दोन दाबयुक्त पंपांसह वायूरोधक आधार प्रणाली

कंप्रेसर एअर सील तंत्रज्ञानावरून रूपांतरित केलेले डबल बूस्टर पंप एअर सील्स, शाफ्ट सील उद्योगात अधिक प्रचलित आहेत. हे सील्स पंप केलेल्या द्रवाचा वातावरणात अजिबात निचरा होऊ देत नाहीत, पंप शाफ्टवरील घर्षणाचा प्रतिकार कमी करतात आणि एका सोप्या सपोर्ट सिस्टीमसह काम करतात. या फायद्यांमुळे सोल्यूशनच्या एकूण जीवनचक्राचा खर्च कमी होतो.
हे सील आतील आणि बाहेरील सीलिंग पृष्ठभागांमध्ये दाबयुक्त वायूचा बाह्य स्रोत टाकून काम करतात. सीलिंग पृष्ठभागाची विशिष्ट रचना बॅरियर वायूवर अतिरिक्त दाब टाकते, ज्यामुळे सीलिंग पृष्ठभाग वेगळा होतो आणि वायूच्या थरात तरंगू लागतो. सीलिंग पृष्ठभाग एकमेकांना स्पर्श करत नसल्यामुळे घर्षणामुळे होणारे नुकसान कमी होते. बॅरियर वायू कमी प्रवाह दराने पडद्यामधून जातो, ज्यामुळे गळतीच्या स्वरूपात तो वापरला जातो. यातील बहुतेक गळती बाहेरील सील पृष्ठभागांमधून वातावरणात होते. उरलेला अवशेष सील चेंबरमध्ये झिरपतो आणि अखेरीस प्रक्रियेच्या प्रवाहाद्वारे वाहून नेला जातो.
सर्व डबल हर्मेटिक सील्सना मेकॅनिकल सील असेंब्लीच्या आतील आणि बाहेरील पृष्ठभागांमध्ये दाबयुक्त द्रवाची (द्रव किंवा वायू) आवश्यकता असते. हा द्रव सीलपर्यंत पोहोचवण्यासाठी एका सपोर्ट सिस्टीमची आवश्यकता असते. याउलट, लिक्विड ल्युब्रिकेटेड प्रेशर डबल सीलमध्ये, बॅरियर फ्लुइड रिझर्वॉयरमधून मेकॅनिकल सीलमधून फिरते, जिथे ते सीलच्या पृष्ठभागांना वंगण घालते, उष्णता शोषून घेते आणि रिझर्वॉयरमध्ये परत येते, जिथे त्याला शोषलेली उष्णता बाहेर टाकण्याची आवश्यकता असते. या फ्लुइड प्रेशर ड्युअल सील सपोर्ट सिस्टीम्स गुंतागुंतीच्या असतात. प्रक्रियेचा दाब आणि तापमान वाढल्याने थर्मल लोड वाढतात आणि जर त्यांची योग्य गणना करून ते सेट केले नाहीत, तर त्यामुळे विश्वसनीयतेच्या समस्या निर्माण होऊ शकतात.
संकुचित हवेची दुहेरी सील आधार प्रणाली कमी जागा व्यापते, तिला शीतकरण पाण्याची आवश्यकता नसते आणि कमी देखभालीची गरज असते. याव्यतिरिक्त, जेव्हा संरक्षक वायूचा एक विश्वसनीय स्रोत उपलब्ध असतो, तेव्हा तिची विश्वसनीयता प्रक्रियेच्या दाबावर आणि तापमानावर अवलंबून नसते.
बाजारात ड्युअल प्रेशर पंप एअर सील्सचा वाढता वापर लक्षात घेऊन, अमेरिकन पेट्रोलियम इन्स्टिट्यूटने (API) API 682 च्या दुसऱ्या आवृत्तीच्या प्रकाशनात प्रोग्राम 74 चा समावेश केला.
