पंपपुराण - द्वितीय खंड -२

सेंट्रिफ्यूगल आणि पॉझिटिव्ह डिस्प्लेसमेंट पंप वेगवेगळ्या तत्वावर चालतात आणि त्यांची कार्यपध्दती वेगळी असते. यातील फरक समजून घेण्यासाठी एक सोपे उदाहरण घेऊ. आपण जेंव्हा रवीने ताक घुसळतो त्या वेळी हातातल्या रवीला आलटून पालटून घड्याळाच्या कांट्यांच्या (क्लॉकवाइज) आणि त्याच्या विरुध्द दिशेने (अँटिक्लॉकवाइज) फिरवतो. त्या वेळी बरणीमधले ताकसुध्दा रवीच्या भोंवती गोल गोल फिरत असते. मिक्सरमधले चक्र एकाच दिशेने गोल फिरते आणि त्यानुसार मिक्सरच्या बाउलमधले ताकही तसेच फिरतांना आपल्याला दिसते. सेंट्रिफ्यूगल पंपातला इंपेलरसुध्दा व्हॉल्यूट केसिंगमध्ये असाच स्वतःभोवती फिरतो आणि केसिंगमधले पाणी त्याच्या सभोवताली रिंगण घालत असते. मात्र या केसिंगचा आकार शंखासारखा असल्याकारणाने त्यातल्या पाण्याला केसिंगच्या बाहेर पडण्याची वाट मिळते आणि ते औटलेट पोर्टमधून पंपाबाहेर जाते. जेवढे पाणी केसिंगच्या बाहेर पडेल तेवढेच पंपाच्या इनलेट पोर्टमधून इंपेलरमध्ये येते आणि तेवढेच केसिंगमध्ये फेकले जाते. अशा प्रकारे पाण्याचा सलग प्रवाह चालत राहतो. मात्र पंपाच्या बाहेर डिस्चार्ज पोर्टपाशी लावलेला व्हॉल्व्ह उघडा असला तरच हे घडू शकते. पण तो जर बंद केला तर मग पाण्याला पंपाच्या बाहेर पडायला रस्ता मिळणार नाही आणि ते केसिंगमध्येच गोल गोल चकरा मारत राहील. मिक्सरमधले ताक जसे घुसळले जात असते तसे हे पाणी केसिंगच्य़ा आंत घुसळत राहते. यासाठी लागणारी ऊर्जा पंपाला जोडलेल्या विजेच्या मोटारीमधूनच मिळते. पण पंप नेहमीप्रमाणे चालू असतांना विहिरीतून पाणी उपसून वर आणण्यासाठी जितकी शक्ती लागते त्यामानाने पाण्याला फक्त घुसळण्यासाठी कमीच शक्ती लागते. त्यामुळे पंपाला किंवा मोटारीला अपाय होत नाही.

पॉझिटिव्ह डिस्प्लेसमेंट पंप हा मागील भागात दाखवल्याप्रमाणे पिचकारीसारखा असतो. त्याच्या दांडा बाहेर ओढला की नळकांडी पाण्याने भरते आणि दांड्याला पुढे ढकलले की ते पाणी दुस-या मार्गाने नळकांडीच्या बाहेर पडते. त्या मार्गाच्या बाहेर लावलेला व्हॉल्व्ह बंद करून हा दुसरा मार्गच बंद केला तर सिलिंडरमधील पाणी कुठेच जाऊ शकणार नाही. त्यामुळे पंपाचा दट्ट्या जागचा हलूच शकणार नाही. तो ढकलण्यासाठी अधिकाधिक जोर लावला तर त्यामुळे सिलिंडरमधले पाणी दाबले जाऊन त्याचा दाब वाढत जाईल, पण पाणी बाहेर कांही पडू शकणार नाही. अगदी राक्षसी शक्तीचा प्रयोग केला तर कदाचित सिलिंडर फुटेल, दांडा मोडेल, व्हॉल्व्ह किंवा पाइपाला फोडून ते पाणी बाहेर जाण्याचा प्रयत्न करेल. यातला जो कोणता कच्चा दुवा असेल तो हा जास्तीचा दाब सहन करू शकणार नाही. पंपाला विजेची मोटर लावली असेल तर तिचा फ्यूज उडेल किंवा मोटरचे वाइंडिंग जळेल असे कांही तरी होण्याची शक्यता असते. यामुळे पॉझिटिव्ह डिस्प्लेसमेंट पंप हा कधीही अशा प्रकारे आउटलेट व्हॉल्व्ह बंद करून चालवता येत नाही. चुकून असे घडले तर जास्त नुकसान होऊ नये यासाठी सेप्टी व्हॉल्व्ह, रिलीफ व्हॉल्व्ह वगैरे साधने या पंपाला जोडलेली असतात. कांही ठिकाणी या व्हॉल्व्हला समांतर अशी एक बारीकशी नळी जोडून पाण्याला बाहेर पडण्याची वाट करून दिली जाते.

