Liquid-ring pump
પ્રવાહી રિંગ પંપ એ ફરતો હકારાત્મક વિસ્થાપન ગેસ પંપ છે, જેમાં કેન્દ્રત્યાગી બળ હેઠળ પ્રવાહી સીલ તરીકે કામ કરે છે. કામગીરીનું વર્ણન લિક્વિડ-રિંગ પંપનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે વેક્યૂમ પંપ તરીકે થાય છે, પરંતુ તેનો ઉપયોગ ગેસ કોમ્પ્રેસર તરીકે પણ થઈ શકે છે. લિક્વિડ-રિંગ પંપનું કાર્ય રોટરી વેન પંપ જેવું જ હોય છે, જેમાં તફાવત એ છે કે વેન રોટરનો સખત ભાગ હોય છે અને સંકોચન-ચેમ્બર સીલ બનાવવા માટે પ્રવાહીની ફરતી રિંગનું મંથન કરે છે. તે સ્વાભાવિક રીતે ઓછી ઘર્ષણવાળી રચના છે, જેમાં રોટર એકમાત્ર ગતિશીલ ભાગ છે. સ્લાઇડિંગ ઘર્ષણ શાફ્ટ સીલ સુધી મર્યાદિત છે. લિક્વિડ-રિંગ પંપ સામાન્ય રીતે ઇન્ડક્શન મોટર દ્વારા સંચાલિત થાય છે. લિક્વિડ-રિંગ પંપ નળાકાર આવરણની અંદર વિલક્ષણ રીતે સ્થિત અદ્રશ્ય ઇમ્પેલરને ફેરવીને ગેસને સંકુચિત કરે છે. પ્રવાહી (ઘણીવાર પાણી) પંપમાં ભરવામાં આવે છે, અને કેન્દ્રત્યાગી પ્રવેગ દ્વારા આવરણની અંદરની બાજુએ ફરતી નળાકાર વીંટી રચાય છે. આ પ્રવાહી વીંટી ઇમ્પેલર વેન વચ્ચેની જગ્યાઓમાં સીલની શ્રેણી બનાવે છે, જે સંકોચન ચેમ્બર બનાવે છે. ઇમ્પેલરની પરિભ્રમણની અક્ષ અને આવરણની ભૌમિતિક અક્ષ વચ્ચેની વિષમતા વેન અને રિંગ દ્વારા બંધ વોલ્યુમની ચક્રીય ભિન્નતામાં પરિણમે છે. આવરણની બાજુમાં ઇનલેટ પોર્ટ દ્વારા પંપમાં ગેસ (ઘણીવાર હવા) ખેંચવામાં આવે છે. ઈમ્પેલર વેન અને પ્રવાહી વીંટી દ્વારા રચાયેલા સંકોચન ચેમ્બરમાં ગેસ ફસાઈ જાય છે. ઇમ્પેલર પરિભ્રમણને કારણે વોલ્યુમમાં ઘટાડો ગેસને સંકુચિત કરે છે, જે આવરણની બાજુમાં ડિસ્ચાર્જ પોર્ટમાંથી બહાર નીકળે છે. પંપના સ્રાવ પર કોમ્પ્રેસ્ડ ગેસમાં કાર્યરત પ્રવાહીની થોડી માત્રા હોય છે, જે સામાન્ય રીતે વરાળ-પ્રવાહી વિભાજકમાં દૂર કરવામાં આવે છે. ઇતિહાસ સૌથી પહેલાના લિક્વિડ-રિંગ પંપની તારીખ 1903ની છે, જ્યારે જર્મનીમાં સિમેન્સ-સકર્ટને પેટન્ટ આપવામાં આવી હતી. લિક્વિડ-રિંગ વેક્યૂમ પંપ અને કોમ્પ્રેસર માટે યુ. એસ. પેટન્ટ 1,091,529,1914માં લેવિસ એચ. નેશને આપવામાં આવી હતી. તેનું ઉત્પાદન યુ. એસ. ના કનેક્ટિકટના નોર્વાકમાં નેશ એન્જિનિયરિંગ કંપની દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું. ઑસ્ટ્રિયામાં