হাংঝো নুঝুও টেকনোলজি গ্রুপ কোং, লিমিটেড।

ঘূর্ণায়মান মেশিন চালানোর জন্য এক্সপ্যান্ডাররা চাপ হ্রাস ব্যবহার করতে পারে। এক্সপ্যান্ডার ইনস্টল করার সম্ভাব্য সুবিধাগুলি কীভাবে মূল্যায়ন করবেন সে সম্পর্কে তথ্য এখানে পাওয়া যাবে।
সাধারণত রাসায়নিক প্রক্রিয়া শিল্পে (CPI) "প্রেশার কন্ট্রোল ভালভগুলিতে প্রচুর পরিমাণে শক্তি অপচয় হয় যেখানে উচ্চ চাপের তরল পদার্থকে চাপমুক্ত করতে হয়" [1]। বিভিন্ন প্রযুক্তিগত এবং অর্থনৈতিক কারণের উপর নির্ভর করে, এই শক্তিকে ঘূর্ণায়মান যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তর করা বাঞ্ছনীয় হতে পারে, যা জেনারেটর বা অন্যান্য ঘূর্ণায়মান মেশিন চালানোর জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। অসংকোচনযোগ্য তরল (তরল) এর জন্য, এটি একটি হাইড্রোলিক শক্তি পুনরুদ্ধার টারবাইন ব্যবহার করে অর্জন করা হয় (HPRT; রেফারেন্স 1 দেখুন)। সংকোচনযোগ্য তরল (গ্যাস) এর জন্য, একটি এক্সপান্ডার একটি উপযুক্ত মেশিন।
এক্সপ্যান্ডার হল একটি পরিপক্ক প্রযুক্তি যার অনেক সফল প্রয়োগ রয়েছে যেমন ফ্লুইড ক্যাটালিটিক ক্র্যাকিং (FCC), রেফ্রিজারেশন, প্রাকৃতিক গ্যাস সিটি ভালভ, বায়ু পৃথকীকরণ বা নিষ্কাশন নির্গমন। নীতিগতভাবে, কম চাপ সহ যেকোনো গ্যাস প্রবাহ একটি এক্সপ্যান্ডার চালানোর জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে, তবে "শক্তি উৎপাদন গ্যাস প্রবাহের চাপ অনুপাত, তাপমাত্রা এবং প্রবাহ হারের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক" [2], সেইসাথে প্রযুক্তিগত এবং অর্থনৈতিক সম্ভাব্যতা। এক্সপ্যান্ডার বাস্তবায়ন: প্রক্রিয়াটি স্থানীয় শক্তির দাম এবং প্রস্তুতকারকের উপযুক্ত সরঞ্জামের প্রাপ্যতার মতো এই এবং অন্যান্য কারণের উপর নির্ভর করে।
যদিও টার্বোএক্সপ্যান্ডার (টারবাইনের মতোই কাজ করে) হল সবচেয়ে সুপরিচিত ধরণের এক্সপ্যান্ডার (চিত্র ১), বিভিন্ন প্রক্রিয়ার অবস্থার জন্য উপযুক্ত অন্যান্য ধরণেরও রয়েছে। এই নিবন্ধটি প্রধান ধরণের এক্সপ্যান্ডার এবং তাদের উপাদানগুলির সাথে পরিচয় করিয়ে দেয় এবং বিভিন্ন সিপিআই বিভাগের অপারেশন ম্যানেজার, পরামর্শদাতা বা শক্তি নিরীক্ষকরা কীভাবে এক্সপ্যান্ডার ইনস্টল করার সম্ভাব্য অর্থনৈতিক এবং পরিবেশগত সুবিধাগুলি মূল্যায়ন করতে পারেন তা সংক্ষিপ্ত করে।
অনেক ধরণের রেজিস্ট্যান্স ব্যান্ড আছে যেগুলো জ্যামিতি এবং কার্যকারিতার দিক থেকে ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়। প্রধান প্রকারগুলি চিত্র 2 এ দেখানো হয়েছে, এবং প্রতিটি প্রকার নীচে সংক্ষেপে বর্ণনা করা হয়েছে। আরও তথ্যের জন্য, সেইসাথে নির্দিষ্ট ব্যাস এবং নির্দিষ্ট গতির উপর ভিত্তি করে প্রতিটি ধরণের অপারেটিং স্থিতির তুলনামূলক গ্রাফের জন্য, সাহায্য দেখুন। 3.
