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एक केन्द्रापसारक पम्प की हाइड्रोलिक हानि, वॉल्यूमेट्रिक हानि और यांत्रिक हानि क्या हैं?

की ऊर्जा रूपांतरण प्रक्रिया मेंकेंद्रत्यागी पम्प, सभी इनपुट शक्ति को तरल की दबाव ऊर्जा और गतिज ऊर्जा में प्रभावी ढंग से परिवर्तित नहीं किया जा सकता है। वास्तविक संचालन में, अपरिहार्य ऊर्जा हानि हमेशा मौजूद रहती है। ऊर्जा हानि के भौतिक तंत्र के अनुसार, एक केन्द्रापसारक पंप के नुकसान को आमतौर पर तीन श्रेणियों में विभाजित किया जाता है: हाइड्रोलिक नुकसान, वॉल्यूमेट्रिक नुकसान और यांत्रिक नुकसान। ये तीन प्रकार के नुकसान संयुक्त रूप से पंप की समग्र दक्षता निर्धारित करते हैं।

centrifugal pump losses overview

I. हाइड्रोलिक हानि

परिभाषा: हाइड्रोलिक हानि, जिसे प्रवाह हानि के रूप में भी जाना जाता है, पंप के अंदर प्रवाह घटकों के माध्यम से तरल प्रवाहित होने पर उत्पन्न ऊर्जा हानि को संदर्भित करता है। परिणामों के संदर्भ में, यह पंप के सैद्धांतिक हेड और वास्तविक हेड के बीच अंतर के रूप में प्रकट होता है। यह पंप दक्षता को प्रभावित करने वाला मुख्य कारक है।

कारण: हाइड्रोलिक हानि मुख्य रूप से निम्नलिखित तीन पहलुओं से बनी है:


  1. शॉक लॉस: जब तरल प्ररित करनेवाला में प्रवेश करता है या बाहर बहता है, यदि इसकी प्रवाह दिशा ब्लेड या प्रवाह मार्ग की डिज़ाइन की गई दिशा के साथ असंगत है, तो प्रभाव और दिशा में अचानक परिवर्तन होगा, जिसके परिणामस्वरूप शॉक लॉस होगा। यह स्थिति विशेष रूप से तब प्रमुख होती है जब पंप अपने सर्वोत्तम दक्षता बिंदु (बीईपी) से दूर संचालित होता है।
  2. घर्षण हानि: तरल में स्वयं चिपचिपाहट होती है। जब यह चूषण कक्ष की खुरदुरी भीतरी दीवारों, प्ररित करनेवाला प्रवाह मार्ग, वॉल्यूट और अन्य घटकों के माध्यम से बहती है, तो घर्षण प्रतिरोध उत्पन्न होगा, और ऊर्जा का यह हिस्सा गर्मी ऊर्जा में परिवर्तित हो जाएगा और खो जाएगा। प्रवाह मार्ग जितना लंबा और खुरदरा होगा, घर्षण हानि उतनी ही अधिक होगी।
  3. एड़ी हानि: प्ररित करनेवाला ब्लेड की सीमित संख्या के कारण, सभी तरल को पूरी तरह से निर्देशित करना असंभव है। तरल का एक हिस्सा प्ररित करनेवाला के अंदर एक परिसंचारी प्रवाह (सापेक्ष एड़ी) उत्पन्न करेगा, जिसके परिणामस्वरूप ऊर्जा की खपत होगी। साथ ही, प्रवाह मार्ग के आकार में बदलाव से स्थानीय भंवर भी पैदा होंगे और नुकसान होगा।


हाइड्रोलिक हानि का परिमाण सीधे पंप हेड को प्रभावित करता है, और हम हाइड्रोलिक दक्षता (ηh) द्वारा इसके प्रभाव की डिग्री को माप सकते हैं।

hydraulic loss details

द्वितीय. बड़ा नुकसान

परिभाषा: वॉल्यूमेट्रिक हानि, जिसे रिसाव हानि के रूप में भी जाना जाता है, प्रवाह रिसाव के कारण होने वाली ऊर्जा हानि है। विशेष रूप से, प्ररित करनेवाला द्वारा दबाए गए उच्च दबाव वाले तरल का एक हिस्सा प्रभावी ढंग से पंप आउटलेट तक नहीं पहुंचाया जाता है, लेकिन पंप के अंदर विभिन्न मंजूरी के माध्यम से कम दबाव वाले क्षेत्र (जैसे प्ररित करनेवाला इनलेट) में वापस लीक हो जाता है।

कारण:


