जल पंपों का एक व्यापक अवलोकन

I. पंपों की परिभाषा और अवलोकन
एक पंप, विभिन्न क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले यांत्रिक उपकरण के रूप में, इसका मुख्य कार्य तरल पदार्थ (जैसे पानी, तेल, आदि) को एक स्थान से दूसरे स्थान तक पहुंचाना है। पंप की ड्राइव के साथ, तरल पदार्थ परिवहन कार्य को कुशलतापूर्वक और स्थिरता से पूरा कर सकते हैं, विभिन्न उत्पादन और रहने की जरूरतों को पूरा कर सकते हैं।
पंप एक यांत्रिक उपकरण है जिसका उपयोग विभिन्न तरल पदार्थों के परिवहन के लिए किया जाता है। इसके अनुप्रयोग का दायरा व्यापक है, जिसमें पानी, तेल, एसिड और क्षार समाधान, इमल्शन, सस्पेंशन, तरल धातु आदि शामिल हैं। इसके अलावा, गियर ऑयल पंप तरल गैस मिश्रण और निलंबित ठोस पदार्थों वाले तरल पदार्थों का भी परिवहन कर सकते हैं।
पंपों को उनके कार्य सिद्धांतों के आधार पर तीन मुख्य श्रेणियों में वर्गीकृत किया जा सकता है: सकारात्मक विस्थापन पंप, प्ररित करनेवाला पंप, और अन्य प्रकार के पंप। यह ध्यान देने योग्य है कि सबमर्सिबल पंपों का वर्गीकरण अधिक विविध है। कार्य सिद्धांत के अनुसार वर्गीकृत होने के अलावा, उन्हें ड्राइविंग विधि, संरचना, उद्देश्य और परिवहन किए जाने वाले तरल की प्रकृति के आधार पर भी वर्गीकृत और नामित किया जा सकता है।
पंप के विभिन्न प्रदर्शन मापदंडों के बीच जटिल अन्योन्याश्रित परिवर्तन होते हैं, और इन संबंधों को विशिष्ट वक्रों के माध्यम से सहज रूप से प्रदर्शित किया जा सकता है। प्रत्येक पंप का अपना विशिष्ट विशेषता वक्र होता है, जो उसकी विशिष्ट प्रदर्शन विशेषताओं को दर्शाता है। तरल पदार्थ के परिवहन या तरल पदार्थ के दबाव को बढ़ाने के लिए एक यांत्रिक उपकरण के रूप में, पंप प्राइम मूवर की यांत्रिक ऊर्जा या अन्य बाहरी ऊर्जा को तरल में स्थानांतरित करता है, जिससे तरल की ऊर्जा में वृद्धि होती है।
द्वितीय. पंप की परिभाषा और ऐतिहासिक उत्पत्ति
पंप, तरल पदार्थ के परिवहन या तरल पदार्थ का दबाव बढ़ाने के लिए एक यांत्रिक उपकरण है, जिसका इतिहास प्राचीन काल से है। मोटे तौर पर, एक पंप का उपयोग न केवल तरल पदार्थों के परिवहन के लिए किया जाता है, बल्कि इसमें गैसों के परिवहन के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए कुछ यांत्रिक उपकरण भी शामिल होते हैं। प्राइम मूवर की यांत्रिक ऊर्जा या अन्य स्रोतों की ऊर्जा को तरल में स्थानांतरित करके, पंप तरल की ऊर्जा में वृद्धि प्राप्त करता है।
मनुष्यों द्वारा जल उठाने की बढ़ती मांग के कारण विभिन्न जल उठाने वाले उपकरणों का उदय हुआ। उदाहरण के लिए, मिस्र में चेन पंप का आविष्कार 1700 ईसा पूर्व के आसपास हुआ था, जबकि चीन में लीवर, विंडलैस और पानी के पहिये जैसे प्राचीन जल उठाने वाले उपकरण थे। प्राचीन ग्रीस में, आर्किमिडीज़ ने तीसरी शताब्दी ईसा पूर्व में स्क्रू रॉड का आविष्कार किया, जिसने बाद की पंप तकनीक की नींव रखी।
