কিভাবে একটি ডুবো সেন্ট্রিফুগাল পাম্প এবং ইম্পেলার কাজ করে

একটি সাবমার্সিবল সেন্ট্রিফিউগাল পাম্প একটি বৈদ্যুতিক মোটর এবং সেন্ট্রিফিউগাল হাইড্রোলিক স্টেজকে একটি ইউনিটে একত্রিত করে যা তরলের স্তরের নিচে কাজ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এই ব্যবস্থা অনেক সাকশন সীমাবদ্ধতা দূর করে এবং পাম্পকে কূপ, ট্যাঙ্ক, সাম্প, জলাধার এবং প্রক্রিয়া ব্যবস্থা থেকে জল উপরে ঠেলে দিতে দেয়।

কর্মক্ষমতার জন্য ইম্পেলার (impeller) কেন্দ্রীয়। এর ব্যাস, ভেন (vane) আকৃতি, প্যাসেজের প্রস্থ, ঘূর্ণন গতি এবং কেসিংয়ের সাথে এর সম্পর্ক নির্ধারণ করে কিভাবে শক্তি তরলে স্থানান্তরিত হয়। এই মৌলিক বিষয়গুলি বোঝা ক্রেতাদের একটি সাবমার্সিবল ইম্পেলার পাম্প, একটি সেন্ট্রিফিউগাল ওয়েল পাম্প এবং অন্যান্য সাবমার্সিবল জল-পাম্পিং ডিজাইন তুলনা করতে সাহায্য করে।

জল ঘূর্ণায়মান ইম্পেলারের কেন্দ্র বা চোখের কাছাকাছি প্রবেশ করে। ভেনগুলি জলকে বাইরের দিকে ত্বরান্বিত করে। চারপাশের ডিফিউজার বা ভোলিউট (volute) তখন এই গতির একটি অংশকে চাপে রূপান্তরিত করে। একটি সিঙ্গেল-স্টেজ পাম্পে, এটি একবার ঘটে। একটি মাল্টিস্টেজ পাম্পে, জল ইম্পেলার এবং ডিফিউজারের একটি সিরিজের মধ্য দিয়ে যায়, প্রতিটি পর্যায়ে হেড (head) যোগ করে।

মোটর শ্যাফ্ট পাওয়ার সরবরাহ করে, যখন হাইড্রোলিক অ্যাসেম্বলি ফ্লো, হেড এবং দক্ষতা নির্ধারণ করে। মোটর, বিয়ারিং, সিল, অভ্যন্তরীণ লিকেজ পাথ এবং হাইড্রোলিক প্যাসেজে ক্ষতি ঘটে। সামগ্রিক দক্ষতা সম্মিলিত ফলাফল প্রতিফলিত করে।

একটি সারফেস পাম্পকে সাকশন লিফট তৈরি করতে এবং একটি প্রাইমড সাকশন লাইন বজায় রাখতে হয়। একটি নিমজ্জিত সেন্ট্রিফিউগাল পাম্প তার ইনলেটের চারপাশে জল দিয়ে শুরু হয়। এটি প্রাইমিং সমস্যা কমায় এবং অতিরিক্ত সাকশন লিফটের কারণে ক্যাভিটেশন (cavitation) হওয়ার ঝুঁকি কমায়।

নিমজ্জিত অপারেশন প্রতিটি ইনলেট ঝুঁকি দূর করে না। অপর্যাপ্ত নিমজ্জন ঘূর্ণি তৈরি করতে পারে এবং বাতাস টেনে নিতে পারে। একটি সীমাবদ্ধ ইনলেট, অতিরিক্ত তাপমাত্রা, বা দুর্বল সাম্প জ্যামিতি এখনও উপলব্ধ চাপ কমাতে পারে এবং অস্থির অপারেশন ঘটাতে পারে।

বন্ধ ইম্পেলারগুলিতে ভেনগুলির চারপাশে সামনে এবং পিছনের শ্রাউড (shroud) থাকে। এগুলি পরিষ্কার জলের পাম্পগুলিতে সাধারণ এবং ভাল দক্ষতা প্রদান করতে পারে। তাদের সংকীর্ণ অভ্যন্তরীণ ক্লিয়ারেন্স (clearance) তাদের বড় কঠিন পদার্থের প্রতি কম সহনশীল করে তোলে।

