दो दबाव सीमाओं के बीच गैस भंडार से आकार भंडारण
नाइट्रोजन रिसीवर को एक परिभाषित मांग असंतुलन या साइक्लिंग उद्देश्य को पूरा करना चाहिए; पात्र का आयतन अपने आप में उपयोगी भंडारण का वर्णन नहीं करता है।
नाइट्रोजन बफर टैंक दबाव को एक निश्चित परिचालन सीमा से ऊपर बढ़ने देकर गैस को संग्रहित करता है। उपयोग योग्य भंडार चयनित उच्च और निम्न निरपेक्ष दबावों के बीच गैस की मात्रा का अंतर होता है, न कि केवल पात्र का ज्यामितीय आयतन। किसी चरम स्थिति के लिए रिसीवर का आकार निर्धारित करने हेतु, सबसे पहले डाउनस्ट्रीम मांग, उस स्थिति के दौरान कंप्रेसर या जनरेटर की आपूर्ति, स्थिति की अवधि, स्वीकार्य दबाव में गिरावट और गैस के तापमान की धारणा को परिभाषित करें। रिसीवर को केवल मांग और निरंतर उत्पादन के बीच की कमी को ही पूरा करना होगा। एक सरल समतापी आदर्श गैस अनुमान के लिए, मानकीकृत उपयोग योग्य भंडार पात्र के आयतन को उच्च और निम्न निरपेक्ष दबावों के अंतर से गुणा करने पर प्राप्त मान के समानुपाती होता है, जिसे चयनित संदर्भ दबाव और तापमान के अनुसार समायोजित किया जाता है। वास्तविक प्रणालियों में संपीड्यता और तापमान संबंधी सुधारों की आवश्यकता हो सकती है। दूसरा आकार निर्धारण उद्देश्य कंप्रेसर साइक्लिंग है: पर्याप्त रिसीवर आयतन लोड और अनलोड या स्टार्ट और स्टॉप स्थितियों के बीच के समय को बढ़ा सकता है। इन दोनों उद्देश्यों—चरम समर्थन और साइक्लिंग नियंत्रण—का मूल्यांकन अलग-अलग किया जाना चाहिए क्योंकि नियंत्रित दबाव बैंड और समय सीमा भिन्न हो सकती है।
रिसीवर-साइज़िंग चर
- रिसीवर वॉल्यूम
- नाइट्रोजन गैस को संग्रहित करने के लिए उपलब्ध आंतरिक पात्र का आयतन।
- उच्च दबाव सेटपॉइंट
- वह ऊपरी रिसीवर ऑपरेटिंग दबाव जिस पर कंप्रेसर अनलोड हो सकता है, धीमा हो सकता है या बंद हो सकता है।
- कम दबाव सेटपॉइंट
- वह निम्न दबाव जिस पर क्षमता बढ़ती है या कंप्रेसर पुनः चालू होता है, जबकि प्रक्रिया की न्यूनतम आवश्यकताओं को भी पूरा किया जाता है।
- चरम मांग
- निर्धारित घटना के दौरान, उसकी अवधि सहित, नाइट्रोजन की अधिकतम खपत।
- कंप्रेसर क्षमता
- घटना के दौरान रिसीवर का दबाव गिरने के बावजूद कंप्रेसर नाइट्रोजन का प्रवाह जारी रखता है।
- प्रयोग योग्य गैस भंडार
- उच्च और निम्न रिसीवर दबाव के बीच गैस की मात्रा में अंतर को परियोजना संदर्भ आधार पर व्यक्त किया गया है।
1. मांग की कमी से शुरुआत करें, न कि टैंक के किसी सामान्य नियम से।
पीक के लिए एक समय खंड बनाएं। यदि प्रक्रिया 600 यूनिट सामान्यीकृत प्रवाह की खपत करती है जबकि कंप्रेसर 400 यूनिट की आपूर्ति करता है, तो रिसीवर को घटना की अवधि के लिए केवल 200 यूनिट की कमी को पूरा करने की आवश्यकता है, न कि पूरी 600 यूनिट की। यदि सक्शन या डिस्चार्ज दबाव में परिवर्तन के साथ कंप्रेसर की क्षमता बदलती है, तो आपूर्ति का एक रूढ़िवादी अनुमान लगाएं या वास्तविक क्षमता प्रोफ़ाइल को एकीकृत करें। बार-बार होने वाले पीक के लिए, घटनाओं के बीच रिसीवर को रिकवर होने के लिए उपलब्ध समय को शामिल करें। एक पर्ज के लिए पर्याप्त बड़ा टैंक भी विफल हो सकता है यदि दबाव बहाल होने से पहले अगला पर्ज शुरू हो जाता है।
2. प्रक्रिया और नियंत्रणों से उच्च और निम्न दबाव सीमाएँ चुनें।