समय के साथ, प्राचीन यूनानी शिल्पकार केटेसिबियस ने 200 ईसा पूर्व के आसपास आदिम पिस्टन पंप - आग बुझाने वाले पंप - का आविष्कार किया। फिर, 1588 में, 4-ब्लेड स्लाइडिंग वेन पंप का रिकॉर्ड दर्ज किया गया, जो रोटरी पंप के प्रारंभिक विकास को दर्शाता है। 1689 तक, फ्रांस के डी. पापान ने 4-ब्लेड इम्पेलर्स के साथ वॉल्यूट सेंट्रीफ्यूगल पंप का और अधिक आविष्कार और आविष्कार किया।
18वीं सदी में, रेडियल स्ट्रेट ब्लेड वाले सेंट्रीफ्यूगल पंप, सेमी{1}ओपन डबल{{2}सक्शन इम्पेलर्स और वॉल्यूट्स, साथ ही भाप द्वारा सीधे संचालित पिस्टन पंप, संयुक्त राज्य अमेरिका में क्रमिक रूप से उभरे। इन नवाचारों ने आधुनिक पंप प्रौद्योगिकी के निर्माण और विकास में योगदान दिया।
प्रौद्योगिकी की निरंतर प्रगति के साथ, 1840 और 1850 के बीच, संयुक्त राज्य अमेरिका के एचआर वॉर्सिंगटन ने एक स्टीम डायरेक्ट एक्शन पिस्टन पंप का आविष्कार किया, जिसमें पंप सिलेंडर और स्टीम सिलेंडर एक दूसरे के विपरीत रखे गए थे, जिसने आधुनिक पिस्टन पंपों के सुधार की नींव रखी। और 1851 से 1875 तक, मल्टी{8}स्टेज सेंट्रीफ्यूगल पंपों के जन्म ने हाई{9}हेड सेंट्रीफ्यूगल पंपों का विकास संभव बना दिया।
तब से, विभिन्न नए प्रकार के पंप लगातार सामने आए हैं, जिनकी दक्षता में धीरे-धीरे सुधार हो रहा है, और प्रदर्शन और अनुप्रयोग क्षेत्रों की सीमा भी तेजी से व्यापक हो गई है।
तृतीय. पंपों का वर्गीकरण
पंप, जो विभिन्न क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं, विभिन्न प्रकार के होते हैं और कई तरीकों से वर्गीकृत होते हैं। उनके कार्य सिद्धांतों के अनुसार, पंपों को मुख्य रूप से तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है:
सबसे पहले, सकारात्मक विस्थापन पंप है, जिसे प्ररित करनेवाला पंप या वेन पंप के रूप में भी जाना जाता है। इस प्रकार का पंप तरल पर बल लगाने के लिए एक घूमने वाले प्ररित करनेवाला का उपयोग करता है, जो लगातार तरल में ऊर्जा स्थानांतरित करता है और इसकी गतिज ऊर्जा और दबाव को बढ़ाता है। इसके बाद, गतिज ऊर्जा को डिस्चार्ज कक्ष के माध्यम से दबाव ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। सकारात्मक विस्थापन पंपों में केन्द्रापसारक पंप, अक्षीय प्रवाह पंप, आंशिक प्रवाह पंप और भंवर पंप शामिल हैं।
अगला प्रकार वॉल्यूमेट्रिक पंप है। इस प्रकार का पंप समय-समय पर सीलबंद कार्य स्थान की मात्रा को बदलकर ऊर्जा संचारित करता है, जिससे तरल का दबाव बढ़ जाता है और उसे डिस्चार्ज होने के लिए मजबूर होना पड़ता है। कार्यशील तत्वों की गति के आधार पर वॉल्यूमेट्रिक पंपों को प्रत्यागामी पंपों और रोटरी पंपों में वर्गीकृत किया जा सकता है।
