วันจันทร์ที่ 25 มีนาคม พ.ศ. 2556

อีกฟากด้านของเนิน (The German Generals Talk) MO Memoir : Monday 25 March 2556

เนินเขาที่ขวางหน้านั้นทำให้เราไม่ทราบว่าอีกฟากด้านของเนินมีอะไรอยู่

ในช่วงสงคราม แนวรบนั้นเปรียบเสมือนเป็นเนินเขา สิ่งที่ผู้นำทัพของแต่ละฝ่ายอยากทราบคือ อีกฝ่ายหนึ่งคิดอะไรอยู่ ซึ่งในระหว่างการรบนั้น ความคิดที่อยู่ในหัวของอีกฝ่ายหนึ่งนั้น ต่างคนต่างได้แต่คาดเดา แต่เมื่อสงครามสงบลงและทั้งสองฝ่ายได้มาพบปะพูดคุยกัน ภาพอีกฟากด้านของเนินจากมุมมองของแต่ละฝ่าย ต่างก็เปิดให้เห็นกัน
  
B.H. Liddell Hart เป็นชาวอังกฤษ เข้าร่วมรบในสงครามโลกครั้งที่ ๑ จนได้รับยศเป็นร้อยเอก (Captain) ก่อนที่จะออกจากราชการทหาร มาประกอบอาชีพเป็นนักเขียน ผู้สื่อข่าวสงคราม ผู้เขียนหนังสือประวัติศาสตร์สงคราม และแนวคิดทางยุทธศาสตร์ งานเขียนทางทหารของเขาช่วงก่อนสงครามโลกครั้งที่ ๒ ไม่เพียงแต่ทำให้เขาเป็นที่ยอมรับกันในหมู่นายทหารอังกฤษ แต่ยังรวมถึงฝั่งนายทหารเยอรมันด้วย


 รูปที่ ๑ ส่วนหนึ่งของหนังสือเกี่ยวกับสงครามโลกครั้งที่ ๒ ที่สะสมไว้ ทั้งสามเล่มเขียนโดยบุคคลที่มีบทบาทสำคัญของการรบในภาคพื้นยุโรป เริ่มจากเล่มซ้าย "Panzer Leader" เขียนโดยพลเอก Heinz Guderian ผู้พัฒนาวิธีการรบแบบ Blitzkrieg (ที่ใช้ยานเกราะควบคู่กับอากาศยานเจาะทะลวงลึกเข้าไปหลังแนวรบข้าศึก) ให้สามารถใช้งานได้จริง นำมาใช้กับโปแลนด์ ฝรั่งเศส และรัสเซีย เล่มกลาง "Lost Victories" เขียนโดยจอมพล Eric von Manstein ผู้ได้รับการยกย่องว่าเป็นนายพลผู้มีความสามารถมากที่สุดของกองทัพเยอรมันจากบรรดานายพลเยอรมันด้วยกัน และเล่มขวาสุด "The German Generals Talk" เขียนโดยร้อยเอก B.H. Liddell Hart นายทหารผู้ผ่านสงครามโลกครั้งที่ ๑ ก่อนจะออกจากราชการทหารมาเขียนหนังสือเกี่ยวกับยุทธศาสตร์และประวัติศาสตร์ทางทหาร หนังสือเกี่ยวกับแนวคิดทางทหารของเขาที่เขียนขึ้นในช่วงระหว่างสงครามโลกครั้งที่ ๑ และสงครามโลกครั้งที่ ๒ ของเขาถูกอ่านโดยผู้นำทัพทั้งทางฝ่ายอังกฤษและเยอรมัน แต่ฝ่ายเยอรมันเป็นผู้ที่นำไปพัฒนาและปฏิบัติจนได้ผลสำเร็จจริงเป็นฝ่ายแรก
  
และนั่นเป็นสิ่งที่เปิดโอกาสให้เขาได้พบปะพูดคุยกับเหล่านายพลเยอรมันผู้ถูกจับเป็นเชลยทั้งในระหว่างสงครามและเมื่อสงครามโลกครั้งที่ ๒ สิ้นสุดลงในปีค.ศ. ๑๙๔๕ (พ.ศ. ๒๔๘๘) และนำมาสู่หนังสือที่มีชื่อว่า "The other side of the hill" หรืออีกฟากด้านของเนินที่ตีพิมพ์ในอังกฤษในปีค.ศ. ๑๙๔๘ (พ.ศ. ๒๔๙๑) หนังสือเล่มนี้ถูกตีพิมพ์ใหม่เพื่อจำหน่ายในอเมริกาในชื่อ "The German Generals Talk" (ผมอยากแปลว่า "บนสนทนากับนายพลเยอรมัน")