पाइपिंग और कंट्रोल वाल्व से होने वाले नुकसान के बाद भी डाउनस्ट्रीम उपयोगकर्ता को आपूर्ति करने के लिए रिसीवर का निम्न दबाव पर्याप्त होना चाहिए। उच्च दबाव वेसल, कंप्रेसर और डाउनस्ट्रीम उपकरण के डिज़ाइन के अनुरूप होना चाहिए और कंट्रोल रणनीति के अनुकूल होना चाहिए। एक व्यापक दबाव बैंड उसी वेसल में अधिक उपयोगी गैस संग्रहित करता है, लेकिन यह कंप्रेसर डिस्चार्ज अनुपात को भी बदल देता है और प्रक्रिया पर रेगुलेटर का भार बढ़ा सकता है। वेसल का आकार कम करने के लिए अनुमोदित उपकरण सीमाओं से अधिक दबाव बैंड का विस्तार न करें। प्रक्रिया न्यूनतम, कंप्रेसर सेटपॉइंट और दबाव सुरक्षा को एक साथ डिज़ाइन किया जाना चाहिए।
3. इन्वेंट्री समीकरण में निरपेक्ष दाब का प्रयोग करें
समतापी आदर्श-गैस स्क्रीन के लिए, गैस की मात्रा P_abs V/T के समानुपाती होती है। इसलिए, दो दाबों के बीच उपयोगी भंडार लगभग स्थिर तापमान पर V(P_high_abs – P_low_abs) के समानुपाती होता है। उस भंडार को सामान्य घन मीटर में व्यक्त करने के लिए, संदर्भ दाब और तापमान अनुपात लागू करें। यदि तेजी से भरने या निकालने के दौरान रिसीवर का तापमान काफी बदल जाता है, तो समतापी धारणा पर्याप्त रूप से सटीक नहीं हो सकती है। उच्च दाब सेवा के लिए वास्तविक गैस संपीड्यता सुधार की भी आवश्यकता हो सकती है। धारणा स्पष्ट करें ताकि मूल तर्क को खोए बिना आकार निर्धारण को परिष्कृत किया जा सके।
साइट का उपयोग करें नाइट्रोजन बफर टैंक का आकार निर्धारण इस आवश्यकता को कंप्रेसर विनिर्देश में रूपांतरित करते समय संसाधन को दूसरी जाँच के रूप में उपयोग करें। यहाँ क्रॉस-चेक नाइट्रोजन बफर टैंक के आकार और पीक डिमांड कंप्रेसर से संबंधित है।
4. कंप्रेसर साइक्लिंग की जांच एक अलग गणना के रूप में करें।
एक रिसीवर, दबाव के नियंत्रण सीमा को पार करने से पहले खपत होने वाली गैस की मात्रा को बढ़ाकर, स्टार्ट या लोड-अनलोड की घटनाओं की आवृत्ति को कम कर सकता है। अनुमान लगाएँ कि अपेक्षित शुद्ध प्रवाह पर मांग को रिसीवर को उच्च दबाव से निम्न दबाव तक ले जाने में कितना समय लगता है। फिर रिफिल समय का अनुमान लगाएँ। इन समयों की तुलना कंप्रेसर निर्माता द्वारा अनुमत नियंत्रण व्यवहार और प्रक्रिया दबाव स्थिरता आवश्यकता से करें। एक बड़ा रिसीवर हमेशा फायदेमंद नहीं होता; यह पूंजी, संचित ऊर्जा, स्थान और दबाव पात्र निरीक्षण दायित्वों को बढ़ाता है। इसका आकार नियंत्रण उद्देश्य के अनुसार तय करें, न कि साइट पर फिट होने वाले सबसे बड़े पात्र के अनुसार।
5. तय करें कि स्टोरेज अपस्ट्रीम, डाउनस्ट्रीम या दोनों में से किसमें शामिल होना चाहिए।
कम दबाव वाला उत्पाद रिसीवर PSA या मेम्ब्रेन आउटपुट को स्थिर कर सकता है और बूस्टर को उसके स्रोत से आपूर्ति कम होने से रोक सकता है। उच्च दबाव वाला रिसीवर डाउनस्ट्रीम की तीव्र मांग को पूरा करता है और उच्च दबाव वाले कंप्रेसर के बार-बार चालू-बंद होने को कम कर सकता है। ये दोनों अलग-अलग समस्याओं का समाधान करते हैं। यदि उच्च दबाव वाले उपयोगकर्ता को अचानक उत्पादन में उतार-चढ़ाव का सामना करना पड़ता है, लेकिन जनरेटर स्थिर है, तो दोनों ही उपयोगी हो सकते हैं: कम दबाव वाला भंडारण उत्पादन को बूस्टर सक्शन से अलग करता है, जबकि उच्च दबाव वाला भंडारण बूस्टर की आपूर्ति को उपयोगकर्ता से अलग करता है। प्रत्येक इन्वेंट्री की गणना उसके अपने दबाव बैंड पर करें, न कि साइट पर मौजूद सभी वेसल की कुल मात्रा को एक समान मानकर।
