संपीड़न अनुपात में गेज दबाव के बजाय निरपेक्ष दबाव का उपयोग किया जाता है।
समग्र अनुपात की गणना करना सरल है, लेकिन इसका अर्थ सक्शन हानि, स्टेज की संख्या और ऑपरेटिंग एनवेलप के साथ बदलता रहता है।
नाइट्रोजन कंप्रेसर का संपीड़न अनुपात, निरपेक्ष डिस्चार्ज दबाव और निरपेक्ष सक्शन दबाव का अनुपात होता है। किसी मशीन के लिए, r = P2_abs / P1_abs होता है। गणना सीधी-सादी है; इंजीनियरिंग का मुख्य उद्देश्य यह सुनिश्चित करना है कि P1 और P2 सही स्थानों और परिचालन स्थिति को दर्शाते हों। प्लांट गेज आमतौर पर वायुमंडल से ऊपर का दबाव दिखाते हैं, इसलिए अनुपात में डालने से पहले गेज मान को निरपेक्ष दबाव में परिवर्तित करना आवश्यक है। एक बूस्टर जो एक दबावयुक्त जनरेटर से नाइट्रोजन लेता है, उसका अनुपात उसी हेडर में नाइट्रोजन पहुंचाने वाले वायुमंडलीय-सक्शन कंप्रेसर की तुलना में काफी कम हो सकता है। यह अनुपात डिस्चार्ज तापमान, आयतन दक्षता, वाल्व व्यवहार, स्टेजिंग और शक्ति को प्रभावित करता है, लेकिन यह स्वयं मशीन की सीमा नहीं है। वास्तविक कंप्रेसर सिलेंडर ज्यामिति, गति, गैस के गुण, रॉड या पिस्टन बल, शीतलन और निर्माता-विशिष्ट बाधाओं को ध्यान में रखकर डिज़ाइन किए जाते हैं। ड्यूटी केस को परिभाषित और तुलना करने के लिए अनुपात का उपयोग करें, फिर अंतिम कंप्रेसर कॉन्फ़िगरेशन के लिए अनुमोदित प्रदर्शन डेटा पर भरोसा करें।
अनुपात में प्रयुक्त दाब पद
- पूर्ण चूषण दबाव
- स्थानीय वायुमंडलीय दबाव और सक्शन गेज दबाव को वास्तविक इनलेट माप बिंदु के अनुसार समायोजित किया जाता है।
- निरपेक्ष निर्वहन दबाव
- स्थानीय वायुमंडलीय दबाव और निर्धारित आउटलेट स्थान पर डिस्चार्ज गेज दबाव।
- संक्षिप्तीकरण अनुपात
- संपूर्ण कंप्रेसर या किसी व्यक्तिगत चरण के लिए P2_abs को P1_abs से विभाजित करें।
- अनुमान दबाब
- दबाव को स्थानीय वातावरण के संदर्भ में मापा जाता है; यह परिचालन की दृष्टि से उपयोगी है, लेकिन अनुपात गणना के लिए सीधे तौर पर उपयुक्त नहीं है।
- चरण अनुपात
- एक संपीड़न चरण के लिए निरपेक्ष आउटलेट दबाव को निरपेक्ष इनलेट दबाव से विभाजित किया जाता है।
- दबाव हानि
- यह फिल्टर, कूलर, वाल्व, सेपरेटर और पाइपिंग के माध्यम से नीचे गिरता है, जिससे प्रत्येक चरण द्वारा वास्तव में अनुभव किए जाने वाले दबाव में परिवर्तन होता है।
1. सबसे पहले दबाव के दो स्थानों की पहचान करें।