รูปที่ ๒ หน้าตาของผู้เขียนหนังสือแต่ละเล่มในรูปที่ ๑ เริ่มจาก (ซ้าย) Heinz Guderian ภาพจากหนังสือ Panzer Leader (กลาง) Eric von Manstein ภาพจากหนังสือ Lost Victories (ขวา) B.H. Liddell Hart ภาพจาก http://www.npg.org.uk

Liddell Hart นั้นเป็นทหาร แต่การบาดเจ็บเรื้อรังที่เป็นผลจากการได้รับแก๊สในสงครามโลกครั้งที่ ๑ ทำให้เขาต้องออกมาประกอบอาชีพเป็นนักเขียน การที่เขาเป็นคนที่มีอายุรุ่นราวคราวเดียวกับบุคคลที่มีบทบาทในการสงคราม (ไม่ว่าจะเป็นทางการเมืองหรือทางทหาร) ทำให้เขาแตกต่างจากนักเขียนประวัติศาสตร์สงครามโลกครั้งที่ ๒ หลายรายที่ไม่ได้เป็นคนร่วมสมัยหรือมีอายุขัยรุ่นเดียวกันกับผู้ที่มีบทบาทในสงครามในสมัยนั้น คนยุคสมัยเดียวกันมักเข้าใจการกระทำของคนต่าง ๆ ในยุคสมัยนั้น ซึ่งสิ่งนั้นอาจเป็นเรื่องปรกติหรือเป็นที่ยอมรับกันในสมัยนั้น แต่อาจไม่เป็นที่ยอมรับกันสมัยปัจจุบัน สิ่งหลังนี้เป็นสิ่งที่ต้องพึงระวังเวลาอ่านประวัติศาสตร์ที่เขียนโดยผู้เขียนที่ไม่ได้เติบโตหรือผ่านเหตุการณ์เช่นนั้นมาก่อน
ในฐานะที่เคยเป็นทหาร เมื่อทหารคุยกับทหารก็คงต้องคุยกันเรื่องยุทธศาสตร์และยุทธวิธีเป็นหลัก การเรียนรู้จากความพ่ายแพ้เป็นสิ่งที่สำคัญพอ ๆ กับการเรียนรู้จากชัยชนะ
  
หนังสือเล่มนี้มีการสัมภาษณ์นายพลเยอรมันเอาไว้หลายคน แต่ที่ผมเห็นว่าน่าสนใจมากมีอยู่ ๓ คนด้วยกันคือ Field Marshal Gerd von Rundstedt, Filed Marshal Paul Ludwig Ewald von Kleist (Filed Marshal คือยศจอมพล) และ General der Panzertruppe Wilhelm Ritter von Thoma (เทียบเท่าพลโท แต่ยศทหารบกเยอรมันมีการระบุหน่วยรบด้วย เช่นในกรณีนี้ก็เป็นพลโทของหน่วยยานเกราะหรือรถถังนั่นเอง) สาเหตุก็เพราะ ๓ คนนี้มีบทบาทในการวางแผนการรบและการปฏิบัติการรบที่สำคัญหลายแห่งในสงครามโลกครั้งที่ ๒ และเสียชีวิตลงหลังสงครามโลกครั้งที่ ๒ สิ้นสุดได้ไม่นาน ดังนั้นหนังสือเล่มนี้จึงอาจเป็นหนังสือเล่มเดียวที่มีบันทึกความคิดเห็นของคนเหล่านั้นเอาไว้ในขณะที่ความทรงจำเกี่ยวกับสงครามยังสดใหม่อยู่
  