७४ प्रोग्राम सपोर्ट सिस्टीममध्ये सामान्यतः पॅनलवर बसवलेले गेज आणि व्हॉल्व्ह असतात, जे बॅरियर गॅस शुद्ध करतात, डाउनस्ट्रीम दाब नियंत्रित करतात आणि मेकॅनिकल सीलमधील दाब व गॅस प्रवाहाचे मोजमाप करतात. प्लॅन ७४ पॅनलमधून बॅरियर गॅसच्या मार्गाचा विचार केल्यास, पहिला घटक चेक व्हॉल्व्ह आहे. यामुळे फिल्टर एलिमेंट बदलण्यासाठी किंवा पंपाच्या देखभालीसाठी बॅरियर गॅसचा पुरवठा सीलपासून वेगळा करता येतो. त्यानंतर बॅरियर गॅस २ ते ३ मायक्रोमीटर (µm) कोॲलेसिंग फिल्टरमधून जातो, जो सीलच्या पृष्ठभागाच्या स्थलाकृतिक वैशिष्ट्यांना नुकसान पोहोचवू शकणारे द्रव आणि कण अडकवतो, ज्यामुळे सीलच्या पृष्ठभागावर गॅसचा थर तयार होतो. यानंतर मेकॅनिकल सीलला होणाऱ्या बॅरियर गॅस पुरवठ्याचा दाब निश्चित करण्यासाठी प्रेशर रेग्युलेटर आणि मॅनॉमीटर असतात.
दुहेरी दाबाच्या पंपाच्या गॅस सीलसाठी, बॅरियर गॅस पुरवठ्याचा दाब हा सील चेंबरमधील कमाल दाबापेक्षा किमान आवश्यक विभेदक दाब इतका किंवा त्याहून अधिक असणे आवश्यक असते. ही किमान दाबातील घट सील उत्पादक आणि प्रकारानुसार बदलते, परंतु सामान्यतः ती सुमारे ३० पाउंड प्रति चौरस इंच (psi) असते. बॅरियर गॅस पुरवठ्याच्या दाबातील कोणतीही समस्या शोधण्यासाठी आणि दाब किमान मूल्यापेक्षा कमी झाल्यास अलार्म वाजवण्यासाठी प्रेशर स्विचचा वापर केला जातो.
फ्लो मीटर वापरून बॅरियर गॅसच्या प्रवाहाद्वारे सीलचे कार्य नियंत्रित केले जाते. मेकॅनिकल सील उत्पादकांनी नोंदवलेल्या सील गॅस प्रवाह दरांमधील विचलन हे सीलिंगची कार्यक्षमता कमी झाल्याचे दर्शवते. बॅरियर गॅसचा कमी झालेला प्रवाह हा पंपाच्या फिरण्यामुळे किंवा (दूषित बॅरियर गॅस किंवा प्रक्रिया द्रवामधून) सीलच्या पृष्ठभागाकडे द्रवाच्या स्थलांतरामुळे असू शकतो.
बऱ्याचदा, अशा घटनांनंतर, सीलिंग पृष्ठभागांचे नुकसान होते आणि मग बॅरियर गॅसचा प्रवाह वाढतो. पंपातील दाबातील अचानक वाढ किंवा बॅरियर गॅसच्या दाबातील आंशिक घट यामुळे देखील सीलिंग पृष्ठभागाचे नुकसान होऊ शकते. जास्त गॅस प्रवाह नियंत्रित करण्यासाठी केव्हा हस्तक्षेप आवश्यक आहे हे ठरवण्यासाठी हाय फ्लो अलार्मचा वापर केला जाऊ शकतो. हाय फ्लो अलार्मसाठी सेटपॉइंट सामान्यतः सामान्य बॅरियर गॅस प्रवाहाच्या १० ते १०० पट असतो, जो सहसा मेकॅनिकल सील उत्पादकाद्वारे निर्धारित केला जात नाही, तर पंप किती गॅस गळती सहन करू शकतो यावर अवलंबून असतो.
पारंपारिकपणे व्हेरिएबल गेज फ्लोमीटर वापरले जातात आणि लो रेंज व हाय रेंज फ्लोमीटर सिरीजमध्ये जोडणे ही एक सामान्य गोष्ट आहे. त्यानंतर, जास्त प्रवाहाचा अलार्म देण्यासाठी हाय रेंज फ्लोमीटरवर एक हाय फ्लो स्विच बसवता येतो. व्हेरिएबल एरिया फ्लोमीटर केवळ विशिष्ट वायूंसाठी, विशिष्ट तापमान आणि दाबावरच कॅलिब्रेट केले जाऊ शकतात. उन्हाळा आणि हिवाळ्यातील तापमानातील चढउतार यांसारख्या इतर परिस्थितींमध्ये कार्यरत असताना, दर्शवलेला प्रवाह दर अचूक मूल्य मानला जाऊ शकत नाही, परंतु तो वास्तविक मूल्याच्या जवळचा असतो.