সেমি-ওপেন ইম্পেলারগুলিতে একটি শ্রাউড থাকে এবং কিছু স্থগিত পদার্থ পরিচালনা করতে পারে যখন নির্দিষ্ট ডিজাইনে ক্লিয়ারেন্স সামঞ্জস্য করার অনুমতি দেয়। ওপেন ইম্পেলারগুলি ভেনগুলিতে বিস্তৃত অ্যাক্সেস সরবরাহ করে এবং আরও বেশি কঠিন পদার্থযুক্ত তরলগুলির জন্য উপযুক্ত হতে পারে, যদিও দক্ষতা এবং পরিধান আচরণ নির্দিষ্ট জ্যামিতির উপর নির্ভর করে।

ভর্টেক্স ইম্পেলারগুলি বড় কঠিন পদার্থ এবং ইম্পেলারের মধ্যে সরাসরি যোগাযোগ সীমিত করার সময় একটি ঘূর্ণায়মান প্রবাহ ক্ষেত্র তৈরি করে। নন-ক্লগ চ্যানেল ইম্পেলারগুলি বর্জ্য জলের জন্য প্রশস্ত প্যাসেজ ব্যবহার করে। মিশ্র-প্রবাহ এবং অ্যাক্সিয়াল-প্রবাহ ইম্পেলারগুলি কম বা মাঝারি হেডে খুব বেশি প্রবাহের প্রয়োজন হলে ব্যবহৃত হয়।

সঠিক ডিজাইন তরলের উপর নির্ভর করে। একটি উচ্চ-দক্ষতা সম্পন্ন পরিষ্কার জলের ইম্পেলার ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম স্লারিতে (slurry) দ্রুত ব্যর্থ হতে পারে, যখন একটি প্রশস্ত-প্যাসেজের বর্জ্য জলের ইম্পেলার পরিষ্কার জলের ডিউটিতে (duty) প্রয়োজনের চেয়ে বেশি শক্তি ব্যবহার করতে পারে।

একটি সিঙ্গেল-স্টেজ সাবমার্সিবল সেন্ট্রিফিউগাল ওয়াটার পাম্প প্রায়শই নিষ্কাশন, সঞ্চালন, স্থানান্তর বা মাঝারি-হেড অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ব্যবহৃত হয়। একটি সেন্ট্রিফিউগাল ওয়েল পাম্প সাধারণত একাধিক স্টেজ ব্যবহার করে কারণ গভীর কূপগুলির জন্য সংকীর্ণ ব্যাসের মধ্যে যথেষ্ট হেডের প্রয়োজন হয়।

স্টেজ যোগ করলে হেড বাড়ে, তবে এটি দৈর্ঘ্য, উপাদানের সংখ্যা এবং ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম পরিধানের প্রতি সংবেদনশীলতাও বাড়ায়। একটি গভীর কূপ নির্বাচনের জন্য, স্টেজের সংখ্যা প্রয়োজনীয় ডিউটি থেকে নির্ধারিত হওয়া উচিত, কেবল নামমাত্র কূপের গভীরতা থেকে নয়।

হেড-ফ্লো কার্ভ দেখায় কিভাবে ফ্লো বাড়ার সাথে সাথে হেড কমে যায়। এফিসিয়েন্সি কার্ভ সেরা এফিসিয়েন্সি পয়েন্ট এবং এর চারপাশের পরিসীমা চিহ্নিত করে। পাওয়ার কার্ভ শোষিত পাওয়ার দেখায়, যখন একটি NPSH কার্ভ প্রাসঙ্গিক ডিজাইনের জন্য সরবরাহ করা যেতে পারে।

প্রকৃত মোট ডাইনামিক হেডে পাম্প নির্বাচন করুন। এর মধ্যে উল্লম্ব লিফট, আউটলেট চাপ এবং ঘর্ষণ ক্ষতি অন্তর্ভুক্ত। শাটঅফের খুব কাছাকাছি একটি ডিউটি পয়েন্ট অভ্যন্তরীণ পুনঃসঞ্চালন, তাপ, রেডিয়াল ফোর্স এবং কম্পন ঘটাতে পারে। খুব ডানদিকে অপারেশন মোটরকে ওভারলোড করতে পারে বা প্রতিকূল ইনলেট পরিস্থিতি তৈরি করতে পারে।

সর্বোচ্চ ফ্লো এবং সর্বোচ্চ হেডকে কখনও একটি অপারেটিং পয়েন্ট হিসাবে একত্রিত করবেন না। এগুলি পৃথক শেষ বিন্দু। প্রদত্ত ইম্পেলার, স্টেজ সংখ্যা, গতি এবং ফ্রিকোয়েন্সির জন্য কার্ভ অনুরোধ করুন।