পিস্টন টার্বোএক্সপেন্ডার। পিস্টন এবং ঘূর্ণমান পিস্টন টার্বোএক্সপেন্ডারগুলি একটি বিপরীত-ঘূর্ণনশীল অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিনের মতো কাজ করে, উচ্চ-চাপ গ্যাস শোষণ করে এবং ক্র্যাঙ্কশ্যাফ্টের মাধ্যমে এর সঞ্চিত শক্তিকে ঘূর্ণন শক্তিতে রূপান্তর করে।
টার্বো এক্সপান্ডারটি টেনে আনুন। ব্রেক টারবাইন এক্সপান্ডারটিতে একটি ঘনকেন্দ্রিক প্রবাহ চেম্বার থাকে যার বালতি ফিনগুলি ঘূর্ণায়মান উপাদানের পরিধির সাথে সংযুক্ত থাকে। এগুলি জলের চাকার মতোই ডিজাইন করা হয়েছে, তবে ঘনকেন্দ্রিক চেম্বারগুলির ক্রস-সেকশনটি প্রবেশপথ থেকে বহির্গমনপথে বৃদ্ধি পায়, যার ফলে গ্যাস প্রসারিত হতে পারে।
রেডিয়াল টার্বোএক্সপ্যান্ডার। রেডিয়াল ফ্লো টার্বোএক্সপ্যান্ডারগুলির একটি অক্ষীয় প্রবেশপথ এবং একটি রেডিয়াল আউটলেট থাকে, যা টারবাইন ইম্পেলারের মাধ্যমে গ্যাসকে রেডিয়ালি প্রসারিত করতে দেয়। একইভাবে, অক্ষীয় প্রবাহ টারবাইনগুলি টারবাইন চাকার মাধ্যমে গ্যাস প্রসারিত করে, তবে প্রবাহের দিক ঘূর্ণন অক্ষের সমান্তরাল থাকে।
এই প্রবন্ধটি রেডিয়াল এবং অক্ষীয় টার্বোএক্সপ্যান্ডারগুলির উপর আলোকপাত করে, তাদের বিভিন্ন উপপ্রকার, উপাদান এবং অর্থনীতি নিয়ে আলোচনা করে।
একটি টার্বোএক্সপ্যান্ডার উচ্চ-চাপের গ্যাস প্রবাহ থেকে শক্তি আহরণ করে এবং এটিকে ড্রাইভ লোডে রূপান্তরিত করে। সাধারণত লোডটি একটি কম্প্রেসার বা জেনারেটর যা একটি শ্যাফ্টের সাথে সংযুক্ত থাকে। একটি কম্প্রেসার সহ একটি টার্বোএক্সপ্যান্ডার প্রক্রিয়া প্রবাহের অন্যান্য অংশে তরল সংকুচিত করে যেখানে সংকুচিত তরল প্রয়োজন হয়, যার ফলে অন্যথায় অপচয় হওয়া শক্তি ব্যবহার করে উদ্ভিদের সামগ্রিক দক্ষতা বৃদ্ধি পায়। একটি জেনারেটর লোড সহ একটি টার্বোএক্সপ্যান্ডার শক্তিকে বিদ্যুতে রূপান্তরিত করে, যা অন্যান্য উদ্ভিদ প্রক্রিয়ায় ব্যবহার করা যেতে পারে অথবা বিক্রয়ের জন্য স্থানীয় গ্রিডে ফেরত পাঠানো যেতে পারে।
টার্বোএক্সপ্যান্ডার জেনারেটরগুলিতে টারবাইন হুইল থেকে জেনারেটরে সরাসরি ড্রাইভ শ্যাফ্ট ব্যবহার করা যেতে পারে, অথবা একটি গিয়ারবক্সের মাধ্যমে যা গিয়ার অনুপাতের মাধ্যমে টারবাইন হুইল থেকে জেনারেটরে ইনপুট গতি কার্যকরভাবে হ্রাস করে। ডাইরেক্ট ড্রাইভ টার্বোএক্সপ্যান্ডারগুলি দক্ষতা, পদচিহ্ন এবং রক্ষণাবেক্ষণ খরচের ক্ষেত্রে সুবিধা প্রদান করে। গিয়ারবক্স টার্বোএক্সপ্যান্ডারগুলি ভারী এবং তাদের জন্য বৃহত্তর পদচিহ্ন, লুব্রিকেশন সহায়ক সরঞ্জাম এবং নিয়মিত রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজন হয়।
ফ্লো-থ্রু টার্বোএক্সপ্যান্ডারগুলি রেডিয়াল বা অক্ষীয় টারবাইন আকারে তৈরি করা যেতে পারে। রেডিয়াল ফ্লো এক্সপ্যান্ডারগুলিতে একটি অক্ষীয় ইনলেট এবং একটি রেডিয়াল আউটলেট থাকে যাতে গ্যাস প্রবাহ ঘূর্ণনের অক্ষ থেকে রেডিয়ালি টারবাইন থেকে বেরিয়ে আসে। অক্ষীয় টারবাইনগুলি ঘূর্ণনের অক্ষ বরাবর গ্যাসকে অক্ষীয়ভাবে প্রবাহিত হতে দেয়। অক্ষীয় প্রবাহ টারবাইনগুলি ইনলেট গাইড ভ্যানের মাধ্যমে গ্যাস প্রবাহ থেকে এক্সপ্যান্ডার চাকায় শক্তি আহরণ করে, সম্প্রসারণ চেম্বারের ক্রস-সেকশনাল এলাকা ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পায় যাতে একটি স্থির গতি বজায় থাকে।
