উচ্চ-চাপ অভ্যন্তরীণ গিয়ার পাম্প: শিল্প তরল স্থানান্তরের শক্তিশালী হৃদয়

হাইড্রোলিক সিস্টেম, রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণ এবং খাদ্য শিল্পে, উচ্চ দক্ষতা, নিম্ন শব্দ এবং দীর্ঘ সেবা জীবনের জন্য উচ্চ-চাপ অন্তর্নিহিত গিয়ার পাম্প ইঞ্জিনিয়ারদের মধ্যে শীর্ষ পছন্দ হয়ে উঠেছে। এই নিবন্ধটি কাজ করার নীতি, প্রধান বিশেষুক্তি এবং চাহিদাপূর্ণ শিল্প অপারেশনের জন্য ৩২ এমপিএ গিয়ার পাম্প নির্বাচনের সময় বিবেচ্য মাপদণ্ডগুলি ব্যাখ্যা করে।

১. কাজ করার নীতি: অভ্যন্তরীণ দাঁতের মিলন কীভাবে উচ্চ-চাপ সরবরাহ অর্জন করে

অভ্যন্তরীণ গিয়ার পাম্পের মূল গঠনে একটি চালিত অভ্যন্তরীণ গিয়ার, একটি চালিত বহিঃস্থ গিয়ার, একটি ক্রেসেন্ট প্লেট (অথবা সমর্থন ব্লক) এবং হাউজিং রয়েছে। দুটি গিয়ারের পিচ বৃত্তগুলি একপাশে পাশাপাশি অবস্থিত, অন্যদিকে ক্রেসেন্ট প্লেট দ্বারা পৃথক করা হয়েছে, যা একটি সাকশন চেম্বার এবং একটি ডেলিভারি চেম্বার গঠন করে।

যখন চালিত অভ্যন্তরীণ গিয়ার একই দিকে বহিঃস্থ গিয়ারকে ঘোরায়, তখন সাকশন চেম্বারের দাঁতগুলি ধীরে ধীরে পৃথক হয়ে যায়, ফলে আয়তন বৃদ্ধি পায় এবং তরল আকর্ষণের জন্য ঋণাত্মক চাপ সৃষ্টি হয়। ডেলিভারি চেম্বারে, দাঁতগুলি ধারাবাহিকভাবে মিলিত হয় এবং আয়তন হ্রাস পায়, যার ফলে তরল বাইরে ঠেলে দেওয়া হয়। এই ধারাবাহিক প্রক্রিয়াটি স্থিতিশীল তরল সরবরাহ নিশ্চিত করে।

নিম্ন-চাপ গিয়ার পাম্পগুলি থেকে এর প্রধান পার্থক্য হলো ফাঁক পূরণের ব্যবস্থা। উচ্চ-চাপ অভ্যন্তরীণ গিয়ার পাম্পগুলিতে অক্ষীয় ও ব্যাসার্ধীয় চাপ পূরণ ব্যবহার করা হয়: সরবরাহ অঞ্চল থেকে চাপযুক্ত তেলকে ভাসমান পার্শ্ব প্লেটের পিছনে প্রবেশ করানো হয়, যা প্লেটটিকে ভিতরের দিকে ঠেলে দেয় এবং অক্ষীয় ফাঁক ০.০৩ থেকে ০.০৪ মিমি-এর মধ্যে বজায় রাখে, যা লিকেজের ৭০–৮০% এর বেশি নিয়ন্ত্রণ করে। ব্যাসার্ধীয়ভাবে, সমর্থন ব্লকটি পিছনের চাপের অধীনে অভ্যন্তরীণ গিয়ার রিংটিকে বাইরের গিয়ারের দাঁতের শীর্ষের সঙ্গে সংস্পর্শে আনে, যা উচ্চ-চাপ অঞ্চলে একটি ব্যাসার্ধীয় সিল গঠন করে। এই দ্বৈত পূরণ ব্যবস্থাটি অভ্যন্তরীণ গিয়ার পাম্পকে নিম্ন গতিতে ও নিম্ন সান্দ্রতায় উচ্চ আয়তনিক দক্ষতা বজায় রাখতে সক্ষম করে।