सक्शन प्रेशर कंप्रेसर इनलेट फ्लैंज पर या उसके बहुत पास का प्रेशर होना चाहिए, न कि किसी दूरस्थ जनरेटर आउटलेट का, जब तक कि उनके बीच का लॉस नगण्य न हो और सत्यापित न हो। डिस्चार्ज प्रेशर वह प्रेशर होना चाहिए जो परफॉर्मेंस के लिए उपयोग किए जाने वाले कंप्रेसर आउटलेट पर हो, न कि दूरस्थ प्रोसेस यूजर के लिए आवश्यक प्रेशर। यदि यूजर को लंबी पाइपलाइन के बाद एक निश्चित प्रेशर की आवश्यकता है, तो बीच के लॉस की गणना अलग से करें और आवश्यक कंप्रेसर डिस्चार्ज प्रेशर को स्पष्ट रूप से जोड़ें। इससे अनुपात का पता लगाना आसान हो जाता है और कंप्रेसर साइजिंग को पाइपिंग डिजाइन से अलग करने में मदद मिलती है।
2. दोनों दाबों को निरपेक्ष दाब में परिवर्तित करें।
यदि सक्शन गेज 4 बार्ग दिखाता है, तो निरपेक्ष सक्शन दाब लगभग उस गेज मान और स्थानीय वायुमंडलीय दाब के योग के बराबर होता है; गणना के लिए उपयुक्त वास्तविक वायुमंडलीय आधार का उपयोग करें। डिस्चार्ज के लिए भी यही नियम लागू होता है। दो गेज रीडिंग को विभाजित करने की गलती तब गंभीर हो जाती है जब सक्शन दाब कम हो, क्योंकि वायुमंडलीय दाब वास्तविक भाजक का एक बड़ा हिस्सा होता है। गणना पत्रक पर हमेशा "बार्ग" या कोई अन्य स्पष्ट निरपेक्ष इकाई लिखें। यदि परियोजना में kPa, MPa या psi का उपयोग किया जाता है, तो अनुपात आयामहीन होता है, बशर्ते दोनों दाब एक ही इकाई में और एक ही निरपेक्ष आधार पर हों।
3. सामान्य और सीमित समग्र अनुपातों की गणना करें
सामान्य परिचालन बिंदु के लिए r की गणना करें, फिर इसे न्यूनतम विश्वसनीय सक्शन दबाव और उच्चतम आवश्यक डिस्चार्ज दबाव के लिए दोहराएँ। जनरेटर दबाव में गिरावट, गंदे सक्शन फ़िल्टर, कम घनत्व वाले गर्म परिचालन या उच्च प्रक्रिया सेटपॉइंट के कारण सीमित अनुपात उत्पन्न हो सकता है। उच्चतम सक्शन दबाव की भी जाँच करें क्योंकि कम अनुपात अधिक द्रव्यमान प्रवाह और चालक भार के साथ मेल खा सकता है। संपीड़न अनुपात केवल एक पहलू है; इसका उपयोग प्रवाह और इनलेट घनत्व के साथ करें। कई कार्य स्थितियों की एक तालिका अक्सर एक मुख्य अनुपात की तुलना में अधिक जानकारीपूर्ण होती है।
अगला उपयोगी परीक्षण साइट का है। नाइट्रोजन कंप्रेसर संपीड़न अनुपात सामग्री, विशेष रूप से जब दबाव, शुद्धता और निरंतर-कार्य आवश्यकताओं का परस्पर संबंध हो। यहाँ क्रॉस-चेक नाइट्रोजन कंप्रेसर के संपीड़न अनुपात की गणना से जुड़ा है।
4. प्रारंभिक जाँच के रूप में ही चरण अनुपात का अनुमान लगाएं।
