सेंट्रिफ्यूगल पंपामधला इंपेलर स्वतःभोवती गरागरा फिरतांना त्याची वक्राकार पाती त्यातील द्रवाला व्होल्यूट केसिंगच्या परीघाकडे फेकतात आणि तो द्रव इंपेलरच्या भोवती फिरू लागतो. शंखाच्या आकाराच्या त्या व्होल्यूट चेंबरच्या कडेकडेने फिरता फिरता संधी मिळताच तो द्रव पंपाच्या मुखामधून (डिस्चार्ज पोर्टमधून) पंपाबाहेर पडतो. पिस्टन पंपामधील प्लंजर किंवा पिस्टन दंडगोलाकृती सिलिंडरच्या आत मागे पुढे सरकत असतो. ज्या वेळी पिस्टन मागे खेचला जातो तेंव्हा एका पोर्टमधून द्रव सिलिंडरमध्ये शिरतो आणि जेंव्हा पिस्टन पुढे जातो तेंव्हा तो सिलिंडरमध्ये असलेल्या द्रवाला दुस-या पोर्टमधून बाहेर ढकलत नेतो. व्हेन पंपामध्ये या दोन्हीचा थोडा थोडा अंश असतो. या पंपामधली रिंग इंपेलरप्रमाणेच गरगर फिरते, पण त्यावर बसवलेले व्हेन्स एकाद्या पिस्टनप्रमाणे आपल्यासोबत द्रवाला पुढे ढकलत नेतात. त्यासाठी याची रचना वेगळ्या प्रकारे केली जाते.
व्हेन पंपाच्या केसिंगच्या आत एक रिंग फिरत असते. ही रिंग केसिंगमधली जवळ जवळ सर्व जागा व्यापण्याइतक्या मोठ्या आकाराची असते. त्या दोन्हींच्या मध्ये एक अरुंद अशी मोकळी जागा असते. या पंपाचे केसिंग लंबवर्तुळाकार (इलिप्टिकल) किंवा वर्तुळाकार असते. पण वर्तुळाकार असले तर त्या वर्तुळाचा मध्यबिंदू आणि गोल फिरणा-या रिंगचा मध्यबिंदू वेगळ्या ठिकाणी असतात. त्यामुळे ही पोकळी सर्वत्र समान नसून तिचा आकार बदलत असतो. रिंगमध्ये सूर्याच्या किरणासारखे मध्यापासून बाहेरच्या दिशेने जाणारे खाचे (रेडियल स्लिट्स) केलेले असतात. छोट्या चौकोनी तुकड्यांच्या आकाराचे व्हेन्स या स्लिट्समध्ये सैलसे बसवलेले असतात. यातली प्रत्येक व्हेन तिच्या स्लिटमध्ये सहजपणे मागे पुढे सरकू शकते.
जेंव्हा ही रिंग गरगर फिरते तेंव्हा सेंट्रिफ्यूगल फोर्समुळे सर्व व्हेन्स बाहेरच्या बाजूला फेकल्या जातात. केसिंगपर्यंत बाहेर जाऊन त्याला टेकल्यानंतर केसिंगला आतल्या बाजूने घासत घासत त्या व्हेन्स फिरत राहतात. वरील चित्र पाहिल्यास उभ्या रेषेत असलेली व्हेन बरीचशी स्लिटच्या आत दिसते आणि तिचा अगदी थोडा भाग बाहेर आलेला आहे, पण आडव्या रेषेमधील व्हेनचा जास्त भाग स्लिटच्या बाहेर आलेला दिसतो. रिंग फिरत असतांना या क्रियेत दोन व्हेनमधील मोकळी जागा आलटून पालटून काही काळ लहान लहान होत जाते आणि काही काळ वाढत जाते हे वरील चित्रावरून दिसेल. सेंट्रिफ्यूगल पंपाचे इनलेट पोर्ट इंपेलरच्या मधोमध असते तसे व्हेन पंपाचे नसते. त्याची इनलेट आणि आउटलेट ही दोन्ही पोर्ट्स त्याच्या परीघावरच असतात. रिंग फिरत असतांना ज्या काळात व्हेन्समधील जागा वाढत जाते त्या काळात इनलेट पोर्टमधून द्रव केसिंगमध्ये येतो आणि दुस-या काळात ही जागा लहान लहान होत असतांना आतला द्रव आउटलेट पोर्टमधून बाहेर ढकलला जातो. रिंगला अनेक व्हेन्स जोडलेल्या असल्यामुळे एकापाठोपाठ वेगवेगळ्या व्हेन्समधून ही क्रिया होत राहते आणि द्रवाचा प्रवाह वहात राहतो.