৩২ এমপিএ উচ্চ-চাপ কাজের জন্য প্রধান বিশেষীকরণ

চাপ রেটিং এবং আয়তনিক দক্ষতা

৩২ এমপিএ হলো উচ্চ-চাপ অভ্যন্তরীণ গিয়ার পাম্পের জন্য একটি সাধারণ রেটেড চাপ বিন্দু। সোজা রেখার সংযুক্ত অভ্যন্তরীণ গিয়ার পাম্প ডিজাইনে, আয়তনিক দক্ষতা ৯৮% সহ সর্বোচ্চ কাজের চাপ ৩২ এমপিএ পর্যন্ত পৌঁছানো যায়। অক্ষীয় ও ব্যাসার্ধীয় চাপ প্রয়োগ করা মডেলগুলি ৩২ এমপিএ রেটেড চাপে ৩৫ এমপিএ সর্বোচ্চ চাপ অর্জন করতে পারে। উচ্চ-চাপ কাজের জন্য, চাপ ঝাঁকুনির জন্য প্রসারণ রাখতে সিস্টেমের সর্বোচ্চ কাজের চাপ পাম্পের রেটেড চাপের ৮০–৯০% এর মধ্যে রাখা উচিত।

বিস্থাপন ও গতির পরিসর

উচ্চ-চাপ অভ্যন্তরীণ গিয়ার পাম্পগুলি বিস্তৃত বিস্থাপন পরিসর কভার করে, যার মধ্যে সাধারণ মডেলগুলি ৫.৪ মিলি/রি থেকে ২৪৯.৯ মিলি/রি পর্যন্ত। ৩২ এমপিএ উচ্চ-চাপ শ্রেণির মধ্যে, ১০ থেকে ১২৫ মিলি/রি পর্যন্ত বিস্থাপন সাধারণত ভালোভাবে কভার করা হয়, যদিও কিছু মডেল ২০ মিলি/রি বিস্থাপনের মতো কিছু ক্ষেত্রে সামান্য নিম্ন চাপ রেটিং (২৫ এমপিএ) রাখতে পারে। নির্বাচনের সময় প্রতিটি বিশেষ উল্লেখ আলাদাভাবে পরীক্ষা করা আবশ্যিক।

উচ্চ-চাপ অভ্যন্তরীণ গিয়ার পাম্পের জন্য গতির পরিসর ন্যূনতম ৬০০ আর/মিন থেকে সর্বোচ্চ ৩,০০০ আর/মিন পর্যন্ত বিস্তৃত। গতি নির্বাচন মাধ্যমের সান্দ্রতা অনুযায়ী করতে হবে: যদি সান্দ্রতা উচ্চ হয় এবং গতিও উচ্চ হয়, তবে অভ্যন্তরীণ রোটারটি মাধ্যমের চারপাশে পিছলে যেতে পারে, ফলে তরল টানা ব্যর্থ হতে পারে অথবা প্রবাহ অপর্যাপ্ত হতে পারে।

শব্দ এবং প্রবাহ পালসেশন

সোজা রেখা যুগ্ম দাঁতের প্রোফাইলের আবদ্ধ-তেল আয়তন পরিবর্তনের হার ইনভোলুট গিয়ারের চেয়ে মাত্র এক-দশমাংশ, যা শব্দ এবং চাপ পালসেশন উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে। সংশোধিত ইনভোলুট ছোট-দাঁত ডিজাইন ব্যবহার করা মডেলগুলি শব্দকে নিম্ন স্তরে রাখতে পারে। কম-পালসেশন আউটপুট সরাসরি ইনজেকশন মোল্ডিংয়ের হোল্ডিং পর্যায় এবং নির্ভুল যন্ত্রকর্ম অ্যাপ্লিকেশনে অংশের সামঞ্জস্যতা বৃদ্ধি করে।