একই পাম্প জ্যামিতির জন্য, ফ্লো গতির অনুপাতে প্রায় পরিবর্তিত হয়, হেড গতির বর্গের সাথে প্রায় পরিবর্তিত হয় এবং পাওয়ার গতির ঘনকের সাথে প্রায় পরিবর্তিত হয়। এই সম্পর্কগুলি ব্যাখ্যা করে কেন পরিবর্তনশীল-প্রবাহ সিস্টেমে একটি মডারেট স্পিড রিডাকশন শক্তি সঞ্চয় করতে পারে।

প্রকৃত সিস্টেম এবং পাম্পের দক্ষতা ফলাফলকে জটিল করে তোলে, তাই একটি ভেরিয়েবল-ফ্রিকোয়েন্সি ড্রাইভ প্রস্তুতকারকের সীমা ব্যবহার করে প্রয়োগ করা উচিত। ন্যূনতম মোটর কুলিং, বিয়ারিং আচরণ, অনুরণন, কেবল প্রভাব এবং অনুমোদিত অপারেটিং অঞ্চল বিবেচনা করতে হবে।

কাস্ট লোহা অনেক পরিষ্কার জল এবং শিল্প অ্যাপ্লিকেশনের জন্য শক্তি এবং মূল্য সরবরাহ করে। স্টেইনলেস স্টিল উপযুক্ত তরলগুলিতে জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত করে। ব্রোঞ্জ, ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিল, প্রকৌশলী পলিমার এবং শক্ত অ্যালয়গুলি আরও বিশেষায়িত অবস্থার জন্য কাজ করে।

দক্ষতা আংশিকভাবে ঘূর্ণায়মান এবং স্থির অংশগুলির মধ্যে ঘনিষ্ঠ ক্লিয়ারেন্সের উপর নির্ভর করে। ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম কণাগুলি এই ক্লিয়ারেন্সগুলি বড় করে এবং অভ্যন্তরীণ লিকেজ বাড়ায়। একটি পাম্প কম হেড এবং ফ্লো সরবরাহ করার সময় চলতে পারে। প্রতিস্থাপনযোগ্য পরিধান রিং বা পরিধান প্লেটগুলি সম্পূর্ণ কেসিং প্রতিস্থাপন না করে কর্মক্ষমতা পুনরুদ্ধার করতে পারে।

অনেক সাবমার্সিবল মোটর চারপাশের জলে তাপ স্থানান্তর করে। গভীর কূপের মোটরগুলির জন্য মোটর পৃষ্ঠ বরাবর একটি ন্যূনতম প্রবাহের বেগ প্রয়োজন হতে পারে। একটি বড়-ব্যাসযুক্ত কূপ, ট্যাঙ্ক বা খোলা জলাধারে, একটি ফ্লো স্লিভ কুলিং বজায় রাখার জন্য মোটরের পাশ দিয়ে জল পরিচালনা করতে পারে।

থার্মাল সেন্সর, ওভারলোড রিলে, ফেজ-লস সুরক্ষা, ড্রাই-রান সুরক্ষা এবং আর্দ্রতা সেন্সর ক্ষতি প্রতিরোধে সহায়তা করে। কন্ট্রোল স্কিমটি মোটর আকার, অপারেটিং ক্রিটিক্যালিটি এবং ব্যর্থতার পরিণতির সাথে মেলে।

স্থানীয় চাপ যথেষ্ট কমে গেলে বাষ্পের বুদবুদ তৈরি এবং ভেঙে যাওয়ার সময় ক্যাভিটেশন ঘটে। লক্ষণগুলির মধ্যে শব্দ, কম্পন, হ্রাস কর্মক্ষমতা এবং ইম্পেলার ক্ষতি অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে। এয়ার এন্ট্রেনমেন্ট অনুরূপ অস্থিরতা তৈরি করতে পারে।

পর্যাপ্ত ইনলেট নিমজ্জন বজায় রাখুন, সীমাবদ্ধতাগুলি সরান, তীক্ষ্ণ অ্যাপ্রোচ ফ্লো এড়িয়ে চলুন এবং পাম্পটি উল্লম্বভাবে বা অনুভূমিকভাবে কেবল অনুমোদিত হিসাবে ইনস্টল করা হয়েছে তা নিশ্চিত করুন। গভীর কূপের ইনস্টলেশনগুলিতে ড্রডাউন, মৌসুমী জলের স্তর, কূপের ফলন এবং কূপের নীচের উপরে পাম্পের অবস্থান বিবেচনা করা উচিত।