इसके अलावा, अन्य प्रकार के पंप भी हैं जो अनूठे तरीकों से ऊर्जा स्थानांतरित करते हैं। उदाहरण के लिए, जेट पंप परिवहन किए जाने वाले तरल पदार्थ को खींचने और मिश्रण करने के लिए कार्यशील तरल पदार्थ के उच्च गति जेट पर निर्भर करते हैं, जिससे गति विनिमय के माध्यम से ऊर्जा हस्तांतरण प्राप्त होता है; डायाफ्राम पंप और वॉटर हैमर पंप ऊर्जा स्थानांतरित करने के लिए ब्रेक लगाने के दौरान वॉटर हैमर प्रभाव का उपयोग करते हैं; जबकि विद्युत चुम्बकीय पंप विद्युत धारा और विद्युत चुम्बकीय बल के प्रभाव में तरल धातु के प्रवाह के माध्यम से द्रव परिवहन प्राप्त करते हैं।
इसके अलावा, पंपों को परिवहन किए जाने वाले तरल के गुणों, ड्राइविंग विधि, संरचना और उद्देश्य के आधार पर आगे वर्गीकृत किया जा सकता है।
चतुर्थ. विभिन्न क्षेत्रों में पंपों के अनुप्रयोग
पंपों की प्रदर्शन सीमा व्यापक है, जिसमें कई लाख क्यूबिक मीटर प्रति घंटे की प्रवाह दर वाले विशाल पंप से लेकर कई डेसीलीटर प्रति घंटे से कम प्रवाह दर वाले लघु पंप तक शामिल हैं; उनकी दबाव सीमा भी सामान्य दबाव से लेकर 19.61 एमपीए (200 किग्रा/सेमी2) या उससे अधिक तक भिन्न हो सकती है। इसके अलावा, परिवहन किए जाने वाले तरल का तापमान और प्रकार भी भिन्न होता है, जैसे पानी (साफ़ पानी, मल, आदि), तेल, एसिड और क्षार, निलंबन, और तरल धातु, आदि।
रासायनिक और पेट्रोलियम क्षेत्रों के उत्पादन में, पंप महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। चूंकि कच्चे माल, अर्ध-तैयार उत्पाद और तैयार उत्पाद ज्यादातर तरल होते हैं, इन जटिल प्रक्रियाओं में, पंप न केवल तरल पदार्थों का परिवहन करते हैं बल्कि रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए आवश्यक दबाव और प्रवाह भी प्रदान करते हैं। साथ ही इनका उपयोग तापमान को नियंत्रित करने के लिए कई उपकरणों में भी किया जाता है।
कृषि उत्पादन में, पंप मुख्य सिंचाई और जल निकासी मशीनरी हैं। हमारे देश में ग्रामीण क्षेत्र विशाल हैं, और कृषि उत्पादन को समर्थन देने के लिए हर साल बड़ी संख्या में पंपों की आवश्यकता होती है। सामान्यतया, पंपों के कुल उत्पादन में कृषि पंपों की हिस्सेदारी आधी होती है।
खनन और धातुकर्म उद्योग भी पंपों के लिए महत्वपूर्ण अनुप्रयोग क्षेत्र हैं। इन उद्योगों में, खदान जल निकासी, खनिज प्रसंस्करण, गलाने और रोलिंग जैसी सभी प्रक्रियाओं के लिए पंपों के समर्थन की आवश्यकता होती है।
बिजली क्षेत्र में, चाहे वह परमाणु ऊर्जा संयंत्र हो या थर्मल पावर प्लांट, पंप एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। परमाणु ऊर्जा संयंत्रों को परमाणु प्रतिक्रियाओं के स्थिर संचालन को सुनिश्चित करने के लिए मुख्य पंप, माध्यमिक पंप और तृतीयक पंप की आवश्यकता होती है; जबकि थर्मल पावर प्लांट बिजली संयंत्र के सामान्य संचालन को बनाए रखने के लिए बड़ी संख्या में बॉयलर फीड पंप, कंडेनसेट पंप, सर्कुलेटिंग पंप और स्लैग और राख पंप पर निर्भर करते हैं।