จอมพล von Rundstedt จัดได้ว่าเป็นผู้ที่มีอาวุโสมากที่สุดในบรรดานายพลเยอรมัน เป็นที่เคารพและยำเกรง แม้แต่ฮิตเลอร์ก็ยังต้องเกรงใจในบางเรื่อง ไม่เพียงแต่จะเป็นทางฝ่ายเยอรมัน ทางฝ่ายศัตรูเอง (อังกฤษและฝรั่งเศส) ก็ยอมรับในความเป็นทหารมืออาชีพของจอมพลผู้นี้ จอมพลผู้นี้เสียชีวิตในปีค.ศ. ๑๙๕๓ (พ.ศ. ๒๔๙๖) หรือหลังสงครามโลกครั้งที่สองสิ้นสุดได้ ๘ ปี (ตอนนั้นเยอรมันตะวันตกยังอยู่ในการควบคุม มาได้อิสระภาพและจัดตั้งกองทัพได้ใหม่ในปีค.ศ. ๑๙๕๕ (พ.ศ. ๒๔๙๘) หรือหลังสงครามสิ้นสุดได้ ๑๐ ปี) จอมพล Rundstedt เป็นผู้ที่มีบทบาทตั้งแต่การสร้างกองทัพเยอรมันขึ้นมาใหม่หลังสงครามโลกครั้งที่ ๑ รวมทั้งได้รับหน้าที่เป็นผู้นำ Army group ในการเข้าตีโปแลนด์ ฝรั่งเศส และรัสเซียในช่วงต้น หนึ่งในผู้ใต้บังคับบัญชาของเขาในช่วงก่อนบุกฝรั่งเศสคือ Eric von Manstein ผู้เสนอแผนการรบที่แหวกแนวจนเกินกว่าฝ่ายเสนาธิการของกองทัพเยอรมันจะยอมรับได้ จนกระทั่งได้ฮิตเลอร์เข้ามาแทรกแซงให้ใช้แผนดังกล่าว และนำไปสู่การพิชิตฝรั่งเศสใน ๖ สัปดาห์ Liddell Hart ได้ให้บทที่ ๗ ในหนังสือเล่มนี้เป็นเรื่องเฉพาะของจอมพลผู้นี้ในชื่อ "The old guard"-Rundstedt
  
ผมรู้สึกว่าจอมพล von Rundstedt ไม่ค่อยถูกกล่าวถึงในหนังสือประวัติศาสตร์สงครามโลกครั้งที่ ๒ ที่เขียนโดยโลกตะวันตก (เท่าที่ผมมี) เท่าใดนัก ทั้งนี้อาจเป็นเพราะว่าความยิ่งใหญ่ของเขาที่เป็นที่ยอมรับกันในหมู่นายทหารทั้งทางด้านเยอรมันและทางอังกฤษจนนักเขียนในยุคหลังไม่รู้ว่าจะกล่าวโจมตีตรงไหนดี เขาเป็นเหมือนทหารที่ปฏิบัติหน้าที่ตามที่ได้รับการฝึกและได้รับมอบหมาย แต่เมื่อสงครามแพ้ ก็เป็นถูกโยนความผิดให้ ชัยชนะของเยอรมันในช่วงแรกของสงครามไม่ได้มาจากการมีอาวุธที่ดีกว่า แต่มาจากการมียุทธวิธีและการฝึกทหารที่มีประสิทธิภาพมากกว่า แตกต่างจากชัยชนะของรัสเซียหรือของสหรัฐอเมริกาและอังกฤษในช่วงหลัง ที่มาจากการมีอำนาจการยิงและการทำลายล้างที่สูงกว่า


รูปที่ ๓ นายพลเยอรมันที่มีบทบาทสำคัญในสงครามโลกครั้งที่ ๒ ที่ Liddell Hart ได้สัมภาษณ์ไว้ (ซ้าย) จอมพล Gerd von Rundstedt (กลาง) จอมพล Paul Ludwig Ewald von Kleist (ขวา) Wilhelm Ritter von Thoma ทั้ง ๓ รายนี้เสียชีวิตหลังสงครามสิ้นสุดได้ไม่นาน รูปจาก http://www.bild.bundesarchiv.de

