Piping and Instrumentation Diagram (P&ID) ของอุปกรณ์ ตอน Rotary pump (ปั๊มโรตารี) MO Memoir : Monday 9 January 2560

ปั๊มตระกูล positive displacement ทำงานด้วยการดึงของเหลวเข้ามาในที่ว่างระหว่างตัวเรือนปั๊ม (ที่เป็นส่วนที่อยู่กับที่) กับชิ้นส่วนเคลื่อนที่ (เช่นในกรณีของปั๊มลูกสูบ ตัวเรือนปั๊มที่เป็นส่วนที่อยู่กับที่ก็คือกระบอกสูบ (cylinder) และชิ้นส่วนเคลื่อนที่ก็คือลูกสูบ (piston)) จากนั้นก็ทำการผลักดันของเหลวที่ดึงเข้ามานั้นออกไปทางช่องทางไหลออก แต่การที่จะผลักดันของเหลวให้ไปข้างหน้าได้ดีนั้นจำเป็นที่ "ช่องว่าง (หรือ clearance)" ระหว่างชิ้นส่วนที่อยู่กับที่กับชิ้นส่วนเคลื่อนที่นั้นต้องมีขนาดเล็ก (ไม่มีเลยก็ยิ่งดี แต่จะไปมีปัญหาเรื่องการเสียดสีและการหล่อลื่นแทน) ข้อดีข้อหนึ่งของปั๊มตระกูลนี้ก็คือให้อัตราการไหลที่ค่อนข้างคงที่แม้ว่าความดันด้านขาออกจะมีการเปลี่ยนแปลงมาก
 

ปั๊มโรตารี (rotary pump) เป็นรูปแบบหนึ่งของปั๊มตระกูล positive displacement ปั๊มตระกูลนี้ชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ที่ทำหน้าที่ผลักดันของเหลวนั้นเคลื่อนที่ด้วยการหมุน และด้วยรูปแบบและจำนวนของชิ้นส่วนที่หมุน (rotor) นี้ทำให้ปั๊มตระกูลนี้แบ่งออกไปเป็นหลายรูปแบบ เช่น gear pump, screw pump, peristaltic pump, vane pump หรือ lobe pump เป็นต้น อย่างเช่นในกรณีของ gear pump (ภาษาไทยมีการเรียกทับศัพท์โดยตรงว่า เกียร์ปั๊ม หรือแปลว่า ปั๊มเฟือง) ที่ประกอบด้วยเฟืองที่หมุนได้สองตัวขบกันอยู่ เฟืองตัวหนึ่งได้รับการขับเคลื่อนจากมอเตอร์โดยตรง และเฟืองอีกตัวหนึ่งจะหมุนตามเฟืองขับเคลื่อนนี้ ของเหลวจะถูกดึงเข้ามาอย่างต่อเนื่องเข้าไปในช่องว่างระหว่างฟันเฟืองกับผนังตัวเรือน (casing หรือ housing) และถูกผลักออกไปอย่างต่อเนื่องทางด้านขาออก ด้วยโครงสร้างที่ไม่จำเป็นต้องมีวาล์วกันการไหลย้อนกลับในการป้องกันไม่ให้ของเหลวที่ถูกดึงเข้ามาในช่องว่างระหว่างฟันเฟืองนั้นไหลย้อนออกไป ทำให้การติดตั้งปั๊มชนิดนี้จำเป็นต้องมีการติดตั้งวาล์วกันการไหลย้อนกลับด้านขาออก (รูปที่ ๑ และ ๒)
 

จุดเด่นจุดหนึ่งของปั๊มเฟืองที่เหนือกว่าปั๊มลูกสูบก็คือมันทำงานได้ดีกับของเหลวที่มีความหนืดสูง ซึ่งถ้าเป็นกรณีของปั๊มลูกสูบแล้วของเหลวที่หนืดจะไหลผ่านวาล์วกันการไหลย้อนกลับเข้ามาในช่องว่างภายในกระบอกสูบได้ยาก ของเหลวบางพวกเช่นน้ำมันปิโตรเลียมหนักนั้น เมื่อร้อนจะมีความหนืดลดลง ดังนั้นของเหลวพวกนี้ก็สามารถในปั๊มลูกสูบได้ถ้าหากว่ามันมีอุณหภูมิสูงพอและไม่มีปัญหาเรื่องการสลายตัวเนื่องจากความร้อน แต่ถ้าเป็นกรณีของของเหลวที่หนืดและไม่ต้องการให้ได้รับความร้อน (ด้วยเกรงว่ามันจะสลายตัวหรือไม่อยากมีหน่วยให้ความร้อนของเหลวเพิ่มเติมเข้ามาให้ยุ่งยาก) ปั๊มเฟืองก็เป็นตัวเลือกตัวหนึ่ง ผมเองเคยมีโอกาสได้ไปเยี่ยมชมโรงงานรับผลิตผลิตภัณฑ์สุขอนามัยใช้กับร่างกาย (พวก แชมพู สบู่เหลว ยาสีฟัน โลชัน ครีมทาผิว อะไรทำนองนี้) โรงหนึ่ง ก็เห็นเขาใช้ปั๊มเฟืองในการสูบส่วนผสมที่เป็นของเหลวหนืดจากถังเก็บเข้าสู่ถังผสม
 

ข้อควรคำนึงข้อหนึ่งในการใช้งานปั๊มที่ทำหน้าที่สูบจ่ายของเหลวหลากหลายชนิดคือ การปนเปื้อนจากของเหลวที่ทำการสูบจ่ายก่อนหน้าที่ค้างอยู่ในตัวปั๊ม (เช่นในโรงงานรับผสมสารตามสั่งที่กล่าวมาข้างต้น) ถ้าเป็นของเหลวที่ไม่หนืดมันก็ล้างออกง่ายหน่อย แต่ถ้าเป็นของเหลวที่หนืดก็คงต้องมีการล้างกันน่าดู ดังนั้นในกรณีนี้การติดตั้งปั๊มก็ควรคำนึงถึงขั้นตอนการล้างภายในตัวปั๊มซึ่งถือได้ว่าเป็นขั้นตอนการทำงานปรกติที่ต้องทำเป็นประจำด้วย ว่าต้องมีท่อระบบสาธารณูปโภคใดเพิ่มเติมเข้ามาอีกนอกเหนือจากท่อของเหลวที่ต้องการสูบจ่าย
 