रक्षा निर्माण भी पंपों के प्रयोग के बिना नहीं हो सकता। विमान फ्लैप, पतवार और लैंडिंग गियर का समायोजन, युद्धपोत और टैंक बुर्ज का घूमना, साथ ही पनडुब्बियों का विसर्जन और चढ़ाई, सभी को आवश्यक शक्ति और समायोजन कार्य प्रदान करने के लिए पंप की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, परिवहन और हैंडलिंग के दौरान कुछ उच्च दबाव और रेडियोधर्मी तरल पदार्थों के लिए, पंप रिसाव मुक्त संचालन की आवश्यकता बहुत अधिक है।
जहाज निर्माण उद्योग में, समुद्र में जाने वाले प्रत्येक जहाज पर सैकड़ों विभिन्न प्रकार के पंपों का उपयोग किया जाता है। जहाज को चलाने वाले प्रोपेलर पंप से लेकर जहाज के केबिन के पर्यावरण को बनाए रखने वाले विभिन्न पंप तक, वे सभी अपरिहार्य हैं। इसके अलावा, शहरों में जल आपूर्ति और जल निकासी व्यवस्था, भाप इंजनों द्वारा उपयोग किया जाने वाला पानी, मशीन टूल्स में स्नेहन और शीतलन, कपड़ा उद्योग में रंगों का परिवहन, और खाद्य उद्योग में दूध और चीनी उत्पादों का परिवहन, सभी पंपों के समर्थन पर निर्भर हैं।
निष्कर्षतः, पंप एयरोस्पेस, सैन्य उपकरण, औद्योगिक उत्पादन और दैनिक जीवन सहित विभिन्न क्षेत्रों में सर्वव्यापी हैं, और एक अपरिहार्य भूमिका निभाते हैं। इसलिए, पंपों को सामान्य मशीनरी के रूप में वर्गीकृत किया जाता है और यांत्रिक उद्योग में एक अपरिहार्य और महत्वपूर्ण उत्पाद बन जाता है।
वी. पंपों के बुनियादी पैरामीटर
पंप, सामान्य मशीनरी के एक महत्वपूर्ण घटक के रूप में, उनका प्रदर्शन विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यों में परिचालन दक्षता को सीधे प्रभावित करता है। पंपों के प्रदर्शन को पूरी तरह से समझने के लिए, हमें पहले कई प्रमुख बुनियादी मापदंडों पर ध्यान देने की आवश्यकता है। ये पैरामीटर न केवल पंपों की अंतर्निहित विशेषताओं को दर्शाते हैं बल्कि उनके चयन और अनुप्रयोग के लिए महत्वपूर्ण मार्गदर्शन भी प्रदान करते हैं।
1. प्रवाह दर Q
प्रवाह दर यह मापने के लिए एक महत्वपूर्ण संकेतक है कि एक पंप समय की एक इकाई के भीतर कितना तरल पहुंचा सकता है, आमतौर पर मात्रा या द्रव्यमान के संदर्भ में व्यक्त किया जाता है। आयतन प्रवाह दर को Q द्वारा दर्शाया जाता है, और इसकी इकाइयों में m3/s, m3/h, और l/s आदि शामिल हैं। जबकि द्रव्यमान प्रवाह दर को Qm द्वारा दर्शाया जाता है, और इसकी इकाइयाँ t/h, kg/s, आदि हैं। इन दोनों के बीच संबंध सूत्र Qm=ρQ के माध्यम से स्थापित किया जा सकता है, जहां ρ तरल के घनत्व का प्रतिनिधित्व करता है। सामान्य तापमान पर पानी के लिए, इसका घनत्व ρ लगभग 1000 किग्रा/मीटर3 है।
2. हेड एच
हेड पंप द्वारा पंप किए जाने के बाद, पंप के इनलेट (यानी, पंप इनलेट निकला हुआ किनारा) से आउटलेट (यानी, पंप आउटलेट निकला हुआ किनारा) तक तरल के एक इकाई वजन में ऊर्जा वृद्धि को संदर्भित करता है। यह पंप से गुजरने पर एक न्यूटन तरल द्वारा प्राप्त प्रभावी ऊर्जा के बराबर है। इसकी इकाई N·m/N है, जिसे सामान्यतः मीटर भी कहा जाता है। यह उस तरल स्तंभ की ऊंचाई को दर्शाता है जिसे पंप पंप करता है, और इसलिए इसे केवल मीटर भी कहा जाता है।
