टर्बाइन चालित सेंट्रीफ्यूगल पंप

परिचय

यह एक टर्बाइन चालित सेंट्रीफ्यूगल पंप का 3D मॉडल है।

3D मॉडल एनोटेशन

स्टीम टर्बाइन

स्टीम टर्बाइन का उपयोग मुख्य ड्राइवर्स के रूप में किया जाता है जहाँ ऊष्मा ऊर्जा को यांत्रिक घूर्णी गति में बदलने की आवश्यकता होती है। स्टीम टर्बाइन के अनुप्रयोगों में बड़े पावर स्टेशन जनरेटर, जहाज प्रणोदन, कंप्रेसर और पंप शामिल हैं। यह 3D मॉडल एक सेंट्रीफ्यूगल पंप दिखाता है जो स्टीम टर्बाइन द्वारा संचालित होता है।

रोटर

रोटर में टर्बाइन शाफ्ट पर लगे ब्लेड की एक श्रृंखला होती है। जैसा कि नाम से पता चलता है, 'रोटर', घूमता है। उपयोग किए गए ब्लेड का प्रकार इस पर निर्भर करता है कि टर्बाइन एक इम्पल्स या रिएक्शन टर्बाइन है। रिएक्शन टर्बाइन को 'रिएक्शन' के रूप में वर्गीकृत किया जाता है, फिर भी इम्पल्स के कारण हमेशा एक छोटी मात्रा में बल लगाया जाता है। इस कारण से, उन्हें इम्पल्स रिएक्शन ब्लेड भी कहा जाता है।

रोटर ब्लेड

रोटर ब्लेड आमतौर पर फायर ट्री विधि द्वारा रोटर डिस्क से जुड़े होते हैं (अन्य विधियाँ भी हैं, लेकिन फायर ट्री सबसे आम है)। ब्लेड को मिश्र धातु स्टील के बिलेट्स से फोर्ज और फिर मशीन किया जाता है जिसमें क्रोम, निकल और टाइटेनियम होता है। ब्लेड को विशेष रूप से मजबूत होना चाहिए क्योंकि वे भाप से रोटर तक ऊर्जा का संचार करते हैं; उन्हें टर्बाइन की उच्च घूर्णी गति (उच्च परिणामी सेंट्रीफ्यूगल बल), उच्च तापमान और पानी से संभावित क्षरण क्षति के कारण क्रिप का विरोध करने में भी सक्षम होना चाहिए।

डायाफ्राम

डायाफ्राम डिस्क के आकार के टुकड़े होते हैं जो टर्बाइन आवरणों से जुड़े होते हैं, जो चरणों के बीच स्थिर ब्लेड को पकड़ते हैं। ये कार्बन स्टील या कुछ मामलों में कास्ट आयरन से बने होते हैं, जिन्हें मशीन और जगह में वेल्ड किया जाता है। पुराने डिजाइनों में, डायाफ्राम को चरण के पार भाप के रिसाव को कम करने और उन्हें सटीक रूप से रखने के लिए मशीन किए गए रिकेस में रखा जाता है (आंदोलन आवरण या अन्य टर्बाइन भागों के साथ ब्लेड संपर्क की अनुमति देगा)।

शाफ्ट

टर्बाइन शाफ्ट एक सीधा ठोस टुकड़ा होता है जो टर्बाइन की केंद्र धुरी के साथ स्थापित होता है। टर्बाइन रोटर ब्लेड रोटर से जुड़े होते हैं, और पूरी असेंबली घूमती है। शाफ्ट का वजन (रेडियल लोड) दोनों सिरों पर प्लेन बेयरिंग द्वारा समर्थित होता है, जबकि एक थ्रस्ट बेयरिंग का उपयोग अक्षीय भार को संभालने के लिए किया जाता है।

आवरण

टर्बाइन आवरण शाफ्ट, बेयरिंग, रोटर और डायाफ्राम को समाहित करता है। उच्च दबाव और मध्यवर्ती दबाव टर्बाइन आवरण कास्ट क्रोम मोलिब्डेनम स्टील से बने होते हैं ताकि वे उच्च तापमान और दबाव के प्रभावों का सामना कर सकें जिन पर वे काम करते हैं। आवरण टर्बाइन के आंतरिक घटकों के चारों ओर एक बड़ा दबाव सीमा बनाता है। HP और IP टर्बाइन आवरणों के भीतर मौजूद उच्च दबावों के कारण, आवरण की दीवारें काफी मोटी होती हैं। निम्न दबाव टर्बाइन आवरण आमतौर पर कार्बन स्टील से बने होते हैं क्योंकि यह अन्य उपयुक्त मिश्र धातुओं की तुलना में सस्ता होता है। आवरण दो भागों (ऊपरी और निचले आवरण) में स्थापित होते हैं; यह टर्बाइन के आंतरिक घटकों को हटाने की अनुमति देता है।