  1. सील रिंग क्लीयरेंस रिसाव: यह वॉल्यूमेट्रिक हानि का मुख्य हिस्सा है। उच्च गति से घूमने वाले प्ररित करनेवाला और स्थिर पंप आवरण के बीच घर्षण को रोकने के लिए, उनके बीच एक निकासी (यानी, पहनने की अंगूठी निकासी) छोड़ी जानी चाहिए। पंप आउटलेट पर उच्च दबाव वाला तरल इस निकासी के माध्यम से वापस इनलेट में लीक हो जाएगा।
  2. बैलेंसिंग डिवाइस का रिसाव: मल्टी-स्टेज पंपों या अक्षीय बल को संतुलित करने के लिए डिज़ाइन किए गए कुछ सिंगल-स्टेज पंपों में, बैलेंस होल, बैलेंस डिस्क या बैलेंस पाइप जैसी संरचनाएं भी उच्च दबाव वाले तरल के एक हिस्से को वापस प्रवाहित कर देंगी, जिसके परिणामस्वरूप नुकसान होगा।
  3. शाफ्ट सील रिसाव: शाफ्ट सील से थोड़ी मात्रा में तरल भी लीक हो सकता है, जो हालांकि एक छोटे अनुपात के लिए जिम्मेदार है, वॉल्यूमेट्रिक हानि में भी शामिल है।


वॉल्यूमेट्रिक हानि के कारण पंप का वास्तविक आउटपुट प्रवाह उसके सैद्धांतिक प्रवाह से कम हो जाता है। इसका परिमाण वॉल्यूमेट्रिक दक्षता (ηv) द्वारा मापा जाता है। जैसे-जैसे पंप घिसता है, सील रिंग क्लीयरेंस धीरे-धीरे बढ़ेगा, और वॉल्यूमेट्रिक नुकसान भी तदनुसार बढ़ेगा।

तृतीय. यांत्रिक हानि

परिभाषा: यांत्रिक हानि से तात्पर्य रोटेशन के दौरान विभिन्न यांत्रिक घर्षणों को दूर करने के लिए पंप शाफ्ट द्वारा खपत की गई ऊर्जा से है। ऊर्जा का यह भाग अंततः ऊष्मा ऊर्जा के रूप में नष्ट हो जाता है।

कारण:


  1. डिस्क घर्षण हानि: उच्च गति से घूमने वाले प्ररित करनेवाला के बाहरी आवरण प्लेटों (सामने और पीछे के आवरण प्लेटों) और पंप गुहा में तरल के बीच गंभीर घर्षण होता है, जो यांत्रिक नुकसान का मुख्य हिस्सा है।
  2. बीयरिंग घर्षण हानि: पंप शाफ्ट का समर्थन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले रोलिंग बीयरिंग या स्लाइडिंग बीयरिंग ऑपरेशन के दौरान घर्षण बल उत्पन्न करेंगे।
  3. शाफ्ट सील घर्षण हानि: चाहे वह पैकिंग सील हो या मैकेनिकल सील, सीलिंग उपकरण पंप शाफ्ट या शाफ्ट आस्तीन के खिलाफ रगड़ेगा, जिससे बिजली का एक हिस्सा खपत होगा।


यांत्रिक हानि का मतलब है कि मोटर से प्रेषित शाफ्ट शक्ति का एक हिस्सा तरल पर काम करने के लिए प्ररित करनेवाला तक पहुंचने से पहले खर्च हो जाता है। इसका परिमाण यांत्रिक दक्षता (ηm) द्वारा मापा जाता है।

निष्कर्ष

केन्द्रापसारक पंपों के हाइड्रोलिक नुकसान, वॉल्यूमेट्रिक नुकसान और यांत्रिक नुकसान को समझना न केवल द्रव मशीनरी के पेशेवर सीखने की नींव है, बल्कि "दोहरे कार्बन" लक्ष्यों को प्राप्त करने और औद्योगिक क्षेत्र में ऊर्जा संरक्षण और खपत में कमी को बढ़ावा देने के लिए एक महत्वपूर्ण तकनीकी साधन भी है। वैज्ञानिक डिजाइन, परिष्कृत संचालन और रखरखाव और बुद्धिमान नियंत्रण के माध्यम से, हम इन "अदृश्य नुकसान" को कम करने और पंप प्रणाली की अधिकतम क्षमता जारी करने में पूरी तरह से सक्षम हैं। भविष्य में,टेफिकोउच्च दक्षता वाले तरल समाधानों में अपने शोध को गहरा करना जारी रखेगा, उद्योग के हरित उन्नयन में मदद करेगा, और आपके साथ मिलकर हर बहती ऊर्जा का उपयोग करेगा।


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