একটি টার্বোএক্সপেন্ডার জেনারেটরে তিনটি প্রধান উপাদান থাকে: একটি টারবাইন চাকা, বিশেষ বিয়ারিং এবং একটি জেনারেটর।
টারবাইন চাকা। টারবাইন চাকাগুলি প্রায়শই বিশেষভাবে বায়ুগতিগত দক্ষতা সর্বোত্তম করার জন্য ডিজাইন করা হয়। টারবাইন চাকার নকশাকে প্রভাবিত করে এমন অ্যাপ্লিকেশন ভেরিয়েবলগুলির মধ্যে রয়েছে ইনলেট/আউটলেট চাপ, ইনলেট/আউটলেট তাপমাত্রা, আয়তন প্রবাহ এবং তরল বৈশিষ্ট্য। যখন কম্প্রেশন অনুপাত এক পর্যায়ে কমানো খুব বেশি হয়, তখন একাধিক টারবাইন চাকা সহ একটি টার্বোএক্সপেন্ডার প্রয়োজন হয়। রেডিয়াল এবং অক্ষীয় টারবাইন চাকা উভয়ই মাল্টি-স্টেজ চাকা হিসাবে ডিজাইন করা যেতে পারে, তবে অক্ষীয় টারবাইন চাকার অক্ষীয় দৈর্ঘ্য অনেক কম এবং তাই আরও কম্প্যাক্ট। মাল্টিস্টেজ রেডিয়াল ফ্লো টারবাইনগুলিকে অক্ষীয় থেকে রেডিয়ালে এবং অক্ষীয়ে ফিরে যাওয়ার জন্য গ্যাসের প্রয়োজন হয়, যা অক্ষীয় প্রবাহ টারবাইনের তুলনায় বেশি ঘর্ষণ ক্ষতি তৈরি করে।
বিয়ারিং। টার্বোএক্সপ্যান্ডারের দক্ষ পরিচালনার জন্য বিয়ারিং ডিজাইন অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। টার্বোএক্সপ্যান্ডারের নকশার সাথে সম্পর্কিত বিয়ারিংয়ের ধরণগুলি ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয় এবং এর মধ্যে তেল বিয়ারিং, তরল ফিল্ম বিয়ারিং, ঐতিহ্যবাহী বল বিয়ারিং এবং চৌম্বক বিয়ারিং অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে। প্রতিটি পদ্ধতির নিজস্ব সুবিধা এবং অসুবিধা রয়েছে, যেমনটি সারণি 1 এ দেখানো হয়েছে।
অনেক টার্বোএক্সপেন্ডার নির্মাতারা তাদের অনন্য সুবিধার কারণে চৌম্বকীয় বিয়ারিংগুলিকে তাদের "পছন্দের বিয়ারিং" হিসেবে বেছে নেয়। চৌম্বকীয় বিয়ারিংগুলি টার্বোএক্সপেন্ডারের গতিশীল উপাদানগুলির ঘর্ষণ-মুক্ত অপারেশন নিশ্চিত করে, যা মেশিনের জীবনকাল ধরে পরিচালনা এবং রক্ষণাবেক্ষণের খরচ উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে। এগুলিকে বিস্তৃত অক্ষীয় এবং রেডিয়াল লোড এবং অতিরিক্ত চাপের পরিস্থিতি সহ্য করার জন্যও ডিজাইন করা হয়েছে। তাদের উচ্চতর প্রাথমিক খরচ অনেক কম জীবনচক্র খরচ দ্বারা অফসেট করা হয়।
ডায়নামো। জেনারেটর টারবাইনের ঘূর্ণন শক্তি গ্রহণ করে এবং একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক জেনারেটর (যা একটি ইন্ডাকশন জেনারেটর বা একটি স্থায়ী চুম্বক জেনারেটর হতে পারে) ব্যবহার করে এটিকে কার্যকর বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরিত করে। ইন্ডাকশন জেনারেটরের গতি কম থাকে, তাই উচ্চ গতির টারবাইন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য একটি গিয়ারবক্স প্রয়োজন হয়, তবে গ্রিড