【प्रतिदिन एक प्रश्न】रसायन इंजीनियरिंग सिद्धांत 332: सेंट्रीफ्यूज पंप (2 मार्च)
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अब से “रसायन विज्ञान सिद्धांत” विभाग में “प्रतिदिन एक प्रश्न” नामक कार्यक्रम शुरू हो रहा है। इसका उद्देश्य लोगों को रसायन विज्ञान संबंधी बुनियादी ज्ञान को मजबूत करने में मदद करना है। आगे चलकर “रसायन विज्ञान के सिद्धांत”, “पदार्थों का हस्तांतरण एवं पृथक्करण”, “रसायन विज्ञान में ऊष्मागतिकी” एवं “रसायन विज्ञान संबंधी प्रक्रियाएँ” जैसे विषयों पर भी कार्यक्रम शुरू किए जाएंगे। हम आशा करते हैं कि सभी लोग इस कार्यक्रम का सक्रिय रूप से समर्थन करेंगे~ क्रिसमस की शुभकामनाएँ!! “प्रतिदिन एक प्रश्न” कार्यक्रम में दिए गए प्रश्नों के उत्तर सीधे ही देखे जा सकते हैं; 1 दिन बाद यह विषय बंद कर दिया जाएगा! ! इस साल भी सभी को निरंतर भाग लेने हेतु प्रोत्साहित करने हेतु! भाग लेने पर ही 3 वेल्थ इनाम मिलते हैं, सही उत्तर देने पर अतिरिक्त 4 वेल्थ मिलते हैं~~~ सरल प्रश्न: सेंट्रीफ्यूज पंप का कार्य सिद्धांत क्या है? उत्तर: जब पंप के अंदर पानी होता है, तो पंप के पंखे का घूमना सेंट्रीफ्यूगल बल उत्पन्न करता है। इस बल के कारण पंखे की नलियों में मौजूद पानी बाहर की ओर धकेला जाता है, एवं पंप के बाहरी हिस्से की ओर जाता है। इस प्रकार पंखे के केंद्र में दबाव कम हो जाता है; जब यह दबाव इनलेट पाइपलाइन के दबाव से कम हो जाता है, तो पानी इस दबाव-अंतर के कारण इनलेट से पंखे में आने लगता है। इस प्रकार पानी लगातार आता रहता है, एवं पंप लगातार पानी प्रदान करता रहता है।
सेंट्रीफ्यूज पंप, आमतौर पर इलेक्ट्रिक मोटर द्वारा संचालित होता है। पंप को शुरू करने से पहले, पंप के भीतर एवं इनलेट पाइपलाइन में तरल पदार्थ भरा होता है। जब पंखा उच्च गति से घूमता है, तो वह पंखों के बीच मौजूद तरल पदार्थ को भी साथ ही घुमाता है। अपकेंद्रीय बल के कारण, तरल पदार्थ पंखे के केंद्र से बाहर की ओर फेंका जाता है (इसकी गति 15–25 मीटर/सेकंड तक हो सकती है), एवं इस प्रकार उसकी गतिज ऊर्जा भी बढ़ जाती है। जब तरल पदार्थ पंप के आवरण में प्रवेश करता है, तो सर्पिलाकार आकार वाले पंप आवरण में प्रवाह मार्ग धीरे-धीरे चौड़ा हो जाता है; इस कारण तरल पदार्थ की गति धीरे-धीरे कम हो जाती है। इस प्रक्रिया में तरल पदार्थ की गतिज ऊर्जा, स्थिर दबाव ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। इस कारण तरल पदार्थ उच्च दबाव के साथ निकास छिद्र से बाहर निकलता है इसी बीच, पंखे के केंद्र में तरल पदार्थ के बाहर निकलने के कारण एक वैक्यूम बन जाता है। जबकि तरल पदार्थ की सतह पर दबाव Pa, पंखे के केंद्र की तुलना में अधिक होता है। इस कारण, आकर्षण बल के कारण इनलेट पाइप से तरल पदार्थ पंप के अंदर आ जाता है। पंखा लगातार घूमता रहता है, जिससे तरल पदार्थ लगातार अंदर खींचा जाता है एवं बाहर निकाला जाता है। चूँकि सेंट्रीफ्यूज पंप, तरल पदार्थों को एक जगह से दूसरी जगह ले जाने हेतु मुख्य रूप से अपने सेंट्रीफ्यूगल बल का उपयोग करता है, इसीलिए इसे सेंट्रीफ्यूज पंप
