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एफिनिटी नियम कैलकुलेटर
जब पंप भा पंखा के गति (भा इम्पेलर व्यास) में बदलाव होखे, त नया प्रवाह, हेड/दबाव, आ पावर के गणना करीं। ई सेंट्रिफ्यूगल पंप एफिनिटी नियम पर आधारित बा।
परिणाम
तीन एफिनिटी नियम
एफिनिटी नियम सेंट्रिफ्यूगल पंप, पंखा, आ ब्लोअर खातिर घूर्णन गति भा इम्पेलर व्यास में बदलाव के साथे प्रवाह दर, हेड (दबाव), आ पावर के संबंध बतावेला:
जहाँ अनुपात या त n₂/n₁ (गति परिवर्तन) होखे भा D₂/D₁ (व्यास परिवर्तन) होखे।
गति परिवर्तन बनाम व्यास परिवर्तन
गति परिवर्तन आ इम्पेलर व्यास परिवर्तन दुनो खातिर एके गणितीय संबंध लागू होला:
| पैरामीटर | गति परिवर्तन | व्यास परिवर्तन |
|---|---|---|
| प्रवाह Q | Q₂ = Q₁ × (n₂/n₁) | Q₂ = Q₁ × (D₂/D₁) |
| हेड H | H₂ = H₁ × (n₂/n₁)² | H₂ = H₁ × (D₂/D₁)² |
| पावर P | P₂ = P₁ × (n₂/n₁)³ | P₂ = P₁ × (D₂/D₁)³ |
VFD ऊर्जा बचत
मुख्य जानकारी: पावर बदले ला ओकर घन स्पीड के घन के हिसाब से। 20% स्पीड घटावे से लगभग 49% पावर के बचत होला (0.8³ = 0.512)। एही से Variable Frequency Drives (VFD) पंप आ फैन खातिर सभसे लागत-प्रभावी ऊर्जा बचावे वाला उपायन में से एगो हवें।
| स्पीड में कमी | फ्लो में कमी | हेड में कमी | पावर के बचत |
|---|---|---|---|
| 10% | 10% | 19% | 27% |
| 20% | 20% | 36% | 49% |
| 30% | 30% | 51% | 66% |
| 40% | 40% | 64% | 78% |
| 50% | 50% | 75% | 88% |
व्यावहारिक उदाहरण
दिहल बा: n₁ = 1450 RPM, n₂ = 1750 RPM, Q₁ = 100 m³/h, H₁ = 25 m, P₁ = 7.5 kW
स्पीड अनुपात r = 1750 / 1450 = 1.2069
Q₂ = 100 × 1.2069 = 120.7 m³/h
H₂ = 25 × 1.2069² = 36.4 m
P₂ = 7.5 × 1.2069³ = 13.2 kW
⚠️ सीमाएँ: एफिनिटी नियम स्थिर दक्षता, ज्यामितीय रूप से समान परिस्थिति, आ असंपीड्य प्रवाह मान के चलेला। ±30% से ढेर स्पीड बदलाव खातिर, वास्तविक प्रदर्शन में काफी अंतर आ सकेला। इम्पेलर ट्रिमिंग के नियम स्पीड बदलाव के नियम से कम सटीक होलें — हमेशा निर्माता के कर्व से जाँच करीं।
सादृश्य के नियम (जेकरा के पंखा के नियम चाहे पंप के नियम भी कहल जाला) अपकेंद्री मशीन खातिर तीन संबंध ह:
- प्रवाह गति के साथ रैखिक रूप से बदलेला: Q₂ = Q₁ × (n₂/n₁)
- हेड/दाब गति के वर्ग के अनुपात में बदलेला: H₂ = H₁ × (n₂/n₁)²
- शक्ति गति के घन के अनुपात में बदलेला: P₂ = P₁ × (n₂/n₁)³
गति के बजाय इंपेलर के व्यास बदलला पर भी उहे अनुपात लागू होलें।
सादृश्य के नियम एह पर लागू होलें:
- अपकेंद्री पंप, पंखा, ब्लोअर आ टरबाइन
- निश्चित प्रणाली वक्र पर चले वाला
- ज्यामितीय रूप से समान प्रवाह दशा वाला
- असंपीड्य द्रव (तरल पदार्थ, कम वेग वाली हवा)
डिजाइन बिंदु से ±30% तक के गति बदलाव खातिर ई सबसे बढ़िया काम करेलें। ई धनात्मक विस्थापन पंप चाहे प्रत्यागामी कंप्रेसर पर लागू ना होलें।
मुख्य सीमा:
- ई स्थिर दक्षता मान के चलेलें — असल में डिजाइन बिंदु से अलग संचालन बिंदु पर दक्षता बदलेला
- गति में बड़ बदलाव (>30%) से काफी विचलन हो सकेला
- इंपेलर के ट्रिमिंग के नियम, गति बदलाव के नियम से कम सटीक होलें
- अधिक माख संख्या पर संपीड्य प्रवाह खातिर मान्य ना होलें
- कैविटेशन (NPSH) के प्रभाव के ध्यान में ना राखेलें
- प्रणाली वक्र में बदलाव (जइसे वाल्व थ्रॉटलिंग) पूर्वानुमान के अमान्य बना देलें
काहे कि शक्ति गति के घन के अनुपात में बदलेला, एहसे गति में छोट कमी भी ऊर्जा के बड़ बचत देला:
- गति में 10% कमी → 27% शक्ति के बचत
- गति में 20% कमी → 49% शक्ति के बचत
- गति में 30% कमी → 66% शक्ति के बचत
- गति में 50% कमी → 88% शक्ति के बचत
VFDs (बदलल जा सके वाली आवृत्ति के ड्राइव) एह घनीय संबंध के इस्तेमाल करेलें, जेकरा चलते प्रवाह नियंत्रित करे खातिर ई थ्रॉटलिंग वाल्व से बहुत अधिक दक्ष होलें। लागत वापस वसूल होखे के सामान्य अवधि 6–18 महीना होला।
गति बदलाव के दिहल अनुपात r खातिर:
- प्रवाह r के गुणक से बदलेला (रैखिक)
- दाब/हेड r² के गुणक से बदलेला (द्विघाती)
एहसे, अगर रउआ गति दुगुनी करीं (r=2), त प्रवाह दुगुना हो जाला बाकिर दाब चौगुना हो जाला (4×)। अगर रउआ गति आधी करीं (r=0.5), त प्रवाह आधा हो जाला बाकिर दाब घट के 25% रह जाला। ई अरैखिक संबंध पंप आ पंखा प्रणाली के व्यवहार समझे खातिर महत्वपूर्ण ह।
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