कैविटेशन वाले सेंट्रीफ्यूगल पंप में, वार्तिकेटर लगाकर गति कम की जाती है। ऐसी स्थिति में प्रवाह दर एवं हेड किस आधार पर कम होते हैं?
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एक प्रक्रिया सर्कुलेशन पंप है; माध्यम: नैफ्थलीन, वॉश ऑयल।； ऑपरेटिंग तापमान 270 डिग्री है। पंप के इनलेट पर लगभग 60 किलोपास्कल का सकारात्मक दबाव है। पंप की नाममात्र प्रवाह दर 180 मीटर³/घंटा है, जबकि उसकी ऊँचाई 80 मीटर है। वास्तव में, पंप में गंभीर कैविटेशन की समस्या है। वास्तविक प्रवाह दर लगभग 140 मी³/घंटा है; इससे अधिक प्रवाह दर प्राप्त नहीं हो पा रही है। दबाव मापक एवं विद्युत धारा मापक उपकरणों पर अस्थिरता देखी जा रही है। दबाव लगभग 0.4 मेगापास्कल है; घनत्व लगभग 0.9 है। आयात दबाव को बढ़ाने, ऊँचाई को कम करने, माध्यम के तापमान को कम करने जैसे उपायों से ऐसा संभव नहीं है; क्योंकि यह उपकरण की प्रक्रियात्मक शर्तों के कारण संभव नहीं है। गति को कम करने एवं “वाष्प-अपघटन” घटना को दूर करने हेतु फ्रीक्वेंसी कन्वर्टर का उपयोग किया जा सकता है; लेकिन प्रवाह दर एवं दबाव, वर्तमान में उपयोग में आ रहे मानों से कम नहीं हो सकते (क्योंकि ऐसा करने से प्रक्रियात्मक आवश्यकताएँ पूरी नहीं हो पाएँगी)। कृपया बताइए, जब गति कम हो जाती है, तो प्रवाह दर एवं हेड भी क्रमशः एक निश्चित अनुपात में कम हो जाते हैं। क्या यह कमी वर्तमान में पंप द्वारा उत्पन्न प्रवाह दर एवं हेड पर होती है, या फिर पंप के डिज़ाइन के अनुसार निर्धारित मानों पर? कृपया सभी विद्वानों से मार्गदर्शन चाहता हूँ, धन्यवाद। नोट: पंप का डिज़ाइन प्रवाह 180 एवं उच्चता 80 है। ； वास्तविक अधिकतम 140, हेड 40
कैविटेशन के कारणों का पता लेना आवश्यक है; वेरिएबल फ्रीक्वेंसी से इस समस्या का मूल रूप से समाधान नहीं हो सकता। प्रवेश नली का व्यास बढ़ाने से, पंप के प्रवेश भाग का व्यास कम हो जाता है। इनलेट फ्लो में वृद्धि करें। । । । । । । । । । । । प्रवेश दबाव। । । । । । ।
पंप के इनलेट पाइप का व्यास पहले से ही पर्याप्त है; इसमें कोई वृद्धि की आवश्यकता नहीं है। पंप का अपना इनलेट 150 मिमी है, जबकि पाइप का व्यास 250 मिमी है।； इसके अलावा, प्रक्रिया के कारण आयातित वस्तुओं पर दबाव नहीं डाला जा सकता।
त्रुटि: पंप के इनलेट का आकार 150 मिमी नहीं, बल्कि 125 मिमी है।
क्या प्रक्रिया माध्यम एवं डिज़ाइन में असंगतता है, या फिर पंप के चयन में समस्या है? वारियेबल फ्रीक्वेंसी ड्राइव लगाने से कोई खास प्रभाव नहीं पड़ेगा, है ना? प्रवाह दर एवं घूर्णन गति में प्रत्यक्ष समानुपात है: Q1/Q2 = n1/n2 ； हेड एवं घूर्णन गति के बीच द्विघात संबंध है: H1/H2 = (n1/n2)²। मोटर की अक्षीय शक्ति एवं घूर्णन गति के बीच घनात्मक संबंध है: P1/P2 = (n1/n2)³। उपरोक्त समीकरणों से यह ज्ञात होता है कि मोटर की घूर्णन गति का सूत्र है: n = 60f/p; जहाँ, n मोटर की समकालिक घूर्णन गति है, f विद्युत आपूर्ति की आवृत्ति है, एवं p मोटर के ध्रुवों की संख्या है। इससे यह भी ज्ञात होता है कि मोटर की विद्युत आपूर्ति आवृत्ति एवं घूर्णन गति आपस में समानुपाती हैं। इसी प्रकार, आवृत्ति एवं प्रवाह दर, हेड तथा मोटर की अक्षीय शक्ति के बीच भी उपर्युक्त nवें घात (n=123) का अनुपात होता है।
5L में बताया गया अनुपात नियम, बिना किसी विपरीत दबाव वाले सिस्टमों में प्रयोग होने वाले पंपों के लिए लागू होता है। इसका अर्थ यह है कि पाइपलाइन की विशेषताओं को दर्शाने वाला वक्र मूल बिंदु से शुरू होने वाला पैराबोला है। जब पंप की गति बदलती है, तो प्रवाह दर एवं उच्चता भी अनुपात नियम के अनुसार ही बदलते हैं। हालाँकि, अनुपात नियम लागू होने के बावजूद, वास्तविक प्रवाह दर एवं उच्चता में कमी आ जाती है। इसका अर्थ यह है कि जब पंप की गति n होती है, तो प्रवाह दर एवं उच्चता, गति n1 होने पर प्राप्त मानों के अनुपात में ही होते हैं। नामित मान केवल चयन हेतु ही उपयोगी हैं; वास्तव में पाइपलाइनों में कई बार परिवर्तन किए जाते हैं। लेकिन ऊपर बताई गई बातों का कोई वास्तविक उपयोग नहीं है। LZ के पंप के इनलेट पर दबाव तो है (लेकिन बहुत कम), इसलिए अनुपात नियम लागू होता है या नहीं, इसकी जाँच की जा सकती है =)
गति कम करने से हेड एवं प्रवाह दर भी कम हो जाएगी। लेकिन इससे क्या फायदा होगा?
इस पोस्ट को अंत में liuqun06092863 ने 2015-12-19 को 12:14 बजे संपादित किया। मैंने नैफ्थलीन एवं वॉश ऑयल के बारे में जानकारी ली; 270 डिग्री पर, सामान्य दबाव में नैफ्थलीन उबलने लगता है, एवं यह वॉश ऑयल के क्वथनांक के भी निकट है। बेहतर होगा कि 270 डिग्री एवं 60 KPA दबाव पर नैफ्थलीन एवं वॉश ऑयल की अवस्था के बारे में जानकारी प्राप्त की जाए। मुझे लगता है कि यह पंप की समस्या नहीं है।