उच्च दबाव भाप इनलेट

उच्च दबाव भाप इस कनेक्शन के माध्यम से प्रवेश करती है।

उच्च दबाव भाप डिस्चार्ज

उच्च दबाव भाप इस कनेक्शन के माध्यम से डिस्चार्ज होती है।

मध्यवर्ती दबाव भाप इनलेट

मध्यवर्ती दबाव भाप इस कनेक्शन के माध्यम से प्रवेश करती है।

मध्यवर्ती दबाव भाप डिस्चार्ज

मध्यवर्ती दबाव भाप इस कनेक्शन के माध्यम से डिस्चार्ज होती है।

सेंट्रीफ्यूगल पंप

यह 3D मॉडल एक डबल सक्शन, सिंगल स्टेज, बेयरिंग्स के बीच, सेंट्रीफ्यूगल पंप का प्रतिनिधित्व करता है। 'डबल सक्शन' का अर्थ है कि तरल इम्पेलर के दोनों तरफ से प्रवेश करता है। 'सिंगल स्टेज' का अर्थ है इम्पेलर की संख्या (एक इम्पेलर = सिंगल स्टेज, दो इम्पेलर = दो स्टेज)। सेंट्रीफ्यूगल पंप को 'ओवरहंग' या 'बेयरिंग्स के बीच' के रूप में और वर्गीकृत किया जाता है। एक ओवरहंग पंप में एक इम्पेलर शाफ्ट होता है जो केवल एक तरफ बेयरिंग्स द्वारा समर्थित होता है। एक बेयरिंग्स के बीच पंप में एक इम्पेलर शाफ्ट होता है जो दोनों तरफ बेयरिंग्स द्वारा समर्थित होता है।

डिस्चार्ज/आउटलेट

तरल इस कनेक्शन के माध्यम से पंप से डिस्चार्ज होता है।

सक्शन/इनलेट

तरल इस कनेक्शन के माध्यम से पंप में खींचा जाता है।

वियर रिंग

एक इम्पेलर वियर रिंग आवरण और इम्पेलर के बीच की निकासी को कम करने के लिए स्थापित की जाती है। निकासी को कम करने से इम्पेलर के डिस्चार्ज से सक्शन साइड तक रिसाव की मात्रा कम हो जाती है; यह अंततः पंप की दक्षता में सुधार करता है। वियर रिंग्स को इम्पेलर, आवरण, या दोनों पर स्थापित किया जा सकता है।

इम्पेलर

तरल इम्पेलर की आँख में प्रवेश करता है और फिर बाहर की ओर रेडियल रूप से जाता है। जैसे ही तरल इम्पेलर वेंस के माध्यम से बाहर की ओर जाता है, इसकी गतिज ऊर्जा दबाव ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। सेंट्रीफ्यूगल इम्पेलर के तीन प्रकार होते हैं, ये बंद, आंशिक रूप से बंद, और खुले प्रकार होते हैं; उपयोग किया गया प्रकार इस पर निर्भर करता है कि कौन सा तरल पंप किया जा रहा है। इस 3D मॉडल पर दिखाया गया इम्पेलर एक बंद (पूरी तरह से श्रोडेड) प्रकार का इम्पेलर है।

वोल्यूट आवरण

सेंट्रीफ्यूगल पंप आवरण डिफ्यूजर या वोल्यूट प्रकार के होते हैं। सिंगल स्टेज पंप (एक इम्पेलर) लगभग हमेशा वोल्यूट आवरण का उपयोग करते हैं, जबकि मल्टीस्टेज पंप (>1 इम्पेलर) आमतौर पर डिफ्यूजर आवरण का उपयोग करते हैं। चाहे डिफ्यूजर या वोल्यूट आवरण का उपयोग किया जाए, उनका उद्देश्य गतिज ऊर्जा (प्रवाह) को दबाव ऊर्जा (हेड) में परिवर्तित करना है।

कंप्रेशन पैकिंग

कंप्रेशन पैकिंग शाफ्ट और आवरण के बीच की जगह को सील करता है। कंप्रेशन पैकिंग को आमतौर पर केवल 'पैकिंग' कहा जाता है। कंप्रेशन पैकिंग का एक विकल्प यांत्रिक सील है।

स्टफिंग बॉक्स

वह क्षेत्र जहाँ पैकिंग और लैंटर्न रिंग स्थापित की जाती है, 'स्टफिंग बॉक्स' के रूप में जाना जाता है। पैकिंग को इस स्थान में 'स्टफ' किया जाता है। इस मॉडल पर, एनोटेशन मार्कर को स्टफिंग बॉक्स के ऊपर रखा गया है।

लैंटर्न रिंग

लैंटर्न रिंग्स का उपयोग पैकिंग को शीतलन तरल वितरित करने के लिए किया जाता है। शीतलन तरल पैकिंग को ठंडा और चिकना करता है, जिससे इसके अधिक गर्म होने की संभावना कम हो जाती है (अधिक गर्म पैकिंग सही ढंग से सील नहीं होती)। विशिष्ट शीतलन तरल में तेल, इमल्शन और पानी शामिल हैं।

बेयरिंग्स

बेयरिंग्स पंप द्वारा उत्पन्न अक्षीय और रेडियल भार को सहन करते हैं जब यह स्थिर और सेवा में होता है। उपयोग किए गए बेयरिंग का प्रकार कई कारकों पर निर्भर करता है, जिसमें लोड, लोड दिशा, और घूर्णी गति शामिल है। बॉल बेयरिंग्स को कई सेवा अनुप्रयोगों के लिए एक उपयुक्त बेयरिंग माना जाता है, हालांकि वे भारी भार के लिए कम पसंद किए जाते हैं। बॉल बेयरिंग्स और रोलर बेयरिंग्स एंटी-फ्रिक्शन बेयरिंग के प्रकार हैं।

इम्पेलर इनलेट

तरल इस इनलेट के माध्यम से इम्पेलर में खींचा जाता है।

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अतिरिक्त संसाधन

https://www.fireengineering.com/leadership/steam-turbine-driven-centrifugal-pumps/#gref

https://www.rothpump.com/regenerative-turbine-pump-little-pump-big-head.html

https://www.globalspec.com/learnmore/flow_transfer_control/pumps/turbine_pumps