پمپ، پنکھے اور کمپریسرز کی شافٹ پاور
پرستار یا پمپ اور کل سر کے لئے سیٹ سپلائی کی بنیاد پر، اور کمپریسر - سپلائی اور مخصوص کمپریشن کام کے لئے، شافٹ پاور کا تعین کیا جاتا ہے، جس کے مطابق ڈرائیو موٹر کی طاقت کو منتخب کیا جا سکتا ہے.
ایک سینٹری فیوگل پنکھے کے لیے، مثال کے طور پر، شافٹ پاور کا تعین کرنے کا فارمولہ فی یونٹ وقت میں حرکت پذیر گیس میں منتقل ہونے والی توانائی کے اظہار سے اخذ کیا جاتا ہے۔
F کو گیس پائپ لائن کا کراس سیکشن سمجھیں، m2؛ m گیس کا ماس فی سیکنڈ ہے، kg/s؛ v - گیس کی رفتار، m/s؛ ρ گیس کی کثافت ہے، m3؛ ηc، ηp — پنکھا اور ٹرانسمیشن کی کارکردگی۔
معلوم ہوا ہے کہ
پھر حرکت پذیر گیس کی توانائی کا اظہار شکل اختیار کرے گا:
ڈرائیو موٹر کی شافٹ پاور کہاں سے، کلو واٹ،
فارمولے کو بہاؤ کی شرح، m3/s اور پنکھے کے دباؤ کے مطابق مقداروں کے گروپوں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے، Pa:
مندرجہ بالا اقوال سے معلوم ہوتا ہے کہ
اس کے مطابق
یہاں c، c1 c2 مستقل ہیں۔
نوٹ کریں کہ جامد دباؤ کی موجودگی اور سینٹری فیوگل پنکھوں کے ڈیزائن کی خصوصیات کی وجہ سے، دائیں طرف کی ڈگری 3 سے مختلف ہو سکتی ہے۔
جس طرح یہ پنکھے کے لیے کیا گیا تھا، اسی طرح سینٹرفیوگل پمپ، کلو واٹ کی شافٹ پاور کا تعین کرنا ممکن ہے، جو اس کے برابر ہے:
جہاں Q پمپ کے بہاؤ کی شرح ہے، m3/s؛
این جی — جیوڈیسک ہیڈ ڈسچارج اور سکشن ہائٹس کے درمیان فرق کے برابر، m؛ Hs - کل دباؤ، m؛ P2 - ذخائر میں دباؤ جہاں مائع پمپ کیا جاتا ہے، Pa؛ P1 — ٹینک میں دباؤ جہاں سے مائع پمپ کیا جاتا ہے، Pa؛ ΔH - لائن میں دباؤ کا نقصان، m؛ پائپوں کے کراس سیکشن، ان کی پروسیسنگ کے معیار، پائپ لائن کے حصوں کے گھماؤ وغیرہ پر منحصر ہے۔ ΔH کی قدریں حوالہ ادب میں دی گئی ہیں۔ ρ1 - پمپ شدہ مائع کی کثافت، کلوگرام / ایم 3؛ g = 9.81 m/s2 — کشش ثقل کی سرعت؛ ηn، ηn - پمپ اور ٹرانسمیشن کی کارکردگی۔
سینٹری فیوگل پمپوں کے لیے ایک مخصوص اندازے کے ساتھ، یہ فرض کیا جا سکتا ہے کہ شافٹ پاور اور رفتار P = сω3 اور M = сω2 کے درمیان کوئی تعلق ہے... عملی طور پر، رفتار کے اشارے مختلف ڈیزائنز اور آپریٹنگ حالات کے لیے 2.5-6 کے اندر مختلف ہوتے ہیں۔ پمپ، جو الیکٹرک ڈرائیو کا انتخاب کرتے وقت دھیان میں رکھنا چاہیے۔