৩২ এমপিএ গিয়ার পাম্প নির্বাচনের মাপদণ্ড

প্রথম ধাপ: মাধ্যমের সান্দ্রতা এবং তাপমাত্রা নিশ্চিত করুন

অভ্যন্তরীণ গিয়ার পাম্পগুলি ০.২ সিপি থেকে ১,০০০,০০০ সিপি পর্যন্ত বিস্কোসিটি পরিসর সহ্য করতে পারে। তবে, উচ্চতর বিস্কোসিটির জন্য দাঁতের মধ্যবর্তী আয়তনগুলি সম্পূর্ণরূপে পূর্ণ করার জন্য পাম্পের গতি অনুরূপভাবে কম রাখা আবশ্যক। মাধ্যমের তাপমাত্রা পাম্প মডেলের অনুমোদিত পরিসরের মধ্যে থাকতে হবে — স্ট্যান্ডার্ড মডেলগুলি সাধারণত −২০ থেকে +৮০°সে পর্যন্ত সহ্য করে, এবং উচ্চ-তাপমাত্রার সংস্করণগুলি ১২০°সে পর্যন্ত সহ্য করে। খাদ্য বা রাসায়নিক মাধ্যমের ক্ষেত্রে, পাম্প বডির উপাদান (যেমন ৩১৬এল স্টেইনলেস স্টিল) এবং সিল উপাদানগুলির সামঞ্জস্যতা নিশ্চিত করুন।

ধাপ ২: প্রবাহ গণনা করুন এবং বিস্থাপন নির্ধারণ করুন

পজিটিভ-ডিসপ্লেসমেন্ট পাম্পের প্রবাহ গতির সাথে আনুমানিকভাবে রৈখিক। তাত্ত্বিক প্রবাহ সূত্রটি হলো:

কিউ = বিস্থাপন (মিলি লিটার/আরপিএম) × গতি (আরপিএম) ÷ ৬০০০০ (লিটার/মিনিটে)

নির্বাচনের সময়, প্রথমে সিস্টেমের নামমাত্র প্রবাহ প্রয়োজনীয়তা থেকে প্রয়োজনীয় বিস্থাপন গণনা করুন, তারপর উপলব্ধ মোটর গতি নিশ্চিত করুন। অপারেটিং পয়েন্টটি পাম্পের উচ্চ-দক্ষতা অঞ্চলের (সাধারণত নামমাত্র প্রবাহের ৬০–৯০%) মধ্যে পড়া উচিত। এই পরিসীমার বাইরে দীর্ঘ সময় ধরে অপারেশন তাপ উত্থান বা ত্বরিত ক্ষয় ঘটায়।

ধাপ ৩: চাপ রেটিং এবং সার্জ মার্জিন যাচাই করুন

৩২ এমপিএ পাম্পটি প্রতিটি বিস্থাপনে সেই চাপ রেটিং অর্জন করে না। কিছু মডেল বৃহত্তর বিস্থাপনে ২৫ এমপিএ বা তার নিচে নেমে যায়। নির্বাচনের সময়, লক্ষ্য বিস্থাপনের জন্য নামমাত্র এবং সর্বোচ্চ চাপ আলাদাভাবে যাচাই করা আবশ্যিক। সিস্টেম রিলিফ ভাল্ভের সেটিংস সাধারণত কার্যকরী চাপের চেয়ে ১০–১৫% বেশি।