ฉบับนี้คงขอจบเพียงแค่นี้
 

รูปที่ ๑ ตัวอย่าง P&ID ของปั๊มโรตารี (สัญลักษณ์ในรูปเหมือนจะเป็นปั๊มเฟือง) รูปบนและล่างเป็นรูปเดียวกันเพียงแต่สลับซ้าย-ขวา พึงสังเกตว่าแม้ว่าจะเป็นปั๊มชนิด positive displacement เหมือนปั๊มลูกสูบ แต่ในกรณีนี้จำเป็นต้องมีวาล์วป้องกันการไหลย้อนกลับด้านขาออก (ในรูปเป็นชนิด swing check valve) เพราะด้วยโครงสร้างของตัวปั๊มนั้นมันไม่จำเป็นต้องใช้วาล์วกันการไหลย้อนกลับในการผลักดันให้ของเหลวไหลไปข้างหน้า ในรูปนี้ไม่มีเกจวัดความดันแสดงเอาไว้ ซึ่งไม่ได้หมายความว่าไม่ต้องมี

รูปที่ ๒ ตัวอย่าง P&ID ของปั๊มโรตารีสองตัว ที่ตัวหนึ่งเป็นตัวทำงานหลักในขณะที่อีกตัวหนึ่งเป็นตัวสำรอง ของเหลวที่ออกทางวาล์วระบายความดันจะถูกส่งกลับไปยังท่อด้านขาเข้าหรือถังจ่ายของเหลวให้ปั๊ม รูปบนและล่างเป็นรูปเดียวกันเพียงแต่สลับซ้าย-ขวา พึงสังเกตตำแหน่งติดตั้งเกจวัดความดัน ที่อยู่ระหว่างด้านขาออกจากปั๊มกับวาล์วกันการไหลย้อนกลับ ในตำแหน่งเดียวกับกรณีของปั๊มหอยโข่ง

ทำความรู้จัก Data Sheet สำหรับ Positive Displacement Pump MO Memoir : Tuesday 6 December 2559

ตอนไปฝึกงานที่โรงกลั่นน้ำมันที่ อ. ฝาง จ. เชียงใหม่ เมื่อหน้าร้อนปีพ.ศ. ๒๕๓๐ นั้น ก็เห็นโรงกลั่นดังกล่าวใช้ปั๊มลูกสูบขับเคลื่อนด้วยไอน้ำ (อิ่มตัว) ทั้งโรงงาน ทั้งนี้คงเป็นเพราะในตอนตั้งโรงกลั่นนั้น บริเวณดังกล่าวมีปัญหาเรื่องแหล่งพลังงานไฟฟ้า ก็เลยทำให้ทางโรงกลั่นใช้ไอน้ำเป็นแหล่งพลังงานขับเคลื่อนปั๊มต่าง ๆ 
  

ปั๊มชนิด Positive displacement มีด้วยกันหลากหลายรูปแบบ เช่น ปั๊มลูกสูบ (อาจเป็นชนิด piston หรือ plunger ก็ตามแต่ ที่ลูกสูบนั้นผลักดันของเหลวโดยตรง) ปั๊มไดอะแฟรม (ที่ลูกสูบกดดันแผ่นไดอะแฟรมที่ทำจากวัสดุยืดหยุ่น แล้วแผ่นไดอะแฟรมไปผลักดันของเหลวอีกที) ปั๊มชนิดสกรู (แบบเดียวกับเครื่องบดเนื้อตามตลาดสด) ปั๊มรีดท่อ (หรือที่ห้องแลปเรียก peristaltic pump ที่ใช้กันในห้องปฏิบัติการและใช้ในโรงพยาบาลในเครื่องให้น้ำเกลือผู้ป่วย) ปั๊มชนิดโรตารี และปั๊มชนิดเกียร์ เรื่องปั๊มเหล่านี้เคยเล่าเอาไว้นานหลายปีแล้ว คงไปค้นดูบทความเก่า ๆ ใน blog ในหัวข้อเรื่องความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับปั๊มดูได้
 

ปั๊มพวก positive displacement แต่ละชนิดมีจุดเด่นที่แตกต่างกันออกไป บางชนิดเหมาะสำหรับงานที่ต้องการปรับปริมาตรการไหลต่ำ ๆ ที่ละเอียด (เช่นปั๊มลูกสูบขนาดเล็กที่เรียกว่า syringe pump) หลากหลายชนิดสามารถเพิ่มความดันได้สูงด้วยขั้นตอนการอัดเพียงขั้นตอนเดียว การให้อัตราการไหลที่คงที่ที่ไม่ขึ้นกับความดันต้านทานด้านขาออก (ถ้าเป็นปั๊มหอยโข่งหรือ centrifugal pump เมื่อความดันต้านทานด้านขาออกเพิ่มขึ้น อัตราการไหลจะลดลง) การทำงานได้ดีกับของเหลวที่มีความหนืดสูงหรือข้นหนืด (เช่นพวกน้ำมันหนัก ยาสีฟัน) เป็นต้น
 

ปั๊มที่ใช้ลูกสูบเป็นตัวผลักดันของเหลว (เช่นชนิด piton หรือ plunger หรือ diaphragm) จะมีวาล์วกันการไหลย้อนกลับติดตั้งมากับตั้งปั๊มทั้งด้านขาเข้าและขาออก วาล์วกันการไหลย้อนกลับด้านขาเข้ามีไว้เพื่อป้องกันไม่ให้ของเหลวที่กำลังถูกอัดนั้นไหลย้อนกลับ ส่วนวาล์วกันการไหลด้านขาออกนั้นมีไว้เพื่อป้องกันไม่ให้ของเหลวที่อัดส่งออกไปจากตัวปั๊มแล้วไหลย้อนกลับในขณะที่กำลังดูดของเหลวจากแหล่งต้นทางเข้ามา 
  