3. घूर्णी गति n
गति समय की एक इकाई के भीतर पंप शाफ्ट के घुमावों की संख्या को संदर्भित करती है, जिसे आमतौर पर प्रतीक एन द्वारा दर्शाया जाता है, और इसकी इकाई क्रांति प्रति मिनट (आर/मिनट) है।
4. सक्शन हेड मार्जिन
सक्शन हेड मार्जिन, जिसे नेट पॉजिटिव सक्शन हेड के रूप में भी जाना जाता है, गुहिकायन प्रदर्शन को मापने के लिए एक प्रमुख पैरामीटर है। चीन में, इस पैरामीटर को पहले Δh द्वारा दर्शाया गया था।
5. शक्ति और दक्षता
एक पंप की शक्ति को आमतौर पर इनपुट पावर के रूप में जाना जाता है, जो प्राइम मूवर से पंप शाफ्ट में स्थानांतरित की गई शक्ति है और इसे शाफ्ट पावर के रूप में भी जाना जाता है, जिसे पी द्वारा दर्शाया जाता है। पंप की प्रभावी शक्ति, या आउटपुट पावर, को पीई द्वारा दर्शाया जाता है, और यह समय की एक इकाई के भीतर पंप से निकलने वाले तरल द्वारा प्राप्त प्रभावी ऊर्जा को मापता है।
यह ध्यान देने योग्य है कि सिर सटीक रूप से इस प्रभावी ऊर्जा का प्रतिनिधित्व करता है। विशेष रूप से, हेड उस प्रभावी ऊर्जा को संदर्भित करता है जो भारी तरल की एक इकाई को पंप से बाहर पंप करने पर प्राप्त होती है। इसलिए, हेड, द्रव्यमान प्रवाह दर और गुरुत्वाकर्षण त्वरण को गुणा करके, हम उस प्रभावी ऊर्जा की गणना कर सकते हैं जो पंप से तरल उत्पादन की एक इकाई एक निश्चित समय में प्राप्त करती है, जो पंप की प्रभावी शक्ति है:
पे=ρgQH (डब्ल्यू)=क्यूएच (डब्ल्यू)
उनमें से, ρ पंप द्वारा पंप किए जा रहे तरल के घनत्व (किलो/m³) को दर्शाता है, पंप द्वारा पंप किए जा रहे तरल का विशिष्ट वजन (N/m³) है, Q पंप की प्रवाह दर (m³/s) है, H पंप का हेड (m) है, और g गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण (m/s²) है।
शाफ्ट पावर पी और प्रभावी पावर पीई के बीच का अंतर पंप के भीतर बिजली हानि को दर्शाता है। इस नुकसान को मापने के लिए, हम पंप दक्षता की अवधारणा पेश करते हैं, जिसे प्रभावी शक्ति और शाफ्ट शक्ति के अनुपात के रूप में व्यक्त किया जाता है और η द्वारा दर्शाया जाता है।

VI. यातायात की परिभाषा एवं रूपांतरण
प्रवाह दर, जो पंप द्वारा प्रति इकाई समय में छोड़े गए तरल की मात्रा है, को Q द्वारा दर्शाया जाता है। इसकी इकाइयों में घन मीटर प्रति घंटा (m3/h), लीटर प्रति सेकंड (l/s), आदि शामिल हैं। यह ध्यान देने योग्य है कि 1 लीटर प्रति सेकंड 3.6 घन मीटर प्रति घंटे के बराबर है, जो 0.06 घन मीटर प्रति मिनट या 60 लीटर प्रति मिनट के बराबर भी है। इसके अतिरिक्त, हम प्रवाह दर और तरल के विशिष्ट गुरुत्व का उपयोग करके प्रति घंटे पंप किए गए वजन की गणना कर सकते हैं, जिसे जी द्वारा दर्शाया गया है, जहां ρ तरल के विशिष्ट गुरुत्व का