मजबूत इंटरकूलिंग वाले n चरणों के लिए, एक आदर्श समान चरण अनुपात का अनुमान r_stage = r_total^(1/n) के रूप में लगाया जा सकता है। यह जांचने में उपयोगी है कि प्रस्तावित दबाव विभाजन अत्यधिक असंतुलित तो नहीं है। यह अंतिम डिज़ाइन नियम नहीं है। वास्तविक चरण दबावों में इंटरकूलर और सेपरेटर के माध्यम से दबाव में कमी, अलग-अलग सिलेंडर आकार, वाल्व हानि और यांत्रिक सीमाएं शामिल होती हैं। कंप्रेसर आपूर्तिकर्ता जानबूझकर असमान अनुपात का उपयोग कर सकता है। अपेक्षित अंतर-चरण दबाव और तापमान के बारे में पूछें ताकि आप देख सकें कि वास्तविक डिज़ाइन समग्र कार्य को कैसे संभालता है।
5. तापमान और क्षमता में होने वाले परिवर्तनों की व्याख्या करने के लिए अनुपात का उपयोग करें।
जब डिस्चार्ज स्थिर रहते हुए सक्शन प्रेशर कम हो जाता है, तो अनुपात बढ़ जाता है। स्टेज अधिक गर्म हो सकता है और वॉल्यूमेट्रिक दक्षता में बदलाव आ सकता है, जिससे क्षमता कम हो जाती है। जब सक्शन प्रेशर बढ़ता है, तो अनुपात कम हो जाता है लेकिन इनलेट घनत्व बढ़ जाता है, इसलिए मास थ्रूपुट और पावर बढ़ सकती है। ये प्रभाव बताते हैं कि "कम संपीड़न अनुपात" का मतलब यह नहीं है कि मशीन पर हर लोड कम हो जाएगा। समस्या निवारण के दौरान, इंटरस्टेज अनुपात में अचानक बदलाव वाल्व लीकेज, रुकावट, कूलर की समस्या या डाउनस्ट्रीम मांग में बदलाव का संकेत दे सकता है। मशीन खोलने से पहले स्थापित बेसलाइन से तुलना करें।
6. परिचालन सीमा में दस्तावेज़ अनुपात
कंप्रेसर डेटा शीट पर सामान्य और सीमित अनुपातों के साथ-साथ उन्हें उत्पन्न करने वाले सक्शन और डिस्चार्ज दबावों को भी शामिल करें। कमीशनिंग के दौरान, वास्तविक दबावों को रिकॉर्ड करें और प्रतिनिधि भारों पर प्रेक्षित अनुपात की गणना करें। यदि प्रदर्शन गारंटी से भिन्न है, तो पहले पुष्टि करें कि दबाव स्थान और इकाइयाँ अनुबंध के आधार से मेल खाती हैं। एक कंप्रेसर जिसका परीक्षण अलग सक्शन दबाव पर किया गया है, वह अलग अनुपात पर कार्य कर रहा है, भले ही डिस्चार्ज सेटपॉइंट समान हो। अनुपात गणना को स्पष्ट रूप से प्रदर्शित करने से बाद में क्षमता और तापमान संबंधी चर्चाएँ अधिक स्पष्ट हो जाती हैं।
संपीड़न-अनुपात वर्कशीट
| वस्तु | इंजीनियरिंग प्रश्न | सत्यापन या निर्णय संकेत |
|---|---|---|
| दबाव वाले स्थान | क्या गारंटी के लिए उपयोग की जाने वाली कंप्रेसर सीमाओं पर मापे गए P1 और P2 मान हैं? | यह अनुपात अज्ञात पाइपिंग हानियों के बजाय मशीन से होने वाली हानियों को दर्शाता है। |
| दबाव आधार | क्या दोनों मान निरपेक्ष हैं और सुसंगत इकाइयों में हैं? | यह गणना आयामों की दृष्टि से सही है। |
| ऑपरेटिंग लिफाफा | क्या कम सक्शन और अधिक डिस्चार्ज वाले मामलों का मूल्यांकन किया जाता है? | चयन से पहले ही सीमित अनुपात दिखाई देता है। |
| स्टेज चेक | क्या अंतरचरणीय दबावों की तुलना एक आदर्श समान अनुपात वाली स्क्रीन से की जाती है? | अप्रत्याशित दबाव विभाजन पर सवाल उठाए जा सकते हैं और बाद में इसके रुझान का विश्लेषण किया जा सकता है। |
