कंप्रेसर, पंखे और ब्लोअर – बुनियादी समझ

कंप्रेसर, पंखे और ब्लोअर का उपयोग विभिन्न उद्योगों में व्यापक रूप से किया जाता है। ये उपकरण जटिल प्रक्रियाओं के लिए काफी उपयुक्त हैं और कुछ विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए अपरिहार्य हो गए हैं। इन्हें सरल शब्दों में नीचे परिभाषित किया गया है:

• कंप्रेसर:कंप्रेसर एक ऐसी मशीन है जो उच्च दबाव बनाकर गैस या तरल पदार्थ के आयतन को कम करती है। हम यह भी कह सकते हैं कि कंप्रेसर किसी पदार्थ को संपीड़ित करता है, जो आमतौर पर गैस ही होता है।
• प्रशंसक:पंखा एक ऐसी मशीन है जिसका इस्तेमाल तरल पदार्थ या हवा को चलाने के लिए किया जाता है। यह एक मोटर के ज़रिए बिजली से चलता है जो शाफ्ट से जुड़े ब्लेड को घुमाती है।
• ब्लोअर:ब्लोअर एक मध्यम दबाव पर हवा को प्रवाहित करने वाली मशीन है। या यूँ कहें कि ब्लोअर का इस्तेमाल हवा/गैस उड़ाने के लिए किया जाता है।

उपरोक्त तीनों उपकरणों के बीच मूल अंतर यह है कि वे हवा/गैस को कैसे स्थानांतरित या संचारित करते हैं और सिस्टम में दबाव कैसे उत्पन्न करते हैं। ASME (अमेरिकन सोसाइटी ऑफ मैकेनिकल इंजीनियर्स) द्वारा कंप्रेसर, पंखे और ब्लोअर को डिस्चार्ज प्रेशर और सक्शन प्रेशर के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है। पंखों का विशिष्ट अनुपात 1.11 तक, ब्लोअर का 1.11 से 1.20 तक और कंप्रेसर का 1.20 से अधिक होता है।

कंप्रेसर के प्रकार

कंप्रेसर प्रकारों को मुख्यतः दो समूहों में बांटा जा सकता है:सकारात्मक विस्थापन और गतिशीलता

धनात्मक विस्थापन कम्प्रेसर पुनः दो प्रकार के होते हैं:रोटरी और रेसिप्रोकेटिंग

• रोटरी कम्प्रेसर के प्रकार हैं लोब, स्क्रू, लिक्विड रिंग, स्क्रॉल और वेन।
• रेसिप्रोकेटिंग कम्प्रेसर के प्रकार हैं डायाफ्राम, डबल एक्टिंग और सिंगल एक्टिंग।

गतिशील कम्प्रेसरों को केन्द्रापसारक और अक्षीय में वर्गीकृत किया जा सकता है।

आइये इन्हें विस्तार से समझें।

धनात्मक विस्थापन कम्प्रेसरएक ऐसी प्रणाली का उपयोग करें जो एक कक्ष में हवा की एक निश्चित मात्रा को प्रेरित करती है, और फिर हवा को संपीड़ित करने के लिए कक्ष का आयतन कम कर देती है। जैसा कि नाम से ही स्पष्ट है, घटक का विस्थापन होता है जिससे कक्ष का आयतन कम हो जाता है और इस प्रकार हवा/गैस संपीड़ित हो जाती है। दूसरी ओर, एकगतिशील कंप्रेसरद्रव के वेग में परिवर्तन होता है जिसके परिणामस्वरूप गतिज ऊर्जा उत्पन्न होती है जो दबाव बनाती है।

रेसिप्रोकेटिंग कंप्रेसर पिस्टन का उपयोग करते हैं जहाँ वायु का डिस्चार्ज प्रेशर अधिक होता है, वायु की मात्रा कम होती है और कंप्रेसर की गति कम होती है। ये मध्यम और उच्च दाब अनुपात और गैस आयतन के लिए उपयुक्त होते हैं। दूसरी ओर, रोटरी कंप्रेसर निम्न और मध्यम दाब और अधिक आयतन के लिए उपयुक्त होते हैं। इन कंप्रेसर में पिस्टन और क्रैंकशाफ्ट नहीं होते। इसके बजाय, इन कंप्रेसर में स्क्रू, वेन, स्क्रॉल आदि होते हैं। इसलिए इन्हें उनके घटकों के आधार पर आगे वर्गीकृत किया जा सकता है।