ফ্রিকোয়েন্সির সাথে মিল রেখে ডিজাইন করা যেতে পারে, যা উৎপাদিত বিদ্যুৎ সরবরাহের জন্য একটি পরিবর্তনশীল ফ্রিকোয়েন্সি ড্রাইভ (VFD) এর প্রয়োজনীয়তা দূর করে। অন্যদিকে, স্থায়ী চুম্বক জেনারেটরগুলিকে সরাসরি টারবাইনের সাথে সংযুক্ত করা যেতে পারে এবং একটি পরিবর্তনশীল ফ্রিকোয়েন্সি ড্রাইভের মাধ্যমে গ্রিডে শক্তি প্রেরণ করা যেতে পারে। সিস্টেমে উপলব্ধ শ্যাফ্ট পাওয়ারের উপর ভিত্তি করে জেনারেটরটি সর্বাধিক শক্তি সরবরাহ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।
সিল। টার্বোএক্সপ্যান্ডার সিস্টেম ডিজাইন করার সময় সিলও একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান। উচ্চ দক্ষতা বজায় রাখতে এবং পরিবেশগত মান পূরণ করতে, সম্ভাব্য প্রক্রিয়া গ্যাস লিক প্রতিরোধ করার জন্য সিস্টেমগুলিকে সিল করা আবশ্যক। টার্বোএক্সপ্যান্ডারগুলিকে গতিশীল বা স্ট্যাটিক সিল দিয়ে সজ্জিত করা যেতে পারে। ল্যাবিরিন্থ সিল এবং ড্রাই গ্যাস সিলের মতো গতিশীল সিলগুলি একটি ঘূর্ণায়মান শ্যাফটের চারপাশে একটি সিল প্রদান করে, সাধারণত টারবাইন চাকা, বিয়ারিং এবং জেনারেটর যেখানে অবস্থিত সেই মেশিনের বাকি অংশের মধ্যে। গতিশীল সিলগুলি সময়ের সাথে সাথে জীর্ণ হয়ে যায় এবং সঠিকভাবে কাজ করছে কিনা তা নিশ্চিত করার জন্য নিয়মিত রক্ষণাবেক্ষণ এবং পরিদর্শনের প্রয়োজন হয়। যখন সমস্ত টার্বোএক্সপ্যান্ডার উপাদান একটি একক আবাসনে থাকে, তখন জেনারেটর, চৌম্বকীয় বিয়ারিং ড্রাইভ বা সেন্সর সহ আবাসন থেকে বেরিয়ে আসা যেকোনো লিড রক্ষা করার জন্য স্ট্যাটিক সিল ব্যবহার করা যেতে পারে। এই বায়ুরোধী সিলগুলি গ্যাস লিকেজ থেকে স্থায়ী সুরক্ষা প্রদান করে এবং কোনও রক্ষণাবেক্ষণ বা মেরামতের প্রয়োজন হয় না।
প্রক্রিয়াগত দৃষ্টিকোণ থেকে, একটি এক্সপান্ডার ইনস্টল করার প্রাথমিক প্রয়োজনীয়তা হল উচ্চ-চাপের সংকোচনযোগ্য (অ-ঘনীভূত) গ্যাস একটি নিম্ন-চাপ সিস্টেমে সরবরাহ করা যেখানে পর্যাপ্ত প্রবাহ, চাপ হ্রাস এবং সরঞ্জামের স্বাভাবিক ক্রিয়াকলাপ বজায় রাখার জন্য ব্যবহার করা হয়। অপারেটিং পরামিতিগুলি নিরাপদ এবং দক্ষ স্তরে বজায় রাখা হয়।
চাপ কমানোর কার্যকারিতার ক্ষেত্রে, এক্সপেন্ডারটি জুল-থমসন (JT) ভালভ, যা থ্রটল ভালভ নামেও পরিচিত, প্রতিস্থাপন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। যেহেতু JT ভালভ একটি আইসেন্ট্রপিক পথ ধরে চলে এবং এক্সপেন্ডারটি প্রায় আইসেন্ট্রপিক পথ ধরে চলে, তাই পরবর্তীটি গ্যাসের এনথ্যালপি হ্রাস করে এবং এনথ্যালপির পার্থক্যকে শ্যাফ্ট পাওয়ারে রূপান্তরিত করে, যার ফলে JT ভালভের তুলনায় কম আউটলেট তাপমাত্রা তৈরি হয়। এটি ক্রায়োজেনিক প্রক্রিয়াগুলিতে কার্যকর যেখানে লক্ষ্য হল গ্যাসের তাপমাত্রা হ্রাস করা।