| अंतिम आधार को आरएफक्यू, कमीशनिंग फाइल या रखरखाव रिकॉर्ड में दर्ज करें ताकि कोई अन्य इंजीनियर उस निर्णय को दोहरा सके। | ||
परियोजना सत्यापन कार्यपत्रक
इंजीनियरिंग समीक्षा के दौरान, निरपेक्ष सक्शन दबाव और संपीड़न अनुपात से जुड़े भौतिक पथ का पता लगाकर "गेज को निरपेक्ष में परिवर्तित करें" के पीछे की धारणा को चुनौती दें। स्रोत से गंतव्य तक गैस, ऊष्मा, बल, नियंत्रण संकेत या रिसाव के मार्ग का अनुसरण करें और उन सभी घटकों की पहचान करें जो परिणाम को प्रभावित कर सकते हैं। फिर, "P&ID या पैकेज ड्राइंग पर सक्शन और डिस्चार्ज दबाव बिंदुओं का पता लगाएं" कार्य को उस बिंदु पर पूरा करें जहां वास्तव में निर्णय लिया जाता है, न कि सबसे सुविधाजनक गेज पर। व्यवहार की व्याख्या करने वाले किसी भी दबाव में कमी, तापमान अंतर, नियंत्रण विलंब या निरीक्षण निष्कर्ष को रिकॉर्ड करें। यह पथ-आधारित जांच सिस्टम संदर्भ के बिना स्थानीय मापों की व्याख्या को रोकती है।
इंजीनियरिंग और खरीद टीमों को एक समान आधार पर रखने के लिए, इस आवश्यकता को साइट से संबंधित करें। एन2 कंप्रेसर जानकारी। यहां की क्रॉस-चेक नाइट्रोजन कंप्रेसर के संपीड़न अनुपात की गणना से संबंधित है।
“गेज रीडिंग को निरपेक्ष दबाव में परिवर्तित करें” के सत्यापन को भविष्य में त्रुटि जांच के दौरान उपयोगी बनाएं। निरपेक्ष डिस्चार्ज दबाव, गेज दबाव, कंप्रेसर की स्थिति, मांग की स्थिति और अवलोकन समय को एक ही रिकॉर्ड में दर्ज करें। उस रिकॉर्ड को डिज़ाइन उद्देश्य “समग्र अनुपात की गणना करें” से लिंक करें और नोट करें कि किस ड्राइंग, मैनुअल, प्रक्रिया विनिर्देश या कैलिब्रेटेड टूल ने स्वीकृति स्थापित की है। यदि रीडिंग सामान्य है, तो यह एक संदर्भ बन जाती है। यदि यह असामान्य है, तो सुधारात्मक कार्रवाई को दस्तावेज़ित करें और उसी स्थिति में पुनः परीक्षण करें। सुसंगत रिकॉर्ड दबाव, गति, तापमान सीमा या असंबंधित सेटिंग्स को बढ़ाकर किसी अस्पष्ट समस्या की भरपाई करने के प्रलोभन को कम करते हैं।
जहां इसका परिणाम दिखाई देता है, उस सीमा पर "स्टेज अनुपात आवंटित करें" की पुष्टि करें। स्रोत पर संपीड़न अनुपात और प्राप्त करने वाले पक्ष पर स्टेज अनुपात का निरीक्षण करें, फिर प्रासंगिक प्रवाह और दबाव स्थिर रहते हुए "सामान्य संचालन के लिए P2_abs/P1_abs की गणना करें" को पूरा करें। सामान्य प्रक्रिया भिन्नता और उपकरण की खराबी के बीच अंतर करने के लिए पर्याप्त संदर्भ रिकॉर्ड करें। जब सटीक स्वीकृति सीमाएं चयनित मॉडल पर निर्भर करती हैं, तो वर्तमान निर्माता दस्तावेज़ या अनुमोदित परियोजना विनिर्देश का उपयोग करें। केवल इसलिए कि सेवा समान प्रतीत होती है, किसी अन्य कंप्रेसर से मान स्थानांतरित न करें। सीमा-से-सीमा रिकॉर्ड बाद में समस्या निवारण को बहुत तेज़ बनाता है।