ปั๊มน้ำขนาดเล็กที่ใช้กันตามบ้านเรือนที่ใช้เพิ่มแรงดันให้น้ำแม้ว่าในปัจจุบันจะเห็นชนิดหอยโข่งเป็นหลัก แต่ก็มีชนิดลูกสูบอยู่เหมือนกัน สำหรับบ้านเรือนที่ตั้งอยู่ในตัวเมืองที่มีน้ำประปาใช้ ที่ใช้การติดตั้งถังน้ำรองรับน้ำประปา แล้วใช้ปั๊มน้ำชนิดปั๊มหอยโข่งที่ติดตั้งอยู่ข้างถังเก็บโดยมีระดับต่ำกว่าระดับน้ำในถังเก็บ รูปแบบการติดตั้งแบบนี้ปั๊มหอยโข่งสามารถทำงานได้ดี ไม่มีปัญหาอะไร แต่ถ้าเป็นการสูบน้ำจากบ่อบาดาลขึ้นมาใช้ ปั๊มลูกสูบจะมีข้อดีกว่าปั๊มหอยโข่งตรงที่ปั๊มลูกสูบนั้นสามารถทำการ "ล่อน้ำ" ด้วยตนเองได้ (คือมันสามารถทำสุญญากาศในท่อด้านขาเข้าได้สูงมากพอจนความกดอากาศภายนอกท่อสามารถดันน้ำขึ้นมาจนถึงตัวปั๊มได้) ไม่จำเป็นต้องทำการล่อน้ำเมื่อต้องการเริ่มเดิมเครื่องเหมือนปั๊มหอยโข่ง (ถ้าสงสัยว่าการ "ล่อน้ำ" คืออะไร สามารถไปอ่านได้ใน Memoir ปีที่ ๔ ฉบับที่ ๔๖๕ วันเสาร์ที่ ๑๖ มิถุนายน ๒๕๕๕ เรื่อง "ปั๊มน้ำดับเพลิงในอาคาร")
 

แต่ปั๊มลูกสูบก็มีข้อเสียตรงที่มันมีรูปแบบการไหลที่ไม่ราบเรียบ มีการกระเพื่อมเป็นจังหวะตามจังหวะการอัดของลูกสูบ การลดการกระเพื่อมนี้ทำได้ด้วยการใช้ปั๊มที่มีหลายลูกสูบทำงานเหลื่อมจังหวะกัน (หรือเป็นลูกสูบเดียวที่ทำหน้าที่ทั้งอัดและดูดไปพร้อมกัน) หรือติดตั้งถังลมแรงดัน (air chamber) เข้ากับระบบท่อน้ำ (คือความดันอากาศในถังจะช่วยดูดซับความแรงสูงสุดของการไหลในรูปความดันอากาศ และใช้ความดันอากาศที่สะสมไว้นี้เป็นตัวผลักดันให้น้ำไหลในจังหวะที่ปั๊มทำการดูดน้ำเข้ามาใหม่)

รูปที่ ๑ ตัวอย่าง Data Sheet ของ Positive displacement pump หน้า ๑

เราลองมาดูตัวอย่าง data sheet ของ positive displacement กันหน่อยดีกว่า เริ่มจากหน้าแรกในรูปที่ ๑ (ภาพต้นฉบับนั้นมันไม่ชัด คือด้านซีกซ้ายแหว่งไปหน่อย) โดยเริ่มจากการระบุว่ารายละเอียดของปั๊มใน data sheet นี้เป็นการแสดงรายละเอียดเพื่อ เป็นข้อเสนอ (proposal) จัดซื้อ (purchase) หรือติดตั้งจริง (as built) ตามด้วยชื่อปั๊มและหน่วยที่จะนำไปใช้งาน และวิธีการขับเคลื่อนที่ใช้ว่าเป็น มอเตอร์ไฟฟ้า (motor) กังหัน (turbine) หรือวิธีการอื่น (เช่นใช้ไอน้ำขับเคลื่อนลูกสูบโดยตรง)
 

ถัดมาก็เป็นการระบุชนิดว่าเป็น piston, plunger, metering (ปรับอัตราการไหลได้), diaphragm, direct acting steam/gas, rotary, gear, screw หรือชนิดอื่น ชื่อผู้ผลิตปั๊ม รุ่นและขนาด
 

ตรงนี้ขอขยายความตรงชนิด piston และ plunger นิดนึง ปั๊มทั้งสองชนิดเป็นปั๊มแบบลูกสูบทั้งคู่ แตกต่างกันตรงที่ตัวปะเก็นหรือ seal ที่ทำหน้าที่ป้องกันการรั่วไหลระหว่างลูกสูบและกระบอกสูบนั้นติดตั้งอยู่คนละที่กัน โดยปั๊มแบบ piston นั้นตัว seal ดังกล่าวจะอยู่ที่ตัวลูกสูบ (piston) และเคลื่อนที่ไปกับตัวลูกสูบ (ลูกสูบไม่จำเป็นต้องมีความยาวมากตามความยาวช่วงชัก) ทำนองเดียวกับแหวนลูกสูบที่ใช้กับลูกสูบของเครื่องยนต์รถ แต่ปั๊มชนิด plunger นั้นตัว seal ดังกล่าวจะอยู่ที่กระบอกสูบ ไม่ได้เคลื่อนที่ไปพร้อมกับตัวลูกสูบ ตัวลูกสูบจะมีความยาวมากกว่าช่วงชัก) ปั๊มชนิด plunger จะใช้งานในช่วงความดันที่สูงกว่าปั๊มชนิด piston
 

ถ้ดมาในส่วนของคอลัมน์ด้านซ้าย เป็นข้อมูลเกี่ยวกับสภาวะการทำงาน (operating conditions) ซึ่งเป็นข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติของของเหลวที่ทำการปั๊ม (ความหนืด การกัดกร่อน ความเป็นพิษ ความไวไฟ) ความดันและอุณหภูมิการใช้งาน ถัดลงมาอีกก็เป็นรายละเอียดชนิดข้อต่อท่อ (connections) ทั้งด้านขาเข้าและด้านขาออก
 

ส่วนคอลัมน์ทางด้านขวานั้นเป็นข้อมูลจากผู้ผลิต ไม่ว่าจะเป็นความดันและอุณหภูมิที่ใช้ในการออกแบบ อัตราการไหลที่ออกแบบ ประสิทธิภาพ มีการหล่อเย็นหรือให้ความร้อนหรือไม่ เป็นต้น และยังมีข้อมูลเกี่ยวกับความดันที่กำหนดให้ "relief valve" เปิด
 