API 682 च्या चौथ्या आवृत्तीच्या प्रकाशनामुळे, प्रवाह आणि दाबाची मोजणी ॲनालॉगवरून स्थानिक वाचनासह डिजिटल झाली आहे. डिजिटल फ्लोमीटरचा वापर व्हेरिएबल एरिया फ्लोमीटर म्हणून केला जाऊ शकतो, जे फ्लोटच्या स्थितीचे डिजिटल सिग्नलमध्ये रूपांतर करतात, किंवा मास फ्लोमीटर म्हणून, जे वस्तुमान प्रवाहाचे आपोआप आकारमान प्रवाहात रूपांतर करतात. मास फ्लो ट्रान्समीटरचे वैशिष्ट्य हे आहे की ते प्रमाणित वातावरणीय परिस्थितीत खरा प्रवाह देण्यासाठी दाब आणि तापमानाची भरपाई करणारे आउटपुट देतात. याचा तोटा हा आहे की ही उपकरणे व्हेरिएबल एरिया फ्लोमीटरपेक्षा अधिक महाग असतात.
फ्लो ट्रान्समीटर वापरण्यातील अडचण म्हणजे, सामान्य कार्यादरम्यान आणि उच्च प्रवाह धोक्याच्या ठिकाणी बॅरियर गॅसचा प्रवाह मोजण्यास सक्षम असलेला ट्रान्समीटर शोधणे. फ्लो सेन्सर्समध्ये कमाल आणि किमान मूल्ये असतात, जी अचूकपणे वाचता येतात. शून्य प्रवाह आणि किमान मूल्याच्या दरम्यान, आउटपुट प्रवाह अचूक असेलच असे नाही. समस्या ही आहे की, एखाद्या विशिष्ट फ्लो ट्रान्सड्यूसर मॉडेलसाठी कमाल प्रवाह दर वाढल्यास, किमान प्रवाह दर देखील वाढतो.
एक उपाय म्हणजे दोन ट्रान्समीटर (एक कमी वारंवारतेचा आणि एक उच्च वारंवारतेचा) वापरणे, परंतु हा एक महागडा पर्याय आहे. दुसरी पद्धत म्हणजे सामान्य ऑपरेटिंग फ्लो रेंजसाठी फ्लो सेन्सर वापरणे आणि हाय रेंज ॲनालॉग फ्लो मीटरसोबत हाय फ्लो स्विच वापरणे. बॅरियर गॅस पॅनेलमधून बाहेर पडून मेकॅनिकल सीलला जोडण्यापूर्वी, तो ज्या शेवटच्या घटकामधून जातो तो म्हणजे चेक व्हॉल्व्ह. असामान्य प्रक्रिया अडथळ्यांच्या वेळी पंप केलेल्या द्रवाचा पॅनेलमध्ये उलट प्रवाह आणि उपकरणाचे नुकसान टाळण्यासाठी हे आवश्यक आहे.
चेक व्हॉल्व्हचा उघडण्याचा दाब कमी असणे आवश्यक आहे. जर निवड चुकीची असेल, किंवा ड्युअल प्रेशर पंपाच्या एअर सीलमध्ये बॅरियर गॅसचा प्रवाह कमी असेल, तर चेक व्हॉल्व्हच्या उघडण्या-पुन्हा बसण्यामुळे बॅरियर गॅसच्या प्रवाहात स्पंदन होत असल्याचे दिसून येते.