“न्यूनतम सक्शन और अधिकतम आवश्यक डिस्चार्ज के लिए गणना दोहराएँ” प्रक्रिया को कारण, प्रतिक्रिया और स्वीकृति का दस्तावेजीकरण करके पूरा करें। “पाइपिंग हानियों को शामिल करें” से शुरू करें, गेज दबाव के अपेक्षित व्यवहार की पहचान करें, और दबाव हानि से संबंधित एक दूसरा अवलोकन चुनें जो स्वतंत्र रूप से उसी निष्कर्ष की पुष्टि कर सके। सुरक्षा उपकरणों को बायपास किए बिना या स्वीकृत परिचालन सीमा से अधिक किए बिना जाँच करें। यदि दोनों संकेत मेल नहीं खाते हैं, तो यह तय करने से पहले कि किस घटक को मरम्मत की आवश्यकता है, उपकरण की सटीकता, वाल्व की स्थिति, दबाव हानि, संदूषण, रिसाव या नियंत्रण तर्क की जाँच करें। स्वतंत्र पुष्टि तब महत्वपूर्ण होती है जब शटडाउन या प्रतिस्थापन महंगा हो।
समीक्षा मद "इनलेट भिन्नता की जाँच" को एक रिकॉर्ड किए गए स्वीकृति चरण में बदलें। यह पहचानें कि स्टेज अनुपात कहाँ देखा गया, उस समय परिचालन स्थिति क्या थी, और कौन सी अपस्ट्रीम या डाउनस्ट्रीम स्थिति पूर्ण सक्शन दबाव को बदल सकती है। आधार स्थापित करने के लिए उपयोग किए गए उपकरण, ड्राइंग, डेटाशीट या भौतिक निरीक्षण को रिकॉर्ड करें। फिर, दोहराने योग्य स्थिति में "r_total^(1/n) का उपयोग केवल प्रारंभिक स्टेज-अनुपात तर्कसंगतता जाँच के रूप में करें" क्रिया करें। यदि परिणाम अपेक्षित व्यवहार से मेल नहीं खाता है, तो विसंगति स्पष्ट होने तक अगले डिज़ाइन या रखरखाव संबंधी निर्णय को रोकें। इससे दूसरे इंजीनियर को स्मृति या किसी अलिखित धारणा पर निर्भर किए बिना जाँच को दोहराने के लिए पर्याप्त संदर्भ मिल जाता है।
"आगे की जांच के लिए कमीशनिंग के दौरान इंटरस्टेज दबाव रिकॉर्ड करें" से जुड़े फील्ड चेकपॉइंट के रूप में दबाव हानि का उपयोग करें। माप या निरीक्षण स्थान, गैस की स्थिति, कंप्रेसर लोड, संबंधित वाल्व की स्थिति और स्वीकृति को परिभाषित करने वाले दस्तावेज़ को लिख लें। साथ ही, पूर्ण डिस्चार्ज दबाव की भी जांच करें ताकि स्थानीय लक्षण को पूरे सिस्टम की समस्या न समझ लिया जाए। "परिणाम की व्याख्या" की अवधारणा तभी पूरी होती है जब अवलोकन से कोई स्पष्ट निर्णय निकलता है: स्वीकार करना, सुधार करना या आपूर्तिकर्ता की समीक्षा के लिए आगे भेजना। किसी भी सुधार के बाद जांच दोहराएं और कमीशनिंग या रखरखाव रिकॉर्ड के साथ पहले और बाद के मानों को सुरक्षित रखें।
