பிரிமுக விசையியக்கக் குழாய்

பிரிமுக விசையியக்கக் குழாய் என்பது அழுத்தத்தை அதிகரிக்கச் செய்து திரவத்தை ஓடச்செய்கின்ற உந்தித்தள்ளியை பயன்படுத்தும் சுழல் இயக்க ஏற்றியாகும். பிரிமுக விசையியக்கக் குழாய்கள் பொதுவாக குழாய் அமைப்பின் வழியாக திரவங்களை ஒரு இடத்தில் இருந்து மற்றொரு இடத்துக்கு நகர்த்துவதற்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இது சுழல் இயக்க விசையை நீரியக்க விசையாக மாற்றுவதன் மூலம் திரவங்களை நகர்த்துகிறது. பிரிமுக விசையியக்கக் குழாயின் உந்தித்தள்ளிக்கு ஆரவாக்கிலோ அல்லது அச்சிவாக்கிலோ நுழையும் திரவமானது சுழல் இயக்க விசையின் காரணமாக திருகுச்சுருள் அறையின் (உறையிடல்) பரிதிக்கு தள்ளப்பட்டு அதன் ஒரு முனையில் இணைக்கப்பட்ட குழாய்க்கு தள்ளப்படுகிறது.

கரி கையாளுதல் மற்றும் தயாரிப்பு ஆலை (CHPP) பயன்பாட்டில் வார்மன் பிரிமுக விசையியக்கக் குழாய்

வரலாறு

பிரேசிலிய போர் வீரர் மற்றும் அறிவியல் ஆய்வாளர் ரேடியைப் பொறுத்தவரை, பிரிமுக விசையியக்கக் குழாயின் பண்புகளைக் கொண்டிருந்த முதல் இயந்திரம், சேறு தூக்கும் இயந்திரம் ஆகும். அது 1475 ஆம் ஆண்டுக்கு முன்பாகவே இத்தாலிய மறுமலர்ச்சிப் பொறியாளர் ஃபிரான்செஸ்கோ டை ஜியார்ஜியோ மார்டினியால் எழுதப்பட்ட ஒரு ஆய்வுக் கட்டுரையில் இடம்பெற்றிருக்கிறது. உண்மையான பிரிமுக விசையியக்கக் குழாய்கள் 1600 ஆம் ஆண்டுகளின் பிற்பகுதியில் டெனிஸ் பாப்பின் நேரான இறகுகளுடன் கூடிய ஒரு இயந்திரத்தை உருவாக்கும் வரை உருவாக்கப்பட்டிருக்கவில்லை. வளைந்த இறகு 1851 ஆம் ஆண்டில் பிரித்தானிய கண்டுபிடிப்பாளர் ஜான் அப்போல்டால் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது.

எப்படி இது செயல்படுகிறது

ஆரச்சீர் பாய்வு பிரிமுக விசையியக்கக் குழாய் கொள்கை

பிரிமுக விசையியக்கக் குழாய் இயக்க ஆற்றலை நிலை ஆற்றலாக மாற்றுவதன் மூலமாகப் பணியாற்றுகிறது. இது விசையியக்கக் குழாயின் வெளியீட்டில் நிலையான திரவ அழுத்தமாக கணக்கிடப்படுகிறது. இந்தச் செயல்பாடு பெர்னவுலியின் கொள்கை மூலமாக விவரிக்கப்படுகிறது.

மின் மோட்டார் அல்லது அதைப் போன்ற இயந்திரத்தின் பொறிமுறைச் செயல்பாட்டுடன், விசையியக்கக் குழாய் தூண்டியின் சுழற்சி, பிரிமுக ஆற்றலின் மூலமாக திரவத்துக்கு இயக்க ஆற்றலைத் தருகிறது. திரவமானது உட்புகும் குழாயில் இருந்து தூண்டியின் உட்கொள்ளல் கண்களுக்குச் செல்கிறது. மேலும் திருகுச்சுருள் மற்றும் வெளியீட்டுக் குழாய்க்கு தூண்டி இறகுகள் மூலமாக வெளிநோக்கித் துரிதப்படுத்துகிறது.