साधारणपणे, प्लांटमधील नायट्रोजनचा वापर बॅरियर गॅस म्हणून केला जातो, कारण तो सहज उपलब्ध असतो, निष्क्रिय असतो आणि पंपाने खेचल्या जाणाऱ्या द्रवामध्ये कोणतीही प्रतिकूल रासायनिक अभिक्रिया घडवून आणत नाही. जे निष्क्रिय वायू उपलब्ध नाहीत, जसे की आर्गॉन, त्यांचाही वापर केला जाऊ शकतो. ज्या प्रकरणांमध्ये आवश्यक शिल्डिंग गॅसचा दाब प्लांटमधील नायट्रोजनच्या दाबापेक्षा जास्त असतो, तिथे प्रेशर बूस्टर दाब वाढवून तो उच्च दाबाचा वायू प्लॅन ७४ पॅनलच्या इनलेटला जोडलेल्या रिसीव्हरमध्ये साठवू शकतो. बाटलीबंद नायट्रोजनच्या बाटल्यांची शिफारस साधारणपणे केली जात नाही, कारण रिकाम्या सिलिंडरच्या जागी सतत भरलेले सिलिंडर टाकावे लागतात. जर सीलची गुणवत्ता खालावली, तर बाटली त्वरित रिकामी करता येते, ज्यामुळे पंप थांबतो आणि मेकॅनिकल सीलचे पुढील नुकसान व बिघाड टाळता येतो.
लिक्विड बॅरियर सिस्टीमच्या विपरीत, प्लॅन ७४ सपोर्ट सिस्टीमला मेकॅनिकल सीलच्या अगदी जवळ असण्याची आवश्यकता नसते. येथे एकच अडचण आहे ती म्हणजे लहान व्यासाच्या ट्यूबचा लांबट भाग. जास्त प्रवाहाच्या काळात (सीलच्या ऱ्हासामुळे) पाईपमध्ये प्लॅन ७४ पॅनल आणि सील यांच्यामध्ये दाब कमी होऊ शकतो, ज्यामुळे सीलसाठी उपलब्ध असलेला बॅरियर दाब कमी होतो. पाईपचा आकार वाढवून ही समस्या सोडवता येते. नियमानुसार, व्हॉल्व्ह नियंत्रित करण्यासाठी आणि इन्स्ट्रुमेंट रीडिंग घेण्यासाठी प्लॅन ७४ पॅनल सोयीस्कर उंचीवर एका स्टँडवर बसवले जातात. पंपाची तपासणी आणि देखभालीमध्ये कोणताही अडथळा न आणता ब्रॅकेट पंपाच्या बेस प्लेटवर किंवा पंपाच्या बाजूला बसवता येतो. प्लॅन ७४ पॅनलला मेकॅनिकल सीलशी जोडणाऱ्या पाईप्सवर अडखळण्याचा धोका टाळा.
पंपाच्या प्रत्येक टोकाला एक याप्रमाणे दोन मेकॅनिकल सील असलेल्या इंटर-बेअरिंग पंपांसाठी, प्रत्येक मेकॅनिकल सीलकरिता एकच पॅनल आणि स्वतंत्र बॅरियर गॅस आउटलेट वापरण्याची शिफारस केली जात नाही. प्रत्येक सीलसाठी एक स्वतंत्र प्लॅन ७४ पॅनल, किंवा दोन आउटपुट असलेले प्लॅन ७४ पॅनल, ज्यातील प्रत्येकासोबत स्वतःचे फ्लोमीटर आणि फ्लो स्विचेस असतील, हा शिफारस केलेला उपाय आहे. ज्या भागांमध्ये कडाक्याची थंडी असते, तिथे प्लॅन ७४ पॅनलला हिवाळ्यासाठी सुरक्षित ठेवणे आवश्यक असू शकते. हे प्रामुख्याने पॅनलच्या विद्युत उपकरणांचे संरक्षण करण्यासाठी केले जाते, जे सहसा पॅनलला कॅबिनेटमध्ये बंद करून आणि हीटिंग एलिमेंट्स जोडून केले जाते.
एक मनोरंजक गोष्ट अशी आहे की, बॅरियर गॅस पुरवठ्याचे तापमान कमी झाल्यावर बॅरियर गॅसचा प्रवाह दर वाढतो. हे सहसा लक्षात येत नाही, परंतु ज्या ठिकाणी कडाक्याची थंडी असते किंवा उन्हाळा आणि हिवाळ्याच्या तापमानात मोठा फरक असतो, तिथे ते लक्षात येऊ शकते. काही प्रकरणांमध्ये, खोटे अलार्म टाळण्यासाठी हाय फ्लो अलार्म सेट पॉइंट समायोजित करणे आवश्यक असू शकते. प्लॅन ७४ पॅनेल सेवेत आणण्यापूर्वी पॅनेल एअर डक्ट्स आणि जोडणारे पाईप्स/पाईप्स शुद्ध करणे आवश्यक आहे. मेकॅनिकल सील कनेक्शनवर किंवा त्याच्या जवळ व्हेंट व्हॉल्व्ह बसवून हे सर्वात सोप्या पद्धतीने साध्य करता येते. जर ब्लीड व्हॉल्व्ह उपलब्ध नसेल, तर मेकॅनिकल सीलमधून ट्यूब/ट्यूब डिस्कनेक्ट करून आणि शुद्धीकरणानंतर पुन्हा कनेक्ट करून सिस्टीम शुद्ध केली जाऊ शकते.