จอมพล von Kleist เป็นนายพลผู้หนึ่งที่มีบทบาทสำคัญในการเป็นผู้นำกองทัพรถถังของเยอรมัน หลังสงครามโลกครั้งที่สองสิ้นสุดได้ไม่นาน เขาถูกส่งตัวต่อไปยังยูโกสลาเวียในปีค.ศ. ๑๙๔๖ (พ.ศ. ๒๔๘๙) และไปยังรัสเซียในปีค.ศ. ๑๙๔๘ (พ.ศ. ๒๔๙๑) ก่อนที่จะเสียชีวิตในระหว่างที่ถูกควบคุมตัวเป็นนักโทษรัสเซียในปีค.ศ. ๑๙๕๔ (พ.ศ. ๒๔๙๗) จัดเป็นนายทหารเยอรมันที่มียศสูงที่สุด (จอมพล) ที่เสียชีวิตในขณะที่เป็นเชลยศึกสงคราม ในสงครามกับรัสเซียนั้น von Klesit เป็นผู้นำกองทัพอยู่ในแนวรบด้านใต้ในกลุ่ม Army Group Southที่มุ่งหน้าไป Stalingrad ก่อนที่จะแยกลงไปทางใต้มุ่งไปสู่คอเคซัสและได้รับหน้าที่เป็นผู้บังคับบัญชา Army Group A
  
เมื่อกองทัพรัสเซียตีโอบล้อม 6th Army ที่เมือง Stalingrad เอาไว้ได้ แผนการณ์ของทางรัสเซียนั้นต้องการตัดทางถอยของ Army Group A ด้วย ในการณ์นี้ von Kleist ต้องทำการเคลื่อนย้ายกองกำลังทั้งหมดถอยข้ามแม่น้ำ Don ที่เมือง Rostov ให้ทัน โชคดีที่เส้นทางถอยนั้นมีกองกำลังใต้การบังคับบัญชาของ von Manstein ควบคุมอยู่ ทำให้หน่วงการเคลื่อนรุกของรัสเซียเอาไว้ได้ แต่ก็จำเป็นต้องยืมกองกำลังของ von Kleist ไปช่วย กองกำลังส่วนหนึ่งของ von Kleist ที่ถอยกลับมาได้และกองกำลังของ von Manstein ได้ทำการตีโต้กลับกองทัพรัสเซียที่เมือง Kharkov ในการรบที่มีชื่อว่า The 3rd battle of Kharkov ที่แสดงให้เห็นความสามารถในการวางแผนของ Manstein ในการใช้กำลังที่น้อยกว่า (เยอรมันประมาณ ๗๐,๐๐๐ นายต่อรัสเซียประมาณ ๓๕๐,๐๐๐ นายหรือ ๑ ต่อ ๕) ในการตีโต้และเอาชนะกองกำลังที่เหนือกว่าได้
  
ถ้าดูจากช่วงเวลาที่สงครามสิ้นสุดและ Liddell Hart ได้มีโอกาสสนทนากับ von Kleist ไปจนถึงเวลาที่เขาถูกส่งตัวไปยังยูโกสลาเวียและรัสเซียนั้น ทำให้อาจเป็นไปได้ว่าหนังสือเล่มนี้อาจเป็นหนังสือเล่มเดียวของทางโลกตะวันตกที่ได้มีการสัมภาษณ์จอมพลผู้นี้เอาไว้

ถ้า Guderian เป็นหมายเลข ๑ ของผู้บุกเบิกในการนำรถถังมาใช้ในการรบของกองทัพเยอรมัน von Thoma ก็คงเป็นหมายเลข ๒ ที่ตามมาติด ๆ แต่การที่เขาไม่ค่อยได้ถูกกล่าวถึงนักอาจเป็นเพราะว่าเขาถูกจับเป็นเชลยในช่วงต้นสงคราม (ในระหว่างการรบที่ El Alamen ในอียิปต์ในปีค.ศ. ๑๙๔๒ (พ.ศ. ๒๔๘๕)) และเสียชีวิตหลังสงครามสงบได้ไม่นาน (เสียชีวิตในปีค.ศ. ๑๙๔๘ (พ.ศ. ๒๔๙๑) หรือเพียง ๓ ปีหลังสงครามสงบ)
  
สงครามกลางเมืองในสเปญที่เกิดขึ้นในระหว่างปีค.ศ. ๑๙๓๖-๑๙๓๙ (พ.ศ. ๒๔๗๙-๒๔๘๒) จัดเป็นสนามรบที่เปิดโอกาสให้มีการทดสอบทฤษฎีใหม่ ๆ ทางทหาร หนึ่งในทฤษฎีนั้นคือการใช้บอากาศยานในการทำลายแนวหลังข้าศึกและใช้ยานเกาะในการบุกทะลวง หนึ่งในประเทศที่ให้การสนับสนุนกองทัพฝ่าย Nationalist ที่นำโดยนายพลฟรังโกคือเยอรมัน และพันเอก Ritter von Thoma ก็เป็นหนึ่งในนายทหารของเยอรมันที่ได้เข้าร่วมในการรบในสงครามดังกล่าว หน่วยทหารสำคัญที่เยอรมันส่งไปช่วยคือหน่วยรถถังและกองทัพอากาศ
  
