پانی کے پمپوں کا ایک جامع جائزہ

I. پمپ کی تعریف اور جائزہ
ایک پمپ، مختلف شعبوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہونے والے مکینیکل ڈیوائس کے طور پر، اس کا بنیادی کام سیالوں (جیسے پانی، تیل وغیرہ) کو ایک جگہ سے دوسری جگہ پہنچانا ہے۔ پمپ کی ڈرائیو کے ساتھ، سیال نقل و حمل کے کام کو موثر اور مستحکم طریقے سے مکمل کر سکتے ہیں، مختلف پیداوار اور زندگی کی ضروریات کو پورا کر سکتے ہیں۔
پمپ ایک مکینیکل آلہ ہے جو مختلف مائعات کی نقل و حمل کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ اس کے اطلاق کا دائرہ وسیع ہے، جس میں پانی، تیل، تیزاب اور الکلی محلول، ایملشن، سسپنشن، مائع دھاتیں وغیرہ شامل ہیں۔ اس کے علاوہ، گیئر آئل پمپ مائع-گیس کے مرکب اور معلق ٹھوس مادوں پر مشتمل مائعات بھی لے جا سکتے ہیں۔
پمپوں کو ان کے کام کرنے والے اصولوں کی بنیاد پر تین اہم زمروں میں درجہ بندی کیا جا سکتا ہے: مثبت نقل مکانی کرنے والے پمپ، امپیلر پمپ، اور دیگر قسم کے پمپ۔ یہ قابل غور ہے کہ سبمرسیبل پمپوں کی درجہ بندی زیادہ متنوع ہے۔ کام کرنے کے اصول کے مطابق درجہ بندی کرنے کے علاوہ، انہیں ڈرائیونگ کے طریقہ کار، ساخت، مقصد اور نقل و حمل کی مائع کی نوعیت کی بنیاد پر درجہ بندی اور نام بھی دیا جا سکتا ہے۔
پمپ کی کارکردگی کے مختلف پیرامیٹرز میں پیچیدہ ایک دوسرے پر منحصر تبدیلیاں ہیں، اور ان تعلقات کو خصوصیت کے منحنی خطوط کے ذریعے بدیہی طور پر ظاہر کیا جا سکتا ہے۔ ہر پمپ کا اپنا منفرد خصوصیت والا منحنی خطوط ہوتا ہے، جو اس کی مخصوص کارکردگی کی خصوصیات کو ظاہر کرتا ہے۔ مائعات کی نقل و حمل یا مائعات کا دباؤ بڑھانے کے لیے ایک مکینیکل ڈیوائس کے طور پر، پمپ پرائم موور کی مکینیکل توانائی یا دیگر بیرونی توانائی کو مائع میں منتقل کرتا ہے، اس طرح مائع کی توانائی میں اضافہ ہوتا ہے۔
II پمپ کی تعریف اور تاریخی ماخذ
ایک پمپ، مائعات کی نقل و حمل یا مائعات کے دباؤ کو بڑھانے کے لیے ایک مکینیکل ڈیوائس، کی تاریخ قدیم زمانے سے ملتی ہے۔ موٹے طور پر، ایک پمپ نہ صرف سیالوں کی نقل و حمل کے لیے استعمال ہوتا ہے بلکہ اس میں بعض مکینیکل آلات بھی شامل ہوتے ہیں جو خاص طور پر گیسوں کی نقل و حمل کے لیے بنائے گئے ہیں۔ پرائم موور کی مکینیکل توانائی یا دوسرے ذرائع کی توانائی کو مائع میں منتقل کرکے، پمپ مائع کی توانائی میں اضافہ حاصل کرتا ہے۔
انسانوں کے ذریعہ پانی اٹھانے کی بڑھتی ہوئی مانگ نے پانی اٹھانے کے مختلف آلات کو جنم دیا۔ مثال کے طور پر، مصر میں چین پمپ 1700 قبل مسیح کے آس پاس ایجاد ہوا تھا، جب کہ چین کے پاس پانی اٹھانے کے قدیم اوزار جیسے لیور، ونڈ گلاسز اور پانی کے پہیے تھے۔ قدیم یونان میں، آرکیمیڈیز نے تیسری صدی قبل مسیح میں سکرو راڈ ایجاد کیا، جس نے بعد میں پمپ ٹیکنالوجی کی بنیاد رکھی۔