بنیادی دباؤ کی موجودگی سے پمپوں کے لیے اشارہ شدہ انحراف کا تعین کیا جاتا ہے۔ آئیے ہم نوٹ کرتے ہیں کہ ہائی پریشر لائن پر چلنے والے پمپوں کے لیے الیکٹرک ڈرائیو کا انتخاب کرتے وقت ایک انتہائی اہم صورت حال یہ ہے کہ وہ انجن کی رفتار میں کمی کے لیے بہت حساس ہوتے ہیں۔
پمپوں، پنکھوں اور کمپریسرز کی اہم خصوصیت ان میکانزم کی فراہمی پر ترقی یافتہ ہیڈ H کا انحصار ہے Q۔ اشارہ کردہ انحصار عام طور پر میکانزم کی مختلف رفتاروں کے لیے HQ گراف کی شکل میں پیش کیا جاتا ہے۔
انجیر میں۔1، مثال کے طور پر، سینٹرفیوگل پمپ کی خصوصیات (1, 2, 3, 4) اس کے امپیلر کی مختلف کونیی رفتار پر دی گئی ہیں۔ اسی کوآرڈینیٹ محور میں، لائن 6 کی خصوصیت، جس پر پمپ کام کرتا ہے، پلاٹ کیا گیا ہے۔ لائن کی خصوصیت سپلائی Q اور مائع کو اونچائی تک اٹھانے کے لیے درکار دباؤ کے درمیان تعلق ہے، ڈسچارج لائن کے آؤٹ لیٹ پر اضافی دباؤ اور ہائیڈرولک مزاحمت پر قابو پانا ہے۔ خصوصیت 1، 2، 3 کے انٹرسیکشن پوائنٹس خصوصیت 6 کے ساتھ سر اور صلاحیت کی قدروں کا تعین کرتے ہیں جب پمپ کسی خاص لائن پر مختلف رفتار سے کام کرتا ہے۔
چاول۔ 1. پمپ کے پریشر H کا اس کی پاور سپلائی پر انحصار Q
مثال 1. مختلف رفتار 0.8ωn کے لیے سینٹری فیوگل پمپ کی خصوصیات H, Q بنائیں۔ 0.6ωn; 0.4ωn اگر خصوصیت 1 کو ω = ωn (تصویر 1) پر دیا جائے۔
1. اسی پمپ کے لیے
لہذا،
2. آئیے ایک پمپ بناتے ہیں جس کی خصوصیات ω = 0.8ωn ہے۔
پوائنٹ ب کے لیے
پوائنٹ ب کے لیے
اس طرح، معاون پیرابولاس 5، 5 '، 5 «... کی تعمیر ممکن ہے، جو Q = 0 پر آرڈینیٹ کے ساتھ ایک سیدھی لائن میں انحطاط پذیر ہوتے ہیں اور مختلف پمپ کی رفتار کے لیے QH کی خصوصیات۔
ایک دوسرے سے چلنے والے کمپریسر کے انجن کی طاقت کا تعین ہوا یا گیس کے کمپریشن اشارے کے خاکے کی بنیاد پر کیا جا سکتا ہے۔ اس طرح کا ایک نظریاتی خاکہ انجیر میں دکھایا گیا ہے۔ 2. ابتدائی والیوم V1 اور پریشر P1 سے آخری والیوم V2 اور پریشر P2 تک گیس کی ایک خاص مقدار کو خاکہ کے مطابق کمپریس کیا جاتا ہے۔
گیس کو کمپریس کرنے کے لیے کام کی ضرورت ہوتی ہے، جو کمپریشن کے عمل کی نوعیت کے لحاظ سے مختلف ہوتی ہے۔ یہ عمل اڈیبیٹک قانون کے مطابق حرارت کی منتقلی کے بغیر انجام دیا جا سکتا ہے جب ٹریسر ڈایاگرام تصویر 1 میں وکر 1 سے جکڑا ہوا ہو۔2; مستقل درجہ حرارت پر isothermal قانون کے مطابق، انجیر میں بالترتیب وکر 2۔ 2، یا پولی ٹراپک وکر 3 کے ساتھ، جو adiabatic اور isotherm کے درمیان ٹھوس لکیر سے ظاہر ہوتا ہے۔