લગભગ તે જ સમયે, પેટન્ટ 69274 સીમેન્સ-શકરટવર્કને સમાન પ્રવાહી-વીંટીવાળા વેક્યૂમ પંપ માટે આપવામાં આવી હતી. આ સરળ, પરંતુ અત્યંત વિશ્વસનીય પંપ વિવિધ ઔદ્યોગિક ઉપયોગો ધરાવે છે. તેનો ઉપયોગ મોટા વરાળ-ટર્બાઇન જનરેટર સેટ પર કન્ડેન્સર વેક્યૂમ જાળવવા માટે થાય છે, જેમાં વેક્યૂમનું સ્તર સામાન્ય રીતે 30-50 mbar હોય છે. તેનો ઉપયોગ કાગળના મશીનો પર પલ્પ સ્લરીને પાણી કાઢવા અને પ્રેસ ફેલ્ટમાંથી પાણી કાઢવા માટે થાય છે. બીજો ઉપયોગ મોલ્ડેડ પેપર-પલ્પ ઉત્પાદનો (ઇંડાના કાર્ટન અને અન્ય પેકેજિંગ) ની વેક્યૂમ રચના છે. અન્ય ઉપયોગોમાં માટીના ઉપચારનો સમાવેશ થાય છે, જ્યાં દૂષિત ભૂગર્ભ જળને શૂન્યાવકાશ દ્વારા કુવાઓમાંથી ખેંચવામાં આવે છે. પેટ્રોલિયમ રિફાઇનિંગમાં, વેક્યૂમ નિસ્યંદન પ્રક્રિયાને વેક્યૂમ પ્રદાન કરવા માટે લિક્વિડ-રિંગ વેક્યૂમ પંપનો પણ ઉપયોગ કરે છે. લિક્વિડ-રિંગ કોમ્પ્રેસરનો ઉપયોગ ઘણીવાર વરાળ પુનઃપ્રાપ્તિ પ્રણાલીઓમાં થાય છે. ડિઝાઇન સિંગલ-અને મલ્ટી-સ્ટેજ લિક્વિડ-રિંગ સિસ્ટમ્સ સિંગલ-અથવા મલ્ટીસ્ટેજ હોઈ શકે છે. સામાન્ય રીતે મલ્ટીસ્ટેજ પંપમાં સામાન્ય શાફ્ટ પર બે કાસ્કેડ સંકોચન તબક્કાઓ હોય છે. વેક્યૂમ સર્વિસમાં, રીંગ-લિક્વિડના વરાળ દબાણ દ્વારા પ્રાપ્ય દબાણમાં ઘટાડો મર્યાદિત હોય છે. જેમ જેમ ઉત્પન્ન થયેલ વેક્યૂમ રિંગ-લિક્વિડના વરાળ દબાણની નજીક પહોંચે છે, તેમ રિંગ-લિક્વિડમાંથી મુક્ત થતી વરાળનું વધતું પ્રમાણ બાકીની વેક્યૂમ ક્ષમતાને ઘટાડે છે. જેમ જેમ મર્યાદા નજીક આવે છે તેમ તેમ તંત્રની કાર્યક્ષમતામાં ઘટાડો થાય છે. સિંગલ-સ્ટેજ વેક્યૂમ પંપ સામાન્ય રીતે 35 ટોર (એમએમ એચજી) અથવા વેક્યૂમ ઉત્પન્ન કરે છે, અને બે-સ્ટેજ પંપ 25 ટોર સુધી વેક્યૂમ ઉત્પન્ન કરી શકે છે, એમ ધારીને કે હવા પંપ કરવામાં આવી રહી છે અને રિંગ-લિક્વિડ પાણી અથવા તેનાથી ઓછું છે. સૂકી હવા અને 15 ડિગ્રી સેલ્સિયસ સીલંટ-પાણીનું તાપમાન એ પ્રમાણભૂત કામગીરીનો આધાર છે, જેનો ઉપયોગ મોટાભાગના ઉત્પાદકો તેમના પ્રદર્શન વળાંક માટે કરે છે. રીંગ-લિક્વિડનું રિસર્ક્યુલેશન કેટલાક રીંગ-લિક્વિડ પણ વાયુયુક્ત સ્રાવ પ્રવાહ સાથે જોડાયેલા હોય છે. આ પ્રવાહીને પંપની બહારના અન્ય ઉપકરણો દ્વારા ગેસના પ્રવાહથી અલગ કરવામાં આવે