وقت گزرنے کے ساتھ، قدیم یونانی کاریگر Ktesibius نے تقریباً 200 قبل مسیح میں قدیم پسٹن پمپ - آگ بجھانے والا پمپ - ایجاد کیا۔ پھر، 1588 میں، روٹری پمپ کی ابتدائی ترقی کو نشان زد کرتے ہوئے، 4 بلیڈ سلائیڈنگ وین پمپ کا ریکارڈ موجود تھا۔ 1689 تک، فرانس سے تعلق رکھنے والے ڈی پاپن نے 4 بلیڈ امپیلر کے ساتھ والیوٹ سینٹری فیوگل پمپ کو مزید اختراع اور ایجاد کیا۔
18ویں صدی میں، ریڈیل سیدھے بلیڈ والے سینٹرفیوگل پمپ، نیم-اوپن ڈبل-سکشن امپیلر اور والیوٹ، نیز براہ راست بھاپ سے چلنے والے پسٹن پمپ، ریاستہائے متحدہ میں یکے بعد دیگرے ابھرے۔ ان ایجادات نے جدید پمپ ٹیکنالوجی کی تشکیل اور ترقی میں اہم کردار ادا کیا۔
ٹکنالوجی کی مسلسل ترقی کے ساتھ، 1840 اور 1850 کے درمیان، ریاستہائے متحدہ کے HR Worsington نے ایک سٹیم ڈائریکٹ- ایکشن پسٹن پمپ ایجاد کیا جس میں پمپ سلنڈر اور سٹیم سلنڈر ایک دوسرے کے مخالف رکھے گئے تھے، جس نے جدید پسٹن پمپوں کی بہتری کی بنیاد رکھی۔ اور 1851 سے 1875 تک، کثیر-اسٹیج سینٹری فیوگل پمپوں کی پیدائش نے ہائی-ہیڈ سینٹری فیوگل پمپوں کی ترقی کو ممکن بنایا۔
اس کے بعد سے، مختلف نئی قسم کے پمپ مسلسل ابھرے ہیں، کارکردگی میں بتدریج بہتری آرہی ہے، اور کارکردگی اور ایپلیکیشن فیلڈز کی حد بھی تیزی سے وسیع ہو گئی ہے۔
III پمپ کی درجہ بندی
پمپس، جو مختلف شعبوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں، مختلف اقسام میں آتے ہیں اور متعدد طریقوں سے درجہ بندی کیے جاتے ہیں۔ ان کے کام کے اصولوں کے مطابق، پمپ بنیادی طور پر تین اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے:
سب سے پہلے، مثبت نقل مکانی پمپ ہے، جسے امپیلر پمپ یا وین پمپ بھی کہا جاتا ہے۔ اس قسم کا پمپ مائع پر طاقت لگانے کے لیے گھومنے والے امپیلر کا استعمال کرتا ہے، مسلسل توانائی کو مائع میں منتقل کرتا ہے اور اس کی حرکی توانائی اور دباؤ کو بڑھاتا ہے۔ اس کے بعد، حرکی توانائی خارج ہونے والے چیمبر کے ذریعے دباؤ کی توانائی میں بدل جاتی ہے۔ مثبت نقل مکانی کرنے والے پمپوں میں سینٹری فیوگل پمپ، محوری بہاؤ پمپ، جزوی بہاؤ پمپ، اور ورٹیکس پمپ، دیگر شامل ہیں۔
اگلی قسم والیومیٹرک پمپ ہے۔ اس قسم کا پمپ وقتاً فوقتاً مہر بند کام کرنے کی جگہ کے حجم کو تبدیل کرکے توانائی کی ترسیل کرتا ہے، اس طرح مائع کا دباؤ بڑھتا ہے اور اسے خارج ہونے پر مجبور کرتا ہے۔ کام کرنے والے عناصر کی حرکت کی شکل کی بنیاد پر والیومیٹرک پمپوں کو مزید ریسیپروکیٹنگ پمپوں اور روٹری پمپوں میں درجہ بندی کیا جاسکتا ہے۔
