गियर पंप से जुड़ी तकनीकी समस्याएँ
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कृपया गियर पंप या अन्य आयतनीय पंपों के लिए धुरी शक्ति की गणना हेतु सूत्र बताइए। क्या इस अक्षीय शक्ति का संबंध पंप के निकास दबाव से है, या फिर इनलेट/आउटलेट दबावों के अंतर से?
धुरी-शक्ति, पंप के इनलेट एवं आउटलेट पर का दबाव-अंतर के समानुपात में होत
स्क्रू पंप के गुण 3.1 – डिस्प्लेसमेंट
स्क्रू पंप का सैद्धांतिक डिस्प्लेसमेंट निम्न सूत्र से ज्ञात किया जा सकता है:
Qt = 60Ftnm³/हर
जहाँ, F = पंप की सिलेंडर का प्रभावी क्षेत्रफल, इकाई: cm²； t – स्क्रू के थ्रेडों का पिच, मीटर में। ； n – एक्टिव स्क्रू के प्रति मिनट में होने वाले घूर्णनों की संख्या। स्क्रू पंप का आंतरिक लीकेज मात्रा Qs: Qs = αp/σm
जहाँ: p – पंप का कार्यदबाव ； σ – पंप किए जाने वाले तरल पदार्थ की चिपचिपाहट। ； α – यह गुणांक, स्क्रू के व्यास एवं प्रभावी लंबाई से संबंधित होता है। ； m = 0.3 – 0.5। जब पंप विभिन्न चिपचिपाहट वाले तरल पदार्थों को पंप करता है, तो उसका आउटपुट मात्रा में परिवर्तन हो जाता है। आयतन एवं चिपचिपाहट के बीच संबंध निम्नलिखित सूत्र द्वारा व्यक्त किया जा सकता है:
Q₂ = Qt – (Qt – Q₁)(σ₁/σ₂)ᵐ
जहाँ, Q₁ – चिपचिपाहट σ₁ होने पर आयतन है। ； प्रश्न 2 – जब चिपचिपाहट σ2 हो, तब वह आयतन कितना होता है? 3.2 शक्ति: पंप की अक्ष-शक्ति, आम तौर पर, जल-शक्ति, घर्षण-शक्ति एवं लीकेज-हानि शक्ति इन तीनों का योग होती है। जल-शक्ति Nc, वह ऊर्जा है जो प्रति समय एक पंप द्वारा तरल पदार्थ को दी जाती है; इसे “आउटपुट शक्ति” भी कहा जाता है। इसकी गणना निम्न सूत्र से की जा सकती है:
Nc = PQ × 10⁻³ किलोवाट
जहाँ, P = पंप का निकास दबाव एवं आकर्षण दबाव के बीच का अंतर, इकाई: पास्कल। ； प्रश्न – पंप की वास्तविक डिस्चार्ज दर, मीटर³/सेकंड। घर्षण शक्ति, तरल पदार्थ की चिपचिपाहट के कारण होने वाले घर्षण हानि को दर्शाती है। इसे निम्न सूत्र द्वारा व्यक्त किया जा सकता है:
Nf = Kn × 1.5 × D² × σm (किलोवाट)
जहाँ:
n – घूर्णन गति ； D – एक्टिव स्क्रू का बाहरी व्यास ； ―चिपचिपाहट ； K – यह, स्क्रू की लंबाई से संबंधित एक गुणांक है। ； m = 0.3 – 0.5। जैसा कि ऊपर देखा गया है, जब पंप द्वारा पंप किए जाने वाले तरल पदार्थ की चिपचिपाहट अलग-अलग होती है, तो पंप की धुरी पर लगने वाली शक्ति भी अलग लीकेज हानि, वह शक्ति-हानि है जो तरल पदार्थ के उच्च दबाव वाले क्षेत्र से कम दबाव वाले क्षेत्र में रिसने के कारण होती है। अतः, जब पंप की धुरी-शक्ति की गणना की जाती है, तो यदि सैद्धांतिक आउटपुट का उपयोग किया जाए, तो पंप की धुरी-शक्ति निम्न सूत्र द्वारा व्यक्त की जाती है:
N = NfPQ × 10⁻³ किलोवाट
स्क्रू पंप का सैद्धांतिक डिस्प्लेसमेंट निम्न सूत्र से ज्ञात किया जा सकता है:
Qt = 60Ftnm³/हर
जहाँ, F = पंप की सिलेंडर का प्रभावी क्षेत्रफल, इकाई: cm²； t – स्क्रू के थ्रेडों का पिच, मीटर में। ； n – एक्टिव स्क्रू के प्रति मिनट में होने वाले घूर्णनों की संख्या। स्क्रू पंप का आंतरिक लीकेज मात्रा Qs: Qs = αp/σm
जहाँ: p – पंप का कार्यदबाव ； σ – पंप किए जाने वाले तरल पदार्थ की चिपचिपाहट। ； α – यह गुणांक, स्क्रू के व्यास एवं प्रभावी लंबाई से संबंधित होता है। ； m = 0.3 – 0.5। जब पंप विभिन्न चिपचिपाहट वाले तरल पदार्थों को पंप करता है, तो उसका आउटपुट मात्रा में परिवर्तन हो जाता है। आयतन एवं चिपचिपाहट के बीच संबंध निम्नलिखित सूत्र द्वारा व्यक्त किया जा सकता है:
Q₂ = Qt – (Qt – Q₁)(σ₁/σ₂)ᵐ
जहाँ, Q₁ – चिपचिपाहट σ₁ होने पर आयतन है। ； प्रश्न 2 – जब चिपचिपाहट σ2 हो, तब वह आयतन कितना होता है? 3.2 शक्ति: पंप की अक्ष-शक्ति, आम तौर पर, जल-शक्ति, घर्षण-शक्ति एवं लीकेज-हानि शक्ति इन तीनों का योग होती है। जल-शक्ति Nc, वह ऊर्जा है जो प्रति समय एक पंप द्वारा तरल पदार्थ को दी जाती है; इसे “आउटपुट शक्ति” भी कहा जाता है। इसकी गणना निम्न सूत्र से की जा सकती है:
Nc = PQ × 10⁻³ किलोवाट
जहाँ, P = पंप का निकास दबाव एवं आकर्षण दबाव के बीच का अंतर, इकाई: पास्कल। ； प्रश्न – पंप की वास्तविक डिस्चार्ज दर, मीटर³/सेकंड। घर्षण शक्ति, तरल पदार्थ की चिपचिपाहट के कारण होने वाले घर्षण हानि को दर्शाती है। इसे निम्न सूत्र द्वारा व्यक्त किया जा सकता है:
Nf = Kn × 1.5 × D² × σm (किलोवाट)
जहाँ:
n – घूर्णन गति ； D – एक्टिव स्क्रू का बाहरी व्यास ； ―चिपचिपाहट ； K – यह, स्क्रू की लंबाई से संबंधित एक गुणांक है। ； m = 0.3 – 0.5। जैसा कि ऊपर देखा गया है, जब पंप द्वारा पंप किए जाने वाले तरल पदार्थ की चिपचिपाहट अलग-अलग होती है, तो पंप की धुरी पर लगने वाली शक्ति भी अलग लीकेज हानि, वह शक्ति-हानि है जो तरल पदार्थ के उच्च दबाव वाले क्षेत्र से कम दबाव वाले क्षेत्र में रिसने के कारण होती है। अतः, जब पंप की धुरी-शक्ति की गणना की जाती है, तो यदि सैद्धांतिक आउटपुट का उपयोग किया जाए, तो पंप की धुरी-शक्ति निम्न सूत्र द्वारा व्यक्त की जाती है:
N = NfPQ × 10⁻³ किलोवाट