क्षैतिज स्प्लिट केस पंप ऑपरेशन को अनुकूलित कैसे करें (भाग बी)
अनुचित पाइपिंग डिज़ाइन/लेआउट से पंप सिस्टम में हाइड्रोलिक अस्थिरता और कैविटेशन जैसी समस्याएं हो सकती हैं। कैविटेशन को रोकने के लिए, सक्शन पाइपिंग और सक्शन सिस्टम के डिज़ाइन पर ध्यान दिया जाना चाहिए। कैविटेशन, आंतरिक पुनःपरिसंचरण और वायु प्रवेश से शोर और कंपन का उच्च स्तर हो सकता है, जो सील और बियरिंग को नुकसान पहुंचा सकता है।
पंप परिसंचरण लाइन
जब क्षैतिज विभाजन केस पंप अलग-अलग ऑपरेटिंग पॉइंट पर काम करना चाहिए, पंप किए गए तरल के हिस्से को पंप सक्शन साइड पर वापस करने के लिए एक सर्कुलेशन लाइन की आवश्यकता हो सकती है। यह पंप को BEP पर कुशलतापूर्वक और भरोसेमंद तरीके से काम करना जारी रखने की अनुमति देता है। तरल के हिस्से को वापस करने से कुछ बिजली बर्बाद होती है, लेकिन छोटे पंपों के लिए, बर्बाद होने वाली बिजली नगण्य हो सकती है।
परिसंचारी तरल को सक्शन स्रोत पर वापस भेजा जाना चाहिए, न कि सक्शन लाइन या पंप इनलेट पाइप पर। यदि इसे सक्शन लाइन पर वापस भेजा जाता है, तो यह पंप सक्शन पर अशांति पैदा करेगा, जिससे परिचालन संबंधी समस्याएं या यहां तक कि नुकसान भी हो सकता है। लौटा हुआ तरल सक्शन स्रोत के दूसरी तरफ वापस बहना चाहिए, न कि पंप के सक्शन पॉइंट पर। आमतौर पर, उचित बैफल व्यवस्था या अन्य समान डिज़ाइन यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि लौटा हुआ तरल सक्शन स्रोत पर अशांति पैदा न करे।
समानांतर ऑपरेशन
जब एक भी बड़ा क्षैतिज विभाजन केस पंप व्यवहार्य नहीं है या कुछ उच्च प्रवाह अनुप्रयोगों के लिए, कई छोटे पंपों को अक्सर समानांतर रूप से संचालित करने की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, कुछ पंप निर्माता बड़े प्रवाह पंप पैकेज के लिए पर्याप्त बड़ा पंप प्रदान करने में सक्षम नहीं हो सकते हैं। कुछ सेवाओं के लिए ऑपरेटिंग प्रवाह की एक विस्तृत श्रृंखला की आवश्यकता होती है जहाँ एक एकल पंप आर्थिक रूप से काम नहीं कर सकता है। इन उच्च रेटेड सेवाओं के लिए, अपने बीईपी से अलग पंपों को साइकिल चलाना या संचालित करना महत्वपूर्ण ऊर्जा बर्बादी और विश्वसनीयता के मुद्दे पैदा करता है।
जब पंप समानांतर रूप से संचालित होते हैं, तो प्रत्येक पंप अकेले संचालित होने की तुलना में कम प्रवाह उत्पन्न करता है। जब दो समान पंप समानांतर रूप से संचालित होते हैं, तो कुल प्रवाह प्रत्येक पंप के प्रवाह के दोगुने से भी कम होता है। विशेष अनुप्रयोग आवश्यकताओं के बावजूद समानांतर संचालन को अक्सर अंतिम समाधान के रूप में उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, कई मामलों में, समानांतर रूप से संचालित होने वाले दो पंप, यदि संभव हो तो समानांतर रूप से संचालित होने वाले तीन या अधिक पंपों से बेहतर होते हैं।
पंपों का समानांतर संचालन एक खतरनाक और अस्थिर संचालन हो सकता है। समानांतर में चलने वाले पंपों को सावधानीपूर्वक आकार, संचालन और निगरानी की आवश्यकता होती है। प्रत्येक पंप के वक्र (प्रदर्शन) समान होने चाहिए - 2 से 3% के भीतर। संयुक्त पंप वक्र अपेक्षाकृत सपाट रहना चाहिए (समानांतर में चलने वाले पंपों के लिए, API 610 को मृत केंद्र पर रेटेड प्रवाह पर कम से कम 10% की हेड वृद्धि की आवश्यकता होती है)।
क्षैतिज विभाजन केस पंप वस्त्रों को सजाने की गोआ - किनारी
अनुचित पाइपिंग डिजाइन के कारण आसानी से अत्यधिक पंप कंपन, बेयरिंग संबंधी समस्याएं, सील संबंधी समस्याएं, पंप घटकों की असामयिक विफलता या विनाशकारी विफलता हो सकती है।
सक्शन पाइपिंग विशेष रूप से महत्वपूर्ण है क्योंकि जब तरल पंप इम्पेलर सक्शन होल तक पहुंचता है तो उसके लिए सही संचालन की स्थिति, जैसे दबाव और तापमान, होनी चाहिए। चिकना, एकसमान प्रवाह कैविटेशन के जोखिम को कम करता है और पंप को भरोसेमंद तरीके से संचालित करने की अनुमति देता है।
पाइप और चैनल व्यास का हेड पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। एक मोटे अनुमान के अनुसार, घर्षण के कारण दबाव में कमी पाइप व्यास की पांचवीं शक्ति के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
उदाहरण के लिए, पाइप के व्यास में 10% की वृद्धि से हेड लॉस में लगभग 40% की कमी आ सकती है। इसी तरह, पाइप के व्यास में 20% की वृद्धि से हेड लॉस में 60% की कमी आ सकती है।
दूसरे शब्दों में, घर्षण हेड लॉस मूल व्यास के हेड लॉस के 40% से कम होगा। पंपिंग अनुप्रयोगों में नेट पॉजिटिव सक्शन हेड (NPSH) का महत्व पंप सक्शन पाइपिंग के डिजाइन को एक महत्वपूर्ण कारक बनाता है।
सक्शन पाइपिंग यथासंभव सरल और सीधी होनी चाहिए, और कुल लंबाई न्यूनतम होनी चाहिए। अशांति से बचने के लिए केन्द्रापसारक पंपों की सीधी रन लंबाई आमतौर पर सक्शन पाइपिंग व्यास से 6 से 11 गुना होनी चाहिए।
अस्थायी सक्शन फिल्टर की अक्सर आवश्यकता होती है, लेकिन स्थायी सक्शन फिल्टर की आमतौर पर सिफारिश नहीं की जाती है।
एनपीएसएचआर को कम करना
यूनिट एनपीएसएच (एनपीएसएचए) को बढ़ाने के बजाय, पाइपिंग और प्रोसेस इंजीनियर कभी-कभी आवश्यक एनपीएसएच (एनपीएसएचआर) को कम करने की कोशिश करते हैं। चूंकि एनपीएसएचआर पंप डिजाइन और पंप की गति का एक कार्य है, इसलिए एनपीएसएचआर को कम करना सीमित विकल्पों के साथ एक कठिन और महंगी प्रक्रिया है।
पंप डिजाइन और चयन में इम्पेलर सक्शन ऑरिफिस और हॉरिजॉन्टल स्प्लिट केस पंप का कुल आकार महत्वपूर्ण विचारणीय बिंदु हैं। बड़े इम्पेलर सक्शन ऑरिफिस वाले पंप कम NPSHR प्रदान कर सकते हैं।
हालाँकि, बड़े प्ररितक चूषण छिद्र कुछ परिचालन और द्रव गतिशील समस्याओं का कारण बन सकते हैं, जैसे कि पुनःपरिसंचरण संबंधी समस्याएँ। कम गति वाले पंपों में आम तौर पर कम आवश्यक NPSH होता है; अधिक गति वाले पंपों में अधिक आवश्यक NPSH होता है।
विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए बड़े सक्शन ऑरिफिस इम्पेलर्स वाले पंप उच्च पुनर्चक्रण समस्याओं का कारण बन सकते हैं, जिससे दक्षता और विश्वसनीयता कम हो जाती है। कुछ कम NPSHR पंप इतनी कम गति पर संचालित करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं कि समग्र दक्षता अनुप्रयोग के लिए किफायती नहीं है। इन कम गति वाले पंपों की विश्वसनीयता भी कम होती है।
बड़े उच्च दाब पंप व्यावहारिक साइट बाधाओं के अधीन होते हैं, जैसे पंप स्थान और चूषण पोत/टैंक लेआउट, जो अंतिम उपयोगकर्ता को उन बाधाओं को पूरा करने वाले एनपीएसएचआर वाले पंप को खोजने से रोकता है।
कई नवीनीकरण/पुनर्निर्माण परियोजनाओं में, साइट लेआउट को बदला नहीं जा सकता है, लेकिन साइट पर एक बड़े उच्च दबाव पंप की अभी भी आवश्यकता होती है। इस मामले में, बूस्टर पंप का उपयोग किया जाना चाहिए।
बूस्टर पंप एक कम गति वाला पंप होता है जिसका NPSHR कम होता है। बूस्टर पंप की प्रवाह दर मुख्य पंप के समान होनी चाहिए। बूस्टर पंप को आमतौर पर मुख्य पंप के ऊपर की ओर स्थापित किया जाता है।
कंपन के कारण की पहचान करना
कम प्रवाह दर (आमतौर पर बीईपी प्रवाह के 50% से कम) कई द्रव गतिशील समस्याओं का कारण बन सकती है, जिसमें कैविटेशन, आंतरिक पुनःपरिसंचरण और वायु प्रवेश से शोर और कंपन शामिल है। कुछ स्प्लिट केस पंप बहुत कम प्रवाह दरों (कभी-कभी बीईपी प्रवाह के 35% से भी कम) पर सक्शन पुनःपरिसंचरण की अस्थिरता का प्रतिरोध करने में सक्षम हैं।
अन्य पंपों के लिए, सक्शन रीसर्क्युलेशन BEP प्रवाह के लगभग 75% पर हो सकता है। सक्शन रीसर्क्युलेशन से कुछ नुकसान और गड्ढे हो सकते हैं, जो आमतौर पर पंप इम्पेलर ब्लेड के आधे रास्ते में होते हैं।
आउटलेट रीसर्क्युलेशन एक हाइड्रोडायनामिक अस्थिरता है जो कम प्रवाह पर भी हो सकती है। यह रीसर्क्युलेशन इम्पेलर या इम्पेलर श्राउड के आउटलेट साइड पर अनुचित क्लीयरेंस के कारण हो सकता है। इससे गड्ढे और अन्य क्षति भी हो सकती है।
तरल प्रवाह में वाष्प बुलबुले अस्थिरता और कंपन पैदा कर सकते हैं। कैविटेशन आमतौर पर प्ररित करनेवाला के चूषण पोर्ट को नुकसान पहुंचाता है। कैविटेशन के कारण होने वाला शोर और कंपन अन्य विफलताओं की नकल कर सकता है, लेकिन पंप प्ररित करनेवाला पर गड्ढे और क्षति के स्थान का निरीक्षण आमतौर पर मूल कारण को प्रकट कर सकता है।
उबलते बिंदु के करीब तरल पदार्थ को पंप करते समय या जब जटिल चूषण पाइपिंग अशांति पैदा करती है, तो गैस फंसना आम बात है।