सेंट्रिफ्यूगल पंपाच्या मानाने व्हेन पंपाच्या केसिंगमधली जागा अतीशय लहान असते. त्यामुळे या प्रकारच्या पंपामधून द्रवाचा प्रवाह मोठ्या प्रमाणावर होऊ शकत नाही. पण ढकलला जात असलेल्या थोड्याशा द्रवाला सुध्दा पंपाच्या बाहेर पडण्यात अडथळा आला तर त्याचा दाब वाढत जातो. म्हणूनच या पंपाचा समावेश पॉझिटिव्ह डिस्प्लेसमेंट या प्रकारात होतो. द्रवपदार्थाचा दाब वाढवून त्या दाबाचा उपयोग कार्य करण्यासाठी करायचा असेल तर अशा कामासाठी या पंपाचा उपयोग करतात. उदाहरणार्थ एक्स्केव्हेटर्स, यांत्रिक नांगर, डंपर वगैरे जी मशिनरी हैड्रॉलिक फोर्सवर चालते त्यात व्हेन पंपाचा उपयोग करण्यात येतो.
या पंपातल्या व्हेन्सचे स्लिट्स आणि केसिंग यांच्याबरोबर सतत घर्षण होत असते. त्यात त्यांची झीज होऊ नये यासाठी त्या अत्यंत कणखर आणि गुळगुळीत बनवल्या जातात. तसेच या पंपातला द्रवपदार्थ सुध्दा वंगणयुक्त असावा लागतो. त्यात साधे पाणी वापरल्यास घर्षणामुळे निर्माण झालेल्या ऊष्णतेमुळे त्याची वाफ होऊन जाईल आणि घर्षण वाढून रिंग फिरवण्यासाठी जास्त शक्ती लागेल, शिवाय पंपाचे निरनिराळे भाग झिजून जातील. या कारणांमुळे व्हेन पंपांचा उपयोग पाण्यासाठी सहसा करत नाहीत. हैड्रॉलिक मशीनरीतील तेलाचा दाब वाढवण्यासाठी अशा प्रकारच्या पंपांचा उपयोग करतात.
या पंपाचे लंबवर्तुळाकार केसिंग तयार करण्यासाठी विशेष प्रकारची यंत्रसामुग्री लागते. त्यामुळे त्यांचे मोठ्या प्रमाणात उत्पादन केले तर ते परवडते. एक्सेंट्रिक वर्तुळाकार बनवणे त्या मानाने थोडे सोपे असते. पण या प्रकारात व्हेनच्या रिंगवर पडणारे फोर्सेस संतुलित नसतात. तसेच एका बाजूच्या व्हेन्स जास्त बाहेर आलेल्या असल्यामुळे त्याचा बॅलन्स किंचित ढळलेला असतो. या गोष्टींची काळजी घ्यावी लागते.
व्हेन पंपाचा आणखी एक प्रकार आहे. यातल्या व्हेन रबरासारख्या स्थितीस्थापक व लवचीक पदार्थापासून तयार करतात. या व्हेन्स आपल्या खाचांमध्ये पक्क्या बसवलेल्या असतात. त्या मागे पुढे सरकत नाहीत, तर गरजेनुसार लवत आणि सरळ होत असतात. आत शिरणा-या द्रवाच्या दाबाने झुकून या व्हेन्स त्याला केसिंगमध्ये प्रवेश करू देतात, पण पुढ्यातल्या द्रवाच्या दाबाने ताठ होऊन त्या द्रवाला केसिंगच्या बाहेर ढकलतात.
पिस्टन पंपातला प्लंजर सिलिंडरला घासत पुढे मागे होत असतो आणि त्याप्रमाणेच व्हेन पंपातल्या व्हेन्स केसिंगला स्पर्श करून फिरत असतो. यात एकादा वाळूचा किंवा कोणत्याही कठीण वस्तूचा कण आला तर तो या यंत्रांच्या फिरण्यात अडथळा आणतो आणि अधिक शक्ती लावून यंत्र फिरवलेच तर त्या कठीण कणामुळे रेघोट्या पडून ते यंत्र निकामी होऊ शकते. या कारणामुळे या दोन्ही प्रकारच्या पंपांमध्ये येणारा द्रव आधीच काळजीपूर्वक गाळून घ्यावा लागतो. अत्यंत सक्षम असे फिल्टर त्यासाठी पंपाच्या इनलेटला जोडलेले असतात. अगदी मायक्रोन म्हणजे एका मिलिमीटरचा एक सहस्रांश भाग एवढा सूक्ष्म कणसुध्दा ज्यातून पलीकडे जाणार नाही इतके चांगले फिल्टर उपलब्ध आहेत. अर्थातच ते बरेच महाग असतात आणि कच-याने भरून फारच लवकर निकामी होऊ शकतात. त्यामुळे ऑइल हैड्रॉलिक सिस्टिममध्ये वापरण्यात येणा-या द्रवपदार्थाचे शुध्दीकरण हाच एक वेगळा विषय असून त्यासाठी खास यंत्रणा करावी लागते.
No comments:
Post a Comment