सेंट्रिफ्यूगल पंपाचा आउटलेट व्हॉल्व्ह अर्धवट उघडला तर तो पाण्याच्या प्रवाहाला त्यातून वाहू देईल, पण त्याला विरोध करेल. यामुळे केसिंगमध्ये रिंगण घालत असलेल्या पाण्यामधले कांही पाणी पंपामधून बाहेर पडेल आणि उरलेले आंतल्या आंत फिरत राहील. अशा प्रकारे आपल्याला आपल्या गरजेनुसार प्रवाहाचे नियंत्रण करता येते. पॉझिटिव्ह डिस्प्लेसमेंट पंपमध्ये पिस्टनच्या प्रत्येक स्ट्रोकमध्ये ठराविक म्हणजे सिलिंडरच्या घनफळाएवढेच पाणी बाहेर पडते. यामुळे बाहेरचा व्हॉल्व्ह अर्धवट उघडून त्यात कांही फरक पडणार नाही. तो व्हॉल्व्ह फक्त प्रवाहाला विरोध करण्याचे काम करेल आणि त्यामुळे निष्कारण जादा शक्ती मात्र खर्च करावी लागेल. पॉझिटिव्ह डिस्प्लेसमेंट पंपापासून ठराविक एवढाच प्रवाह मिळत असला तरी पुढे गेल्यानंतर तो दोन किंवा अधिक मार्गांमध्ये वाटून घेऊन त्यातल्या एकेका मार्गातल्या प्रवाहाचे नियंत्रण करता येते. हे आपण नंतर येणा-या भागांमध्ये सविस्तर पहाणार आहोत.

सेंट्रिफ्यूगल पंपातील इंपेलरचा आकार आणि फिरण्याचा वेग यानुसार त्यातल्या पाण्याला गती मिळत असते, त्यातून पाण्याचा जास्तीत जास्त दाब ठरतो आणि पंपाबाहेर पडल्यानंतर ते पाइपातून किती उंचपर्यंत चढू शकेल हे त्यावरून ठरते. त्यापेक्षा जास्त उंचावर चढवण्याचा प्रयत्न केला तर ते चढू शकणार नाही आणि बाहेरचा व्हॉल्व्ह बंद केला असतांना ज्याप्रमाणे होते तसे ते आंतल्या आंत घुसळत राहील. पॉझिटिव्ह डिस्प्लेसमेंट पंपाला अशी मर्यादा नसते. पंप पुरेसा मजबूत असेल आणि जास्त जोर लावणे शक्य असेल तर त्यातील पाण्याचा दाब वाढवत नेणे शक्य असते. या कारणाने कमी आणि ठराविक प्रवाह आणि जास्त दाब हवा असेल अशा वेळी पॉझिटिव्ह डिस्प्लेसमेंट पंपाची निवड केली जाते.

सेंट्रिफ्यूगल पंपातून निघणारा पाण्याचा प्रवाह कमी केला की त्याचा दाब वाढतो आणि प्रवाह वाढवला की दाब कमी होतो हे आपण पहिल्या खंडात पाहिले आहे. डिस्चार्ज व्हॉल्व्ह पूर्णपणे बंद केला तर जास्तीत जास्त दाब निर्माण होतो आणि तो पुरता उघडला की दाब कमीतकमी एवढा होतो. पॉझिटिव्ह डिस्प्लेसमेंट पंपात प्रवाह व दाब या दोन्ही बाबी स्वतंत्र असतात. पिस्टनच्या दर स्ट्रोकमधून ठराविक प्रवाह मिळतो. त्यामुळे तो दाबानुसार कमीजास्त होत नाही. त्या प्रवाहाला जेवढा विरोध होतो तेवढा दाब त्या पंपात निर्माण होतो. त्यामुळे डिस्चार्ज व्हॉल्व्ह कमीअधिक उघडला तर त्यामुळे प्रवाहाला होणारा विरोध कमीजास्त होतो आणि त्याप्रमाणे पाण्याचा दाबही कमी जास्त होतो.

. . . . . . . . .. . . . . . . . (क्रमशः)