रोटरी कम्प्रेसर के प्रकार

• स्क्रॉल: इस उपकरण में, हवा को दो सर्पिल या स्क्रॉल का उपयोग करके संपीड़ित किया जाता है। एक स्क्रॉल स्थिर होता है और हिलता नहीं है, जबकि दूसरा गोलाकार गति में घूमता है। हवा उस तत्व के सर्पिल मार्ग में फंस जाती है और सर्पिल के बीच में संपीड़ित हो जाती है। ये अक्सर तेल-मुक्त डिज़ाइन वाले होते हैं और इनके रखरखाव की आवश्यकता कम होती है।
• वेन: इसमें वेन्स होते हैं जो इम्पेलर के अंदर अंदर-बाहर घूमते हैं और इस व्यापक गति के कारण संपीड़न होता है। यह वाष्प को छोटे आयतन वाले खंडों में बाँट देता है, जिससे यह उच्च दाब और उच्च तापमान वाली वाष्प में बदल जाती है।
• लोब: इसमें दो लोब होते हैं जो एक बंद आवरण के अंदर घूमते हैं। ये लोब एक-दूसरे से 90 डिग्री के कोण पर विस्थापित होते हैं। रोटर के घूमने पर, हवा सिलेंडर आवरण के इनलेट भाग में खींची जाती है और सिस्टम के दबाव के विरुद्ध आउटलेट भाग से बलपूर्वक बाहर धकेली जाती है। फिर संपीड़ित हवा को डिलीवरी लाइन तक पहुँचाया जाता है।
• स्क्रू: इसमें दो इंटर-मेशिंग स्क्रू लगे होते हैं जो स्क्रू और कंप्रेसर केसिंग के बीच हवा को फँसाते हैं, जिससे डिलीवरी वाल्व से हवा को निचोड़कर उच्च दबाव पर पहुँचाया जाता है। स्क्रू कंप्रेसर कम वायु दाब की आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त और कुशल होते हैं। रेसिप्रोकेटिंग कंप्रेसर की तुलना में, इस प्रकार के कंप्रेसर में संपीड़ित वायु का वितरण निरंतर होता है और यह संचालन में शांत होता है।
• स्क्रॉल: स्क्रॉल प्रकार के कंप्रेसर में प्राइम मूवर द्वारा संचालित स्क्रॉल होते हैं। स्क्रॉल के बाहरी किनारे हवा को रोकते हैं और फिर जैसे-जैसे वे घूमते हैं, हवा बाहर से अंदर की ओर जाती है और इस प्रकार क्षेत्र में कमी के कारण संपीड़ित हो जाती है। संपीड़ित हवा स्क्रॉल के केंद्रीय स्थान से होकर डिलीवरी एयरलाइन तक पहुँचाई जाती है।
• द्रव वलय: इसमें पंखुड़ियाँ होती हैं जो प्ररित करनेवाला के अंदर अंदर-बाहर घूमती हैं और इस व्यापक गति के कारण संपीड़न होता है। यह वाष्प को छोटे आयतन वाले खंडों में बाँट देता है, जिससे यह उच्च दाब और उच्च तापमान वाली वाष्प में बदल जाती है।
• इस प्रकार के कंप्रेसर में वेन एक बेलनाकार आवरण के अंदर बने होते हैं। जब मोटर घूमती है, तो गैस संपीड़ित होती है। फिर तरल पदार्थ, मुख्यतः पानी, उपकरण में डाला जाता है और अपकेन्द्रीय त्वरण द्वारा, वेन के माध्यम से एक तरल वलय बनाता है, जो एक संपीड़न कक्ष बनाता है। यह सभी गैसों और वाष्पों, यहाँ तक कि धूल और तरल पदार्थों को भी संपीड़ित करने में सक्षम है।

• रेसिप्रोकेटिंग कंप्रेसर

• एकल-अभिनय कंप्रेसर:इसमें पिस्टन केवल एक ही दिशा में हवा पर काम करता है। हवा केवल पिस्टन के ऊपरी हिस्से पर ही संपीड़ित होती है।
• डबल-एक्टिंग कंप्रेसर:इसमें पिस्टन के दोनों ओर सक्शन/इनटेक और डिलीवरी वाल्व के दो सेट होते हैं। पिस्टन के दोनों किनारों का उपयोग हवा को संपीड़ित करने में किया जाता है।

• गतिशील कम्प्रेसर

  विस्थापन और गतिशील कंप्रेसर के बीच मुख्य अंतर यह है कि विस्थापन कंप्रेसर निरंतर प्रवाह पर काम करता है, जबकि केन्द्रापसारक और अक्षीय जैसे गतिशील कंप्रेसर निरंतर दबाव पर काम करते हैं और उनका प्रदर्शन बाहरी स्थितियों जैसे इनलेट तापमान में परिवर्तन आदि से प्रभावित होता है। अक्षीय कंप्रेसर में, गैस या द्रव घूर्णन की धुरी या अक्षीय के समानांतर बहता है। यह एक घूर्णन कंप्रेसर है जो लगातार गैसों पर दबाव डाल सकता है। अक्षीय कंप्रेसर के ब्लेड अपेक्षाकृत एक दूसरे के करीब होते हैं। केन्द्रापसारक कंप्रेसर में, द्रव प्ररित करनेवाला के केंद्र से प्रवेश करता है, और गाइड ब्लेड द्वारा परिधि के माध्यम से बाहर की ओर बढ़ता है जिससे वेग कम हो जाता है और दबाव बढ़ जाता है। इसे टर्बो कंप्रेसर के रूप में भी जाना जाता है। वे कुशल और विश्वसनीय कंप्रेसर हैं।

  पंखों के प्रकार

  उनके डिजाइन के आधार पर, पंखों के मुख्य प्रकार निम्नलिखित हैं:

• केन्द्रापसारक प्रशंसक :
• इस प्रकार के पंखों में वायु प्रवाह की दिशा बदलती रहती है। ये झुके हुए, रेडियल, आगे की ओर मुड़े हुए, पीछे की ओर मुड़े हुए आदि हो सकते हैं। इस प्रकार के पंखे उच्च तापमान और उच्च दाब पर कम व मध्यम ब्लेड टिप गति के लिए उपयुक्त होते हैं। इनका उपयोग अत्यधिक दूषित वायु धाराओं के लिए प्रभावी ढंग से किया जा सकता है।
• अक्षीय पंखे:इस प्रकार के पंखों में वायु प्रवाह की दिशा में कोई परिवर्तन नहीं होता। ये वैनएक्सियल, ट्यूबएक्सियल और प्रोपेलर प्रकार के हो सकते हैं। ये सेंट्रीफ्यूगल पंखों की तुलना में कम दाब उत्पन्न करते हैं। प्रोपेलर प्रकार के पंखे कम दाब पर उच्च प्रवाह दर प्रदान करने में सक्षम होते हैं। ट्यूब-एक्सियल पंखों में निम्न/मध्यम दाब और उच्च प्रवाह क्षमता होती है। वेन-एक्सियल पंखों में इनलेट या आउटलेट गाइड वेन होते हैं, जो उच्च दाब और मध्यम प्रवाह क्षमता प्रदर्शित करते हैं।
• इसलिए, कंप्रेसर, पंखे और ब्लोअर, मुख्यतः नगर निगम, विनिर्माण, तेल एवं गैस, खनन, कृषि उद्योग में उनके विभिन्न अनुप्रयोगों, चाहे वे सरल हों या जटिल, के लिए उपयुक्त होते हैं। प्रक्रिया में आवश्यक वायु प्रवाह और आवश्यक आउटलेट दबाव, पंखे के प्रकार और आकार के चयन को निर्धारित करने वाले प्रमुख कारक हैं। पंखे का आवरण और डक्ट डिज़ाइन भी यह निर्धारित करते हैं कि वे कितनी कुशलता से काम कर सकते हैं।
  