چاول۔ 2. گیس کمپریشن اشارے کا خاکہ۔
پولی ٹراپک عمل کے لیے گیس کمپریشن کا کام، J/kg، فارمولے سے ظاہر ہوتا ہے۔
جہاں n پولی ٹراپک انڈیکس ہے جو مساوات pVn = const سے متعین ہوتا ہے۔ P1 - ابتدائی گیس پریشر، Pa؛ P2 کمپریسڈ گیس کا آخری دباؤ ہے، Pa؛ V1 - گیس کا ابتدائی مخصوص حجم یا مقدار میں 1 کلو گیس کا حجم، m3۔
کمپریسر کی موٹر پاور، kW، اظہار کی طرف سے مقرر کیا جاتا ہے
یہاں Q کمپریسر کی بہاؤ کی شرح ہے، m3/s؛ ηk — کمپریسر کی کارکردگی کا اشاریہ، حقیقی کام کے عمل کے دوران اس میں بجلی کے نقصانات کو مدنظر رکھتے ہوئے؛ ηπ - کمپریسر اور انجن کے درمیان مکینیکل ٹرانسمیشن کی کارکردگی۔ چونکہ اشارے کا نظریاتی خاکہ اصل سے نمایاں طور پر مختلف ہوتا ہے، اور مؤخر الذکر کو حاصل کرنا ہمیشہ ممکن نہیں ہوتا، جب کمپریسر شافٹ، kW کی طاقت کا تعین کرتے وقت، ایک تخمینی فارمولہ اکثر استعمال کیا جاتا ہے، جہاں ابتدائی اعداد و شمار isothermal کا کام ہوتا ہے۔ اور adiabatic کمپریشن کے ساتھ ساتھ efficiency.compressor جس کی قدریں حوالہ ادب میں دی گئی ہیں۔
یہ فارمولا اس طرح لگتا ہے:
جہاں Q کمپریسر فیڈ ہے، m3/s؛ AU — P2, J/m3 کو دباؤ میں لانے کے لیے ماحولیاتی ہوا کے 1 m3 کے کمپریشن کا isothermal کام؛ Aa — P2, J/m3 کو دباؤ میں لانے کے لیے ماحولیاتی ہوا کے 1 m3 کے کمپریشن کا اڈیبیٹک کام۔
پسٹن قسم کی پیداواری میکانزم اور رفتار کی شافٹ پاور کے درمیان تعلق پنکھے کے شافٹ ٹارک میکانزم کے متعلقہ تعلق سے بالکل مختلف ہے۔اگر آپس میں چلنے والا میکانزم، جیسے کہ پمپ، ایسی لائن پر کام کرتا ہے جہاں ایک مستقل ہیڈ H برقرار رہتا ہے، تو یہ ظاہر ہے کہ پسٹن کو گردش کی رفتار سے قطع نظر، ہر اسٹروک پر ایک مستقل اوسط قوت پر قابو پانا چاہیے۔
طاقت کی اوسط قیمت
لیکن چونکہ H = const، پھر
لہذا، مسلسل پیچھے کے دباؤ پر ایک ریپروکیٹنگ پمپ کے شافٹ لمحے کی اوسط قدر رفتار پر منحصر نہیں ہے:
سینٹرفیوگل کمپریسر کے شافٹ کی طاقت، نیز پنکھے اور پمپ کی طاقت، اوپر کے ذخائر کے تابع، کونیی رفتار کی تیسری طاقت کے متناسب ہے۔
حاصل کردہ فارمولوں کی بنیاد پر، متعلقہ میکانزم کی شافٹ پاور کا تعین کیا جاتا ہے۔ موٹر کو منتخب کرنے کے لیے، بہاؤ اور سر کی برائے نام قدروں کو اشارہ کردہ فارمولوں میں بدلنا چاہیے۔ آؤٹ پٹ پاور کے مطابق، مسلسل ڈیوٹی موٹر کو منتخب کیا جا سکتا ہے.