ปั๊มลูกสูบนั้นช่องว่างระหว่างลูกสูบและกระบอกสูบนั้นต่ำมาก (หรือถือว่าแทบจะไม่มีก็ได้) ไม่เหมือนปั๊มหอยโข่ง ในกรณีของปั๊มหอยโข่งที่ใช้การหมุนเหวี่ยงนั้น ถ้าหากท่อด้านขาออกถูกปิด ของเหลวไหลออกไม่ได้ ของเหลวก็จะถูกหมุนเหวี่ยงวนอยู่ในตัวปั๊ม ในขณะนี้ความดันภายด้านขาออกจะมีค่าสูงสุดที่ระดับหนึ่ง แต่ในกรณีของปั๊มลูกสูบนั้นใช้การดัดให้ของเหลวเคลื่อนที่ไปข้างหน้า ถ้าหากของเหลวไม่สามารถระบายออกไปได้ ความดันในตัวปั๊มจะเพิ่มสูงขึ้นมาก ก่อให้เกิดความต้านทานการเคลื่อนที่ไปข้างหน้าของลูกสูบ (เหมือนกับพยายามฉีดน้ำออกจากกระบอกฉีดที่อุดปลายกระบอกเอาไว้) ถ้าหากไม่มีทางระบายของเหลวที่ถูกอัดออกไป ความเสียหายก็จะเกิดขึ้นกับชิ้นส่วนที่มีความแข็งแรงต่ำที่สุด (อาจเป็นตัวมอเตอร์ที่ขับเคลื่อนที่อาจไหม้ได้เนื่องจากไม่สามารถหมุนได้ ตัวก้านสูบที่ใช้ผลักลูกสูบ ตัวปั๊ม หรือท่อด้านขาออก) ดังนั้นเพื่อป้องกันความเสียหายที่จะเกิดขึ้นจากเหตุการณ์ดังกล่าว การติดตั้งปั๊มลูกสูบจึงต้องมีการติดตั้งวาล์วระบายความดัน (relief valve) ไว้ทางด้านขาออกด้วยเสมอ ซึ่งวาวล์วระบายความดันนี้อาจเป็นอุปกรณ์ที่มาพร้อมกับตัวปั๊ม หรือต้องติดตั้งเข้ากับระบบท่อด้านขาออก แต่ในกรณีของปั๊มหอยโข่งนั้นจะไม่มีความจำเป็นที่จะต้องติดตั้งวาล์วดังกล่าว (จะใช้การติดตั้งท่อให้ของเหลวไหลวนกลับแทน)
 

ถัดมาทางคอลัมน์ด้านซ้ายเป็นข้อมูลเกี่ยวกับโรงงาน (site conditions) เช่นน้ำหล่อเย็น ไอน้ำ และกระแสไฟฟ้าที่มีให้ อุณหภูมิสภาพอากาศแวดล้อม การติดตั้งภายนอกหรือภายในอาคาร ถัดลงมาก็เป็นข้อมูลเกี่ยวกับการทดสอบสมรรถนะของปั๊มและการตรวจสอบ (tests and inspection) เช่นการรับความดัน สภาพขณะเดินเครื่อง ความถูกต้องของการควบคุมอัตราการไหลและการทำซ้ำได้ จำเป็นต้องมีการแยกชิ้นส่วนออกมาตรวจสอบหรือไม่ (dismantle and inspection) ส่วนคอลัมน์ด้านขวาก็เป็นเรื่องเกี่ยวกับอุปกรณ์ประกอบต่าง ๆ (accessories) เช่น ฐานรอง เฟืองทดรอบ ระบบขับเคลื่อนที่สามารถปรับความเร็วรอบได้ วาล์วระบายความดัน การหุ้มฉนวนกระบอกไอน้ำ (lagging เป็นคำเรียกแบบอังกฤษ (U.K.) หมายถึงการหุ้มฉนวน ที่แปลกคือเอกสารฉบับนี้เป็นของอเมริกาที่น่าจะใช้คำ insulating มากกว่า)

รูปที่ ๒ Data Sheet ของ Positive displacement pump หน้า ๑ (ต่อจากรูปที่ ๑)

ในภาษาอังกฤษแบบ Ameircan English นั้น เวลาพูดถึง "relief valve" จะหมายถึงวาล์วระบายความดันที่ใช้กับ "ของเหลว" ถ้าพูดถึง "safety valve" จะหมายถึงวาล์วระบายความดันที่ใช้กับแก๊ส และถ้าพูดถึง "safety-relief valve" จะหมายถึงวาล์วระบายความดันที่ใช้ได้กับระบบที่มีทั้งของเหลวและแก๊ส แต่ถ้าเป็นภาษาอังกฤษแบบ British English นั้นทั้งสามคำจะมีความหมายกลาง ๆ คือวาล์วระบายความดันโดยไม่มีการจำเพาะเจาะจงไปว่าเป็นระบบของเหลว แก๊ส หรือมีทั้งสองเฟสอยู่ร่วมกัน

มาต่อในหน้าที่ ๒ ที่เริ่มด้วยการแยกออกเป็น ๓ คอลัมน์ โดยคอลัมน์ทางซ้ายสุดเป็นปั๊มแบบ reciprocating (มีการเคลื่อนที่กลับไปมาแบบลูกสูบ ที่ผลักดันของเหลวด้วยการดันไปตรง ๆ) คอลัมน์กลางเป็นแบบ rotary ที่ใช้การเคลื่อนที่แบบหมุน (คือกลไกผลักดันของเหลวทำงานด้วยการหมุนชิ้นส่วนผลักดัน ไม่ใช่การดันโดยตรงแบบกรณีของลูกสูบ) ส่วนคอลัมน์ด้านขวาเป็นส่วนที่เกี่ยวกับการควบคุมปริมาตรการไหล
 

ในคอลัมน์ของ reciprocating pump นั้น ปั๊มแบบ simplex คือปั๊มที่มีเพียงกระบอกสูบเดียว ปั๊มแบบ duplex คือปั๊มที่มีกระบอกสูบสองกระบอก ส่วน multiplex คือปั๊มที่มีกระบอกสูบมากกว่าสามกระบอก
 

บรรทัดถัดลงมา single acting หมายถึงการทำงานที่มีของเหลวไหลเข้า-ออกทางด้านเดียวของลูกสูบ ส่วน double acting หมายถึงการทำงานที่มีของเหลวไหลเข้า-ออกทั้งทางด้านหน้าและด้านหลังลูกสูบ กล่าวคือในจังหวะที่ลูกสูบเคลื่อนที่ไปข้างหน้าเพื่อผลักดันของเหลวที่อยู่ทางด้านหน้าให้ไหลออกจากปั๊ม ก็จะทำการดูดเอาของเหลวเข้ามาทางด้านหลังลูกสูบ และเมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ถอยหลังเพื่อดูดของเหลวใหม่เข้ามาทางด้านหน้าลูกสูบ ก็จะทำการผลักดันของเหลวที่อยู่ทางด้านหลังลูกสูบให้ไหลออกไป
 

