Hiertoe behoren de werktuigen waarmede water, of een andere vloeistof, onder het overwinnen van een hoogte- of drukverschil, kan worden verplaatst. Te onderscheiden zijn:
I. Schepwerken: scheprad, vijzel en tonmolen.
II. Pompen: plunjerpompen, zuigerpompen, centrifugaalpompen en schroefpompen.
III. Bijzondere pompen: tandradpompen, straalpompen, membraampompen, pneumatische pompen, diepe-welpompen.
De schepwerken brengen het water op een hoger niveau terwijl het onder atmosferische druk blijft. De primitiefste vorm is het door mankracht aangedreven scheprad. Hierbij draait het onderste deel van het rad in een goot, waarin het water ca 30 cm hoog wordt opgevoerd naar een volgend rad, enz. tot het op de gewenste hoogte is gebracht.
Grotere schepraderen, met opvoerhoogten van 1 ,5 à 2 m en aangedreven door windmolens, zijn reeds in de 15de eeuw in Noord-Holland gebruikt voor het uitmalen en drooghouden van polders. De latere vijzelmolens hadden een opvoerhoogte van 3,4 à 4 m. Een kapitale Hollandse windwatermolen voert per minuut gemiddeld 55 m3 en ten hoogste 120 m3/min. over 1 m op, maar heeft niet meer dan 60 volle maaldagen per jaar, zodat het systeem moest wijken toen een betere energiebron dan de wind beschikbaar kwam.
In de 19de eeuw zijn in Nederland vele honderden stoomschepradgemalen opgesteld, waaronder zeer grote, bijv. het in 1880 gebouwde gemaal te Katwijk, met zes schepraderen van 10 m middellijn, 2,6 m breedte en 2,3 m opvoerhoogte. De drie grote stoomgemalen, de Cruquius, de Leeghwater en de Lynden, die elk 370 m3 water per minuut 5 m hoog opvoerden, hebben in de jaren 1849-’52 te zamen voor het droogleggen van de Haarlemmermeer 724 millioen m3 water uitgemalen. De Cruquius is thans ingericht als Poldermuseum en bevat de oorspronkelijke machine-installatie.
De pompen werken op andere wijze: het water wordt aangezogen en weggeperst en blijft daarbij niet uitsluitend onder atmosferische druk. Door de pompwerking ontstaat op de een of andere wijze, verschillend voor een plunjerpomp of een centrifugaalpomp of een straalpomp, enz., binnen in het pomplichaam en in de zuigleiding een lagere druk dan de atmosferische, met het gevolg dat het water aan de zuigzijde in de zuigleiding opstijgt en naar de pomp toevloeit. Aan de aangezogen vloeistof wordt daarna door de pomp een hoeveelheid energie toegevoerd om de vloeistof op de gewenste hoogte of druk te brengen.
Bij de zuigerpompen, die reeds lang bekend zijn, wordt het water door een heen- en weergaande verdringer (zuiger of plunjer) van de zuigzijde naar de perszijde gevoerd en weggeperst. De Romeinen kenden een enkelwerkende plunjerpomp: een dergelijke pomp, met zuig- en perskleppen, is aangetroffen in een der schepen, die in het jaar 1929 in het Nemi-meer zijn drooggelegd en afkomstig zijn uit de tijd van keizer Caligula.
De moderne zuigerpompen worden enkelwerkend of dubbelwerkend gebouwd, als differentiaal- of tweetrapspomp, als drieslagpomp en als direct gedreven stoompomp. Deze pompen worden vnl. gebruikt om betrekkelijk kleine hoeveelheden water onder druk te brengen. Zij voeren alleen bij de persende slag water in de persleiding en geven dus geen continue waterstroom.
De centrifugaalpompen en de .schroefpompen bevatten geen heen- en weergaande delen en leveren een continue stroom: de vloeistof wordt aan de zuigzijde naar een schoepenrad of waaier toegevoerd, d.i. een op de as bevestigd lichaam met schroef of vleugelvormige schoepen, dat in het pomplichaam roteert en aan de meegevoerde vloeistof druk- en bewegingsenergie afgeeft, welke laatste, na het verlaten van de waaier, in het volgend deel van het pomplichaam grotendeels in druk-energie wordt omgezet. Met één waaier kan een opvoerhoogte van 150 m worden bereikt: door meer waaiers op de as te plaatsen, die achtereenvolgens worden doorlopen, neemt de opvoerhoogte in elke volgende waaier vrijwel evenveel toe, zodat met bijv. 10 waaiers een druk van 110 ato kan worden bereikt. Hiervan wordt gebruik gemaakt bij de constructie van hogedruk-centrifugaalpompen, een pomptype, dat bijv. kan dienen voor het invoeren van het voedingwater in hogedruk-stoomketels.
