पंप के इनलेट/आउटलेट दबाव और हेड के बीच संबंध

मूल सूत्र (सबसे महत्वपूर्ण सूत्र)

हेड (H) = (पंप आउटलेट प्रेशर - पंप इनलेट प्रेशर) / (लिक्विड डेंसिटी × ग्रेविटेशनल एक्सेलरेशन)

प्रतीकों द्वारा दर्शाया गया:

H = (P2 - P2) / (ρ × g)

कहाँ:

H: पंप द्वारा उत्पन्न शीर्ष (हेड), जिसे मीटर (m) में मापा जाता है।

P₂: पंप के आउटलेट फ्लेंज पर निरपेक्ष दाब, आमतौर पर पास्कल (देहात) में।

P₁: पंप के इनलेट फ्लेंज पर निरपेक्ष दाब, आमतौर पर पास्कल (देहात) में।

ρ: पंप किए गए द्रव का घनत्व, किलोग्राम प्रति घन मीटर (किलोग्राम/m³) में। कमरे के तापमान पर पानी के लिए, ρ ≈ 1000 किलोग्राम/m³।

g: गुरुत्वाकर्षण त्वरण, लगभग 9.81 m/s²।

प्रमुख अवधारणाओं की व्याख्या

सिर क्या होता है?

ऊंचाई नहीं: हेड केवल भौतिक लिफ्ट ऊंचाई नहीं है। यह एक ऊर्जा अवधारणा है, जो पंप द्वारा तरल के इकाई भार को प्रदान की गई कुल यांत्रिक ऊर्जा को दर्शाती है। इसकी इकाई मीटर (m) है, जिसे सैद्धांतिक ऊंचाई के रूप में समझा जा सकता है जिस तक पंप तरल को ऊपर उठा सकता है।

माध्यम से अप्रभावित: हेड पंप का एक प्रदर्शन पैरामीटर है। एक ही पंप, समान गति पर, पानी, तेल या किसी अन्य तरल पदार्थ को पंप करने पर समान हेड (H) मान उत्पन्न करेगा। हालांकि, बिजली की खपत और परिणामस्वरूप दबाव भिन्न होगा।

दबाव क्या है?

दाब प्रति इकाई क्षेत्रफल पर लगने वाला बल है। पंप द्वारा उत्पन्न आउटलेट गेज दाब सहज रूप से उसके थ्रस्ट के परिमाण को दर्शाता है।

माध्यम से निकटता से संबंधित: सूत्र P = ρ × g × H के अनुसार, पंप द्वारा उत्पन्न दाब (P) सीधे द्रव के घनत्व (ρ) पर निर्भर करता है। अधिक घनत्व वाले द्रव (जैसे तेल) को पंप करने पर समान शीर्ष पर अधिक दाब उत्पन्न होगा।

मूल अंतर और संबंध

हेड कारण है, और दबाव परिणाम है। पंप की विशेषताएं उसके द्वारा प्रदान किए जा सकने वाले हेड को निर्धारित करती हैं। यह हेड, एक विशिष्ट घनत्व वाले तरल पर कार्य करते हुए, अंततः इनलेट और आउटलेट के बीच दबाव अंतर के रूप में प्रकट होता है।

हेड को पंप की क्षमता रेटिंग के रूप में और दबाव को उस प्रभाव के रूप में समझें जो तब उत्पन्न होता है जब वह क्षमता किसी विशिष्ट वस्तु (किसी निश्चित तरल पदार्थ) पर कार्य करती है।

अनुप्रयोग उदाहरण (जल का उपयोग करते हुए, सरलीकृत रूप में ρ ≈ 1000 किलोग्राम/m³, g ≈ 10 m/s²)

मान लीजिए कि एक पंप का हेड 100 मीटर है।

इससे उत्पन्न होने वाले दाब अंतर की गणना कीजिए:

ΔP = ρ × g × H = 1000 किलोग्राम/m³ × 10 m/s² × 100 m = 1,000,000 देहात = 1 एमपीए ≈ 10 छड़

इसका मतलब यह है कि यदि इनलेट दबाव वायुमंडलीय (0 बार गेज) है, तो इसका आउटलेट गेज दबाव लगभग 10 बार होगा।

साइट पर मौजूद अनुमान प्रमुख:

यदि आप मौके पर मापते हैं कि पंप आउटलेट गेज 0.8 एमपीए (8 बार) और इनलेट गेज 0.1 एमपीए (1 बार) दिखाता है।

तब दाब अंतर ΔP = 0.8 - 0.1 = 0.7 एमपीए = 700,000 देहात.

शीर्ष की गणना करें: H = ΔP / (ρ × g) = 700,000 / (1000 × 10) = 70 मीटर।

यह 70 मीटर वह प्रभावी हेड है जो पंप वर्तमान परिचालन स्थितियों के तहत वास्तव में प्रदान कर रहा है।

महत्वपूर्ण नोट्स

गणना के लिए निरपेक्ष दाब ​​का उपयोग करना आवश्यक है: सूत्र में P₁ और P₂ सैद्धांतिक रूप से निरपेक्ष दाब ​​हैं। हालांकि, व्यावहारिक इंजीनियरिंग में, जब प्रवेश और निकास दोनों दाबों को एक ही संदर्भ (आमतौर पर स्थानीय वायुमंडलीय दाब) का उपयोग करके गेजों से मापा जाता है, तो गेज दाब अंतर का उपयोग करने से बिल्कुल सही परिणाम प्राप्त होता है। अर्थात्, H = (निकास गेज दाब - प्रवेश गेज दाब) / (ρ × g)।

प्रवेश दाब एनपीएसएच आवश्यकता से अधिक होना चाहिए: यदि प्रवेश दाब (P₁) बहुत कम है, तो पंप के अंदर तरल वाष्पीकृत हो जाएगा, जिससे कैविटेशन होगा और पंप को गंभीर क्षति पहुंचेगी। पंप प्रदर्शन वक्र पर आवश्यक नेट पॉजिटिव सक्शन हेड (एनपीएसएचआर) वह प्रमुख पैरामीटर है जिसे P₁ के पर्याप्त उच्च होने को सुनिश्चित करने के लिए निर्धारित किया जाता है।

सिस्टम प्रतिरोध परिचालन बिंदु निर्धारित करता है: पाइपलाइन प्रणाली में पंप का वास्तविक आउटलेट दबाव पंप के हेड-फ्लो वक्र और पाइपलाइन प्रणाली के प्रतिरोध वक्र के प्रतिच्छेदन बिंदु द्वारा निर्धारित होता है। पंप अपने आउटपुट को तब तक समायोजित करता है जब तक कि उसके द्वारा उत्पन्न हेड उस प्रवाह दर पर सिस्टम द्वारा आवश्यक प्रतिरोध (ऊंचाई में वृद्धि, पाइप घर्षण, वाल्व प्रतिरोध आदि सहित) के ठीक बराबर न हो जाए।