اس کے علاوہ دیگر قسم کے پمپ بھی ہیں جو منفرد طریقوں سے توانائی منتقل کرتے ہیں۔ مثال کے طور پر، جیٹ پمپ کام کرنے والے سیال کی تیز رفتار-تیز رفتار جیٹ پر انحصار کرتے ہیں تاکہ نقل و حمل کے لیے سیال کو کھینچ کر مکس کیا جا سکے، جس سے مومینٹم ایکسچینج کے ذریعے توانائی کی منتقلی حاصل ہوتی ہے۔ ڈایافرام پمپ اور واٹر ہتھوڑا پمپ توانائی کی منتقلی کے لیے بریک لگانے کے دوران پانی کے ہتھوڑے کے اثر کو استعمال کرتے ہیں۔ جبکہ برقی مقناطیسی پمپ برقی کرنٹ اور برقی مقناطیسی قوت کے زیر اثر مائع دھات کے بہاؤ کے ذریعے سیال کی نقل و حمل حاصل کرتے ہیں۔
مزید برآں، پمپوں کو منتقل کیے جانے والے مائع کی خصوصیات، ڈرائیونگ کے طریقہ کار، ساخت اور مقصد کی بنیاد پر مزید درجہ بندی کی جا سکتی ہے۔
چہارم مختلف شعبوں میں پمپ کی درخواستیں
پمپوں کی کارکردگی کا دائرہ وسیع ہے، جس میں کئی لاکھ کیوبک میٹر فی گھنٹہ کے بہاؤ کی شرح کے ساتھ دیوہیکل پمپس سے لے کر چھوٹے پمپس تک جن کی بہاؤ کی شرح کئی ڈیسی لیٹرز فی گھنٹہ سے کم ہے۔ ان کے دباؤ کی حد بھی عام دباؤ سے 19.61 ایم پی اے (200 کلوگرام فی سینٹی میٹر) یا اس سے اوپر تک مختلف ہو سکتی ہے۔ مزید برآں، لے جانے والے مائع کا درجہ حرارت اور قسم بھی مختلف ہے، جیسے پانی (صاف پانی، سیوریج، وغیرہ)، تیل، تیزاب اور اڈے، معطلی، اور مائع دھاتیں وغیرہ۔
کیمیکل اور پیٹرولیم کے شعبوں کی پیداوار میں پمپ ایک اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ چونکہ خام مال، نیم-تیار مصنوعات، اور تیار شدہ مصنوعات زیادہ تر مائعات ہیں، ان پیچیدہ عملوں میں، پمپ نہ صرف مائعات کو منتقل کرتے ہیں بلکہ کیمیائی رد عمل کے لیے ضروری دباؤ اور بہاؤ بھی فراہم کرتے ہیں۔ ایک ہی وقت میں، وہ درجہ حرارت کو کنٹرول کرنے کے لیے بہت سے آلات میں بھی استعمال ہوتے ہیں۔
زرعی پیداوار میں، پمپ آبپاشی اور نکاسی آب کی اہم مشینری ہیں۔ ہمارے ملک میں دیہی علاقے بہت وسیع ہیں، اور زرعی پیداوار کو سہارا دینے کے لیے ہر سال بڑی تعداد میں پمپوں کی ضرورت ہوتی ہے۔ عام طور پر، زرعی پمپ پمپوں کی کل پیداوار کا نصف حصہ بناتے ہیں۔
کان کنی اور میٹالرجیکل صنعتیں بھی پمپوں کے لیے استعمال کے اہم شعبے ہیں۔ ان صنعتوں میں، مائن ڈرینج، منرل پروسیسنگ، سمیلٹنگ اور رولنگ جیسے عمل کے لیے پمپس کی مدد کی ضرورت ہوتی ہے۔
پاور سیکٹر میں، چاہے وہ نیوکلیئر پاور پلانٹ ہو یا تھرمل پاور پلانٹ، پمپ ایک اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ نیوکلیئر پاور پلانٹس کو نیوکلیئر ری ایکشن کے مستحکم آپریشن کو یقینی بنانے کے لیے مین پمپس، سیکنڈری پمپس، اور ترتیری پمپس کی ضرورت ہوتی ہے۔ جبکہ تھرمل پاور پلانٹس پاور پلانٹ کے معمول کے کام کو برقرار رکھنے کے لیے بڑی تعداد میں بوائلر فیڈ پمپس، کنڈینسیٹ پمپس، گردش کرنے والے پمپس اور سلیگ اور ایش پمپس پر انحصار کرتے ہیں۔
دفاعی تعمیر بھی پمپ کے استعمال کے بغیر نہیں کر سکتی۔ ہوائی جہاز کے فلیپس، رڈرز اور لینڈنگ گیئرز کی ایڈجسٹمنٹ، جنگی جہازوں اور ٹینکوں کے برجوں کی گردش کے ساتھ ساتھ آبدوزوں کے ڈوبنے اور چڑھنے کے لیے ضروری طاقت اور ایڈجسٹمنٹ کے افعال فراہم کرنے کے لیے پمپ کی ضرورت ہوتی ہے۔ مزید یہ کہ، نقل و حمل اور ہینڈلنگ کے دوران بعض ہائی پریشر اور تابکار مائعات کے لیے، پمپ کے لیکیج-مفت آپریشن کی ضرورت بہت زیادہ ہے۔