যদি আউটলেট গ্যাসের তাপমাত্রার সীমা কম থাকে (উদাহরণস্বরূপ, একটি ডিকম্প্রেশন স্টেশনে যেখানে গ্যাসের তাপমাত্রা হিমাঙ্ক, হাইড্রেশন, অথবা ন্যূনতম উপাদান নকশার তাপমাত্রার উপরে বজায় রাখতে হবে), তাহলে কমপক্ষে একটি হিটার যোগ করতে হবে। গ্যাসের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করুন। যখন প্রিহিটারটি এক্সপান্ডারের উপরে অবস্থিত থাকে, তখন ফিড গ্যাস থেকে কিছু শক্তি এক্সপান্ডারে পুনরুদ্ধার করা হয়, যার ফলে এর পাওয়ার আউটপুট বৃদ্ধি পায়। কিছু কনফিগারেশনে যেখানে আউটলেট তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন, দ্রুত নিয়ন্ত্রণ প্রদানের জন্য এক্সপান্ডারের পরে দ্বিতীয় রিহিটার ইনস্টল করা যেতে পারে।
চিত্র ৩-এ JT ভালভ প্রতিস্থাপনের জন্য ব্যবহৃত প্রিহিটার সহ একটি এক্সপান্ডার জেনারেটরের সাধারণ প্রবাহ চিত্রের একটি সরলীকৃত চিত্র দেখানো হয়েছে।
অন্যান্য প্রক্রিয়া কনফিগারেশনে, এক্সপান্ডারে পুনরুদ্ধার করা শক্তি সরাসরি কম্প্রেসারে স্থানান্তরিত করা যেতে পারে। এই মেশিনগুলিকে, কখনও কখনও "কমান্ডার" বলা হয়, সাধারণত এক বা একাধিক শ্যাফ্ট দ্বারা সংযুক্ত সম্প্রসারণ এবং কম্প্রেশন পর্যায় থাকে, যার মধ্যে দুটি পর্যায়ের মধ্যে গতির পার্থক্য নিয়ন্ত্রণ করার জন্য একটি গিয়ারবক্সও অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে। কম্প্রেশন পর্যায়ে আরও শক্তি সরবরাহ করার জন্য এতে একটি অতিরিক্ত মোটরও অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে।
সিস্টেমের সঠিক পরিচালনা এবং স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করার জন্য কিছু গুরুত্বপূর্ণ উপাদান নীচে দেওয়া হল।
বাইপাস ভালভ বা চাপ কমানোর ভালভ। টার্বোএক্সপেন্ডার যখন কাজ করছে না (উদাহরণস্বরূপ, রক্ষণাবেক্ষণ বা জরুরি অবস্থার জন্য), তখন বাইপাস ভালভ কাজ চালিয়ে যাওয়ার অনুমতি দেয়, অন্যদিকে চাপ কমানোর ভালভটি ক্রমাগত কাজ করার জন্য ব্যবহৃত হয় যাতে অতিরিক্ত গ্যাস সরবরাহ করা যায় যখন মোট প্রবাহ এক্সপেন্ডারের নকশা ক্ষমতা ছাড়িয়ে যায়।
জরুরি শাটডাউন ভালভ (ESD)। যান্ত্রিক ক্ষতি এড়াতে জরুরি পরিস্থিতিতে এক্সপান্ডারে গ্যাসের প্রবাহ বন্ধ করতে ESD ভালভ ব্যবহার করা হয়।
যন্ত্র এবং নিয়ন্ত্রণ। নিরীক্ষণের জন্য গুরুত্বপূর্ণ ভেরিয়েবলগুলির মধ্যে রয়েছে প্রবেশ এবং নির্গমন চাপ, প্রবাহ হার, ঘূর্ণন গতি এবং পাওয়ার আউটপুট।
অতিরিক্ত গতিতে গাড়ি চালানো। ডিভাইসটি টারবাইনে প্রবাহ বন্ধ করে দেয়, যার ফলে টারবাইন রটার ধীর হয়ে যায়, যার ফলে অপ্রত্যাশিত প্রক্রিয়া পরিস্থিতির কারণে অতিরিক্ত গতি থেকে সরঞ্জামগুলিকে রক্ষা করা হয় যা সরঞ্জামের ক্ষতি করতে পারে।
প্রেসার সেফটি ভালভ (PSV)। পাইপলাইন এবং নিম্নচাপের সরঞ্জামগুলিকে সুরক্ষিত রাখার জন্য প্রায়শই টার্বোএক্সপ্যান্ডারের পরে PSV গুলি ইনস্টল করা হয়। PSV কে সবচেয়ে গুরুতর আকস্মিক পরিস্থিতি সহ্য করার জন্য ডিজাইন করা উচিত, যার মধ্যে সাধারণত বাইপাস ভালভ খোলার ব্যর্থতা অন্তর্ভুক্ত। যদি একটি বিদ্যমান চাপ হ্রাসকারী স্টেশনে একটি এক্সপ্যান্ডার যুক্ত করা হয়, তাহলে প্রক্রিয়া নকশা দলকে অবশ্যই নির্ধারণ করতে হবে যে বিদ্যমান PSV পর্যাপ্ত সুরক্ষা প্রদান করে কিনা।
