتابه الآلات المتنوعة والرائعة للكابتن أغوستينو راميلي والذي تضمن أيضًا تصميمات أخرى لمضخات المياه والمحركات، عام 1636م قام بابنهايم، مهندس ألماني، بختراع مضخة تروس دوارة مزدوجة والتي لا تزال تستخدم لتزييت المحركات، مكنت مضخة التروس هذه من الاستغناء عن الصمامات المنزلقة الترددية التي يستخدمها (Ramelli).
قاد بابنهايم ماكينته بواسطة عجلة مائية تجاوزت حركتها بواسطة مجرى مائي واستخدمت لتغذية نوافير المياه، منحه الإمبراطور فرديناند الثاني امتيازًا يعادل براءة اختراع فيما يتعلق بهذا الاختراع، عام 1675م قام السير صموئيل مورلاند وهو أكاديمي إنجليزي ودبلوماسي حاصل على براءة اختراع لمضخة للمياه القادرة على رفع كميات كبيرة من المياه بنسبة قوة أقل بكثير من المضخة العادية، شهد عام 1738م نقطة تحول بناء مصنع الآلات الهيدروليكية في الأورال، كان هذا هو المثال الأول لآلات المضخات الآلية.
في عام 1782م قام جيمس وات الذي اخترع آلية ذراع توصيل قضيب المحرك البخارية والتي جعلت من الممكن تحويل حركة مضخة المياه إلى حركة دوارة لتقوم بضخ المياه بكميات أكبر وسرعة أكبر، تبعة البريطاني توماس سيمبسون لمحركات الضخ لتطبيقات ضخ المياه وأسس شركة (Simpson and Thompson Co) في لندن.
شهد عام 1840م أول مضخة بخار تعمل مباشرة كان أمرًا ضروريًا لتوفير الطاقة لعدد من الاستخدامات الصناعية، بعد 13 عامًا في عام 1853م، تم تأسيس شركة (Bornemann Pumpen) وتلاها (Gilbert Gilkes and Gordon) وشركة (Roper Pump Company) في عام 1857م، اخترع (Jacob Edson) موتور المياه الكهربائي الحديث وأسس شركة (Edson Corporation).
عام 1851م حصل جون جوين براءة اختراعه الأولى لمضخة الطرد المركزي ولا يزال من الممكن رؤية العديد منها اليوم في متاحف المضخات، بحلول نهاية القرن التاسع عشر، كان (Gwynne) ينتج مضخات من جميع الأحجام لتغطية جميع التطبيقات الصناعية، من المضخات الكهربائية الصغيرة إلى المضخات التي تبلغ 1000 طن في الدقيقة، في عام 1886م، اخترع (Jens Nielsen)، مؤسس شركة (Viking Pump Company)، مبدأ ضخ التروس الداخلي أثناء تصميم مضخة لإزالة المياه الزائدة التي كانت تتسرب.
عام 1905م تم تركيب مضختين (Goulds) في مبنى (New York Times)، ممّا أدّى إلى أعلى رفع للمياه حتى الآن 387 قدمًا و 6 بوصات، عام 1908م ابتكر هايوارد تايلر محركه الكهربائي الأول للاستخدام تحت الماء وقام بتطوير محرك الجزء الثابت لاستخدامه كمضخة تعمل بمحرك بدون غشاء، في عام 1929م، تأسست شركة (Pleuger) في برلين، ألمانيا، عروضها الأولى هي مضخات بمحرك لنزح المياه في بناء السكك الحديدية تحت الأرض ومترو الأنفاق.
أنتجت شركة (Gorman-Rupp) أول محطة ضخ لمياه الصرف الصحي تحت الأرض مصنوعة من الألياف الزجاجية، عام 1947م تم تطوير خطوط جديدة للمضخات الصناعية بواسطة (Goulds Pumps) بما في ذلك مضخات الشفط المزدوجة الكبيرة ومضخات الضغط العالي، في أنظمة المياه المنزلية، تم تحسين نظام المياه النفاثة واكتمال خط كامل من المضخات، بالتعاون مع شركات الكيماويات الألمانية، طورت شركة (KSB) سلسلة المضخات الكيميائية المعيارية (CPK) لتلبية المعايير المتفق عليها.