છે. કેટલીક પ્રણાલીઓમાં, વિસર્જિત રિંગ-પ્રવાહીને હીટ એક્સ્ચેન્જર અથવા કૂલિંગ ટાવર દ્વારા ઠંડુ કરવામાં આવે છે, અને પછી પંપ આવરણમાં પરત કરવામાં આવે છે. કેટલીક રિસર્ક્યુલેટિંગ સિસ્ટમોમાં, સિસ્ટમ રૂપરેખાંકનના આધારે ગેસમાંથી અશુદ્ધિઓ રિંગ-લિક્વિડમાં ફસાઈ જાય છે. આ અશુદ્ધિઓ કેન્દ્રિત થઈ જાય છે કારણ કે પ્રવાહી ફરીથી પરિભ્રમણ કરવાનું ચાલુ રાખે છે, અને આખરે નુકસાન પહોંચાડી શકે છે અને પંપનું જીવન ઘટાડી શકે છે. આ કિસ્સામાં, દૂષણ સ્વીકાર્ય સ્તરે રાખવામાં આવે છે તેની ખાતરી કરવા માટે ગાળણક્રિયા પ્રણાલીઓ જરૂરી છે. બિન-પરિભ્રમણ પ્રણાલીઓમાં, વિસર્જિત ગરમ પ્રવાહી (સામાન્ય રીતે પાણી) ને કચરાના પ્રવાહ તરીકે ગણવામાં આવે છે. આ કિસ્સામાં, નુકસાનની ભરપાઈ કરવા માટે તાજા ઠંડા પાણીનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. પર્યાવરણીય વિચારણાઓ આવી "એકવાર-થ્રુ" પ્રણાલીઓને વધુને વધુ દુર્લભ બનાવી રહી છે. પ્રવાહી પસંદગી લિક્વિડ-રિંગ વેક્યૂમ પંપ સીલબંધ પ્રવાહી તરીકે પ્રક્રિયા સાથે સુસંગત કોઈપણ પ્રવાહીનો ઉપયોગ કરી શકે છે, જો કે તેમાં યોગ્ય વરાળ દબાણ ગુણધર્મો હોય. જો કે સૌથી સામાન્ય સીલંટ પાણી છે, લગભગ કોઈપણ પ્રવાહીનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. બીજું સૌથી સામાન્ય સીલંટ પ્રવાહી તેલ છે. તેલમાં વરાળનું દબાણ ખૂબ ઓછું હોવાથી, તેલ-સીલબંધ પ્રવાહી-વીંટીવાળા વેક્યૂમ પંપ સામાન્ય રીતે હવાથી ઠંડુ કરવામાં આવે છે. શુષ્ક ક્લોરિન ગેસના ઉપયોગ માટે, સંકેન્દ્રિત સલ્ફ્યુરિક એસિડનો સીલંટ તરીકે ઉપયોગ થાય છે. કોઈપણ પ્રવાહીનો ઉપયોગ કરવાની ક્ષમતા પ્રવાહી-રિંગ વેક્યૂમ પંપને દ્રાવક (વરાળ) પુનઃપ્રાપ્તિ માટે આદર્શ રીતે અનુકૂળ બનાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, જો નિસ્યંદન અથવા વેક્યૂમ ડ્રાયર જેવી પ્રક્રિયા ટોલ્યુએન વરાળ ઉત્પન્ન કરે છે, તો સીલંટ તરીકે પ્રવાહી ટોલ્યુએનનો ઉપયોગ કરવો શક્ય છે, જો ઠંડક પાણી સીલંટ પ્રવાહીના વરાળ દબાણને ઇચ્છિત વેક્યૂમને ખેંચવા માટે પૂરતું ઓછું રાખવા માટે પૂરતું ઠંડુ હોય. પ્રવાહી-રિંગ વેક્યૂમ પંપમાં આયનીય પ્રવાહી વેક્યૂમ દબાણને આશરે 70 એમ. બી. આર. થી ઘટાડીને 1 એમ. બી. આર. થી નીચે લાવી શકે છે. સંદર્ભો પંપ ગેસ તકનીકો