प्रतिनिधित्व करता है। उदाहरण के लिए, यदि एक निश्चित पंप की प्रवाह दर 50 क्यूबिक मीटर प्रति घंटा है, तो पानी पंप करते समय हम जानना चाहते हैं कि प्रति घंटे कितना वजन पंप किया जा सकता है? यह मानते हुए कि पानी का विशिष्ट गुरुत्व ρ 1000 किलोग्राम प्रति घन मीटर है, हम सूत्र G=Qρ का उपयोग करके गणना कर सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप 50,000 किलोग्राम प्रति घंटा, या 50 टन प्रति घंटा होगा।
सातवीं. मुखिया की परिभाषा एवं रूपांतरण
हेड, जो एक पंप से गुजरने वाले तरल के एक इकाई वजन द्वारा प्राप्त ऊर्जा है, को एच द्वारा दर्शाया जाता है और मीटर (एम) में मापा जाता है। इसमें सक्शन हेड शामिल है और यह पंप आउटलेट और इनलेट के बीच दबाव अंतर के लगभग बराबर है। इस बीच, पंप का दबाव पी द्वारा दर्शाया जाता है और एमपीए (मेगापास्कल) में मापा जाता है। यह ध्यान देने योग्य है कि सिर और दबाव के बीच एक निश्चित रूपांतरण संबंध है। विशिष्ट सूत्र H=P/ρ है, जहां ρ तरल का विशिष्ट गुरुत्व है। उदाहरण के लिए, जब P 1 किग्रा/सेमी² है, तो हम सूत्र का उपयोग करके गणना कर सकते हैं कि H लगभग 10 मीटर है।
1 एमपीए 10 किग्रा/सेमी² के बराबर है। शीर्ष H की गणना सूत्र H=(P 2 - P1) / ρ का उपयोग करके की जा सकती है, जहां P2 आउटलेट दबाव का प्रतिनिधित्व करता है, P1 इनलेट दबाव का प्रतिनिधित्व करता है, और ρ तरल का विशिष्ट गुरुत्व है।
आगे, हम गुहिकायन मार्जिन और सक्शन लिफ्ट की अवधारणाओं, साथ ही उनकी माप इकाइयों पर चर्चा करेंगे। गुहिकायन उस घटना को संदर्भित करता है, जहां पंप के संचालन के दौरान, प्ररित करनेवाला के इनलेट पर तरल वैक्यूम दबाव के कारण वाष्प उत्पन्न करता है। ये वाष्पीकृत बुलबुले, तरल कणों के संपर्क में आने पर, प्ररित करनेवाला जैसी धातु की सतहों के क्षरण का कारण बनते हैं, जिससे इन धातु घटकों को नुकसान पहुंचता है। इस निर्वात दबाव को वाष्पीकरण दबाव के रूप में जाना जाता है। दूसरी ओर, गुहिकायन मार्जिन उस ऊर्जा को संदर्भित करता है जो पंप के सक्शन इनलेट पर तरल के एक इकाई वजन में वाष्पीकरण दबाव से ऊपर होती है। इसे मीटर में मापा जाता है और आमतौर पर एनपीएसएचआर द्वारा दर्शाया जाता है।
सक्शन हेड, जिसे आवश्यक कैविटेशन मार्जिन Δh के रूप में भी जाना जाता है, वह वैक्यूम डिग्री है जिस पर पंप तरल को सोख सकता है। यह पंप के लिए अनुमत स्थापना ऊंचाई है, और इसकी इकाई भी मीटर है। सक्शन हेड की गणना करने का सूत्र है: सक्शन हेड=मानक वायुमंडलीय दबाव - गुहिकायन मार्जिन - सुरक्षा मार्जिन। उनमें से, मानक वायुमंडलीय दबाव द्वारा उत्पन्न पाइपलाइन की वैक्यूम ऊंचाई 10.33 मीटर है, और सुरक्षा मार्जिन आमतौर पर 0.5 मीटर के रूप में लिया जाता है।
उदाहरण के लिए, एक निश्चित पंप के लिए, इसकी आवश्यक सक्शन लिफ्ट 4.0 मीटर है। हम इसकी सक्शन ऊंचाई Δh की गणना करने के लिए उपरोक्त सूत्र का उपयोग कर सकते हैं। गणना परिणाम है: Δh=10.33 - 4.0 - 0.5=5.83 मीटर।