திரவம் தூண்டியை விட்டு வெளியேறும் சமயம், வெளியீட்டுக் குழாய் மிகவும் அதிகளவில் பாய்வை அனுமதித்தால், திரவ இயக்க ஆற்றல் நிலையான அழுத்தத்திற்கு மாற்றப்படுகிறது. வெளியீட்டுக் குழாய் கீழ் நிலையில் திறக்கப்பட்டால், திரவம் மிகவும் அதிகமான வேகத்தில் வெளியேறும்.

பல்நிலை பிரிமுக விசையியக்கக் குழாய்கள்

இரண்டு அல்லது மூன்று தூண்டிகளைக் கொண்டிருக்கும் பிரிமுக விசையியக்கக் குழாய் பல்நிலை பிரிமுக விசையியக்கக் குழாய் எனப்படுகிறது. தூண்டிகள் ஒரே கணை அல்லது வேறுபட்ட கணைகள் மீது ஏற்றப்படலாம்.

வெளியீட்டில் அதிகப்படியான அழுத்தம் நமக்குத் தேவைப்பட்டால், தூண்டிகளை நாம் வரிசை முறையில் இணைக்கலாம்.

அதிகப்படியான பாய்வு வெளியீடு நமக்குத் தேவைப்பட்டால், தூண்டிகளை நாம் இணையாக இணைக்கலாம்.

திரவத்தில் சேர்க்கப்படும் அனைத்தும் ஆற்றலும், மின்னாற்றல் அல்லது தூண்டியினால் இயக்கப்படும் மற்ற மோட்டார் ஆற்றல்களில் இருந்து வருகின்றது.

நீண்ட விசையியக்கக் குழாய்களின் செயல்திறன்

கவனமாக வடிவமைக்கப்படாவிட்டால், நிறுவப்பட்ட மற்றும் கண்காணிக்கப்பட்ட, விசையியக்கக் குழாய்கள் திறனற்றதாக இருக்கும் அல்லது இருக்கலாம், பெருமளவில் ஆற்றலும் விரையமாகலாம். விசையியக்கக் குழாய்கள் செயல்திறனைக் கண்டறிவதற்காக தொடர்ந்து சோதனையிடப்பட வேண்டும்.

ஆற்றல் பயன்பாடு

விசையியக்கக் குழாய் நிறுவுவதில் ஆற்றல் பயன்பாடு தேவைப்படும் பாய்வு, தூக்கப்படும் உயரம் மற்றும் நீளம் மற்றும் குழாய்த் தொடரின் உராய்வுப் பண்புகள் ஆகியவற்றின் மூலமாகத் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. விசையியக்கக் குழாயை ($P_{i}$) இயக்குவதற்கான ஆற்றல், எளிமையாக பின்வரும் SI அலகுகள் மூலமாக வரையறுக்கப்படுகிறது:

ஒற்றை நிலை ஆரச்சீர் பாய்வு பிரிமுக விசையியக்கக் குழாய்

$P_{i}={\cfrac {\rho \ g\ H\ Q}{\eta }}$

இதில்:

$P_{i}$ என்பது தேவைப்படும் உள்ளீடு ஆற்றல் (வாட்)

$\rho$ என்பது திரவத்தின் அடர்த்தி (கி.கி/மீ³)

$g$ என்பது புவியீர்ப்பு நிலைமாறிலி (9.81 மீ/வி²)

$H$ பாய்வுடன் இணைக்கப்படும் ஆற்றல் தலை (மீ)

$Q$ என்பது பாய்வு விகிதம் (மீ³/வி)

$\eta$ என்பது டெசிமலில் விசையியக்கக் குழாயின் செயல்திறன்

விசையியக்கக் குழாய் ($H$) மூலமாக இணைக்கப்படும் தலை நிலையான ஏற்றத்தில் கூடுதல் ஆகும். உராய்வின் காரணமாக ஏற்படும் தலை இழப்பு மற்றும் வால்வுகள் அல்லது குழாய் வளைந்திருப்பதன் காரணமாக ஏற்படும் இழப்புகள் போன்ற அனைத்தும் நீரின் மீட்டர்களில் வெளிப்படுத்தப்படுகின்றன. ஆற்றலானது மிகவும் பொதுவாக கிலோ வாட் (kW) (10³ வாட்) ஆக அல்லது குதிரைசக்தியாக (கி.வா, 0.746 வால் பெருக்கப்பட்டது) வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. விசையியக்கக் குழாய் செயல்திறன் $\eta$ க்கான மதிப்பு விசையியக்கக் குழாயிலேயே அல்லது குழாய் மற்றும் மோட்டார் அமைப்பின் இணைக்கப்பட்ட செயல்திறனாகக் குறிப்பிடப்பட்டிருக்கலாம்.