liner ในที่นี้คือถ้าเป็นศัพท์เกี่ยวกับเครื่องยนต์เขาจะเรียกว่า "ปลอกสูบ" (ในที่นี้ก็คงจะขอยืมเอามาใช้ได้เพราะมันทำหน้าที่แบบเดียวกัน) คือแทนที่จะใช้ตัวเรือนของปั๊มทำหน้าที่เป็นกระบอกสูบที่มีขนาดพอดีกับเส้นผ่านศูนย์กลางของลูกสูบ (คือลูกสูบกับตัวเรือนของปั๊มที่ทำหน้าที่เป็นกระบอกสูบจะเสียดสีกันโดยตรง) ก็จะทำรูที่ตัวเรือนปั๊มให้ใหญ่ว่าขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางลูกสูบ และมีปลอกโลหะทรงกระบอก (ปลอกสูบ) สอดเข้าไปในรูนั้นอีกที โดยเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของปลอกทรงกระบอกนั้นจะรับเข้ากับขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของลูกสูบ การขัดสีจึงเกิดขึ้นระหว่างตัวปลอกสูบกับลูกสูบ ถ้าใช้ปลอกสูบแบบถอดเปลี่ยนได้ (removable liner) ก็จะสามารถทำการเปลี่ยนปลอกสูบดังกล่าวได้เมื่อเสื่อมสภาพ
 

timing gear (ในส่วนของปั๊มที่ผลักดันของเหลวด้วยการเคลื่อนที่แบบหมุน) เป็นเกียร์ที่ควบคุมจังหวะการทำงาน เช่นในกรณีของ lobe หรือ screw ที่มีชิ้นส่วนหมุนสองชิ้นหมุนขบกันนั้น การหมุนของชิ้นส่วนทั้งสองต้องเข้าจังหวะกันพอดี (คือขบกันพอดีแต่ต้องไม่เกิดการตีกระแทกกัน) 
  

ช่วงกลางถัดลงมาเป็นข้อมูลชนิดวัสดุที่ใช้ทำชิ้นส่วนต่าง ๆ ของตัวปั๊ม (ตรงนี้คงต้องขอให้ไปหารูปแยกส่วนปั๊มแต่ละชนิดมาดูเอง จะได้เห็นภาพว่ามันคืออะไร) แถวถัดลงมาอีกก็เป็นเรื่องของซีลและปะเก็นป้องกันการรั่วซึม ถัดลงมาอีกก็จะเป็นเรื่องของรองลื่นหรือแบริ่ง (bearing) ที่แยกออกเป็น radial bearing ที่ทำหน้าที่รับแรงในแนวรัศมีของเพลา (รับน้ำหนักเพลาถ้าเพลาวางนอน) และ thrust bearing ที่ทำหน้าที่รับแรงตามแนวแกนของเพลาเพื่อไม่ให้เพลามีการเคลื่อนตัวตามนวความยาว (ภาษาไทยเรียกว่า "แบริ่งกันรุน" ถ้าเป็นเพลาที่วางในแนวนอน มันก็จะไม่รับน้ำหนักเพลา แต่ถ้าเป็นเพลาที่วางตัวในแนวดิ่งหรือวางเฉียง มันจะต้องทำหน้าที่รับน้ำหนักเพลาด้วย) และปิดท้ายด้วยส่วนของข้อกำหนดตามมาตรฐาน API (ย่อมาจาก American Petroleum Institiute) ว่าจะให้ปั๊มมีคุณสมบัติเป็นไปตามมาตรฐานใดเป็นพิเศษอีกหรือไม่

สำหรับฉบับนี้ก็คงจะจบเพียงแค่นี้

ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับปั๊ม ตอนที่ ๒ MO Memoir : Saturday 23 March 2556

Memoir ฉบับนี้เป็นตอนที่ ๒ ของเอกสารที่เตรียมขึ้นเพื่อปูพื้นฐานให้กับผู้ที่มีพื้นความรู้ทางวิทยาศาสตร์ทั่วไป ที่ไม่ได้เรียนและทำงานสายวิศวกรรม เนื้อหาใน Memoir นี้แก้ไขเพิ่มเติมจากเอกสารที่ใช้ในโครงการอบรม Cosmetic Engineering and Production Planning (CEPP) สำหรับสมาคมผู้ผลิตเครื่องสำอางไทย เมื่อวันเสาร์ที่ ๑๖ มีนาคม ๒๕๕๖ ที่ผ่านมา แต่เนื่องจากเห็นว่าน่าจะพอให้ประโยชน์แก่บุคคลทั่วไปได้บ้าง จึงนำมาเผยแพร่ใน blog นี้
  

ฉบับนี้เป็นตอนต่อจากฉบับ ปีที่ ๕ ฉบับที่ ๕๘๙ วันศุกร์ที่ ๑๕ มีนาคม ๒๕๕๖ เรื่อง "ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับปั๊ม ตอนที่ ๑"

๑. ประเภทของปั๊ม

ในทางวิศวกรรมเราแบ่งปั๊มออกเป็น ๒ ประเภทใหญ่ คือ positive displacement pump กับ centrifugal pump

อันที่จริงยังมีอุปกรณ์อีกประเภทหนึ่งที่สามารถทำงานได้เหมือนปั๊ม แต่มักจะใช้กับแก๊สมากกว่าคือ ejector ที่ใช้เป็นอุปกรณ์ทำสุญญากาศ (ในระดับที่ไม่ต่ำมาก) เรื่องหลักการทำงานของ ejector นี้เคยเล่าไว้แล้วใน Memoir ปีที่ ๒ ฉบับที่ ๑๑๐ วันอังคารที่ ๒ กุมภาพันธ์ ๒๕๕๓ เรื่อง "ฝึกงานภาคฤดูร้อน ๒๕๕๓ ตอนที่ ๓ อธิบายศัพท์"

พวกปั๊มในตระกูล positive displacement pump เป็นพวกที่เพิ่มความดันให้กับของเหลวโดยตรง ปั๊มในตระกูลนี้ได้แก่
  

- ปั๊มลูกสูบ (reciprocating pump)

- ไดอะแฟรมปั๊ม (diaphragm pump)

- เกียร์ปั๊ม (gear pump)

- โรตารีปั๊ม (rotary pump)

- สกรูปั๊ม (screw pump)

- ปั๊มรีดท่อ/ปั๊มรีดสายยาง (peristaltic pump)