ในช่วงแรกของสงครามโลกครั้งที่ ๒ von Thoma ทำหน้าที่คุมกรมรถถังปฏิบัติการในโปแลนด์ก่อนได้เลื่อนยศขึ้นเป็นนายพลและคุมกองพลรถถังในการบุกรัสเซีย ในเดือนปลายปีค.ศ. ๑๙๔๒ (พ.ศ. ๒๔๘๕) von Thoma ถูกส่งไปช่วยการรบในอาฟริกาเหนือในจังหวะที่สถานการณ์กำลังจะพลิกกลับ คือการตีโต้กลับของกองทัพที่ ๘ ของอังกฤษนำโดยนายพล Montgomery ในการรบที่ El Alamein ในอียิปต์
  
วันที่ ๔ พฤศจิกายนปีค.ศ. ๑๙๔๒ กองกำลังรถถังที่นำโดย von Thoma ถูกทำลายรวมทั้งรถถังของเขาเองด้วย von Thoma ถูกจับเป็นเชลยสงครามในวันนั้น และในเย็นวันเดียวกันนั้นเอง ก็ได้ร่วมรับประทานอาหารเย็นร่วมกับนายพล Montgomery ที่กองบัญชาการของ Montgomery แม้แต่ตัวนายกรัฐมนตรีอังกฤษในขณะนั้น (Churchill) เองก็ยังยอมรับความสามารถของ von Thoma ด้วย

การกระทำที่เรียกว่าอาชญากรสงครามนั้นจะว่าไปแล้วมันก็ทำกันทั้งสองฝ่าย เพียงแต่ฝ่ายผู้แพ้เท่านั้นที่จะถูกนำตีแผ่ขยายความเพื่อหาความชอบในการกระทำของผู้ชนะ ถ้าสังเกตุดูภาพยนต์จากทางสหรัฐบางเรื่องในช่วงหลัง ๆ (เช่น Saving Private Ryan และ Band of Brothers) ก็จะเห็นมีการแทรกฉาก การยิงทิ้งเชลยศึกชาวเยอรมัน การปล้นทรัพย์ประชาชนที่อยู่ภายใต้การยึดครอง และการสังหารประชาชนที่ไม่เกี่ยวข้องกับการทำสงคราม ในส่วนของผู้บัญชาการกองทัพนั้น ถ้าไม่สามารถหาหลักฐานได้ว่าเป็นคนออกคำสั่งโดยตรง ก็มักจะเป็นการกล่าวหาว่ามีผู้ใต้บังคับบัญชากระทำผิด
  
ในตอนท้ายของหนังสือเล่มนี้ Liddell Hart กล่าวถึงนายพลเยอรมันเอาไว้ว่า

"The German generals of this war were the best-finished product of their profession-anywhere. They could have been better if their outlook had been wider and their understanding deeper. But if they had become philosopers they would have ceased to bo soldiers."



รูปที่ ๔ รูปนี้นำมาจาก http://www.iwm.org.uk/collections/item/object/205194821 พร้อมกับคำบรรยายภาพว่า
"© IWM (E 19129) Catalogue number E 19129 : The Second World War 1939 - 1945: General von Thoma, Commander of the famed Afrika Corps, surrenders to Montgomery at 8th Army TAC HQ. The victory at Alamein marked the turning point in Allied fortunes in the Second World War." Montgomery คือคนที่ยืนอยู่ทางด้านซ้าย ไม่ใส่หมวก ส่วน von Thoma คือคนที่ยืนทำความเคารพอยู่ทางด้านขวา

หมายเหตุ ประวัติของนายพลทั้ง ๓ ราย อ่านเพิ่มเติมได้จาก
http://en.wikipedia.org/wiki/Gerd_von_Rundstedt
http://en.wikipedia.org/wiki/Paul_Ludwig_Ewald_von_Kleist
http://en.wikipedia.org/wiki/Ritter_von_Thoma

วันเสาร์ที่ 23 มีนาคม พ.ศ. 2556

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"

. 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


. Positive displacement pump

.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 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

.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

.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)

.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)
  
.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

. 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