سینکروں جنریٹر کا ہائیڈروجن کولنگ

سنکرونوں کے جنریٹرز کا ہائیڈروجن سے تبرید

ہائیڈروجن کے گیس کو جنریٹر کیسز میں تبریدی مادہ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے اس کی بہترین تبریدی خصوصیات کی وجہ سے۔ لیکن، یہ ضروری ہے کہ ہائیڈروجن اور ہوا کے کچھ ملائم بہت موثر دھماکہ دریا ہوتے ہیں۔ جب ہائیڈروجن - ہوا کا ملاپ 6٪ ہائیڈروجن اور 94٪ ہوا سے لے کر 71٪ ہائیڈروجن اور 29٪ ہوا تک ہوتا ہے تو دھماکہ کا ردعمل ہوسکتا ہے۔ 71٪ سے زائد ہائیڈروجن کے ملائم غیر آتش زن ہوتے ہیں۔ عملی کارروائیوں میں، بہت بڑے ٹربو-الٹرنیٹرز میں عام طور پر ہائیڈروجن کا ہوا کے مقابلے میں 9:1 کی تناسب استعمال کیا جاتا ہے۔

ہائیڈروجن سے تبرید کے بنیادی پہلو

ہوا سے تبرید کے مقابلے میں فوائد

• بہتر تبریدی کارکردگی: ہائیڈروجن گیس کی حرارتی کاندکٹیوٹی ہوا کے مقابلے میں بہت زیادہ ہوتی ہے۔ یہ ہوا کے مقابلے میں 1.5 گنا زیادہ گرمی منتقل کرنے کی صلاحیت رکھتی ہے، جس سے جنریٹر کے حصوں کی تبرید بہت تیز ہوتی ہے۔ یہ تیز گرمی کی تفریق مکینے کی کام کرنے کی بہترین درجات کو برقرار رکھنے میں مدد کرتی ہے اور گرمی کی زیادہ ہونے کے خطرے کو کم کرتی ہے۔

• بہتر ونڈیج، کارکردگی اور کم آواز: ایک ہی درجہ حرارت اور دباؤ پر، ہائیڈروجن کی کثافت ہوا کے مقابلے میں تقریباً 1/14 ہوتی ہے۔ جب جنریٹر کے گردش کرنے والے حصے کم کثافتی ہائیڈروجن گیس کے ماحول میں کام کرتے ہیں تو ونڈیج کی نقصانات کم ہوتی ہیں۔ نتیجے کے طور پر، مکینے کی کل کارکردگی میں اضافہ ہوتا ہے اور کام کرنے کے دوران پیدا ہونے والی آواز کم ہوتی ہے، جس سے زیادہ کارکردگی والا اور آرام سے کام کرنے والا جنریٹر حاصل ہوتا ہے۔

• کورونا روکتھام: جب ہوا کو تبریدی مادہ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے تو جنریٹر کے اندر کورونا ڈسچارج ہوسکتا ہے۔ یہ ڈسچارج اوزون، نائٹروجن آکسائڈز اور نائٹرک ایسڈ جیسے مادوں کی پیداوار کرتا ہے، جو جنریٹر کی عایقیت کو شدید طور پر نقصان پہنچا سکتے ہیں۔ اس کے مقابلے میں، ہائیڈروجن سے تبرید کورونا کے اثر کو موثر طور پر روکتی ہے، جس سے عایقیت کی عمر میں اضافہ ہوتا ہے اور مکرر مینٹیننس اور تبدیلی کی ضرورت کم ہوتی ہے۔

معوقات

• مہنگی تعمیر: ہائیڈروجن سے تبرید ہونے والے الٹرنیٹرز کی تعمیر میں زیادہ قیمتی فریم کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہ انفجار کے روکتھام کے لئے اور ہائیڈروجن کی لوٹن سے بچنے کے لئے گیس ٹائٹ شافٹ سیلز کی تعمیر کی ضرورت کی وجہ سے ہوتا ہے۔ یہ اضافی سلامتی کی خصوصیات جنریٹر کی کل تیاری کی قیمت میں اضافہ کرتی ہیں۔

• پیچیدہ گیس داخلی عمل: ہائیڈروجن کو الٹرنیٹر میں داخل کرتے وقت خاص احتیاطی اقدامات کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ انفجاری ملائم کی تشکیل سے بچا جا سکے۔ دو عام طریقوں کا استعمال کیا جاتا ہے:

• گیس کی تبدیلی: پہلے، الٹرنیٹر کے اندر موجود ہوا کو کاربن ڈائی آکسائڈ (CO2) سے تبدیل کیا جاتا ہے، پھر ہائیڈروجن داخل کیا جاتا ہے۔ یہ مرحلہ وار عمل ہائیڈروجن - ہوا کے ملائم کے انفجاری حد کو روکنے میں مدد کرتا ہے۔

• ویکیوم پمپنگ: ہائیڈروجن کو داخل کرنے سے پہلے الٹرنیٹر یونٹ کو ایٹمسفرک دباؤ کے 1/5 واکیوم کیا جاتا ہے۔ یہ ہوا کی موجودگی کو کم کرتا ہے اور ہائیڈروجن کو داخل کرنے کے دوران انفجاری ردعمل کے خطرے کو کم کرتا ہے۔

• اضافی تبریدی ضروریات: ہائیڈروجن سے گرمی کو موثر طور پر باہر نکالنے کے لئے جنریٹر کیس کے اندر تیل یا پانی کے کیریئنگ کولنگ کوائل نصب کیے جاتے ہیں۔ یہ کولنگ کوائل مکینے کے ذریعے گردش کرتے ہوئے ہائیڈروجن کی صحیح درجہ حرارت کو برقرار رکھنے کے لئے ضروری ہیں۔

• کیپیسٹی کی حدیں: ہائیڈروجن سے تبرید کے باوجود، یہ 500 MW سے زائد کیپیسٹی کے بڑے الٹرنیٹرز کے لئے کافی نہیں ہوتا۔ ان بلند طاقت کے مکینوں کے ذریعے پیدا ہونے والی گرمی کو موثر طور پر تبرید کرنے کے لئے زیادہ ترقی یافتہ تبریدی حل جیسے مستقیم پانی کی تبرید کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ مکینے کی کام کرنے کی ضمانت حاصل کی جا سکے۔

عملی تفصیلات

انفجاری ہائیڈروجن - ہوا کے ملائم کی تشکیل سے بچنے کے لئے، جنریٹر کے اندر ہائیڈروجن گیس کو ایٹمسفرک دباؤ سے زیادہ دباؤ پر برقرار رکھا جاتا ہے۔ یہ مثبت دباؤ ہوا کی اندر کی جانب سے لوٹن کو روکتا ہے، جس سے ہائیڈروجن کی آلودگی ہو سکتی ہے اور خطرناک صورتحال پیدا ہو سکتی ہے۔ ہائیڈروجن سے تبرید کو 1، 2، اور 3 گنا ایٹمسفرک دباؤ پر کیا جاسکتا ہے، جس سے جنریٹر کی گنجائش میں بالترتیب 15٪، 30٪، اور 40٪ کا اضافہ ہوتا ہے، اس کی ہوا سے تبرید کی گنجائش کے مقابلے میں۔

ہائیڈروجن کے تبریدی نظام کیلئے مکمل طور پر بند اور کارآمد گردش کا نظام ضروری ہوتا ہے۔ شافٹ اور کیس کے درمیان خصوصی تیل سیلڈ گلینڈس نصب کیے جاتے ہیں۔ یہ گلینڈس ہائیڈروجن کی لوٹن اور ہوا کی آمد کو روکنے میں کلیدی کردار ادا کرتے ہیں۔ چونکہ یہ گلینڈس میں موجود تیل ہائیڈروجن اور آنے والی ہوا دونوں کو جذب کرتا ہے، اس لئے اس کی موثرگی کو برقرار رکھنے کے لئے اسے منظم طور پر صفائی کی ضرورت ہوتی ہے۔

ہائیڈروجن گیس کو بلوئرز اور فین کے ذریعے جنریٹر کے روتر اور ستار کے ذریعے گردش کیا جاتا ہے۔ جنریٹر کے حصوں کے ذریعے گزر کرنے کے بعد، گرم ہوئے ہائیڈروجن کو کیس کے اندر موجود کولنگ کوائل کی طرف لے جایا جاتا ہے۔ ان کوائلوں کو تیل یا پانی سے بھرا جا سکتا ہے، جو ہائیڈروجن سے گرمی کو جذب کرتے ہیں، اسے تبرید کرتے ہیں اور پھر اسے جنریٹر میں دوبارہ گردش کیا جاتا ہے۔

کلیہ کے طور پر، ہائیڈروجن سے تبرید ہوا سے تبرید کے مقابلے میں کئی معیاری فوائد فراہم کرتا ہے، جس میں بہتر تبریدی کارکردگی، مکینے کی کارکردگی میں اضافہ، اور عایقیت کی عمر میں اضافہ شامل ہیں۔ لیکن، یہ اپنی طرف سے کچھ چیلنجز اور حدیں بھی لاتا ہے جن کو دیکھنے کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ جنریٹر کی کام کرنے کی سلامتی اور موثوقیت کی ضمانت حاصل کی جا سکے۔