जब पंखा उच्च गति से घूमता है, तो इसकी पंखुड़ियों के बीच मौजूद तरल पदार्थ भी साथ ही घूमने लगता है। जड़त्वीय अपकेंद्रीय बल के कारण, तरल पदार्थ पंखे के केंद्र से बाहर की ओर फेंका जाता है, जिससे उसकी गतिज ऊर्जा भी बढ़ जाती है। जब तरल पदार्थ पंप के आवरण में प्रवेश करता है, तो सर्पिलाकार आकार वाले पंप आवरण में प्रवाह मार्ग धीरे-धीरे चौड़ा हो जाता है; इस कारण तरल पदार्थ की गति धीरे-धीरे कम हो जाती है। इस प्रक्रिया में तरल पदार्थ की गतिज ऊर्जा, स्थिर दबाव ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। इस कारण तरल पदार्थ उच्च दबाव के साथ निकास छिद्र से बाहर निकलता है
जब पंप के अंदर पानी होता है, तो पंप के पंखे का घूमना सेंट्रीफ्यूगल बल उत्पन्न करता है। इस सेंट्रीफ्यूगल बल के कारण पंखे की नालियों में मौजूद पानी बाहर की ओर धकेला जाता है, एवं पंप के बाहरी हिस्से की ओर जाता है। इस प्रकार पंखे के केंद्र में दबाव कम हो जाता है; जब यह दबाव इनलेट पाइपलाइन के दबाव से कम हो जाता है, तो पानी इस दबाव-अंतर के कारण इनलेट से पंखे में आ जाता है। इस प्रकार पानी लगातार आता रहता है, एवं पंप लगातार पानी प्रदान करता रहता है।
जब पंप के अंदर पानी होता है, तो पंप के पंखे का घूमना सेंट्रीफ्यूगल बल उत्पन्न करता है। इस सेंट्रीफ्यूगल बल के कारण पंखे की नालियों में मौजूद पानी बाहर की ओर धकेला जाता है, एवं पंप के बाहरी हिस्से की ओर जाता है। इस प्रकार पंखे के केंद्र में दबाव कम हो जाता है; जब यह दबाव इनलेट पाइपलाइन के दबाव से कम हो जाता है, तो पानी इस दबाव-अंतर के कारण इनलेट से पंखे में आ जाता है। इस प्रकार पानी लगातार आता रहता है, एवं पंप लगातार पानी प्रदान करता रहता है।
सेंट्रीफ्यूगल पंप का कार्य सिद्धांत: जब पंप के अंदर तरल पदार्थ होता है, तो पंप का पंखा घूमने लगता है, जिससे अपकेंद्रीय बल उत्पन्न होता है। इस अपकेंद्रीय बल के कारण पंखे की नालियों में मौजूद तरल पदार्थ बाहर की ओर फेंका जाता है, एवं पंप के आवरण में जाता है। इससे पंखे के केंद्र में वैक्यूम बन जाता है, और वायुमंडलीय दबाव के कारण तरल पदार्थ इनलेट से पंखे में आ जाता है। इस तरह, तरल पदार्थ लगातार अंदर खींचा जाता है एवं बाहर निकाला जाता है। पंखे के अंदर ऊर्जा प्राप्त करने के बाद, वह तरल पदार्थ पंखे से बाहर निकलते समय अधिक गतिज ऊर्जा रखता है। इस तरल पदार्थ को सर्पिलाकार पंप-केस में एकत्र किया जाता है, एवं वहाँ इसकी गतिज ऊर्जा दबाव-ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। सेंट्रीफ्यूज पंप, पंखे के घूर्णन के कारण पानी में अपकेंद्रीय गति उत्पन्न करके काम करता है। पंप को शुरू करने से पहले, पंप के आवरण एवं पानी लेने वाली नली में पानी होना आवश्यक है। इसके बाद मोटर को चालू किया जाता है; जिससे पंप का धुरी भाग पंप के पंखों एवं पानी को तेज गति से घुमाने लगता है। इसके परिणामस्वरूप पानी केंद्र से बाहर की ओर फेंका जाता है, एवं घुमावदार आकार वाले पंप आवरण के माध्यम से पानी पंप की दबाव वाली नली में जाता है।