হিটার। টারবাইনের মধ্য দিয়ে গ্যাস যাওয়ার ফলে তাপমাত্রা হ্রাসের ক্ষতিপূরণ হিটার দেয়, তাই গ্যাসকে প্রিহিট করতে হবে। এর প্রধান কাজ হল ক্রমবর্ধমান গ্যাস প্রবাহের তাপমাত্রা বৃদ্ধি করা যাতে গ্যাসের তাপমাত্রা বজায় থাকে এবং এক্সপেন্ডারটি ন্যূনতম মানের উপরে থাকে। তাপমাত্রা বৃদ্ধির আরেকটি সুবিধা হল বিদ্যুৎ উৎপাদন বৃদ্ধি করা এবং ক্ষয়, ঘনীভবন বা হাইড্রেট প্রতিরোধ করা যা সরঞ্জামের নোজেলগুলিকে প্রতিকূলভাবে প্রভাবিত করতে পারে। তাপ এক্সচেঞ্জার ধারণকারী সিস্টেমগুলিতে (চিত্র 3-এ দেখানো হয়েছে), গ্যাসের তাপমাত্রা সাধারণত প্রিহিটারে উত্তপ্ত তরল প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ করে নিয়ন্ত্রণ করা হয়। কিছু ডিজাইনে, তাপ এক্সচেঞ্জারের পরিবর্তে একটি শিখা হিটার বা বৈদ্যুতিক হিটার ব্যবহার করা যেতে পারে। হিটারগুলি ইতিমধ্যেই একটি বিদ্যমান JT ভালভ স্টেশনে থাকতে পারে এবং একটি এক্সপেন্ডার যুক্ত করার জন্য অতিরিক্ত হিটার ইনস্টল করার প্রয়োজন নাও হতে পারে, বরং উত্তপ্ত তরল প্রবাহ বৃদ্ধি করা যেতে পারে।
তৈলাক্তকরণ তেল এবং সিল গ্যাস সিস্টেম। উপরে উল্লিখিত হিসাবে, এক্সপ্যান্ডারগুলি বিভিন্ন সিল ডিজাইন ব্যবহার করতে পারে, যার জন্য লুব্রিকেন্ট এবং সিলিং গ্যাসের প্রয়োজন হতে পারে। প্রযোজ্য ক্ষেত্রে, প্রক্রিয়া গ্যাসের সংস্পর্শে থাকাকালীন লুব্রিকেটিং তেলকে উচ্চ গুণমান এবং বিশুদ্ধতা বজায় রাখতে হবে এবং তেলের সান্দ্রতা স্তর লুব্রিকেটিং বিয়ারিংয়ের প্রয়োজনীয় অপারেটিং পরিসরের মধ্যে থাকতে হবে। সিল করা গ্যাস সিস্টেমগুলি সাধারণত একটি তেল লুব্রিকেশন ডিভাইস দিয়ে সজ্জিত থাকে যাতে বিয়ারিং বাক্স থেকে তেল সম্প্রসারণ বাক্সে প্রবেশ করতে না পারে। হাইড্রোকার্বন শিল্পে ব্যবহৃত কম্প্যান্ডারগুলির বিশেষ প্রয়োগের জন্য, লুব তেল এবং সিল গ্যাস সিস্টেমগুলি সাধারণত API 617 [5] পার্ট 4 স্পেসিফিকেশন অনুসারে ডিজাইন করা হয়।
পরিবর্তনশীল ফ্রিকোয়েন্সি ড্রাইভ (VFD)। যখন জেনারেটরটি ইন্ডাকশন করা হয়, তখন সাধারণত একটি VFD চালু করা হয় যাতে অল্টারনেটিং কারেন্ট (AC) সিগন্যাল ইউটিলিটি ফ্রিকোয়েন্সির সাথে মেলে। সাধারণত, পরিবর্তনশীল ফ্রিকোয়েন্সি ড্রাইভের উপর ভিত্তি করে ডিজাইনের সামগ্রিক দক্ষতা গিয়ারবক্স বা অন্যান্য যান্ত্রিক উপাদান ব্যবহার করে এমন ডিজাইনের তুলনায় বেশি হয়। VFD-ভিত্তিক সিস্টেমগুলি বিস্তৃত প্রক্রিয়া পরিবর্তনগুলিকেও সামঞ্জস্য করতে পারে যার ফলে এক্সপান্ডার শ্যাফ্টের গতিতে পরিবর্তন আসতে পারে।
ট্রান্সমিশন। কিছু এক্সপ্যান্ডার ডিজাইনে জেনারেটরের নির্ধারিত গতিতে এক্সপ্যান্ডারের গতি কমাতে গিয়ারবক্স ব্যবহার করা হয়। গিয়ারবক্স ব্যবহারের খরচ সামগ্রিক দক্ষতা কমায় এবং এর ফলে পাওয়ার আউটপুটও কম হয়।
একটি এক্সপান্ডারের জন্য কোটেশনের জন্য অনুরোধ (RFQ) প্রস্তুত করার সময়, প্রক্রিয়া প্রকৌশলীকে প্রথমে নিম্নলিখিত তথ্য সহ অপারেটিং শর্তগুলি নির্ধারণ করতে হবে:
