दोन प्रेशराइज्ड पंपांसह गॅस-टाइट सपोर्ट सिस्टम

कंप्रेसर एअर सील तंत्रज्ञानापासून बनवलेले डबल बूस्टर पंप एअर सील, शाफ्ट सील उद्योगात अधिक सामान्य आहेत. हे सील पंप केलेल्या द्रवाचे वातावरणात शून्य डिस्चार्ज प्रदान करतात, पंप शाफ्टवर कमी घर्षण प्रतिकार प्रदान करतात आणि सोप्या सपोर्ट सिस्टमसह कार्य करतात. हे फायदे कमी एकूण सोल्यूशन लाइफसायकल खर्च प्रदान करतात.
हे सील आतील आणि बाहेरील सीलिंग पृष्ठभागांमध्ये दाबयुक्त वायूचा बाह्य स्रोत आणून कार्य करतात. सीलिंग पृष्ठभागाच्या विशिष्ट भूगोलामुळे अडथळा वायूवर अतिरिक्त दबाव पडतो, ज्यामुळे सीलिंग पृष्ठभाग वेगळा होतो, ज्यामुळे सीलिंग पृष्ठभाग गॅस फिल्ममध्ये तरंगतो. सीलिंग पृष्ठभागांना आता स्पर्श होत नसल्याने घर्षण नुकसान कमी होते. अडथळा वायू कमी प्रवाह दराने पडद्यामधून जातो, अडथळा वायू गळतीच्या स्वरूपात वापरतो, ज्यापैकी बहुतेक बाह्य सील पृष्ठभागांमधून वातावरणात गळती होते. अवशेष सील चेंबरमध्ये शिरतो आणि शेवटी प्रक्रिया प्रवाहाद्वारे वाहून जातो.
सर्व दुहेरी हर्मेटिक सीलना यांत्रिक सील असेंब्लीच्या आतील आणि बाहेरील पृष्ठभागांमध्ये दाबयुक्त द्रव (द्रव किंवा वायू) आवश्यक असतो. हा द्रव सीलपर्यंत पोहोचवण्यासाठी एक आधार प्रणाली आवश्यक असते. याउलट, द्रव वंगणयुक्त दाब दुहेरी सीलमध्ये, अडथळा द्रव जलाशयातून यांत्रिक सीलमधून फिरतो, जिथे तो सील पृष्ठभागांना वंगण घालतो, उष्णता शोषून घेतो आणि जलाशयात परत येतो जिथे त्याला शोषलेली उष्णता नष्ट करण्याची आवश्यकता असते. या द्रव दाब दुहेरी सील समर्थन प्रणाली जटिल असतात. प्रक्रिया दाब आणि तापमानासह थर्मल भार वाढतात आणि योग्यरित्या गणना आणि सेट न केल्यास विश्वासार्हतेच्या समस्या निर्माण होऊ शकतात.
कॉम्प्रेस्ड एअर डबल सील सपोर्ट सिस्टम कमी जागा घेते, थंड पाण्याची आवश्यकता नसते आणि कमी देखभालीची आवश्यकता असते. याव्यतिरिक्त, जेव्हा शिल्डिंग गॅसचा विश्वासार्ह स्रोत उपलब्ध असतो, तेव्हा त्याची विश्वासार्हता प्रक्रियेच्या दाब आणि तापमानावर अवलंबून नसते.
बाजारात ड्युअल प्रेशर पंप एअर सीलचा वापर वाढत्या प्रमाणात होत असल्याने, अमेरिकन पेट्रोलियम इन्स्टिट्यूट (API) ने API 682 च्या दुसऱ्या आवृत्तीच्या प्रकाशनाचा भाग म्हणून प्रोग्राम 74 जोडला.
७४ प्रोग्राम सपोर्ट सिस्टीम ही सामान्यतः पॅनेल-माउंटेड गेज आणि व्हॉल्व्हचा संच असते जी बॅरियर गॅस शुद्ध करते, डाउनस्ट्रीम प्रेशर नियंत्रित करते आणि मेकॅनिकल सीलमध्ये दाब आणि गॅस प्रवाह मोजते. प्लॅन ७४ पॅनेलमधून बॅरियर गॅसच्या मार्गाचे अनुसरण करून, पहिला घटक चेक व्हॉल्व्ह आहे. हे फिल्टर एलिमेंट बदलण्यासाठी किंवा पंप देखभालीसाठी बॅरियर गॅस पुरवठा सीलपासून वेगळा करण्यास अनुमती देते. त्यानंतर बॅरियर गॅस २ ते ३ मायक्रोमीटर (µm) कोलेसिंग फिल्टरमधून जातो जो सील पृष्ठभागाच्या स्थलाकृतिक वैशिष्ट्यांना नुकसान पोहोचवू शकणारे द्रव आणि कण अडकवतो, ज्यामुळे सील पृष्ठभागाच्या पृष्ठभागावर गॅस फिल्म तयार होते. यानंतर मेकॅनिकल सीलला बॅरियर गॅस पुरवठ्याचा दाब सेट करण्यासाठी प्रेशर रेग्युलेटर आणि मॅनोमीटर वापरला जातो.
दुहेरी दाब पंप गॅस सीलसाठी बॅरियर गॅस सप्लाय प्रेशरला सील चेंबरमधील कमाल दाबापेक्षा कमीत कमी डिफरेंशियल प्रेशर पूर्ण करणे किंवा त्यापेक्षा जास्त करणे आवश्यक असते. सील उत्पादक आणि प्रकारानुसार हा किमान प्रेशर ड्रॉप बदलतो, परंतु सामान्यतः प्रति चौरस इंच (पीएसआय) सुमारे 30 पौंड असतो. बॅरियर गॅस सप्लाय प्रेशरमधील कोणत्याही समस्या शोधण्यासाठी आणि जर दाब किमान मूल्यापेक्षा कमी झाला तर अलार्म वाजवण्यासाठी प्रेशर स्विचचा वापर केला जातो.
सीलचे ऑपरेशन फ्लो मीटर वापरून बॅरियर गॅस फ्लोद्वारे नियंत्रित केले जाते. मेकॅनिकल सील उत्पादकांनी नोंदवलेल्या सील गॅस फ्लो रेटमधील विचलन कमी सीलिंग कामगिरी दर्शवितात. कमी बॅरियर गॅस फ्लो पंप रोटेशन किंवा सील फेसवर द्रव स्थलांतरामुळे (दूषित बॅरियर गॅस किंवा प्रोसेस फ्लुइडपासून) असू शकते.
बऱ्याचदा, अशा घटनांनंतर, सीलिंग पृष्ठभागांना नुकसान होते आणि नंतर अडथळा वायूचा प्रवाह वाढतो. पंपमध्ये दाब वाढणे किंवा अडथळा वायूचा दाब अंशतः कमी होणे देखील सीलिंग पृष्ठभागाला नुकसान पोहोचवू शकते. उच्च वायू प्रवाह दुरुस्त करण्यासाठी हस्तक्षेप कधी आवश्यक आहे हे निर्धारित करण्यासाठी उच्च प्रवाह अलार्मचा वापर केला जाऊ शकतो. उच्च प्रवाह अलार्मसाठी सेटपॉइंट सामान्यतः सामान्य अडथळा वायू प्रवाहाच्या 10 ते 100 पट श्रेणीत असतो, जो सहसा यांत्रिक सील उत्पादकाद्वारे निर्धारित केला जात नाही, परंतु पंप किती गॅस गळती सहन करू शकतो यावर अवलंबून असतो.
पारंपारिकपणे व्हेरिएबल गेज फ्लोमीटर वापरले जातात आणि कमी आणि उच्च श्रेणीचे फ्लोमीटर मालिकेत जोडले जाणे असामान्य नाही. उच्च श्रेणीचे फ्लो मीटरवर उच्च प्रवाह स्विच स्थापित केला जाऊ शकतो जेणेकरून उच्च प्रवाह अलार्म मिळेल. व्हेरिएबल एरिया फ्लोमीटर केवळ विशिष्ट तापमान आणि दाबांवर विशिष्ट वायूंसाठी कॅलिब्रेट केले जाऊ शकतात. उन्हाळा आणि हिवाळ्यातील तापमान चढउतारांसारख्या इतर परिस्थितींमध्ये काम करताना, प्रदर्शित प्रवाह दर अचूक मूल्य मानला जाऊ शकत नाही, परंतु तो वास्तविक मूल्याच्या जवळ असतो.
API 682 च्या चौथ्या आवृत्तीच्या प्रकाशनानंतर, स्थानिक वाचनांसह प्रवाह आणि दाब मोजमाप अॅनालॉगपासून डिजिटलकडे वळले आहेत. डिजिटल फ्लोमीटरचा वापर व्हेरिएबल एरिया फ्लोमीटर म्हणून केला जाऊ शकतो, जे फ्लोट पोझिशनला डिजिटल सिग्नलमध्ये रूपांतरित करतात किंवा मास फ्लोमीटर म्हणून वापरले जाऊ शकतात, जे मास फ्लोला आपोआप व्हॉल्यूम फ्लोमध्ये रूपांतरित करतात. मास फ्लो ट्रान्समीटरचे वेगळे वैशिष्ट्य म्हणजे ते मानक वातावरणीय परिस्थितीत खरा प्रवाह प्रदान करण्यासाठी दाब आणि तापमानाची भरपाई करणारे आउटपुट प्रदान करतात. तोटा असा आहे की ही उपकरणे व्हेरिएबल एरिया फ्लोमीटरपेक्षा अधिक महाग आहेत.
फ्लो ट्रान्समीटर वापरण्याची समस्या म्हणजे सामान्य ऑपरेशन दरम्यान आणि उच्च फ्लो अलार्म पॉइंट्सवर बॅरियर गॅस फ्लो मोजण्यास सक्षम ट्रान्समीटर शोधणे. फ्लो सेन्सर्समध्ये कमाल आणि किमान मूल्ये असतात जी अचूकपणे वाचता येतात. शून्य प्रवाह आणि किमान मूल्यादरम्यान, आउटपुट प्रवाह अचूक असू शकत नाही. समस्या अशी आहे की विशिष्ट फ्लो ट्रान्सड्यूसर मॉडेलसाठी कमाल प्रवाह दर वाढतो तसा किमान प्रवाह दर देखील वाढतो.
एक उपाय म्हणजे दोन ट्रान्समीटर वापरणे (एक कमी वारंवारता आणि एक उच्च वारंवारता), परंतु हा एक महाग पर्याय आहे. दुसरी पद्धत म्हणजे सामान्य ऑपरेटिंग फ्लो रेंजसाठी फ्लो सेन्सर वापरणे आणि उच्च श्रेणीच्या अॅनालॉग फ्लो मीटरसह उच्च प्रवाह स्विच वापरणे. बॅरियर गॅस पॅनेलमधून बाहेर पडण्यापूर्वी आणि यांत्रिक सीलशी जोडण्यापूर्वी बॅरियर गॅस ज्या शेवटच्या घटकातून जातो तो चेक व्हॉल्व्ह असतो. पॅनेलमध्ये पंप केलेल्या द्रवाचा परत प्रवाह रोखण्यासाठी आणि असामान्य प्रक्रियेत अडथळा आल्यास उपकरणाचे नुकसान टाळण्यासाठी हे आवश्यक आहे.
चेक व्हॉल्व्हमध्ये कमी उघडण्याचा दाब असणे आवश्यक आहे. जर निवड चुकीची असेल, किंवा दुहेरी दाब पंपच्या एअर सीलमध्ये कमी अडथळा वायू प्रवाह असेल, तर असे दिसून येते की अडथळा वायू प्रवाह धडधड चेक व्हॉल्व्ह उघडल्याने आणि पुन्हा बसल्याने होते.
साधारणपणे, वनस्पती नायट्रोजनचा वापर अडथळा वायू म्हणून केला जातो कारण तो सहज उपलब्ध असतो, निष्क्रिय असतो आणि पंप केलेल्या द्रवात कोणत्याही प्रतिकूल रासायनिक अभिक्रिया घडवत नाही. उपलब्ध नसलेले निष्क्रिय वायू, जसे की आर्गॉन, देखील वापरले जाऊ शकतात. आवश्यक शिल्डिंग वायूचा दाब वनस्पती नायट्रोजन दाबापेक्षा जास्त असल्यास, प्रेशर बूस्टर दाब वाढवू शकतो आणि उच्च दाब वायू प्लॅन 74 पॅनल इनलेटशी जोडलेल्या रिसीव्हरमध्ये साठवू शकतो. बाटलीबंद नायट्रोजन बाटल्या सामान्यतः शिफारसित नाहीत कारण त्यांना सतत रिकाम्या सिलिंडर बदलून पूर्ण सिलिंडर वापरावे लागतात. जर सीलची गुणवत्ता खराब झाली तर बाटली लवकर रिकामी करता येते, ज्यामुळे यांत्रिक सीलचे पुढील नुकसान आणि बिघाड टाळण्यासाठी पंप थांबवावा लागतो.
लिक्विड बॅरियर सिस्टीमच्या विपरीत, प्लॅन ७४ सपोर्ट सिस्टीमना मेकॅनिकल सीलच्या जवळ जाण्याची आवश्यकता नसते. येथे एकमेव इशारा म्हणजे लहान व्यासाच्या नळीचा लांबलचक भाग. प्लॅन ७४ पॅनल आणि सीलमधील दाब कमी होणे जास्त प्रवाहाच्या (सील डिग्रेडेशन) काळात पाईपमध्ये होऊ शकते, ज्यामुळे सीलला उपलब्ध असलेला अडथळा दाब कमी होतो. पाईपचा आकार वाढवल्याने ही समस्या सोडवता येते. नियमानुसार, प्लॅन ७४ पॅनल व्हॉल्व्ह नियंत्रित करण्यासाठी आणि इन्स्ट्रुमेंट रीडिंग वाचण्यासाठी सोयीस्कर उंचीवर स्टँडवर बसवले जातात. ब्रॅकेट पंप बेस प्लेटवर किंवा पंपच्या शेजारी बसवता येतो, पंप तपासणी आणि देखभालीमध्ये व्यत्यय न आणता. प्लॅन ७४ पॅनलला मेकॅनिकल सीलने जोडणाऱ्या पाईप्स/पाईप्सवर ट्रिपिंगचे धोके टाळा.
पंपाच्या प्रत्येक टोकाला एक असे दोन यांत्रिक सील असलेल्या इंटर-बेअरिंग पंपसाठी, प्रत्येक यांत्रिक सीलसाठी एक पॅनेल आणि वेगळे बॅरियर गॅस आउटलेट वापरण्याची शिफारस केलेली नाही. शिफारसित उपाय म्हणजे प्रत्येक सीलसाठी स्वतंत्र प्लॅन ७४ पॅनेल किंवा दोन आउटपुट असलेले प्लॅन ७४ पॅनेल वापरणे, प्रत्येकाचे स्वतःचे फ्लोमीटर आणि फ्लो स्विच असतात. थंड हिवाळा असलेल्या भागात प्लॅन ७४ पॅनेल जास्त काळ घालणे आवश्यक असू शकते. हे प्रामुख्याने पॅनेलच्या विद्युत उपकरणांचे संरक्षण करण्यासाठी केले जाते, सहसा पॅनेलला कॅबिनेटमध्ये बंद करून आणि हीटिंग घटक जोडून.
एक मनोरंजक घटना म्हणजे बॅरियर गॅस पुरवठा तापमान कमी होत असताना बॅरियर गॅस प्रवाह दर वाढतो. हे सहसा दुर्लक्षित केले जाते, परंतु थंड हिवाळा किंवा उन्हाळा आणि हिवाळा दरम्यान मोठ्या तापमान फरक असलेल्या ठिकाणी ते लक्षात येऊ शकते. काही प्रकरणांमध्ये, खोटे अलार्म टाळण्यासाठी उच्च प्रवाह अलार्म सेट पॉइंट समायोजित करणे आवश्यक असू शकते. प्लॅन 74 पॅनेल सेवेत ठेवण्यापूर्वी पॅनेल एअर डक्ट आणि कनेक्टिंग पाईप्स/पाईप्स शुद्ध करणे आवश्यक आहे. यांत्रिक सील कनेक्शनवर किंवा जवळ व्हेंट व्हॉल्व्ह जोडून हे सर्वात सहजपणे साध्य केले जाते. जर ब्लीड व्हॉल्व्ह उपलब्ध नसेल, तर ट्यूब/ट्यूबला मेकॅनिकल सीलपासून डिस्कनेक्ट करून आणि नंतर शुद्धीकरणानंतर पुन्हा कनेक्ट करून सिस्टम शुद्ध केले जाऊ शकते.
प्लॅन ७४ पॅनल्सना सीलशी जोडल्यानंतर आणि गळतीसाठी सर्व कनेक्शन तपासल्यानंतर, प्रेशर रेग्युलेटर आता अॅप्लिकेशनमधील सेट प्रेशरनुसार समायोजित केले जाऊ शकते. पंपमध्ये प्रोसेस फ्लुइड भरण्यापूर्वी पॅनेलने मेकॅनिकल सीलला प्रेशराइज्ड बॅरियर गॅस पुरवला पाहिजे. पंप कमिशनिंग आणि व्हेंटिंग प्रक्रिया पूर्ण झाल्यानंतर प्लॅन ७४ सील आणि पॅनल्स सुरू होण्यास तयार असतात.
फिल्टर घटकाची तपासणी ऑपरेशनच्या एका महिन्यानंतर किंवा जर कोणतेही दूषित पदार्थ आढळले नाहीत तर दर सहा महिन्यांनी करणे आवश्यक आहे. फिल्टर बदलण्याचा कालावधी पुरवलेल्या गॅसच्या शुद्धतेवर अवलंबून असेल, परंतु तो तीन वर्षांपेक्षा जास्त नसावा.
नियमित तपासणी दरम्यान बॅरियर गॅसचे दर तपासले पाहिजेत आणि रेकॉर्ड केले पाहिजेत. जर चेक व्हॉल्व्ह उघडण्यामुळे आणि बंद होण्यामुळे होणारा बॅरियर एअर फ्लो स्पंदन उच्च प्रवाह अलार्म सुरू करण्यासाठी पुरेसा मोठा असेल, तर खोटे अलार्म टाळण्यासाठी या अलार्म मूल्यांमध्ये वाढ करावी लागेल.
डिकमिशनिंगमधील एक महत्त्वाचा टप्पा म्हणजे शिल्डिंग गॅसचे आयसोलेशन आणि डिप्रेशरायझेशन हे शेवटचे पाऊल असावे. प्रथम, पंप केसिंग वेगळे करा आणि डिप्रेशरायझेशन करा. पंप सुरक्षित स्थितीत आल्यानंतर, शिल्डिंग गॅस पुरवठा दाब बंद केला जाऊ शकतो आणि प्लॅन ७४ पॅनेलला मेकॅनिकल सीलशी जोडणाऱ्या पाईपिंगमधून गॅस दाब काढून टाकता येतो. कोणतेही देखभालीचे काम सुरू करण्यापूर्वी सिस्टममधून सर्व द्रव काढून टाका.
प्लॅन ७४ सपोर्ट सिस्टीमसह एकत्रित केलेले ड्युअल प्रेशर पंप एअर सील ऑपरेटर्सना शून्य-उत्सर्जन शाफ्ट सील सोल्यूशन, कमी भांडवली गुंतवणूक (लिक्विड बॅरियर सिस्टीम असलेल्या सीलच्या तुलनेत), कमी जीवन चक्र खर्च, लहान सपोर्ट सिस्टम फूटप्रिंट आणि किमान सेवा आवश्यकता प्रदान करतात.
सर्वोत्तम पद्धतींनुसार स्थापित आणि चालवल्यास, हे कंटेनमेंट सोल्यूशन दीर्घकालीन विश्वासार्हता प्रदान करू शकते आणि फिरत्या उपकरणांची उपलब्धता वाढवू शकते.
We welcome your suggestions on article topics and sealing issues so that we can better respond to the needs of the industry. Please send your suggestions and questions to sealsensequestions@fluidsealing.com.
मार्क सॅव्हेज हे जॉन क्रेन येथे उत्पादन गट व्यवस्थापक आहेत. सॅव्हेज यांनी ऑस्ट्रेलियातील सिडनी विद्यापीठातून अभियांत्रिकीमध्ये विज्ञान पदवी घेतली आहे. अधिक माहितीसाठी johncrane.com ला भेट द्या.