प्लॅन ७४ पॅनेल्स सील्सना जोडून आणि सर्व जोडण्यांमध्ये गळती नसल्याची तपासणी केल्यानंतर, आता प्रेशर रेग्युलेटरला ॲप्लिकेशनमधील निर्धारित दाबावर समायोजित केले जाऊ शकते. पंपात प्रक्रिया द्रव भरण्यापूर्वी पॅनेलने मेकॅनिकल सीलला दाबयुक्त बॅरियर गॅसचा पुरवठा करणे आवश्यक आहे. जेव्हा पंप कमिशनिंग आणि व्हेंटिंग प्रक्रिया पूर्ण होतात, तेव्हा प्लॅन ७४ सील्स आणि पॅनेल्स वापरासाठी तयार होतात.
वापर सुरू केल्यानंतर एका महिन्याने किंवा कोणताही दूषितपणा न आढळल्यास दर सहा महिन्यांनी फिल्टर एलिमेंटची तपासणी करणे आवश्यक आहे. फिल्टर बदलण्याचा कालावधी पुरवलेल्या गॅसच्या शुद्धतेवर अवलंबून असेल, परंतु तो तीन वर्षांपेक्षा जास्त नसावा.
नियमित तपासणी दरम्यान बॅरियर गॅसचे दर तपासावेत आणि नोंदवावेत. चेक व्हॉल्व्हच्या उघडण्या-बंद होण्यामुळे होणारे बॅरियर हवेच्या प्रवाहातील स्पंदन जर उच्च प्रवाह अलार्म वाजवण्याइतके मोठे असेल, तर खोटे अलार्म टाळण्यासाठी या अलार्मची मूल्ये वाढवण्याची आवश्यकता असू शकते.
प्रणाली बंद करण्याच्या प्रक्रियेतील एक महत्त्वाचा टप्पा म्हणजे, शिल्डिंग गॅस वेगळा करणे आणि त्याचा दाब कमी करणे ही शेवटची पायरी असावी. सर्वप्रथम, पंपाचे आवरण वेगळे करा आणि त्याचा दाब कमी करा. एकदा पंप सुरक्षित स्थितीत आला की, शिल्डिंग गॅसचा पुरवठा दाब बंद केला जाऊ शकतो आणि प्लॅन ७४ पॅनलला मेकॅनिकल सीलशी जोडणाऱ्या पाइपिंगमधून गॅसचा दाब काढून टाकला जाऊ शकतो. कोणतेही देखभालीचे काम सुरू करण्यापूर्वी प्रणालीमधील सर्व द्रव काढून टाका.
प्लॅन ७४ सपोर्ट सिस्टीमसह एकत्रित केलेले ड्युअल प्रेशर पंप एअर सील्स, ऑपरेटर्सना शून्य-उत्सर्जन शाफ्ट सील सोल्यूशन, कमी भांडवली गुंतवणूक (लिक्विड बॅरियर सिस्टीम असलेल्या सील्सच्या तुलनेत), कमी जीवनचक्र खर्च, लहान सपोर्ट सिस्टीम फूटप्रिंट आणि किमान सेवा आवश्यकता प्रदान करतात.
सर्वोत्तम पद्धतींनुसार स्थापित आणि संचालित केल्यास, हे प्रतिबंधक समाधान दीर्घकालीन विश्वसनीयता 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 प्रॉडक्ट ग्रुप मॅनेजर आहेत. सॅव्हेज यांनी ऑस्ट्रेलियातील सिडनी विद्यापीठातून अभियांत्रिकीमध्ये विज्ञान शाखेची पदवी (बॅचलर ऑफ सायन्स) मिळवली आहे. अधिक माहितीसाठी johncrane.com या संकेतस्थळाला भेट द्या.