মেকানিক্যাল ইঞ্জিনিয়াররা প্রায়শই অন্যান্য ইঞ্জিনিয়ারিং শাখার তথ্য ব্যবহার করে এক্সপান্ডার জেনারেটরের স্পেসিফিকেশন এবং স্পেসিফিকেশন সম্পূর্ণ করেন। এই ইনপুটগুলিতে নিম্নলিখিতগুলি অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে:
স্পেসিফিকেশনগুলিতে টেন্ডার প্রক্রিয়ার অংশ হিসেবে প্রস্তুতকারকের দ্বারা সরবরাহিত নথি এবং অঙ্কনের একটি তালিকা এবং সরবরাহের সুযোগ, সেইসাথে প্রকল্পের প্রয়োজনীয়তা অনুসারে প্রযোজ্য পরীক্ষা পদ্ধতি অন্তর্ভুক্ত থাকতে হবে।
টেন্ডার প্রক্রিয়ার অংশ হিসেবে প্রস্তুতকারক কর্তৃক প্রদত্ত প্রযুক্তিগত তথ্যে সাধারণত নিম্নলিখিত উপাদানগুলি অন্তর্ভুক্ত করা উচিত:
যদি প্রস্তাবের কোনও দিক মূল স্পেসিফিকেশন থেকে ভিন্ন হয়, তাহলে প্রস্তুতকারককে অবশ্যই বিচ্যুতির একটি তালিকা এবং বিচ্যুতির কারণগুলিও সরবরাহ করতে হবে।
একবার প্রস্তাব গৃহীত হলে, প্রকল্প উন্নয়ন দলকে অবশ্যই সম্মতির অনুরোধ পর্যালোচনা করতে হবে এবং নির্ধারণ করতে হবে যে বৈচিত্র্যগুলি প্রযুক্তিগতভাবে ন্যায্য কিনা।
প্রস্তাব মূল্যায়ন করার সময় বিবেচনা করার জন্য অন্যান্য প্রযুক্তিগত বিবেচ্য বিষয়গুলির মধ্যে রয়েছে:
পরিশেষে, একটি অর্থনৈতিক বিশ্লেষণ করা প্রয়োজন। যেহেতু বিভিন্ন বিকল্পের ফলে বিভিন্ন প্রাথমিক খরচ হতে পারে, তাই প্রকল্পের দীর্ঘমেয়াদী অর্থনীতি এবং বিনিয়োগের উপর রিটার্ন তুলনা করার জন্য একটি নগদ প্রবাহ বা জীবনচক্র ব্যয় বিশ্লেষণ করার পরামর্শ দেওয়া হচ্ছে। উদাহরণস্বরূপ, উচ্চতর প্রাথমিক বিনিয়োগ দীর্ঘমেয়াদে বর্ধিত উৎপাদনশীলতা বা রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজনীয়তা হ্রাসের মাধ্যমে ক্ষতিপূরণ পেতে পারে। এই ধরণের বিশ্লেষণের নির্দেশাবলীর জন্য "রেফারেন্স" দেখুন। 4.
সমস্ত টার্বোএক্সপেন্ডার-জেনারেটর অ্যাপ্লিকেশনের জন্য একটি প্রাথমিক মোট বিভব শক্তি গণনা প্রয়োজন যাতে একটি নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনে পুনরুদ্ধার করা যেতে পারে এমন মোট উপলব্ধ শক্তির পরিমাণ নির্ধারণ করা যায়। একটি টার্বোএক্সপেন্ডার জেনারেটরের জন্য, পাওয়ার বিভব একটি আইসেন্ট্রপিক (ধ্রুবক এনট্রপি) প্রক্রিয়া হিসাবে গণনা করা হয়। ঘর্ষণ ছাড়াই একটি বিপরীতমুখী অ্যাডিয়াব্যাটিক প্রক্রিয়া বিবেচনা করার জন্য এটি আদর্শ তাপগতিগত পরিস্থিতি, তবে প্রকৃত শক্তি বিভব অনুমান করার জন্য এটি সঠিক প্রক্রিয়া।
টার্বোএক্সপ্যান্ডারের প্রবেশপথ এবং বহির্গমনপথে নির্দিষ্ট এনথালপি পার্থক্যকে গুণ করে এবং ফলাফলকে ভর প্রবাহ হার দিয়ে গুণ করে আইসেন্ট্রপিক বিভব শক্তি (IPP) গণনা করা হয়। এই বিভব শক্তিকে একটি আইসেন্ট্রপিক পরিমাণ হিসাবে প্রকাশ করা হবে (সমীকরণ (1)):
IPP = ( হিনলেট – h(i,e)) × ṁ x ŋ (1)
যেখানে h(i,e) হল আইসেন্ট্রপিক নির্গমন তাপমাত্রা বিবেচনা করে নির্দিষ্ট এনথালপি এবং ṁ হল ভর প্রবাহ হার।
