भाप वितरण प्रणाली: डिज़ाइन, संचालन और रखरखाव
भाप वितरण प्रणाली किसी भी प्रक्रिया संयंत्र में भाप उत्पादक और भाप उपयोगकर्ता के बीच एक महत्वपूर्ण लिंक है। यह सही गुणवत्ता, मात्रा और दबाव के साथ भाप को केंद्रीय स्रोत से उपयोग के स्थान तक पहुंचाती है। इस ट्यूटोरियल में एक कुशल और सुरक्षित भाप वितरण प्रणाली के डिजाइन, संचालन और रखरखाव की विधियों पर विचार किया जाएगा।
भाप वितरण प्रणाली क्या है?
भाप वितरण प्रणाली को एक पाइप, वाल्व, फिटिंग और अनुपूर्वकों का नेटवर्क द्वारा परिभाषित किया जाता है, जो भाप को बायलर या सह-उत्पादन संयंत्र से प्रक्रिया संयंत्र में भाप उपभोग करने वाली उपकरणों तक पहुंचाता है।
भाप वितरण प्रणाली को दो भागों में विभाजित किया जा सकता है: भाप मुख्य पाइप और शाखा पाइप। भाप मुख्य पाइप बड़े पाइप होते हैं जो भाप को बायलर से संयंत्र की सामान्य दिशा तक पहुंचाते हैं। शाखा पाइप छोटे पाइप होते हैं जो भाप को मुख्य पाइप से व्यक्तिगत उपकरणों तक पहुंचाते हैं।
भाप वितरण प्रणाली के मुख्य उद्देश्य निम्नलिखित हैं:
अपेक्षित दबाव और तापमान पर प्रक्रिया में शुष्क और संतृप्त भाप पहुंचाना।
पाइप और फिटिंग में गर्मी की हानि और आर्द्रक को कम करना।
अनुचित डिजाइन या संचालन के कारण जल घोंसला, अपघरण, रंध्रण, शोर और अन्य समस्याओं से रोकना।
पाइप का आकार, अलंकरण, समर्थन और व्यवस्था का अनुकूलन करके पूंजी और संचालन लागत को कम करना।
भाप वितरण प्रणाली का डिजाइन
भाप वितरण प्रणाली का डिजाइन कई कारकों पर निर्भर करता है, जैसे:
भाप उत्पादन कार्य दबाव: यह बायलर या सह-उत्पादन संयंत्र द्वारा भाप उत्पन्न करने का अधिकतम दबाव है। यह बायलर के प्रकार और क्षमता, उपयोग किए जाने वाले ईंधन, और प्रक्रिया की आवश्यकताओं पर निर्भर करता है।
प्रक्रिया के अंत में न्यूनतम दबाव की आवश्यकता: यह भाप उपभोग करने वाले उपकरणों द्वारा कुशल और सुरक्षित रूप से संचालित होने के लिए न्यूनतम दबाव है। यह उपकरणों के प्रकार और क्षमता, प्रक्रिया की स्थितियों, और सुरक्षा मार्जिन पर निर्भर करता है।
प्रणाली में दबाव की हानि: यह भाप उत्पादन दबाव और प्रक्रिया दबाव के बीच का अंतर है। यह पाइप और फिटिंग में घर्षण प्रतिरोध, पाइप में आसपास के वातावरण में गर्मी के स्थानांतरण के कारण आर्द्रक, और दबाव घटाने वाले वाल्व (PRVs) यदि उपयोग किए जाते हैं, के कारण होता है।
भाप गुणवत्ता: यह यह मापता है कि भाप कितनी शुष्क और संतृप्त है। यह बायलर डिजाइन, संचालन और रखरखाव, और आर्द्रक निकासी प्रणाली पर निर्भर करता है। गरीब भाप गुणवत्ता गीली भाप का कारण बन सकती है, जो अपघरण, रंध्रण, जल घोंसला, कम गर्मी स्थानांतरण दक्षता, और उपकरणों की क्षति जैसी समस्याओं का कारण बन सकती है।
इन उद्देश्यों और कारकों को पूरा करने वाली भाप वितरण प्रणाली को डिजाइन करने के लिए कुछ मूल चरण निम्नलिखित हैं:
प्रत्येक उपकरण की भाप की मांग द्रव्यमान प्रवाह दर, दबाव, तापमान और गुणवत्ता के संदर्भ में निर्धारित करें।