ปั๊มในตระกูล centrifugal pump เป็นพวกที่เพิ่มพลังงานจลน์ให้กับของเหลว โดยทั่วไปจะใช้แรงเหวี่ยง ซึ่งพลังงานจลน์นั้นจะเปลี่ยนไปเป็นพลังงานศักย์อีกทีหนึ่ง ปั๊มในตระกูลนี้ได้แก่ปั๊มหอยโข่ง (centrifugal pump) เป็นปั๊มที่มีการใช้งานกันมากที่สุดในงานทั่วไปและในโรงงาน และอาจจัดเป็นปั๊มที่มีชิ้นส่วนเคลื่อนที่ (moving part) น้อยที่สุด และมีชิ้นส่วนที่ขัดสีกันน้อยที่สุดด้วย คือมีแต่ใบพัดที่หมุนเท่านั้น และก็ไม่จำเป็นต้องมีระยะช่องว่าง (clearance) ที่แคบระหว่างใบพัด (impeller) กับตัวเรือนปั๊ม (housing) เหมือนพวกเกียร์ปั๊มหรือโรตารีปั๊มด้วย

๒. Positive displacement pump

๒.๑ ปั๊มลูกสูบ (Piston pump)

ปั๊มลูกสูบเป็นปั๊มที่สามารถสร้างความดันได้สูงด้วยการอัดเพียงขั้นตอนเดียว ให้อัตราการไหล "เฉลี่ย" ถือได้ว่าคงที่โดยไม่ขึ้นกับความต้านทานด้านขาออก แต่การไหลจะไม่ราบเรียบ คือจะไหลเป็นจังหวะตามการอัดของลูกสูบ แต่ก็พอจะทำให้การไหลราบเรียบขึ้นมาบ้างได้โดยการใช้ระบบปั๊มที่มีหลายลูกสูบหรือการติดตั้ง gas chamber ทางด้านขาออก
  

รูปแบบการทำงานของปั๊มลูกสูบแสดงไว้ในรูปที่ ๑ ข้างล่าง

รูปที่ ๑ การทำงานของปั๊มลูกสูบ (reciprocating pump) รูปซ้ายเป็นจังหวะดูด ลูกสูบเคลื่อนที่ไปทางซ้าย วาล์วกันการไหลย้อนกลับด้านขาเข้าจะเปิดให้ของเหลวไหลเข้ากระบอกสูบ วาล์วกันการไหลย้อนกลับด้านขาออกจะปิด รูปขวาเป็นจังหวะอัด วาล์วกันการไหลย้อนกลับด้านขาเข้าจะปิด ส่วนวาล์วกันการไหลย้อนกลับด้านขาออกจะเปิดให้ของเหลวไหลออกไปจากกระบอกสูบ

การปรับอัตราการไหลของระบบที่ใช้ปั๊มลูกสูบมักจะกระทำโดยการปรับช่วงชักของลูกสูบ การติดตั้งปั๊มชนิดนี้ต้องระวังไม่ให้มีโอกาสที่ท่อด้านขาออกปิดตาย (ของเหลวไหลผ่านไม่ได้) เพราะถ้ามอเตอร์ขับเคลื่อนปั๊มไม่สามารถผลักดันลูกสูบให้ไปข้างหน้าได้ มอเตอร์ก็จะหยุดหมุนและไหม้ได้ หรือไม่ก็ท่อด้านขาออกจะเกิดความเสียหายจากความดันที่สูงขึ้น การป้องกันจึงกระทำโดยการติดตั้งวาล์วระบายความดัน (relief valve) ไว้ทางด้านขาออกของปั๊ม
  

ปั๊มลูกสูบจะมีการขัดสีกันระหว่างลูกสูบกับกระบอกสูบ บริเวณนี้อาจต้องมีการหล่อลื่น สำหรับปั๊ม "บางแบบ" นั้น (เช่นปั๊มน้ำ) อาจจะให้ของเหลวที่ทำการปั๊มนั้นทำหน้าที่เป็นสารหล่อลื่น ดังนั้นจะต้องมีของเหลวรั่วไหลออกมาในปริมาณเล็กน้อยเพื่อหล่อลื่นและระบายความร้อนออกจากบริเวณที่มีการเสียดสี
  

จุดเด่นอีกข้อหนึ่งของปั๊มชนิดนี้คือความสามารถในการ "ล่อน้ำ" ด้วยตนเอง (self priming)

๒.๒ ไดอะแฟรมปั๊ม (Diaphragm pump)

การทำงานของไดอะแฟรมปั๊มเหมือนกับปั๊มลูกสูบ เพียงแต่ลูกสูบไม่มีการสัมผัสกับของเหลวโดยตรง แต่มีการติดตั้งแผ่นวัสดุที่มีความยืดหยุ่นคั่นเอาไว้ระหว่างลูกสูบกับของเหลว ดังนั้นสามารถป้องกันการรั่วไหลของสารที่ทำการปั๊มและป้องกันไม่ให้สารที่ใช้หล่อลื่นระหว่างลูกสูบกับกระบอกสูบเข้าไปปนเปื้อนสารที่ทำการปั๊มด้วย ปั๊มพวกนี้บางชนิดสามารถทำงานกับของเหลวที่สามารถกัดกร่อนโลหะได้เพราะตัวลูกสูบและกระบอกสูบที่ทำจากโลหะนั้นไม่ได้มีการสัมผัสกับของเหลวโดยตรง ในกรณีที่ของเหลวที่ทำการปั๊มนั้นมีของแข็งแขวนลอยอยู่ โอกาสที่ของแข็งที่แขวนลอยจะเข้าไปแทรกอยู่ในช่องว่างระหว่างกระบอกสูบและลูกสูบจะไม่มี ปั๊มพวกนี้ก็ให้พฤติกรรมการไหลเป็นจังหวะเช่นเดียวกับปั๊มลูกสูบ ตัวอย่างของปั๊มชนิดนี้แสดงไว้ในรูปที่ ๒
  

ข้อจำกัดของปั๊มพวกนี้อยู่ตรงที่วัสดุที่ใช้ทำแผ่นไดอะแฟรม ทำให้ไม่สามารถผลิตความดันได้สูงมาก และต้องคำนึงถึงของเหลวที่ใช้ในการปั๊มด้วยว่าจะเข้าไปทำลายวัสดุที่ใช้ทำแผ่นไดอะแฟรมหรือไม่ด้วย

รูปที่ ๒ ตัวอย่างไดอะแฟรมปั๊ม 2-stroke (2-stroke diaphragm pump) และโครงสร้าง (ขับเคลื่อนด้วยอากาศความดัน) ในภาพนี้ของเหลวถูกดูดเข้าทางช่องซ้ายและถูกอัดจ่ายออกไปทางช่องขวา

รูปจาก http://www.eninepump.com/diaphragmpump_2.html

๒.๓ เกียร์ปั๊ม (Gear pump)