सेंट्रीफ्यूगल पंप का कार्य सिद्धांत: जब पंप के अंदर तरल पदार्थ होता है, तो पंप का पंखा घूमने लगता है, जिससे अपकेंद्रीय बल उत्पन्न होता है। इस अपकेंद्रीय बल के कारण पंखे की नालियों में मौजूद तरल पदार्थ बाहर की ओर फेंका जाता है, एवं पंप के आवरण में जाता है। इससे पंखे के केंद्र में वैक्यूम बन जाता है, और वायुमंडलीय दबाव के कारण तरल पदार्थ इनलेट से पंखे में आ जाता है। इस तरह, तरल पदार्थ लगातार अंदर खींचा जाता है एवं बाहर निकाला जाता है। पंखे के अंदर ऊर्जा प्राप्त करने के बाद, वह तरल पदार्थ पंखे से बाहर निकलते समय अधिक गतिज ऊर्जा रखता है। इस तरल पदार्थ को सर्पिलाकार पंप-केस में एकत्र किया जाता है, एवं वहाँ इसकी गतिज ऊर्जा दबाव-ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है।
यह, पंखे के घूर्णन से उत्पन्न होने वाले अपकेंद्रीय बल का उपयोग करके काम करता है।
सेंट्रीफ्यूज पंप का कार्य सिद्धांत क्या है? जब पंप के अंदर तरल पदार्थ होता है, तो पंखे का घूर्णन अपकेंद्रीय बल उत्पन्न करता है। इस अपकेंद्रीय बल के कारण पंखे की नालियों में मौजूद तरल पदार्थ बाहर की ओर फेंका जाता है, एवं पंप के आवरण में जाता है। इससे पंखे के केंद्र में वैक्यूम बन जाता है। वायुमंडलीय दबाव के कारण तरल पदार्थ आकर्षण तल से पंखे में प्रवेश करता है। इस तरह, तरल पदार्थ लगातार अंदर खींचा जाता है एवं बाहर निकाला जाता है। पंखे के अंदर ऊर्जा प्राप्त करने के बाद, वह तरल पदार्थ पंखे से बाहर निकलते समय अधिक गतिज ऊर्जा रखता है। इस तरल पदार्थ को सर्पिलाकार पंप-केस में एकत्र किया जाता है, एवं वहाँ इसकी गतिज ऊर्जा दबाव-ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है।
जब पंप के अंदर पानी होता है, तो पंप के पंखे का घूमना सेंट्रीफ्यूगल बल उत्पन्न करता है। इस सेंट्रीफ्यूगल बल के कारण पंखे की नालियों में मौजूद पानी बाहर की ओर धकेला जाता है, एवं पंप के बाहरी हिस्से की ओर जाता है। इस प्रकार पंखे के केंद्र में दबाव कम हो जाता है; जब यह दबाव इनलेट पाइपलाइन के दबाव से कम हो जाता है, तो पानी इस दबाव-अंतर के कारण इनलेट से पंखे में आ जाता है। इस प्रकार पानी लगातार आता रहता है, एवं पंप लगातार पानी प्रदान करता रहता है।
जब पंखा उच्च गति से घूमता है, तो उत्पन्न होने वाले अपकेंद्रीय बल के कारण तरल पदार्थ को ऊर्जा प्राप्त होती है। इस प्रकार, पंखे से गुजरने के बाद तरल पदार्थ की दबाव-ऊर्जा एवं गतिज-ऊर्जा दोनों में वृद्धि हो जाती है; जिससे उसे ऊँचाई पर या दूर स्थानों तक पहुँचाया जा सकता है। पंखा, एक सर्पिलाकार आवरण के अंदर स्थित होता है। जब पंखा घूमता है, तो तरल पदार्थ अक्षीय दिशा में अंदर आता है; फिर 90 डिग्री मुड़कर पंखे की धारामार्ग में प्रवेश करता है, एवं वहाँ से त्रिज्यीय दिशा में बाहर निकल जाता है। पंखा लगातार घूमता रहता है; इसके कारण पंखे के प्रवेश बिंदु पर लगातार वैक्यूम बनता रहता है। इसी कारण तरल पदार्थ लगातार पंप द्वारा अंदर खींचा एवं बाहर निकाला जाता है।