جہاز سازی کی صنعت میں، ہر سمندر میں -جانے والے جہاز پر سینکڑوں مختلف قسم کے پمپ استعمال کیے جاتے ہیں۔ جہاز کو چلانے والے پروپیلر پمپ سے لے کر جہاز کے کیبن کے ماحول کو برقرار رکھنے والے مختلف پمپس تک، یہ سب ناگزیر ہیں۔ مزید برآں، شہروں میں پانی کی فراہمی اور نکاسی کا نظام، بھاپ کے انجنوں کے ذریعے استعمال ہونے والا پانی، مشین ٹولز میں چکنا اور کولنگ، ٹیکسٹائل انڈسٹری میں رنگوں کی نقل و حمل، اور کھانے کی صنعت میں دودھ اور چینی کی مصنوعات کی نقل و حمل، یہ سب پمپوں کی مدد پر انحصار کرتے ہیں۔
آخر میں، ایرو اسپیس، فوجی سازوسامان، صنعتی پیداوار، اور روزمرہ کی زندگی سمیت مختلف شعبوں میں پمپ ہر جگہ موجود ہیں اور ایک ناگزیر کردار ادا کرتے ہیں۔ لہذا، پمپ کو عام مشینری کے طور پر درجہ بندی کیا جاتا ہے اور میکانی صنعت میں ایک ناگزیر اور اہم مصنوعات بن جاتا ہے.
V. پمپ کے بنیادی پیرامیٹرز
پمپس، عام مشینری کے ایک اہم جزو کے طور پر، ان کی کارکردگی مختلف ایپلیکیشن منظرناموں میں آپریشنل کارکردگی کو براہ راست متاثر کرتی ہے۔ پمپوں کی کارکردگی کو مکمل طور پر سمجھنے کے لیے، ہمیں پہلے کئی اہم بنیادی پیرامیٹرز پر توجہ مرکوز کرنے کی ضرورت ہے۔ یہ پیرامیٹرز نہ صرف پمپوں کی موروثی خصوصیات کی عکاسی کرتے ہیں بلکہ ان کے انتخاب اور استعمال کے لیے اہم رہنمائی بھی فراہم کرتے ہیں۔
1. بہاؤ کی شرح Q
بہاؤ کی شرح اس پیمائش کے لیے ایک اہم اشارے ہے کہ ایک پمپ وقت کی اکائی کے اندر کتنا مائع پہنچا سکتا ہے، جسے عام طور پر حجم یا بڑے پیمانے پر ظاہر کیا جاتا ہے۔ حجم کے بہاؤ کی شرح کو Q سے ظاہر کیا جاتا ہے، اور اس کی اکائیوں میں m3/s، m3/h، اور l/s، وغیرہ شامل ہیں۔ جب کہ بڑے پیمانے پر بہاؤ کی شرح کو Qm سے ظاہر کیا جاتا ہے، اور اس کی اکائیاں t/h، kg/s، وغیرہ ہیں۔ ان دونوں کے درمیان تعلق Qm=ρQ کے فارمولے کے ذریعے قائم کیا جا سکتا ہے، جہاں ρ کثافت کی نمائندگی کرتا ہے۔ عام درجہ حرارت پر پانی کے لیے، اس کی کثافت ρ تقریباً 1000 kg/m3 ہے۔
2. ہیڈ ایچ
ہیڈ سے مراد پمپ کے ذریعے پمپ کرنے کے بعد مائع کے یونٹ وزن میں توانائی میں اضافہ ہوتا ہے، پمپ کے انلیٹ (یعنی پمپ انلیٹ فلینج) سے لے کر آؤٹ لیٹ (یعنی پمپ آؤٹ لیٹ فلینج) تک۔ یہ پمپ سے گزرتے وقت ایک نیوٹن مائع سے حاصل ہونے والی موثر توانائی کے برابر ہے۔ اس کی اکائی N·m/N ہے، جسے عام طور پر میٹر بھی کہا جاتا ہے۔ یہ مائع کالم کی اونچائی کی نمائندگی کرتا ہے جسے پمپ پمپ کرتا ہے، اور اسی لیے اسے محض میٹر بھی کہا جاتا ہے۔
3. گردشی رفتار n