เกียร์ปั๊มทำงานโดยอาศัยการขบกันของเฟืองสองตัว (ดูรูปที่ ๓) ของเหลวถูกกวาดไปตามช่องว่างระหว่างฟันเฟืองกับผนังปั๊ม ดังนั้นระยะห่างระหว่างผนังปั๊มกับขอบปลายสุดของฟันเฟืองนั้นส่งผลถึงความสามารถในการทำงานของปั๊ม เพราะถ้าช่องว่างนี้มากเกินไป ของเหลวจะรั่วไหลย้อนกลับแทนที่จะถูกกวาดไปข้างหน้า
  

เกียร์ปั๊มจะให้การไหลที่ราบเรียบกว่าปั๊มลูกสูบ และทำงานได้ดีกับของเหลวที่มีความหนืดสูง (พวกปั๊มหอยโข่งทำงานไม่ได้กับของเหลวความหนืดสูง) อัตราเร็วในการไหลของเกียร์ปั๊มขึ้นอยู่กับความเร็วรอบในการหมุนของเฟือง

รูปที่ ๓ การทำงานของเกียร์ปั๊ม (gear pump) รูปจาก http://bin95.com/ebooks/pump_types_ebook.htm

๒.๔ โรตารีปั๊ม (Rotary pump)

โรตารีปั๊มมีหลายรูปแบบ การทำงานนั้นคล้ายคลึงกับเกียร์ปั๊ม หรือเปรียบได้กับเกียร์ปั๊มที่ใช้ฟันเฟืองที่มีจำนวนฟันน้อยกว่า เช่นโรตารีปั๊มชนิด lobe ที่แสดงในรูปที่ ๔ จะคล้ายคลึงกับการทำงานของเกียร์ปั๊มที่แต่ละเฟืองมีฟันเฟืองแค่ ๓ ซี่
  

การทำงานของ Root blower ที่เคยเล่าไว้ใน Memoir ปีที่ ๕ ฉบับที่ ๕๕๓ วันพุธที่ ๒๖ ธันวาคม ๒๕๕๕ เรื่อง "Root blower" เหมือนกับการทำงานของโรตารีปั๊มชนิด lobe เพียงแต่ root blower นั้นใช้เพิ่มความดันให้กับแก๊ส

รูปที่ ๔ โรตารีปั๊มชนิด lobe (rotary lobe pump) รูปจาก http://www.megator.com/RotaryLobePump.xml

รูปที่ ๕ โรตารีปั๊มชนิด vane (rotary vane pump) รูปจาก http://en.wikipedia.org/wiki/Rotary_vane_pump ในขณะที่โรเตอร์ (2) หมุนไปนั้น ของเหลวจะไหลเข้ามาทางช่องทางด้านซ้าย (ลูกศรสีฟ้า) ตัว vane (3) จะถูกสปริง (4) ดันออกมาให้สัมผัสกับตัวเรือน (1) ตลอดเวลา ของเหลวที่ทำการปั๊มจะอยู่ในช่องว่างระหว่างโรเตอร์ (2) vane (3) และตัวเรือน (1) จนกระทั่งถูกกวาดออกไปทางช่องทางออกทางด้านขวา (ลูกศรสีแดง)

๒.๕ สกรูปั๊ม (Screw pump)

สกรูปั๊มอาศัยการหมุนของแท่งสกรูในท่อทรงกระบอก (cylinder) ซึ่งอาจมีสกรูเพียงตัวเดียวหมุนอยู่ในกระบอก หรือมีสกรูสองตัวขบกับและหมุนอยู่ในกระบอกเดียวกัน การปั๊มด้วยสกรูนี้ใช้ได้ตั้งแต่ของเหลวที่มีความหนืดสูง (เช่นพลาสติกหลอมเหลวในเครื่อง extruder หรือเครื่องฉีดพลาสติก) วัตถุของแข็งที่เป็นผงละเอียดหรือชิ้นอ่อนนุ่ม (เช่นวัสดุผง หรือเนื้อบด) ไปจนถึงการอัดแก๊ส (มักเป็นแบบสกรูคู่ - twin screw compressor)
  

สกรูปั๊มใช้งานได้ดีกับของเหลวที่มีความหนืดสูงและต้องการปั๊มให้มีความดันสูง และยังให้การไหลที่ราบเรียบกว่าปั๊มลูกสูบ

รูปที่ ๖ สกรูปั๊ม (screw pump) รูปจาก http://tpypump.en.made-in-china.com

เกียร์ปั๊ม โรตารีปั๊มชนิด lobe และสกรูปั๊ม ให้การไหลที่ราบเรียบมากกว่าปั๊มลูกสูบ แต่จะให้ความดันในการอัดตัวที่ต่ำกว่า ปั๊มพวกนี้ทำงานกับของเหลวที่หนืดได้ดี และยังสามารถใช้กับพวกของเหลวกึ่งของแข็ง (เช่นครีม เจล) ของแข็งที่ผลักดันให้ไหลได้ (เช่นพวกผงอนุภาค เนื้อบด ฯลฯ ได้ดี)
  

๒.๖ ปั๊มรีดท่อ/ปั๊มรีดสายยาง (Peristaltic pump)

ปั๊มรีดท่อหรือปั๊มรีดสายยางนั้นเป็นปั๊มขนาดเล็ก การทำงานใช้ลูกกลิ้งกดรีดท่อที่ทำจากวัสดุพอลิเมอร์ที่มีความยืดหยุ่นในการผลักดันให้ของเหลวไหลไปข้างหน้า ดังนั้นความสามารถในการผลิตแรงดันของปั๊มจึงขึ้นอยู่กับวัสดุพอลิเมอร์ที่ใช้ทำท่อ การปรับอัตราเร็วในการปั๊มจะใช้การปรับความเร็วรอบการหมุนของลูกกลิ้งกดรีดท่อเป็นหลัก 
   

ปั๊มพวกนี้มักใช้ในงานขนาดเล็ก เช่นในห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์ อุปกรณ์ทางการแพทย์ หรือใช้กับระบบที่ต้องการเติมสารในปริมาณน้อย ๆ แต่ต้องการความแม่นยำสูง เช่นระบบเติมสารเคมีเพื่อปรับสภาพน้ำ

รูปที่ ๗ ปั๊มรีดท่อ/ปั๊มรีดสายยาง (peristaltic pump)

รูปจาก http://www.bluwhite.com/images/per_pumphead.jpg

๓. ปั๊มหอยโข่ง (Centrifugal pump)