आठवीं. पंप गुहिकायन घटना और उसके कारण
1. गुहिकायन की परिभाषा
जब कोई तरल एक विशिष्ट तापमान पर पहुंचता है, तो उसका दबाव उस तापमान के अनुरूप वाष्पीकरण दबाव तक गिर जाता है। इस बिंदु पर, तरल के भीतर बुलबुले बनेंगे। इस घटना को गुहिकायन के रूप में जाना जाता है।
2. गुहिकायन पतन
गुहिकायन प्रक्रिया के दौरान, उत्पन्न बुलबुले, जैसे ही तरल उच्च दबाव वाले क्षेत्र में प्रवाहित होता है, दबाव में अचानक वृद्धि के कारण तेजी से सिकुड़ जाएगा, और अंततः तरल में फट जाएगा। इस घटना को गुहिकायन पतन कहा जाता है।
3. गुहिकायन के कारण और खतरे
पंप के संचालन के दौरान, यदि प्रवाह मार्ग के कुछ क्षेत्र (जैसे कि प्ररित करनेवाला ब्लेड के इनलेट के थोड़ा पीछे की स्थिति) एक विशिष्ट कारण का अनुभव करते हैं जिसके कारण पंप किए जाने वाले तरल का पूर्ण दबाव उस तापमान पर वाष्पीकरण दबाव से नीचे चला जाता है, तो तरल इस बिंदु पर वाष्पीकृत होना शुरू हो जाता है, जिससे बड़ी संख्या में बुलबुले बनते हैं। जैसे ही इन बुलबुले वाला तरल प्ररित करनेवाला के उच्च दबाव वाले क्षेत्र में प्रवेश करता है, बुलबुले उच्च दबाव वाले तरल की क्रिया के तहत तेजी से सिकुड़ते हैं और अंततः फट जाते हैं। यह प्रक्रिया सबमर्सिबल पंपों में विशेष रूप से स्पष्ट है। बुलबुलों का संघनन और टूटना अत्यधिक तेज गति से तरल कणों द्वारा रिक्त स्थान को तेजी से भरने के साथ होता है, जिसके परिणामस्वरूप पानी का तेज प्रभाव पड़ता है। यह जल प्रभाव उच्च प्रभाव आवृत्ति के साथ धातु की सतह पर हमला करता है, प्रभाव तनाव सैकड़ों से हजारों वायुमंडल तक पहुंचता है, और प्रभाव आवृत्ति प्रति सेकंड हजारों बार तक भी पहुंच सकती है। दीवार की सतह जो लंबे समय तक ऐसे प्रभावों के अधीन रहती है, गंभीर रूप से नष्ट हो सकती है, और यहां तक ​​कि छिद्रण भी हो सकता है।
4. गुहिकायन की प्रक्रिया और प्रभाव
एक पंप में, गुहिकायन एक जटिल प्रक्रिया है जिसमें बुलबुले का निर्माण, विकास और पतन शामिल है। जब पंप के प्रवाह खंड के कुछ क्षेत्र विशिष्ट परिस्थितियों का अनुभव करते हैं जिसके कारण तरल का पूर्ण दबाव वाष्पीकरण दबाव से नीचे चला जाता है, तो तरल वाष्पीकृत होने लगता है, जिससे बड़ी संख्या में बुलबुले बनते हैं। जैसे ही तरल प्ररित करनेवाला के उच्च दबाव क्षेत्र में प्रवेश करता है, ये बुलबुले उच्च दबाव प्रभाव के तहत तेजी से सिकुड़ते हैं और अंततः टूट जाते हैं। प्रक्रियाओं की यह श्रृंखला न केवल प्रवाह घटकों को गंभीर नुकसान पहुंचाती है बल्कि अप्रिय शोर और कंपन भी उत्पन्न करती है, जिससे पंप का प्रदर्शन काफी कम हो जाता है। गंभीर मामलों में, गुहिकायन के कारण पंप में तरल आपूर्ति में रुकावट भी आ सकती है, जिससे पंप का सामान्य संचालन प्रभावित हो सकता है।
नौवीं. पंप का अभिलक्षणिक वक्र क्या है?