एक उपयुक्त भाप उत्पादन दबाव चुनें जो प्रक्रिया के अंत में न्यूनतम दबाव की आवश्यकता को आरोपित दबाव की हानि के लिए पर्याप्त मार्जिन के साथ संतुष्ट कर सके।
प्रायोगिक सूत्रों या सॉफ्टवेयर टूल का उपयोग करके प्रणाली के प्रत्येक खंड में दबाव की हानि की गणना करें। पाइप के व्यास, लंबाई, रौंदीपन, मोड़, फिटिंग, वाल्व, अलंकरण की मोटाई, वातावरण का तापमान आदि के लिए ध्यान दें।
प्रणाली के प्रत्येक खंड के लिए एक उपयुक्त पाइप का आकार चुनें जो न्यूनतम दबाव की हानि और लागत के साथ आवश्यक भाप प्रवाह को ले जा सके। मानक पाइप आकारों का उपयोग करें और व्यास में अनावश्यक परिवर्तन से बचें।
विभिन्न प्रक्रिया क्षेत्रों या उपकरणों के लिए भाप दबाव को घटाने के लिए PRVs को आवश्यकता पड़ने पर स्थापित करें। PRVs के ऊपरी भाग में आर्द्रक निकासी डिवाइस लगाएं ताकि उच्च गुणवत्ता वाली भाप उपलब्ध हो। PRVs की विफलता के मामले में प्रणाली को अतिदबाव से सुरक्षित करने के लिए PRVs के निचले भाग में सुरक्षा वाल्व लगाएं।
आर्द्रक के संचय और शुष्क भाप वितरण को सुनिश्चित करने के लिए पाइप के साथ अपेक्षित आर्द्रक निकासी डिवाइस जैसे भाप फास्ट, ड्रेन वाल्व, और आर्द्रक पंप स्थापित करें। अनुप्रयोग के आधार पर विभिन्न प्रकार के भाप फास्ट का उपयोग करें, जैसे थर्मल या यांत्रिक फास्ट। उपस्थापन प्रकार (व्यक्तिगत या समूह ड्रेनेज), आर्द्रक लोड (निरंतर या अनियमित), संचालन दबाव और तापमान (उच्च या निम्न) आदि के लिए ध्यान दें।
तापमान परिवर्तन के कारण पाइपों के तापीय विस्तार और संकुचन को संभालने के लिए उचित पाइप विस्तार और समर्थन प्रणाली प्रदान करें। जहां आवश्यक हो, वहां पाइप चलने की अनुमति देने के लिए विस्तार जंक्शन या लूप का उपयोग करें बिना तनाव या रिसाव के। नियमित अंतराल पर पाइप हैंगर या समर्थन प्रदान करें ताकि पाइपों का झुकना या कंपन रोका जा सके।
सभी पाइप और फिटिंग के लिए उचित अलंकरण प्रदान करें ताकि गर्मी की हानि और आर्द्रक को कम किया जा सके। तापमान, आर्द्रता प्रतिरोध, आग प्रतिरोध आदि के आधार पर उचित अलंकरण सामग्रियों का उपयोग करें। अलंकरण में ऐसे अंतराल या क्षति से बचें जो पाइप को वातावरण में खुला रख सकें।
सभी ऐसे बंद स्थानों में जहां पाइप स्थित हैं, उनके लिए उचित वेंटिलेशन प्रदान करें ताकि अतिताप या आर्द्रता का संचय रोका जा सके। जहां आवश्यक हो, वहां वेंट्स या पंखों का उपयोग करें ताकि हवा का परिवहन सुनिश्चित किया जा सके।
भाप वितरण प्रणाली का संचालन और रखरखाव
भाप वितरण प्रणाली का संचालन और रखरखाव इसकी कार्यक्षमता, सुरक्षा और विश्वसनीयता को सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है। कुछ सामान्य प्रथाएं निम्नलिखित हैं:
प्रवाह मीटर, दबाव गेज, थर्मोमीटर, और चालकता मीटर जैसे उपकरणों का उपयोग करके भाप प्रवाह दर, दबाव, तापमान और गुणवत्ता जैसे महत्वपूर्ण पैरामीटरों की निगरानी और नियंत्रण करें। आवश्यकतानुसार बायलर के संचालन, PRVs, या अन्य उपकरणों को समायोजित करें ताकि आदर्श स्थितियां बनाए रखी जा सकें।
सभी घटकों को नियमि