ปั๊มหอยโข่งเป็นปั๊มที่ใช้งานกันมากที่สุดในการใช้งานทั่วไปและในอุตสาหกรรม ปั๊มประเภทนี้ทำงานโดยใช้ใบพัดดูดของเหลวเข้ามาตรงบริเวณแกนกลางใบพัด และเหวี่ยงออกไปทางขอบใบพัด ดังนั้นความดันที่ผลิตได้จะขึ้นอยู่กับรอบการหมุนและขนาดของใบพัด กล่าวคือรอบการหมุนที่สูงและขนาดใบพัดที่ใหญ่ก็จะทำให้ได้ความดันด้านขาออกมากขึ้น แต่ถ้าเทียบกับการอัดเพิ่มความดันในจังหวะเดียวแล้ว พวกปั๊มหอยโข่งจะสร้างความดันได้น้อยกว่าพวก positive displacemnet pump ดังนั้นถ้าต้องการผลิตความดันสูงโดยใช้ปั๊มหอยโข่ง จะต้องเลือกใช้ปั๊มชนิดที่มีขั้นตอนการอัดหลายขั้นตอน (multi stage) หรือใช้ปั๊มที่หมุนด้วยอัตราเร็วรอบที่สูง ข้อดีของปั๊มหอยโข่งคือจะให้รูปแบบการไหลที่ราบเรียบ
  

ปั๊มหอยโข่งไม่เหมาะกับของเหลวที่มีความหนืดสูง การใช้ปั๊มหอยโข่งในการสูบของเหลวที่มีอุณหภูมิใกล้จุดเดือดก็ต้องระวัง (เช่นใช้ในการสูบน้ำที่ได้จากการควบแน่นของไอน้ำเพื่อส่งกลับไปยังหม้อน้ำใหม่ หรือสูบของเหลวที่เดือดจากการต้ม) เพราะของเหลวนั้นอาจเกิดการเดือดเป็นไอขึ้นในตัวปั๊มในจังหวะที่ถูกดูดเข้า และไอนั้นเกิดการควบแน่นเป็นของเหลวได้ใหม่อีกครั้งในตัวปั๊มในจังหวะที่ถูกอัดตัว ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า cavitation แรงกระแทกที่เกิดจากการที่ไอควบแน่นเป็นของเหลวสามารถทำให้โลหะที่ใช้ทำตัวปั๊มสึกหรอได้ (ดู Memoir ปีที่ ๒ ฉบับที่ ๑๒๘ วันพฤหัสบดีที่ ๔ มีนาคม ๒๕๕๓ เรื่อง "ฝึกงานภาคฤดูร้อน ๒๕๕๓ ตอนที่ ๗ Net Positive Suction Head (NPSH)")

ในจังหวะที่ของเหลวไหลผ่านใบพัดนั้นของเหลวจะถูกปั่นกวนอย่างรุนแรง ในกรณีที่ใช้ปั๊มชนิดนี้สูบของเหลวที่ไม่ละลายเข้าเป็นเนื้อเดียวกันผสมกันอยู่เช่นใช้สูบน้ำทิ้งที่มีน้ำมันปนอยู่จากบ่อหนึ่งไปยังอีกบ่อหนึ่ง แรงตีจากใบพัดอาจทำให้น้ำที่ไหลผ่านปั๊มนั้น มีหยดน้ำมันเล็ก ๆ ที่เกิดจากการตีกวนของใบพัด กระจายตัวแขวนลอยอยู่ในน้ำได้เป็นเวลานาน โดยไม่มีการลอยแยกตัวขึ้นมาได้
  

ถ้าพิจารณาความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการไหลด้านขาออกกับความต้านทานการไหลด้านขาออก จะพบว่าปั๊มตระกูล positive displacement จะให้การเปลี่ยนแปลงอัตราการไหลที่ไม่มากเมื่อความต้านทานการไหลด้านขาออกเปลี่ยนไป แต่สำหรับปั๊มหอยโข่งแล้วอัตราการไหลจะตกลงได้มากถ้าแรงต้านด้านขาออกเพิ่มสูงขึ้น (ดูตัวอย่างความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการไหลและความดันด้านขาออกของปั๊มหอยโข่งได้ใน Memoir ปีที่ ๒ ฉบับที่ ๑๒๑ วันจันทร์ที่ ๑๕ กุมภาพันธ์ ๒๕๕๓ เรื่อง "ฝึกงานภาคฤดูร้อน ๒๕๕๓ ตอนที่ ๕ Pump curve")

รูปที่ ๘ ภาพตัดขวางของปั๊มหอยโข่ง (centrifugal pump) รูปจาก http://en.wikipedia.org/wiki/Centrifugal_pump ของเหลวจะถูกดูดเข้าตรงกลางใบพัด และถูกเหวี่ยงออกไปในแนวรัศมีโดยทำมุมฉากกับทิศทางการไหลเข้ามา มุมระหว่างการไหลเข้าและการไหลออกส่งผลต่อความดันที่ได้ ใบพัดที่เป็นพวก axial flow (เช่นใบพัดเรือ หรือพัดลมที่ใช้ตามบ้าน) จะให้อัตราการไหลในแนวแกนสูงสุด แต่จะให้ความดันต่ำสุด ในขณะที่พวกที่เป็น radial flow (ไหลออกในแนวรัศมีเช่นในรูป) จะให้ความดันสูงสุด แต่ให้อัตราการไหลต่ำสุด

รูปที่ ๙ ปั๊มหอยโข่ง (centrifugal pump) ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าต่อตรงเข้ากับใบพัดปั๊ม (รูปแบบปรกติของการขับเคลื่อน) ของเหลวเข้ามาทางท่อแนวนอนขวาและออกทางท่อแนวดิ่งด้านบน

รูปที่ ๑๐ ปั๊มหอยโข่ง (centrifugal pump) ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ดีเซล สำหรับปั๊มน้ำดับเพลิงในอาคาร น้ำไหลเข้าทางท่อแนวราบด้านซ้าย ออกทางท่อแนวราบด้านขวา

รูปที่ ๑๑ self priming centrifugal pumpสำหรับจ่ายน้ำประปาให้อาคาร น้ำไหลเข้าทางท่อสีเหลืองแนวราบทางด้ายซ้าย ไหลออกในท่อแนวดิ่งทางด้านบน ปั๊มตัวนี้ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าผ่านสายพาน แต่พอไปดูข้างหลังปรากฏว่าไม่มีสายพานเชื่อมต่อระหว่างเพลามอเตอร์กับเพลาขับปั๊ม

ยังมีตอนที่ ๓ ต่ออีก ซึ่งเกี่ยวกับระบบขับเคลื่อนปั๊ม