एक पंप का विशेषता वक्र, जिसे प्रदर्शन वक्र के रूप में भी जाना जाता है, अनिवार्य रूप से एक केन्द्रापसारक पंप के मुख्य प्रदर्शन मापदंडों के बीच संबंध को दर्शाता है। ये वक्र वास्तविक माप के माध्यम से प्राप्त किए जाते हैं और पंप के भीतर तरल के संचलन पैटर्न को दृश्य रूप से दर्शाते हैं। विशिष्ट वक्रों में प्रवाह दर और शीर्ष (Q-H), प्रवाह दर और दक्षता (Q-η), प्रवाह दर और शक्ति (Q-N), और प्रवाह दर और वाष्पीकरण शीर्ष मार्जिन (Q-NPSHr) के वक्र शामिल हैं। ये वक्र पंप की कार्यशील स्थिति को समझने के लिए महत्वपूर्ण हैं क्योंकि किसी भी दिए गए प्रवाह दर बिंदु के लिए, हेड, पावर, दक्षता और वाष्पीकरण हेड मार्जिन के लिए संबंधित मूल्यों का एक सेट वक्र पर पाया जा सकता है, और मापदंडों के इस सेट को कार्यशील स्थिति या ऑपरेटिंग बिंदु कहा जाता है। विशेष रूप से, केन्द्रापसारक पंप की उच्चतम दक्षता पर ऑपरेटिंग बिंदु को इष्टतम ऑपरेटिंग बिंदु कहा जाता है, और यह आमतौर पर डिज़ाइन ऑपरेटिंग बिंदु भी होता है। पंप के सामान्य संचालन और ऊर्जा बचत दक्षता सुनिश्चित करने के लिए इन प्रदर्शन मापदंडों को समझना महत्वपूर्ण है।
11. पंप की दक्षता कैसे परिभाषित की जाती है? इसका सूत्र क्या है?
एक पंप की दक्षता को प्रभावी शक्ति और शाफ्ट शक्ति के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है, जिसे प्रतीक η द्वारा दर्शाया गया है, और इसका गणना सूत्र η=Pe/P है। यहां, पीई पंप की प्रभावी शक्ति का प्रतिनिधित्व करता है, और पी पंप की शाफ्ट शक्ति को संदर्भित करता है, यानी, प्राइम मूवर से पंप शाफ्ट तक प्रेषित शक्ति। प्रभावी शक्ति पंप के हेड, द्रव्यमान प्रवाह दर और गुरुत्वाकर्षण त्वरण का उत्पाद है, और इसका सूत्र Pe=ρg QH (वाट में), या Pe=QH/1000 (किलोवाट में) है। इसके अतिरिक्त, ρ पंप द्वारा ले जाए जा रहे तरल के घनत्व को दर्शाता है, तरल का विशिष्ट गुरुत्व है (= ρg), और g गुरुत्वाकर्षण त्वरण है। उसी समय, द्रव्यमान प्रवाह दर Qm को घनत्व ρ को प्रवाह दर Q से गुणा करके, टन प्रति घंटे या किलोग्राम प्रति सेकंड की इकाइयों के साथ प्राप्त किया जा सकता है।
12. एक पंप के लिए पूर्ण प्रदर्शन परीक्षण बेंच क्या है?
पंपों के लिए पूर्ण प्रदर्शन परीक्षण बेंच एक उन्नत उपकरण है जो पंपों के विभिन्न प्रदर्शन मापदंडों का सटीक परीक्षण करने में सक्षम है। यह राष्ट्रीय मानकों का अनुपालन करता है और इसमें B-स्तर की सटीकता है, जो परीक्षण परिणामों की सटीकता सुनिश्चित करती है। यह परीक्षण बेंच सटीक उपकरणों से सुसज्जित है, जिसमें प्रवाह माप के लिए एक वर्म गियर फ्लोमीटर, हेड माप के लिए एक सटीक दबाव गेज, सक्शन हेड माप के लिए एक वैक्यूम गेज और बिजली माप के लिए एक अक्षीय पावर मशीन शामिल है। इसके अतिरिक्त, पंप की गति को सटीक रूप से निर्धारित करने के लिए स्पीडोमीटर का भी उपयोग किया जाता है। इन सटीक उपकरणों की सहयोगात्मक कार्रवाई के माध्यम से, हम पंप के प्रदर्शन मापदंडों का पूरा सेट प्राप्त कर सकते हैं, जिससे इसके प्रदर्शन का व्यापक मूल्यांकन किया जा सकता है।