एप्लिकेशन-विशिष्ट क्रॉस-चेक के लिए, साइट का उपयोग करें। मध्यम क्षमता वाला नाइट्रोजन कंप्रेसर ऊपर चर्चा किए गए मापित ड्यूटी डेटा के साथ वाला पृष्ठ। यहाँ क्रॉस-चेक नाइट्रोजन कंप्रेसर संपीड़न अनुपात की गणना से जुड़ा है।
सुरक्षा और सत्यापन सीमा
संपीड़न अनुपात गणना में सहायक होता है, न कि अनुमेय दाब का प्रमाण। इसका उपयोग कभी भी यह निष्कर्ष निकालने के लिए न करें कि कोई सिलेंडर, कूलर, पात्र या पाइप किसी दिए गए दाब पर सुरक्षित है। अधिकतम अनुमेय दाब, राहत सेटिंग्स और शटडाउन सीमाएं अनुमोदित उपकरण और परियोजना दस्तावेजों से प्राप्त होती हैं। नाइट्रोजन सेवा पर दाब उपकरण पढ़ते या स्थापित करते समय, पृथक्करण और दाब कम करने के लिए साइट प्रक्रिया का पालन करें।
गणना के चरण
- पी एंड आईडी या पैकेज ड्राइंग पर सक्शन और डिस्चार्ज प्रेशर पॉइंट्स का पता लगाएं।
- गेज रीडिंग को निरपेक्ष दबाव में परिवर्तित करें।
- सामान्य संचालन के लिए P2_abs/P1_abs की गणना करें।
- न्यूनतम चूषण और अधिकतम आवश्यक निर्वहन के लिए गणना को दोहराएं।
- r_total^(1/n) का उपयोग केवल प्रारंभिक चरण-अनुपात की तर्कसंगतता की जांच के रूप में करें।
- भविष्य में निदान के लिए चालू करने के दौरान विभिन्न चरणों के बीच के दबाव को रिकॉर्ड करें।
संपीड़न-अनुपात प्रश्न
क्या मैं डिस्चार्ज बार्ज को सक्शन बार्ज से विभाजित कर सकता हूँ?
नहीं। संपीडन अनुपात में निरपेक्ष दाब का उपयोग करना आवश्यक है। गेज दाब से वायुमंडलीय दाब हटा दिया जाता है, इसलिए यह गलत अनुपात देता है।
किस संपीड़न अनुपात के लिए दो चरणों की आवश्यकता होती है?
कोई सार्वभौमिक सीमा नहीं है। चरणों की संख्या गैस के तापमान, सिलेंडर और वाल्व के डिज़ाइन, गति, शीतलन, दबाव हानि और निर्माता की सीमाओं पर निर्भर करती है। स्क्रीनिंग इनपुट के रूप में अनुपात का उपयोग करें।
यदि केवल चूषण दाब में परिवर्तन होता है तो अनुपात में परिवर्तन क्यों होता है?
क्योंकि हर बदल रहा है। कम निरपेक्ष चूषण दाब समान निर्वहन दाब के लिए P2/P1 को बढ़ाता है, जिससे तापमान बढ़ सकता है और क्षमता कम हो सकती है।
संपीड़न-अनुपात नियम
परिभाषित कंप्रेसर सीमाओं पर निरपेक्ष दाबों के साथ नाइट्रोजन कंप्रेसर संपीड़न अनुपात की गणना करें। एक नाममात्र अनुपात के बजाय कई परिचालन स्थितियों का मूल्यांकन करें, और परिणाम का उपयोग आपूर्तिकर्ता के साथ स्टेजिंग, तापमान और क्षमता पर चर्चा करने के लिए करें। सरल अनुपात तब उपयोगी होता है जब इसके दाब स्थान और परिचालन संदर्भ स्पष्ट हों।
