Centrifugal pumps- volute and diffuser types; Principle of operation of centrifugal pumps

Centrifugal pumps- volute and diffuser types; Principle of operation of centrifugal pumps (सेंट्रीफ्यूगल पंप: वोल्यूट और डिफ्यूज़र प्रकार; सेंट्रीफ्यूगल पंप का संचालन सिद्धांत):- Centrifugal pumps are one of the most commonly used types of pumps in various industries for transporting liquids. Their working is based on the principle of centrifugal force. 

(सेंट्रीफ्यूगल पंप विभिन्न उद्योगों में तरल पदार्थों के परिवहन के लिए सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले पंपों में से एक हैं। इनका कार्य सेंट्रीफ्यूगल बल के सिद्धांत पर आधारित होता है।)

Types of Centrifugal Pumps (सेंट्रीफ्यूगल पंप के प्रकार):-

i. Volute Pumps (वोल्यूट पंप):-

Design (डिज़ाइन):- A volute pump features a spiral-shaped casing (volute) surrounding the impeller.

[वोल्यूट पंप में एक सर्पिल-आकार का आवरण (वोल्यूट) होता है, जो इंपेलर के चारों ओर स्थित होता है।]

Working (कार्यप्रणाली):-

> The liquid discharged by the impeller is collected in the volute, where the flow velocity is gradually reduced.

(इंपेलर द्वारा तरल को बाहर फेंका जाता है और यह वोल्यूट में इकट्ठा होता है।)

> This decrease in velocity converts kinetic energy into pressure energy.

(वोल्यूट में तरल की गति धीरे-धीरे कम हो जाती है, जिससे गतिज ऊर्जा दाब ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है।)

Advantages (लाभ):-

> Simple design.

(सरल डिज़ाइन।)

> Good for a wide range of flow rates.

(विभिन्न प्रवाह दरों के लिए उपयुक्त।)

Limitations (सीमाएँ):- Uneven pressure distribution around the impeller can cause radial forces and vibrations.

(इंपेलर के चारों ओर असमान दाब वितरण हो सकता है, जिससे रेडियल बल और कंपन उत्पन्न होते हैं।)

ii. Diffuser Pumps (डिफ्यूज़र पंप):-

Design (डिज़ाइन):- In a diffuser pump, the impeller is surrounded by a series of stationary vanes (diffuser vanes).

[डिफ्यूज़र पंप में इंपेलर के चारों ओर स्थिर ब्लेड (डिफ्यूज़र ब्लेड) होते हैं।]

Working (कार्यप्रणाली):- The vanes guide the flow of liquid from the impeller, gradually reducing its velocity and converting kinetic energy into pressure energy.

(ब्लेड तरल प्रवाह को मार्गदर्शित करते हैं और इसकी गति को धीरे-धीरे कम करते हैं, जिससे गतिज ऊर्जा दाब ऊर्जा में बदल जाती है।)

Advantages (लाभ):-

> Higher efficiency due to uniform pressure distribution.

(समान दाब वितरण के कारण उच्च दक्षता।)

> Less vibration compared to volute pumps.

(वोल्यूट पंप की तुलना में कम कंपन।)

Limitations (सीमाएँ):-

> More complex and expensive design.

(अधिक जटिल और महंगा डिज़ाइन।)

> Typically used for specific applications requiring higher efficiency.

(उच्च दक्षता की आवश्यकता वाले विशेष अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है।)

Principle of Operation (संचालन का सिद्धांत):- The operation of a centrifugal pump is based on the following steps:

(सेंट्रीफ्यूगल पंप का संचालन निम्नलिखित चरणों पर आधारित है:)

i. Priming the Pump (पंप की प्राइमिंग):- Before starting, the pump casing and suction pipe are filled with liquid to remove air, as the pump cannot handle air directly.

(पंप शुरू करने से पहले पंप आवरण और सक्शन पाइप को तरल से भरा जाता है ताकि हवा को हटा दिया जाए, क्योंकि पंप सीधे हवा को संभाल नहीं सकता।)

ii. Energy Conversion (ऊर्जा रूपांतरण):-

> The pump motor drives the impeller, which rotates at high speed.

(पंप मोटर इंपेलर को चलाती है, जो उच्च गति से घूमता है।)

> As the impeller rotates, it imparts kinetic energy to the fluid.

(इंपेलर के घूमने से तरल में गतिज ऊर्जा आती है।)

iii. Centrifugal Force (सेंट्रीफ्यूगल बल):-

> The liquid is pushed outward due to centrifugal force, moving it from the center (eye) of the impeller to its periphery.

[तरल पदार्थ केंद्र (इंपेलर का आँख भाग) से बाहर की ओर फेंका जाता है।]

> This outward motion increases the liquid's velocity and, consequently, its kinetic energy.

(यह गति तरल की गति और उसकी गतिज ऊर्जा को बढ़ाती है।)

iv. Pressure Generation (दाब उत्पन्न होना):-

> The high-velocity liquid enters the volute or diffuser.

(उच्च गति वाले तरल पदार्थ वोल्यूट या डिफ्यूज़र में प्रवेश करते हैं।)

> In a volute, the kinetic energy is converted into pressure energy as the flow velocity decreases.

(वोल्यूट में गति कम होती है, और यह गतिज ऊर्जा को दाब ऊर्जा में बदल देता है।)

> In a diffuser, the stationary vanes assist in this conversion by guiding the liquid and controlling its velocity.

(डिफ्यूज़र में स्थिर ब्लेड इस रूपांतरण में सहायता करते हैं और तरल प्रवाह को नियंत्रित करते हैं।)

v. Discharge (डिस्चार्ज):- The pressurized liquid exits the pump through the discharge pipe, ready to be transported to the desired location.

(दाबयुक्त तरल पंप के डिस्चार्ज पाइप से बाहर निकलता है और इसे इच्छित स्थान तक पहुँचाया जाता है।)