رفتار سے مراد وقت کی اکائی کے اندر پمپ شافٹ کی گردشوں کی تعداد ہے، جسے عام طور پر علامت n سے ظاہر کیا جاتا ہے، اور اس کی اکائی ریوولیشن فی منٹ (r/min) ہے۔
4. سکشن ہیڈ مارجن
سکشن ہیڈ مارجن، جسے خالص مثبت سکشن ہیڈ بھی کہا جاتا ہے، کاویٹیشن کی کارکردگی کی پیمائش کے لیے ایک کلیدی پیرامیٹر ہے۔ چین میں، اس پیرامیٹر کو پہلے Δh کے ذریعہ پیش کیا گیا تھا۔
5. طاقت اور کارکردگی
پمپ کی طاقت کو عام طور پر ان پٹ پاور کہا جاتا ہے، جو پرائم موور سے پمپ شافٹ میں منتقل ہونے والی طاقت ہے اور اسے شافٹ پاور کے نام سے بھی جانا جاتا ہے، جسے P سے ظاہر کیا جاتا ہے۔ پمپ کی موثر طاقت، یا آؤٹ پٹ پاور، کو Pe سے ظاہر کیا جاتا ہے، اور یہ وقت کی اکائی کے اندر پمپ سے خارج ہونے والے مائع سے حاصل ہونے والی موثر توانائی کی پیمائش کرتا ہے۔
یہ قابل غور ہے کہ سر اس موثر توانائی کو واضح طور پر ظاہر کرتا ہے۔ خاص طور پر، سر سے مراد وہ موثر توانائی ہے جو بھاری مائع کی اکائی کو پمپ سے باہر نکالنے پر حاصل ہوتی ہے۔ لہذا، سر، بڑے پیمانے پر بہاؤ کی شرح، اور کشش ثقل کی سرعت کو ضرب دے کر، ہم اس موثر توانائی کا حساب لگا سکتے ہیں جو پمپ سے مائع پیداوار کی اکائی ایک مقررہ وقت میں حاصل کرتی ہے، جو پمپ کی موثر طاقت ہے:
Pe=ρgQH (W)=QH (W)
ان میں، ρ پمپ کے ذریعے پمپ کیے جانے والے مائع کی کثافت کی نمائندگی کرتا ہے (kg/m³)، پمپ کے ذریعے پمپ کیے جانے والے مائع کا مخصوص وزن ہے (N/m³)، Q پمپ کے بہاؤ کی شرح ہے (m³/s)، H پمپ کا سر ہے (m)، اور g کشش ثقل (m/s²) کی وجہ سے سرعت ہے۔
شافٹ پاور پی اور موثر پاور پی کے درمیان فرق پمپ کے اندر بجلی کے نقصان کی نمائندگی کرتا ہے۔ اس نقصان کو درست کرنے کے لیے، ہم پمپ کی کارکردگی کا تصور متعارف کراتے ہیں، جس کا اظہار شافٹ پاور سے موثر طاقت کے تناسب کے طور پر کیا جاتا ہے اور اسے η سے ظاہر کیا جاتا ہے۔

VI ٹریفک کی تعریف اور تبدیلی
بہاؤ کی شرح، جو کہ پمپ سے فی یونٹ وقت میں خارج ہونے والے مائع کا حجم ہے، کو Q سے ظاہر کیا جاتا ہے۔ اس کی اکائیوں میں کیوبک میٹر فی گھنٹہ (m3/h)، لیٹر فی سیکنڈ (l/s) وغیرہ شامل ہیں۔ یہ بات قابل غور ہے کہ 1 لیٹر فی سیکنڈ 3.6 کیوبک میٹر فی گھنٹہ کے برابر ہے، جو فی گھنٹہ 600 یا 600 میٹر فی گھنٹہ کے برابر بھی ہے۔ منٹ مزید برآں، ہم بہاؤ کی شرح اور مائع کی مخصوص کشش ثقل کا استعمال کرتے ہوئے فی گھنٹہ پمپ کیے گئے وزن کا حساب لگا سکتے ہیں، جسے G سے ظاہر کیا جاتا ہے، جہاں ρ مائع کی مخصوص کشش ثقل کی نمائندگی کرتا ہے۔ مثال کے طور پر، اگر ایک مخصوص پمپ کا بہاؤ 50 کیوبک میٹر فی گھنٹہ ہے، پانی پمپ کرتے وقت، ہم یہ جاننا چاہتے ہیں کہ فی گھنٹہ کتنا وزن پمپ کیا جا سکتا ہے؟ فرض کرتے ہوئے کہ پانی کی مخصوص کشش ثقل ρ 1000 کلوگرام فی مکعب میٹر ہے، ہم فارمولہ G=Qρ کا استعمال کرتے ہوئے حساب لگا سکتے ہیں، جس کے نتیجے میں 50,000 کلوگرام فی گھنٹہ، یا 50 ٹن فی گھنٹہ ہوتا ہے۔
VII سر کی تعریف اور تبدیلی
ہیڈ، جو کہ پمپ سے گزرنے والے مائع کے یونٹ وزن سے حاصل ہونے والی توانائی ہے، اسے H سے ظاہر کیا جاتا ہے اور اسے میٹر (m) میں ماپا جاتا ہے۔ اس میں سکشن ہیڈ شامل ہے اور یہ پمپ آؤٹ لیٹ اور ان لیٹ کے درمیان دباؤ کے فرق کے تقریباً برابر ہے۔ دریں اثنا، پمپ کے دباؤ کی نمائندگی P کے ذریعہ کی جاتی ہے اور اسے Mpa (megapascals) میں ماپا جاتا ہے۔ یہ بات قابل غور ہے کہ سر اور دباؤ کے درمیان ایک خاص تبدیلی کا رشتہ ہے۔ مخصوص فارمولا H=P/ρ ہے، جہاں ρ مائع کی مخصوص کشش ثقل ہے۔ مثال کے طور پر، جب P 1 کلوگرام/سینٹی میٹر ہے، تو ہم یہ حساب کرنے کے لیے فارمولہ استعمال کر سکتے ہیں کہ H تقریباً 10 میٹر ہے۔
1 ایم پی اے 10 کلوگرام/سینٹی میٹر کے برابر ہے۔ ہیڈ H کو فارمولہ H=(P2 - P1) / ρ کا استعمال کرتے ہوئے شمار کیا جا سکتا ہے، جہاں P2 آؤٹ لیٹ پریشر کی نمائندگی کرتا ہے، P1 انلیٹ پریشر کی نمائندگی کرتا ہے، اور ρ مائع کی مخصوص کشش ثقل ہے۔
اگلا، ہم کیویٹیشن مارجن اور سکشن لفٹ کے تصورات کے ساتھ ساتھ ان کی پیمائشی اکائیوں پر بات کریں گے۔ Cavitation سے مراد وہ رجحان ہے جہاں پمپ کے آپریشن کے دوران، impeller کے inlet میں مائع ویکیوم پریشر کی وجہ سے بخارات پیدا کرتا ہے۔ یہ بخارات والے بلبلے، مائع ذرات کے ساتھ اثر انداز ہونے پر، دھاتی سطحوں جیسے امپیلر کے کٹاؤ کا سبب بنتے ہیں، اس طرح ان دھاتی اجزاء کو نقصان پہنچتا ہے۔ اس ویکیوم پریشر کو بخارات کے دباؤ کے نام سے جانا جاتا ہے۔ دوسری طرف کاویٹیشن مارجن سے مراد وہ توانائی ہے جو پمپ کے سکشن انلیٹ پر مائع کی اکائی وزن بخارات کے دباؤ سے اوپر رکھتی ہے۔ اس کی پیمائش میٹروں میں کی جاتی ہے اور اسے عام طور پر NPSHr سے ظاہر کیا جاتا ہے۔
سکشن ہیڈ، جسے ضروری کاویٹیشن مارجن Δh بھی کہا جاتا ہے، ویکیوم ڈگری ہے جس پر پمپ مائع کو چوس سکتا ہے۔ یہ پمپ کے لیے تنصیب کی اونچائی ہے، اور اس کی اکائی بھی میٹر ہے۔ سکشن ہیڈ کا حساب لگانے کا فارمولا یہ ہے: سکشن ہیڈ=معیاری ماحول کا دباؤ - کاویٹیشن مارجن - حفاظتی مارجن۔ ان میں، معیاری ماحولیاتی دباؤ سے پیدا ہونے والی پائپ لائن کی ویکیوم اونچائی 10.33 میٹر ہے، اور حفاظتی مارجن عام طور پر 0.5 میٹر کے طور پر لیا جاتا ہے۔
مثال کے طور پر، ایک مخصوص پمپ کے لیے، اس کی ضروری سکشن لفٹ 4.0 میٹر ہے۔ ہم مندرجہ بالا فارمولے کو اس کی سکشن اونچائی Δh کا حساب لگانے کے لیے استعمال کر سکتے ہیں۔ حساب کا نتیجہ ہے: Δh=10.33 - 4.0 - 0.5=5.83 میٹر۔
VIII پمپ کاویٹیشن رجحان اور اس کی وجوہات
1. Cavitation کی تعریف
جب ایک مائع ایک مخصوص درجہ حرارت تک پہنچ جاتا ہے، تو اس کا دباؤ اس درجہ حرارت کے مطابق بخارات کے دباؤ پر گر جاتا ہے۔ اس مقام پر، مائع کے اندر بلبلے بنیں گے۔ یہ رجحان cavitation کے طور پر جانا جاتا ہے.
2. کاویٹیشن کا خاتمہ
cavitation کے عمل کے دوران، پیدا ہونے والے بلبلے، جیسے ہی مائع ہائی پریشر والے علاقے میں بہتا ہے، دباؤ میں اچانک اضافے کی وجہ سے تیزی سے سکڑ جائے گا، اور آخر کار مائع میں پھٹ جائے گا۔ اس رجحان کو cavitation collapse کہا جاتا ہے۔
3. Cavitation کی وجوہات اور خطرات
پمپ کے آپریشن کے دوران، اگر بہاؤ کے گزرنے کے کچھ حصے (جیسے کہ امپیلر بلیڈ کے اندر سے تھوڑا پیچھے کی پوزیشن) کسی خاص وجہ کا تجربہ کرتے ہیں جس کی وجہ سے پمپ کیے جانے والے مائع کا مطلق دباؤ اس درجہ حرارت پر بخارات کے دباؤ سے نیچے گر جاتا ہے، اس مقام پر مائع بخارات بننا شروع کر دیتا ہے، جس سے بڑی تعداد میں بلبلے بنتے ہیں۔ جیسے ہی ان بلبلوں پر مشتمل مائع امپیلر کے ہائی پریشر والے علاقے میں داخل ہوتا ہے، بلبلے ہائی-دباؤ والے مائع کی کارروائی کے تحت تیزی سے سکڑ جاتے ہیں اور آخرکار پھٹ جاتے ہیں۔ یہ عمل سبمرسیبل پمپوں میں خاص طور پر واضح ہے۔ بلبلوں کا گاڑھا ہونا اور پھٹنا انتہائی تیز رفتاری سے مائع ذرات کے ذریعے خالی جگہوں کو تیزی سے بھرنے کے ساتھ ہے، جس کے نتیجے میں پانی کا شدید اثر ہوتا ہے۔ یہ پانی کا اثر دھات کی سطح پر اعلی اثر کی فریکوئنسی کے ساتھ حملہ کرتا ہے، جس میں اثر کا دباؤ سیکڑوں سے ہزاروں ماحول تک پہنچ جاتا ہے، اور اثر کی تعدد فی سیکنڈ دسیوں ہزار بار تک پہنچ سکتی ہے۔ دیوار کی سطحیں جو طویل عرصے تک اس طرح کے اثرات کا شکار رہتی ہیں شدید طور پر ختم ہو سکتی ہیں، اور سوراخ بھی ہو سکتا ہے۔
4. کاویٹیشن کا عمل اور اثرات
پمپ میں، cavitation ایک پیچیدہ عمل ہے جس میں بلبلوں کی تشکیل، نشوونما اور گرنا شامل ہے۔ جب پمپ کے بہاؤ والے حصے کے بعض علاقوں کو مخصوص حالات کا سامنا کرنا پڑتا ہے جس کی وجہ سے مائع کا مطلق دباؤ بخارات کے دباؤ سے نیچے گر جاتا ہے، تو مائع بخارات بننا شروع کر دیتا ہے، جس سے بڑی تعداد میں بلبلے بنتے ہیں۔ یہ بلبلے، جیسے ہی مائع امپیلر کے ہائی پریشر ایریا میں داخل ہوتا ہے، ہائی-دباؤ کے اثر میں تیزی سے سکڑ جاتا ہے اور بالآخر پھٹ جاتا ہے۔ عمل کا یہ سلسلہ نہ صرف بہاؤ کے اجزاء کو شدید نقصان پہنچاتا ہے بلکہ ناخوشگوار شور اور کمپن بھی پیدا کرتا ہے، اس طرح پمپ کی کارکردگی میں نمایاں کمی واقع ہوتی ہے۔ شدید حالتوں میں، cavitation پمپ میں مائع کی فراہمی میں رکاوٹ کا سبب بن سکتا ہے، پمپ کے معمول کے کام کو متاثر کرتا ہے۔
IX. پمپ کی خصوصیت وکر کیا ہے؟
ایک پمپ کی خصوصیت کا منحنی خطوط، جسے کارکردگی کا منحنی خطوط بھی کہا جاتا ہے، بنیادی طور پر سینٹرفیوگل پمپ کے اہم کارکردگی کے پیرامیٹرز کے درمیان تعلق کو ظاہر کرتا ہے۔ یہ منحنی خطوط اصل پیمائش کے ذریعے حاصل کیے جاتے ہیں اور بصری طور پر پمپ کے اندر موجود مائع کی نقل و حرکت کے انداز کی نمائندگی کرتے ہیں۔ خصوصیت کے منحنی خطوط میں بہاؤ کی شرح اور سر (Q-H)، بہاؤ کی شرح اور کارکردگی (Q-η)، بہاؤ کی شرح اور طاقت (Q-N)، اور بہاؤ کی شرح اور بخارات کا سر مارجن (Q-NPSHr) شامل ہیں۔ یہ منحنی خطوط پمپ کی کام کرنے کی حالت کو سمجھنے کے لیے بہت اہم ہیں کیونکہ کسی بھی دیے گئے بہاؤ کی شرح کے نقطۂٔٔٔٔٔٔٔٔٔٔٔٔٔٔٔٔٔ، سر، طاقت، کارکردگی، اور بخارات کے سر کے مارجن کے لئے متعلقہ اقدار کا ایک سیٹ وکر پر پایا جا سکتا ہے، اور پیرامیٹرز کے اس سیٹ کو ورکنگ اسٹیٹ یا آپریٹنگ پوائنٹ کہا جاتا ہے۔ خاص طور پر، سینٹرفیوگل پمپ کی اعلی ترین کارکردگی پر آپریٹنگ پوائنٹ کو بہترین آپریٹنگ پوائنٹ کہا جاتا ہے، اور یہ عام طور پر ڈیزائن آپریٹنگ پوائنٹ بھی ہوتا ہے۔ کارکردگی کے ان پیرامیٹرز کو سمجھنا پمپ کے معمول کے آپریشن اور توانائی کی بچت کی کارکردگی کو یقینی بنانے کے لیے بہت ضروری ہے۔
11. پمپ کی کارکردگی کی وضاحت کیسے کی جاتی ہے؟ اس کا فارمولا کیا ہے؟
پمپ کی کارکردگی کو شافٹ پاور سے موثر طاقت کے تناسب کے طور پر بیان کیا جاتا ہے، جس کی نمائندگی علامت η سے ہوتی ہے، اور اس کا حساب کا فارمولا η=Pe/P ہے۔ یہاں، Pe پمپ کی موثر طاقت کی نمائندگی کرتا ہے، اور P سے مراد پمپ کی شافٹ پاور ہے، یعنی پرائم موور سے پمپ شافٹ میں منتقل ہونے والی طاقت۔ مؤثر طاقت پمپ کے سر، بڑے پیمانے پر بہاؤ کی شرح، اور کشش ثقل کی سرعت کی پیداوار ہے، اور اس کا فارمولا Pe=ρg QH (واٹ میں)، یا Pe=QH/1000 (کلو واٹ میں) ہے۔ مزید برآں، ρ پمپ کے ذریعے لے جانے والے مائع کی کثافت کی نمائندگی کرتا ہے، مائع کی مخصوص کشش ثقل ہے (=ρg)، اور g کشش ثقل کی سرعت ہے۔ ایک ہی وقت میں، بڑے پیمانے پر بہاؤ کی شرح Qm کثافت ρ کو بہاؤ کی شرح Q سے ضرب دے کر حاصل کی جا سکتی ہے، ٹن فی گھنٹہ یا کلوگرام فی سیکنڈ کی اکائیوں کے ساتھ۔
12. پمپ کے لیے مکمل کارکردگی ٹیسٹ بینچ کیا ہے؟
پمپوں کے لیے مکمل پرفارمنس ٹیسٹ بینچ ایک جدید آلات ہے جو پمپ کی کارکردگی کے مختلف پیرامیٹرز کو درست طریقے سے جانچنے کے قابل ہے۔ یہ قومی معیارات کی تعمیل کرتا ہے اور اس میں B- سطح کی درستگی ہے، جو ٹیسٹ کے نتائج کی درستگی کو یقینی بناتی ہے۔ یہ ٹیسٹ بینچ درست آلات سے لیس ہے، بشمول بہاؤ کی پیمائش کے لیے ایک ورم ​​گیئر فلو میٹر، سر کی پیمائش کے لیے ایک درست پریشر گیج، سکشن سر کی پیمائش کے لیے ایک ویکیوم گیج، اور بجلی کی پیمائش کے لیے ایک محوری پاور مشین۔ مزید برآں، پمپ کی رفتار کا درست تعین کرنے کے لیے ایک سپیڈومیٹر بھی استعمال کیا جاتا ہے۔ ان درست آلات کے باہمی تعاون کے ذریعے، ہم پمپ کی کارکردگی کے پیرامیٹرز کا مکمل سیٹ حاصل کر سکتے ہیں، اس طرح اس کی کارکردگی کا جامع جائزہ لے سکتے ہیں۔