যদিও আইসেন্ট্রপিক বিভবশক্তি বিভবশক্তি অনুমান করার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে, সমস্ত বাস্তব সিস্টেমে ঘর্ষণ, তাপ এবং অন্যান্য আনুষঙ্গিক শক্তি ক্ষতি জড়িত। সুতরাং, প্রকৃত শক্তি বিভব গণনা করার সময়, নিম্নলিখিত অতিরিক্ত ইনপুট ডেটা বিবেচনা করা উচিত:
বেশিরভাগ টার্বোএক্সপেন্ডার অ্যাপ্লিকেশনে, তাপমাত্রা সর্বনিম্ন পর্যন্ত সীমাবদ্ধ থাকে যাতে পূর্বে উল্লিখিত পাইপ জমে যাওয়ার মতো অবাঞ্ছিত সমস্যাগুলি প্রতিরোধ করা যায়। যেখানে প্রাকৃতিক গ্যাস প্রবাহিত হয়, সেখানে প্রায় সর্বদা হাইড্রেট থাকে, যার অর্থ হল টার্বোএক্সপেন্ডার বা থ্রটল ভালভের নীচের দিকের পাইপলাইনটি 0°C এর নিচে নেমে গেলে অভ্যন্তরীণ এবং বাহ্যিকভাবে জমে যাবে। বরফ গঠনের ফলে প্রবাহ সীমাবদ্ধ হতে পারে এবং শেষ পর্যন্ত সিস্টেমটি ডিফ্রস্ট করার জন্য বন্ধ হয়ে যেতে পারে। সুতরাং, "কাঙ্ক্ষিত" আউটলেট তাপমাত্রা আরও বাস্তবসম্মত সম্ভাব্য শক্তি পরিস্থিতি গণনা করতে ব্যবহৃত হয়। তবে, হাইড্রোজেনের মতো গ্যাসের জন্য, তাপমাত্রার সীমা অনেক কম কারণ হাইড্রোজেন ক্রায়োজেনিক তাপমাত্রা (-253°C) না পৌঁছানো পর্যন্ত গ্যাস থেকে তরলে পরিবর্তিত হয় না। নির্দিষ্ট এনথ্যালপি গণনা করতে এই কাঙ্ক্ষিত আউটলেট তাপমাত্রা ব্যবহার করুন।
টার্বোএক্সপেন্ডার সিস্টেমের দক্ষতাও বিবেচনা করা উচিত। ব্যবহৃত প্রযুক্তির উপর নির্ভর করে, সিস্টেমের দক্ষতা উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, একটি টার্বোএক্সপেন্ডার যা টারবাইন থেকে জেনারেটরে ঘূর্ণন শক্তি স্থানান্তর করার জন্য একটি রিডাকশন গিয়ার ব্যবহার করে, টারবাইন থেকে জেনারেটরে সরাসরি ড্রাইভ ব্যবহার করে এমন সিস্টেমের তুলনায় বেশি ঘর্ষণ ক্ষতির সম্মুখীন হবে। একটি টার্বোএক্সপেন্ডার সিস্টেমের সামগ্রিক দক্ষতা শতাংশ হিসাবে প্রকাশ করা হয় এবং টার্বোএক্সপেন্ডারের প্রকৃত শক্তি সম্ভাব্যতা মূল্যায়ন করার সময় বিবেচনা করা হয়। প্রকৃত শক্তি সম্ভাব্যতা (PP) নিম্নরূপ গণনা করা হয়:
পিপি = (হিনলেট – হেক্সিট) × ṁ x ṅ (2)
প্রাকৃতিক গ্যাসের চাপ কমানোর প্রয়োগের দিকে নজর দেওয়া যাক। ABC একটি চাপ কমানোর স্টেশন পরিচালনা করে এবং রক্ষণাবেক্ষণ করে যা মূল পাইপলাইন থেকে প্রাকৃতিক গ্যাস পরিবহন করে এবং স্থানীয় পৌরসভাগুলিতে বিতরণ করে। এই স্টেশনে, গ্যাসের প্রবেশের চাপ 40 বার এবং আউটলেট চাপ 8 বার। প্রিহিটেড ইনলেট গ্যাসের তাপমাত্রা 35°C, যা পাইপলাইন জমে যাওয়া রোধ করতে গ্যাসকে প্রিহিট করে। অতএব, আউটলেট গ্যাসের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করতে হবে যাতে এটি 0°C এর নিচে না পড়ে। এই উদাহরণে আমরা সুরক্ষা ফ্যাক্টর বাড়ানোর জন্য সর্বনিম্ন আউটলেট তাপমাত্রা হিসাবে 5°C ব্যবহার করব। স্বাভাবিক আয়তনের গ্যাস প্রবাহ হার 50,000 Nm3/h। পাওয়ার পটেনশিয়াল গণনা করতে, আমরা ধরে নেব যে সমস্ত গ্যাস টার্বো এক্সপেন্ডারের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয় এবং সর্বোচ্চ পাওয়ার আউটপুট গণনা করব। নিম্নলিখিত গণনা ব্যবহার করে মোট পাওয়ার আউটপুট পটেনশিয়াল অনুমান করুন: