भाप वितरण प्रणाली किसी भी प्रक्रिया संयन्त्र में भाप उत्पादक और भाप उपभोक्ता के बीच एक महत्वपूर्ण लिंक है। यह सही गुणवत्ता, मात्रा और दबाव के साथ भाप को केन्द्रीय स्रोत से उपयोग के स्थान तक पहुंचाता है। इस ट्यूटोरियल में एक कुशल और सुरक्षित भाप वितरण प्रणाली के डिजाइन, संचालन और रखरखाव की विधियों पर देखा जाएगा।
भाप वितरण प्रणाली को एक पाइप, वाल्व, फिटिंग और अनुपातों का नेटवर्क तथा भाप को बायलर या सह-उत्पादन संयन्त्र से प्रक्रिया संयन्त्र में भाप उपभोक्ता तक पहुंचाने के लिए परिभाषित किया जाता 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 बायलर से संयन्त्र की सामान्य दिशा में भाप ले जाते हैं। शाखा पाइप छोटे पाइप होते हैं जो मुख्य पाइप से विभिन्न उपकरणों तक भाप ले जाते हैं।
भाप वितरण प्रणाली के मुख्य उद्देश्य हैं:
प्रक्रिया को आवश्यक दबाव और तापमान पर शुष्क और संतृप्त भाप पहुंचाना।
पाइप और फिटिंग में गर्मी की हानि और तरलीकरण को न्यूनतम रखना।
अनुचित डिजाइन या संचालन से जो पानी का हैमर, अपघटन, रंध्र, शोर और अन्य समस्याएं होती हैं, उन्हें रोकना।
पाइप के आकार, गर्मी रोधक, समर्थन और व्यवस्था का अनुकूलन करके पूंजी और संचालन लागत को कम करना।
भाप वितरण प्रणाली के डिजाइन में कई कारक शामिल होते हैं, जैसे:
भाप उत्पादन कार्य दबाव: यह बायलर या सह-उत्पादन संयन्त्र द्वारा भाप उत्पन्न करने की अधिकतम दबाव है। यह बायलर के प्रकार और क्षमता, इस्तेमाल किए जाने वाले ईंधन और प्रक्रिया की आवश्यकताओं पर निर्भर करता है।
प्रक्रिया के अंत में न्यूनतम दबाव की आवश्यकता: यह भाप उपभोक्ता उपकरण की क्षमता और प्रकार, 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 रोध, पारित गर्मी के कारण पाइप में तरलीकरण, और दबाव घटाने वाले वाल्व (PRVs) यदि इस्तेमाल किए जाते हैं, से होता है।
भाप की गुणवत्ता: यह भाप कितनी शुष्क और संतृप्त है, इसका माप है। यह बायलर के डिजाइन, संचालन और रखरखाव, तथा तरलीकरण निकासी प्रणाली पर निर्भर करता है। गरीब गुणवत्ता वाली भाप गीली भाप का कारण बन सकती है, जो अपघटन, रंध्र, पानी का हैमर, कम गर्मी स्थानांतरण की क्षमता और उपकरणों को क्षति पहुंचाने जैसी समस्याओं का कारण बन सकती है।
इन उद्देश्यों और कारकों को पूरा करने के लिए भाप वितरण प्रणाली का डिजाइन करने के कुछ मूल चरण हैं:
प्रत्येक उपकरण की भाप की मांग को 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 पूरा कर सके और प्रणाली में दबाव की हानि के लिए पर्याप्त लाभ हो।
अनुभवजन्य सूत्रों या सॉफ्टवेयर टूल का उपयोग करके प्रणाली के प्रत्येक खंड में दबाव की हानि की गणना करें। पाइप के व्यास, लंबाई, रौगड़, मोड़, फिटिंग, वाल्व, गर्मी रोधक की मोटाई, वातावरण का तापमान आदि जैसे कारकों को ध्यान में रखें।
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 के आकारों का उपयोग करें और व्यास में अनावश्यक बदलाव से बचें।
विभिन्न प्रक्रिया क्षेत्रों या उपकरणों के लिए भाप दबाव को घटाने के लिए जहां आवश्यक PRVs स्थापित करें। PRVs के ऊपरी भाग में अपघटित तरलीकरण को निकालने के लिए सेपरेटर और उच्च गुणवत्ता वाली भाप को सुनिश्चित करने के लिए उपयोग करें। PRVs की विफलता के कारण अतिदबाव से प्रणाली की सुरक्षा के लिए PRVs के निचले भाग में सुरक्षा वाल्व उपयोग करें।
प्रणाली के साथ भाप ट्रैप, ड्रेन वाल्व और तरलीकरण पंप जैसे पर्याप्त तरलीकरण निकासी उपकरण स्थापित करें ताकि तरलीकरण का संचय रोका जा सके और शुष्क भाप वितरण सुनिश्चित किया जा सके। अनुप्रयोग के आधार पर थर्मल या मैकेनिकल ट्रैप जैसे विभिन्न प्रकार के भाप ट्रैप का उपयोग करें। इंस्टॉलेशन प्रकार (व्यक्तिगत या समूह ड्रेनेज), तरलीकरण लोड (निरंतर या अस्थायी), संचालन दबाव और तापमान (उच्च या निम्न) जैसे कारकों पर विचार करें।
तापमान परिवर्तन के कारण पाइपों के थर्मल विस्तार और संकुचन को समायोजित करने के लिए उचित पाइप विस्तार और समर्थन प्रणाली प्रदान करें। जहां आवश्यक हो, वहां पाइप की गति को बिना तनाव या लीकेज के देने के लिए विस्तार जोड़ या लूप का उपयोग करें। नियमित अंतराल पर पाइप हैंगर या समर्थन उपयोग करें ताकि पाइपों का झुकना या दोलन रोका जा सके।
सभी पाइप और फिटिंग के लिए उचित गर्मी रोधक प्रदान करें ताकि गर्मी की हानि और तरलीकरण को कम किया जा सके। तापमान, आर्द्रता रोध, आग रोध आदि के आधार पर उचित गर्मी रोधक सामग्रियों का उपयोग करें। गर्मी रोधक में ऐसे अंतराल या क्षति से बचें जो पाइप को वातावरणीय हवा से खुला रख सकते हैं।
सभी बंद जगहों में जहां पाइप स्थित होते हैं, उचित वायुचालन प्रदान करें ताकि अतिताप या आर्द्रता का संचय रोका जा सके। जहां आवश्यक हो, वहां वेंट या फैन का उपयोग करें ताकि हवा का परिवहन सुनिश्चित किया जा सके।
भाप वितरण प्रणाली का संचालन और रखरखाव इसकी कुशलता, सुरक्षा और विश्वसनीयता को सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है। कुछ सामान्य व्यवहार हैं:
प्रवाह मीटर, दबाव गेज, थर्मोमीटर और चालकता मीटर जैसे यंत्रों का उपयोग करके भाप प्रवाह दर, दबाव, तापमान और गुणवत्ता जैसे महत्वपूर्ण पैरामीटरों की निगरानी और नियंत्रण करें। बायलर संचालन, PRVs या अन्य उपकरणों को आवश्यकतानुसार समायोजित करें ताकि अनुकूल स्थितियां बन