In de centrifugaalpompen beweegt het water vrijwel alleen in vlakken loodrecht op de pompas, het stroomt door de zuigbuis naar het midden van de waaier, doorloopt de waaier in radiale richting van de binnen- naar de buitenomtrek en komt dan in de persruimte rondom dit rad, die de vorm heeft van een slakkenhuis dat zich regelmatig verwijdt en in de persbuis uitmondt.
In de schroefpompen beweegt het water daarentegen onder invloed van het schoepenrad vrijwel alleen in axiale richting.
Door nauwkeurige vormgeving van de schoepen, van het slakkenhuis en van de zuig- en persbuizen kan een hoog nuttig effect worden bereikt en daarom worden de grote gemalen voor de polders en boezems tegenwoordig alle met centrifugaal-pompen of schroefpompen uitgerust. De toe- en afvoerbuizen en ook de slakkenhuizen worden dan in gewapend beton uitgevoerd, zij vormen een deel van het betonwerk van het gebouw, dat in samenwerking met de pompconstructeur wordt ontworpen.
Behalve deze belangrijke pompinstallaties, die slechts in enkele uitvoeringen en alleen in het Nederlandse polderland worden aangetroffen, worden vele verschillende pomptypen geconstrueerd, o.a.: Tandradpompen, bestaande uit twee nauwkeurig in elkaar ingrijpende tandwielen, die aan de omtrek en zijden passend in het pomphuis lopen. Het lijncontact der ingrijpende tandparen sluit de zuig- en persruimten van elkaar af. De vloeistof wordt in de tandkuilen meegevoerd van de zuigzijde naar de perszijde. Toepassing als smeeroliepomp en als koelwaterpomp. Bij de wormpompen en de Imopompen, die tot deze groep gerekend kunnen worden, staan de tanden niet evenwijdig aan de as, maar onder een hoek t.o.v. de as.
Straalpompen werken met een water-, stoom- of gasstraal, waarvan de energie grotendeels aan de te verpompen vloeistof wordt afgegeven, zodat het mengsel de pompweerstanden kan overwinnen.
Membraampompen worden als handpomp gebruikt om het water uit bouwputten te pompen. In plaats van een zuiger wordt een membraam van leer of rubber op en neer bewogen, de zuigklep is een rubber kogelklep, de persklep zit in het membraam.
Pneumatische pompen. Deze pompen bestaan uit een stijgbuis en een luchttoevoerbuis, die bij het ondereinde van de stijgbuis uitmondt. Beide buizen worden verticaal in de op te voeren vloeistof gestoken, als dan druklucht wordt toegelaten stijgen luchtbellen op in de stijgbuis, de vloeistof in die buis wordt soortelijk lichter en stijgt op zodat zij op hoger niveau kan overvloeien.
Diepe-welpompen. Voor het opvoeren van water uit grotere diepten moet de pomp in een schacht of in een boorgat worden opgesteld. In boorgaten van ten minste 150 mm middellijn, die niet dieper reiken dan 200 m, kunnen centrifugaalpompen worden neergelaten, die van de begane grond af door een electromotor met verticale as worden aangedreven. Voor het opvoeren van petroleum worden zuigerpompen gebruikt. De pompcylinder wordt onder aan de pompbuis geschroefd, die tot onder in het boorgat reikt, bijv. tot 1200 m. De zuiger hangt aan een pompstang van overeenkomstige lengte en wordt door een op het maaiveld opgestelde putpomp (ja-knikker) op en neer bewogen.
PROF. IR F. WESTENDORP
Lit.: L. Bergeron, Machines hydrauliques (Paris 1928); C. Pfeiderer, Kreiselpumpen (Berlin 1949); A. Stepanoff; Centrifugal and Axial Flow Pumps (New York 1948); D. J. Boks, Pompen (Haarlem 1948); L.
W. P. Bianchi en P. Bustraan, Pompen (Haarlem 1950).