ஆற்றல் பயன்பாடு விசையியக்கக் குழாய் இயக்கப்படும் நேரத்தின் அளவைப் பொறுத்து ஆற்றல் தேவைகளைப் பெருக்குவதன் மூலமாகத் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

பிரிமுக விசையியக்கக் குழாய்களின் சிக்கல்கள்

• வெற்றிடமாதல் - அமைப்பின் NPSH தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட விசையியக்கக் குழாயில் மிகவும் குறைவாக இருக்கும்
• தூண்டியின் தேய்மானம் - இது இடைநிறுத்தப்பட்ட திடங்களின் மூலமாக மோசமடையலாம்
• அரித்தல், விசையியக்கக் குழாயின் உட்பகுதியில் திரவப் பண்புகளின் காரணமாக அரித்தல் ஏற்படும்
• குறைவான பாய்வின் காரணமாக மிகையாக சூடாகிவிடும்
• கணை சுழலும் இடங்களில் கசிவு ஏற்படும்
• இயக்குவதற்காக பிரதான - பிரிமுக விசையியக்கக் குழாய்களின் குறைபாடு நிரப்பப்பட வேண்டும் (திரவம் உந்தப்படுவதுடன்)
• பொங்குதல்

திடமான கட்டுப்பாட்டுக்கான பிரிமுக விசையியக்கக் குழாய்கள்

ஒரு எண்ணெய்க்கல திடமான கட்டுப்பாட்டு அமைப்புக்கு அமர்வுக்கு அல்லது சேற்றுத் தொட்டிகளில் பல பிரிமுக விசையியக்கக் குழாய்கள் தேவை. மணல் விசையியக்கக் குழாய்கள், சேற்றில் மூழ்கு விசையியக்கக் குழாய்கள், நறுக்குவிசை விசையியக்கக் குழாய்கள் மற்றும் ஏற்றஞ்செய் விசையியக்கக் குழாய்கள் போன்ற பிரிமுக விசையியக்கக் குழாய்களின் வகைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவை அவற்றின் மாறுபட்ட செயல்பாடுகளின் மூலமாக வரையறுக்கப்படுகின்றன, ஆனால் அவை வேலை செய்யும் கொள்கை ஒரே மாதிரியானதே.

காந்தசக்தியால் இணைக்கப்பட்ட விசையியக்கக் குழாய்கள்

சிறிய பிரிமுக விசையியக்கக் குழாய்கள் (எ.கா. தோட்ட நீருற்றுக்கானது) மோட்டாரிலிருந்து நீர் கசிவதைத் தவிர்ப்பதற்காக காந்தசக்தியால் இணைக்கப்பட்டிருக்கலாம். அந்த மோட்டாரானது ஒரு ஜோடி நிரந்தர காந்தங்களை எடுத்துச்செல்லும் சுழலியை இயக்குகிறது. மேலும் இந்த இழுவிசை சுற்று விசையியக்கக் குழாய் தூண்டியுடன் இணைக்கப்பட்டிருக்கும் இரண்டாவது ஜோடி நிரந்தர காந்தங்களைச் சுற்றுகிறது. மோட்டார் கணை மற்றும் தூண்டி ஆகியவற்றுக்கு இடையில் நேரடியான இணைப்பு இருக்காது. அதனால் சுரப்பி எதுவும் தேவையில்லை, உடைப்பு ஏதேனும் ஏற்படாத வரை, கசிவு ஏற்படுவதற்கான இடர்பாடு இல்லை.

மேலும் காண்க

• விசையியக்கக் குழாய்

வெளியிணைப்புகள்

• ASME B73 Standards Committee, Chemical Standard Pumps