গভীর বোরহোল এবং উচ্চ-হেড পরিষ্কার জল তোলার জন্য একটি মাল্টিস্টেজ সেন্ট্রিফিউগাল ওয়েল পাম্প ব্যবহার করুন। সাম্প, নির্মাণ জল এবং সাধারণ স্থানান্তরের জন্য একটি ড্রেনেজ-স্টাইলের সাবমার্সিবল সেন্ট্রিফিউগাল পাম্প ব্যবহার করুন। যেখানে বড় বা ফাইবারযুক্ত কঠিন পদার্থ উপস্থিত থাকে সেখানে বর্জ্য জলের হাইড্রোলিকস (hydraulics) চয়ন করুন। বড়-ভলিউম, কম-হেড ডিউটির জন্য মিশ্র-প্রবাহ বা অ্যাক্সিয়াল-প্রবাহ পাম্পগুলি বিবেচনা করুন।

প্রতিটি ক্ষেত্রে, ফ্লো, হেড, তরল, তাপমাত্রা, ইনস্টলেশন মাত্রা, পাওয়ার সাপ্লাই এবং অপারেটিং সময়সূচী মিলান। সাবমার্সিবল শব্দটি ইনস্টলেশন পরিবেশ বর্ণনা করে; এটি একটি সার্বজনীন হাইড্রোলিক ডিজাইন সংজ্ঞায়িত করে না।

প্রবাহ, মোট ডাইনামিক হেড, তরল রচনা, কঠিন পদার্থ, তাপমাত্রা, কূপ বা সাম্পের মাত্রা, ন্যূনতম এবং সর্বোচ্চ জলের স্তর, ডিসচার্জ পাইপের আকার এবং দৈর্ঘ্য, ফিটিংয়ের সংখ্যা, পাওয়ার সাপ্লাই, ইনস্টলেশন ওরিয়েন্টেশন, প্রত্যাশিত রানিং ঘন্টা, কেবলের দৈর্ঘ্য এবং নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজনীয়তা সরবরাহ করুন।

কূপের জন্য, কেসিংয়ের ব্যাস, মোট গভীরতা, স্থির জলের স্তর, পাম্পিং জলের স্তর, কূপের ফলন, স্ক্রিনের অবস্থান, বালির পরিমাণ এবং প্রয়োজনীয় পাম্প সেটিং গভীরতা যোগ করুন।

একটি সাবমার্সিবল ইম্পেলার পাম্প মোটর পাওয়ারকে তরল বেগ এবং তারপরে চাপে রূপান্তর করে কাজ করে। নির্ভরযোগ্য নির্বাচন মোটর কিলোওয়াট বা আউটলেট ব্যাসের চেয়ে বেশি কিছুর উপর নির্ভর করে। ইম্পেলার প্রকার, স্টেজ সংখ্যা, পারফরম্যান্স কার্ভ, উপাদান, কুলিং ব্যবস্থা এবং অপারেটিং পরিসীমা বাস্তব সিস্টেমের সাথে মিলিয়ে, ক্রেতারা স্থিতিশীল প্রবাহ, কম শক্তি ব্যবহার এবং দীর্ঘ পরিষেবা জীবন অর্জন করতে পারে।

হ্রাসকৃত ফ্লো মানেই মোটর ত্রুটিপূর্ণ নয়। সম্ভাব্য কারণগুলির মধ্যে রয়েছে জলের স্তর কমে যাওয়া, তিন-ফেজ মোটরে বিপরীত ঘূর্ণন, পরিধান ক্লিয়ারেন্স, একটি বাধাপ্রাপ্ত ইনলেট, একটি আংশিকভাবে বন্ধ ভালভ, পাইপ স্কেলিং, এয়ার এন্ট্রেনমেন্ট, বা একটি পরিবর্তিত সিস্টেম হেড। পাম্প খোলার আগে কমিশনিং ডেটার সাথে বর্তমান অপারেটিং পরিমাপের তুলনা করুন।

ক্যাভিটেশন, ক্ষয়, ঘর্ষণ বা ধ্বংসাবশেষের প্রভাব দ্বারা একটি ইম্পেলার ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে। অসম ক্ষতি হাইড্রোলিক ভারসাম্যহীনতা এবং কম্পন তৈরি করে। শুধুমাত্র মোটর পুনরুদ্ধার করার সময় পরিধান করা হাইড্রোলিক অংশগুলি অপরিবর্তিত রেখে পাম্পটিকে পরিষেবাতে ফিরিয়ে আনা যেতে পারে তবে এর ক্ষমতা পুনরুদ্ধার না করেই।