  ब्लोअर्स

  ब्लोअर एक उपकरण या युक्ति है जो हवा या गैस के वेग को बढ़ाता है जब उसे सुसज्जित इम्पेलर्स से गुजारा जाता है। इनका उपयोग मुख्यतः निकास, चूषण, शीतलन, वेंटिलेशन, संवहन आदि के लिए आवश्यक वायु/गैस के प्रवाह के लिए किया जाता है। ब्लोअर को उद्योग में आमतौर पर सेंट्रीफ्यूगल फैन के रूप में भी जाना जाता है। ब्लोअर में, इनलेट प्रेशर कम और आउटलेट पर अधिक होता है। ब्लेड की गतिज ऊर्जा आउटलेट पर हवा के दबाव को बढ़ाती है। ब्लोअर का उपयोग मुख्यतः उद्योगों में मध्यम दबाव की आवश्यकताओं के लिए किया जाता है, जहाँ दबाव पंखे से अधिक और कंप्रेसर से कम होता है।

  ब्लोअर के प्रकार:ब्लोअर को सेंट्रीफ्यूगल और पॉजिटिव डिस्प्लेसमेंट ब्लोअर में भी वर्गीकृत किया जा सकता है। पंखों की तरह, ब्लोअर में भी विभिन्न डिज़ाइनों के ब्लेड होते हैं, जैसे पीछे की ओर मुड़े हुए, आगे की ओर मुड़े हुए और रेडियल। ये ज़्यादातर इलेक्ट्रिक मोटर द्वारा संचालित होते हैं। ये एकल या बहु-चरणीय इकाइयाँ हो सकती हैं और हवा या अन्य गैसों में वेग उत्पन्न करने के लिए उच्च गति वाले इम्पेलर्स का उपयोग करती हैं।

  धनात्मक विस्थापन ब्लोअर, पीडीपी पंपों के समान होते हैं, जो द्रव को निचोड़कर दबाव बढ़ाते हैं। जहाँ किसी प्रक्रिया में उच्च दबाव की आवश्यकता होती है, वहाँ इस प्रकार के ब्लोअर को अपकेन्द्री ब्लोअर की तुलना में अधिक पसंद किया जाता है।

  कंप्रेसर, पंखे और ब्लोअर के अनुप्रयोग

  कंप्रेसर, पंखे और ब्लोअर का उपयोग ज्यादातर गैस संपीड़न, जल उपचार वातन, वायु वेंटिलेशन, सामग्री हैंडलिंग, वायु सुखाने आदि जैसी प्रक्रियाओं के लिए किया जाता है। संपीड़ित वायु अनुप्रयोगों का व्यापक रूप से विभिन्न क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है जैसे एयरोस्पेस, ऑटोमोटिव, रासायनिक विनिर्माण, इलेक्ट्रॉनिक्स, खाद्य और पेय, सामान्य विनिर्माण, ग्लास विनिर्माण, अस्पताल / चिकित्सा, खनन, फार्मास्यूटिकल्स, प्लास्टिक, बिजली उत्पादन, लकड़ी के उत्पाद और कई अन्य।

  वायु संपीडक का मुख्य लाभ जल उपचार उद्योग में इसका उपयोग है। अपशिष्ट जल उपचार एक जटिल प्रक्रिया है जिसमें लाखों जीवाणुओं के साथ-साथ कार्बनिक अपशिष्ट को भी विघटित करना पड़ता है।

  औद्योगिक पंखों का उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों में भी किया जाता है जैसे कि रासायनिक, चिकित्सा, ऑटोमोटिव,कृषि,खनन, खाद्य प्रसंस्करण और निर्माण उद्योग, जो अपनी-अपनी प्रक्रियाओं के लिए औद्योगिक पंखों का उपयोग कर सकते हैं। इनका उपयोग मुख्य रूप से कई शीतलन और सुखाने वाले अनुप्रयोगों में किया जाता है।

  केन्द्रापसारी ब्लोअर का उपयोग नियमित रूप से धूल नियंत्रण, दहन वायु आपूर्ति, शीतलन, सुखाने प्रणालियों, वायु वाहक प्रणालियों के साथ द्रव बिस्तर एरेटर आदि जैसे अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है। धनात्मक विस्थापन ब्लोअर का उपयोग अक्सर वायवीय संवहन में, और सीवेज वातन, फिल्टर फ्लशिंग और गैस बूस्टिंग के लिए, साथ ही पेट्रोकेमिकल उद्योगों में सभी प्रकार की गैसों को स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है।

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