Steam Nozzle क्या होता है और यह कैसे काम करता है? | Working, Types & B.Tech Notes in Hindi

Steam Nozzle एक विशेष प्रकार का Flow Device है जिसका उपयोग High Pressure Steam को High Velocity Steam में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है। Steam Turbine, Jet Engine, Power Plant तथा Steam Power Systems में Nozzle का अत्यंत महत्वपूर्ण स्थान है। Steam Nozzle का मुख्य कार्य Steam की Pressure Energy को Kinetic Energy में बदलना होता है।

Mechanical Engineering, Thermal Engineering तथा Power Plant Engineering में Steam Nozzle एक महत्वपूर्ण Topic है। B.Tech, Diploma, GATE एवं PSU परीक्षाओं में इसके Working Principle, Types, Flow तथा Numerical से संबंधित प्रश्न अक्सर पूछे जाते हैं।

Steam Nozzle क्या होता है?

Steam Nozzle एक ऐसा उपकरण (Device) है जिसमें Steam का Pressure कम किया जाता है और उसकी Velocity बहुत अधिक बढ़ा दी जाती है। Nozzle के अंदर Steam का Expansion होता है, जिससे उसकी Enthalpy घटती है और वही ऊर्जा Velocity में परिवर्तित हो जाती है।

Working Principle of Steam Nozzle

Steam Nozzle का कार्य Energy Conservation Principle (Steady Flow Energy Equation) पर आधारित होता है।

जब High Pressure Steam Nozzle में प्रवेश करती है, तब उसका Pressure धीरे-धीरे कम होता है जबकि उसकी Velocity तेजी से बढ़ जाती है। अंत में High Velocity Steam Turbine Blades पर टकराकर Mechanical Work उत्पन्न करती है।

Working of Steam Nozzle

1. High Pressure एवं High Temperature Steam Nozzle में प्रवेश करती है।
2. Nozzle के अंदर Steam Expand होती है।
3. Expansion के कारण Pressure कम होने लगता है।
4. Steam की Enthalpy घटती है।
5. घटी हुई Enthalpy Kinetic Energy में बदल जाती है।
6. Outlet पर Steam बहुत अधिक Velocity के साथ बाहर निकलती है।

Simple Working Diagram

 High Pressure Steam
          ↓
   ┌──────────────┐
   │    Nozzle    │
   │   \      /   │
   │    \    /    │
   │     \__/     │
   └──────────────┘
          ↓
 High Velocity Steam

Types of Steam Nozzle

• Convergent Nozzle
• Divergent Nozzle
• Convergent-Divergent (De Laval) Nozzle

1. Convergent Nozzle

इसमें Flow Area धीरे-धीरे कम होती है। इसका उपयोग मुख्यतः Subsonic Flow के लिए किया जाता है।

2. Divergent Nozzle

इसमें Flow Area लगातार बढ़ती है। इसका उपयोग Supersonic Flow के विशेष मामलों में किया जाता है।

3. Convergent-Divergent Nozzle

इसमें पहले Area कम होती है और फिर बढ़ती है। इसे De Laval Nozzle भी कहा जाता है और इसका उपयोग Steam Turbine एवं Rocket Engines में किया जाता है।

Energy Equation of Steam Nozzle

यदि Heat Loss तथा Potential Energy Change नगण्य हो, तो:

यदि Inlet Velocity बहुत कम हो:

Applications of Steam Nozzle

• Steam Turbines
• Thermal Power Plants
• Impulse Turbines
• Jet Propulsion Systems
• Rocket Engines
• Steam Ejectors
• Industrial Steam Systems

Advantages of Steam Nozzle

• Pressure Energy को Velocity में बदलता है।
• Steam Turbine की Efficiency बढ़ाता है।
• High Velocity Steam उपलब्ध कराता है।
• Simple एवं Reliable Construction.
• No Moving Parts होने से Maintenance कम होती है।

Disadvantages of Steam Nozzle

• Friction Losses हो सकती हैं।
• Improper Design से Efficiency कम हो जाती है।
• High Velocity के कारण Erosion हो सकता है।

Exam Point of View

• Definition of Steam Nozzle.
• Working Principle.
• Working with Diagram.
• Types of Steam Nozzle.
• Energy Equation.
• Applications.
• Advantages एवं Disadvantages.
• Numerical Problems.

Conclusion

Steam Nozzle Steam Power Plant तथा Steam Turbine का एक अत्यंत महत्वपूर्ण भाग है। इसका मुख्य कार्य Steam की Pressure Energy को High Velocity में बदलना है ताकि Turbine Blades से अधिकतम Mechanical Work प्राप्त किया जा सके। Steam Nozzle की सही Design एवं उचित चयन से Power Plant की Efficiency बढ़ाई जा सकती है। इसलिए Mechanical Engineering, Thermal Engineering एवं GATE परीक्षाओं के लिए यह एक महत्वपूर्ण विषय है।