पंपपुराण भाग ५

मी लहानपणी आमच्या गांवात पाहिलेल्या पहिल्या पाण्याच्या पंपाला इंजिन जोडलेले होते, पण कधी तरी परगांवी नातेवाइकांकडे गेलो असतांना इलेक्ट्रिक मोटरवर चालणारा पाण्याचा पंपसेटही दिसला. दोन्हीमधला पंपाचा भाग दिसायला तसा सारखाच होता, फक्त पंपातून बाहेर आलेल्या फिरत्या दांड्याला (शाफ्टला) अवजड इंजिनाऐवजी सुटसुटीत मोटर जोडलेली होती. शंखाच्या आकाराच्या त्या अजब पात्राच्या आतमध्ये एक चक्र असते आणि पंप सुरू करताच ते गरगर फिरू लागते एवढा बोध त्या वयात झाला होता, पण वीतभर चक्राच्या फिरण्यामुळे विहिरीच्या आतमध्ये तीन चार पुरुष खोलवर असलेले पाणी पाइपातून वरती चढून पंपातून बाहेर कसे निघते हा चमत्कारच वाटत असे. त्याचा उलगडा मात्र इंजिनियरिंग कॉलेजमध्ये गेल्यानंतर झाला.

विहिरीतून पाणी उपसण्यासाठी सेंट्रिफ्यूगल पंपाचा वापर केला जातो. याची रचना मी पूर्वीच्या भागात दाखवलेल्या रॉकेलच्या किंवा सायकलच्या पंपांपेक्षा अगदीच वेगळी असते. वरील चित्रात दाखवल्यानुसार व्हॉल्यूट केसिंग आणि इंपेलर हे या पंपाचे मुख्य भाग असतात. इंपेलरचा आकार अनेक वक्राकृती पाकळ्या असलेल्या फुलाच्या आकृतीसारखा असतो. फुलाच्या मधोमध देठ असते तसा या इंपेलरला एक दांडा जोडलेला असतो. हा शाफ्ट गरगर फिरवला की इंपेलरचे चक्र फिरू लागते. हे चाक शंखासारखा आकार असलेल्या एका पात्रात बसवलेले असते. त्या पात्राला व्हॉल्यूट केसिंग अशी संज्ञा आहे. इन्व्हॉल्यूट या प्रकारच्या वक्ररेषेचा आकार देऊन बनवले जात असल्यामुळे हे नांव त्या केसिंगला दिले आहे. मध्यबिंदूपासून त्याच्या परीघापर्यंतचे अंतर (त्रिज्या) सारखे वाढत जाणे हे या आकाराचे वैशिष्ट्य आहे.

इंपेलरच्या पाकळ्यांची रचना अशा प्रकारे केलेली असते की त्याचे चक्र फिरू लागताच त्या पाकळ्या त्यांच्या केंद्रबिंदूपाशी असलेल्या द्रवाला (पाण्याला) बाहेरच्या बाजूला वेगाने ढकलतात. विशिष्ट कोन करून केसिंगला आपटल्यानंतर ते पाणी केसिंगच्या आकारानुसार वक्ररेषेत फिरू लागते. मध्यभागातून परीघाकडे आणखी पाणी येतच असते. इन्व्हॉल्यूटच्या आकारामुळे केसिंगचा परीघ आणि इंपेलरचे वर्तुळ यामधली मोकळी जागा क्रमाक्रमाने वाढत जाते आणि त्यातून गोल फिरणा-या पाण्याचा प्रवाह निर्माण होतो. इन्व्ह़ल्यूटच्या मुळापासून मुखापर्यंत वहात आलेल्या पाण्याला बाहेर जाण्याचा मार्ग मिळाल्यावर ते पंपामधून वेगाने बाहेर पडते. अशा प्रकारे वर्तुळाच्या केंद्रापासून दूर जाण्याच्या प्रवृत्तीला सेंट्रिफ्यूगल म्हणतात. यावरून अशा प्रकारच्या पंपांना सेंट्रिफ्यूगल पंप असे नांव दिले आहे।

कोणतीही वस्तू वर्तुळाकार मार्गाने गतिमान असतांना केंद्रापासून दूर फेकली जात असल्याचा अनुभव आपल्याला रोजच्या जीवनात येतो. लहान बाळाच्या पाळण्यावर टांगलेले खेळणे किंवा जत्रेतील मेरी गो राउंडमधले घोडे त्यांना जोडणारे चक्र फिरू लागताच बाजूला फेकले जात असतांना दिसतात. मोटारीतून जातांना वळणावर आपण बसल्याजागी बाहेरच्या बाजूला सरकतो. ही सेंट्रिफ्यूगल फोर्सची उदाहरणे सुपरिचित आहेत. द्रवरूप पदार्थ वाहू शकत असल्यामुळे त्यांवर होणारा परिणाम जास्त सहजपणे लक्षात येतो. मिक्सरमध्ये ताक घुसळतांना ते भांड्याच्या कडेने वरपर्यंत उसळतांना दिसते. चित्रात दाखवल्याप्रमाणे एका पातेल्यात पाणी भरले तर ते स्थिर असतांना पाण्याची पातळी सपाट दिसते. ते पातेले गोल फिरवले की त्याच्या मध्यभागातले पाणी कडेला सरकते आणि पातेल्याबाहेर उसळते. पाण्याची पातळी वक्राकार होऊन मध्यभागी खड्डा पडलेला दिसतो. पातेल्याच्या फिरण्याचा वेग वाढवत नेला तर हा खड्डा अधिकाधिक खोल होत जातो आणि अधिकाधिक पाणी पातेल्याच्या बाहेर पडते.

सेंट्रिप्यूगल पंपामधले इंपेलर खूप वेगाने फिरत असल्यामुळे त्याच्या केंद्रभागी असलेले पाणी वेगाने परीघाकडे फेकले जाते आणि तिथून ते बाहेर पडते. केंद्रभागी रिकामी झालेली जागा नव्याने आंत येऊ पाहणारे पाणी घेते. ते बाहेर फेकले गेले की आणखी नवे पाणी आंत येते. अशा प्रकारे पंपामधून पाण्याचा अखंड प्रवाह चालत राहतो.


. . . . . . . . . . . (क्रमशः)