ধাপ ৪: সাকশন অবস্থার মূল্যায়ন করুন

অভ্যন্তরীণ গিয়ার পাম্পগুলির স্ব-প্রাইমিং ক্ষমতা বাহ্যিক গিয়ার ডিজাইনের তুলনায় ভালো, কিন্তু মৌলিক শর্তগুলি এখনও প্রযোজ্য: ইনলেট পরম চাপ কমপক্ষে ০.৮ বার হওয়া উচিত, সাকশন উচ্চতা ০.৫ মিটারের বেশি নয়, এবং ফ্লাডেড সাকশন অগ্রাধিকার প্রাপ্ত। সাকশন পাইপের ব্যাস পাম্পের ইনলেটের চেয়ে ছোট হওয়া উচিত নয়, এবং পাইপিং সংক্ষিপ্ত ও সোজা হওয়া উচিত, যতটা সম্ভব কম বাঁক সহ। সাকশন পাইপিং কে কঠোরভাবে সীল করতে হবে যাতে বাতাস প্রবেশ না করতে পারে, কারণ এটি ক্যাভিটেশন ও শব্দ সৃষ্টি করে।

ধাপ ৫: শ্যাফট সিল ও মাউন্টিং ইন্টারফেস নিশ্চিত করুন

বেশিরভাগ হাইড্রোলিক তেলের জন্য স্ট্যান্ডার্ড মেকানিক্যাল সিল (কার্বন/সিলিকন কার্বাইড অথবা টাংস্টেন কার্বাইড বনাম টাংস্টেন কার্বাইড) উপযুক্ত। ঘূর্ণন দিকটি মোটরের দিকের সঙ্গে মিলে যেতে হবে। কেস ড্রেন পোর্টটি আলাদা লাইনে ট্যাঙ্কে ফিরিয়ে দিতে হবে, এবং লাইনের ব্যাক প্রেশার সাধারণত ০.৫–১ বারের মধ্যে রাখতে হবে যাতে শ্যাফট সিল ক্ষতিগ্রস্ত না হয়।

৪. প্রযোজ্য কাজ ও নির্বাচন সিদ্ধান্ত

উচ্চ চাপের অভ্যন্তরীণ গিয়ার পাম্পগুলি উচ্চ চাপ, কম পালসেশন এবং সংক্ষিপ্ত গঠনের প্রয়োজনীয়তা সহ হাইড্রোলিক সিস্টেমের জন্য উপযুক্ত। এদের সাধারণ প্রয়োগগুলি হলো ইনজেকশন মোল্ডিং মেশিনের হাইড্রোলিক পাওয়ার ইউনিট, ডাই কাস্টিং মেশিনারি, ফর্কলিফট হাইড্রোলিক সিস্টেম এবং শিয়ারিং ও বেন্ডিং মেশিন।

নিম্নলিখিত পরিস্থিতিগুলিতে, ৩২ এমপিএ অভ্যন্তরীণ গিয়ার পাম্প স্পষ্ট প্রযুক্তিগত সুবিধা প্রদান করে: সিস্টেমটি উচ্চ চাপ স্থিতিশীলতা সহ চাপ ধরে রাখার প্রয়োজন হয়; ইনস্টলেশনের জন্য সীমিত স্থান থাকলেও উচ্চ পাওয়ার ঘনত্ব প্রয়োজন; মাঝারি সান্দ্রতা ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয় এবং স্থিতিশীল আউটপুট প্রয়োজন।

নির্বাচনের মূল সিদ্ধান্ত যুক্তি হলো: প্রথমে মাধ্যমের বৈশিষ্ট্য এবং সিস্টেম চাপের প্রয়োজনীয়তা নিশ্চিত করা, তারপর প্রবাহের চাহিদা অনুযায়ী বিস্থাপন এবং গতির সামঞ্জস্য ঘটানো, এবং শেষে শোষণের শর্ত, সিলের ধরন এবং মাউন্টিং ইন্টারফেস একটি একটি করে যাচাই করা। কোনো ধাপ উপেক্ষা করলে পাম্পটি বাস্তব কাজে প্রত্যাশিত কর্মক্ষমতা অর্জন করতে ব্যর্থ হতে পারে। সঠিক পছন্দ করতে প্যারামিটারগুলির পেছনের ভৌত অর্থ বোঝা সংখ্যাগুলি শুধুমাত্র মনে রাখার চেয়ে অনেক বেশি কার্যকর।