6. दबाव बनाम समय परीक्षण द्वारा सत्यापन करें।
चालू करने के दौरान, एक प्रतिनिधि घटना के माध्यम से रिसीवर दबाव, कंप्रेसर की स्थिति, नाइट्रोजन प्रवाह और डाउनस्ट्रीम मांग को रिकॉर्ड करें। दबाव वक्र दर्शाता है कि अनुमानित शुद्ध घाटा और उपयोग योग्य इन्वेंट्री यथार्थवादी थे या नहीं। यदि दबाव अनुमान से अधिक तेज़ी से गिरता है, तो सेटपॉइंट बदलने से पहले मांग, कंप्रेसर क्षमता, रिसाव और वास्तविक रिसीवर वॉल्यूम की जाँच करें। यदि कंप्रेसर अपेक्षा से कहीं अधिक बार चलता है, तो नियंत्रण बैंड और शुद्ध प्रवाह की समीक्षा करें। दबाव-समय ट्रेस सबसे उपयोगी स्वीकृति रिकॉर्ड में से एक है क्योंकि यह पोत गणना को वास्तविक प्रक्रिया गतिशीलता से जोड़ता है।
बफर-टैंक के आकार निर्धारण की समीक्षा
| वस्तु | इंजीनियरिंग प्रश्न | सत्यापन या निर्णय संकेत |
|---|---|---|
| चरम घाटा | इस आयोजन के दौरान मांग में से कंप्रेसर की आपूर्ति घटाने पर क्या परिणाम आएगा? | भंडारण क्षमता का आकार अनुपलब्ध गैस के लिए निर्धारित किया जाता है, न कि संपूर्ण प्रक्रिया प्रवाह के लिए। |
| दबाव पट्टी | प्रक्रिया और उपकरण द्वारा अनुमत उच्च और निम्न दबाव क्या हैं? | उपयोग योग्य इन्वेंट्री की गणना स्वीकृत परिचालन अवधि के भीतर की जाती है। |
| साइकिल चलाने का समय | रिसीवर को सेटपॉइंट्स के बीच जाने में कितना समय लगता है? | स्टार्ट-स्टॉप या लोड-अनलोड आवृत्ति का मात्रात्मक मूल्यांकन किया जा सकता है। |
| टैंक का स्थान | क्या उद्देश्य स्रोत स्थिरीकरण है या उपयोगकर्ता पीक सपोर्ट? | अपस्ट्रीम और डाउनस्ट्रीम रिसीवर को उनके अपने कार्यों के अनुसार आकार दिया जाता 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
पीक नाइट्रोजन डिमांड, कंप्रेसर कंट्रीब्यूशन और इवेंट ड्यूरेशन को परिभाषित करने के लिए रिसीवर वॉल्यूम को फील्ड चेकपॉइंट के रूप में उपयोग करें। माप या निरीक्षण स्थान, गैस की स्थिति, कंप्रेसर लोड, संबंधित वाल्व पोजीशन और स्वीकृति को परिभाषित करने वाले दस्तावेज़ को लिख लें। साथ ही, कम दबाव वाले सेटपॉइंट की भी जांच करें ताकि स्थानीय लक्षण को पूरे सिस्टम की समस्या न समझ लिया जाए। "डिमांड इवेंट को परिभाषित करना" 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।
उपकरण का चयन अंतिम रूप देने से पहले, इस कार्य की तुलना साइट की आवश्यकताओं से करें। नाइट्रोजन कंप्रेसर निर्माता सीमा निर्धारित करें और पुष्टि करें कि समान दबाव आधार का उपयोग किया जा रहा है। यहां क्रॉस-चेक नाइट्रोजन बफर टैंक के आकार और पीक डिमांड कंप्रेसर से संबंधित है।
एक नियंत्रित स्थिति बनाकर "उपयोगी इन्वेंट्री की गणना" को सत्यापित करें जिसमें उच्च दबाव सेटपॉइंट और चरम मांग की एक साथ व्याख्या की जा सके। सिस्टम को स्थिर करें, दबाव, तापमान, प्रवाह या मशीन की स्थिति को आवश्यकतानुसार नोट करें, और कैलिब्रेटेड उपकरणों का उपयोग करें या निर्दिष्ट स्थानों पर प्रत्यक्ष निरीक्षण करें। "प्रक्रिया की आवश्यकताओं और अनुमोदित उपकरण सीमाओं से उच्च और निम्न रिसीवर दबाव निर्धारित करें" प्रक्रिया को पूरा करें और अपेक्षित और प्रेक्षित प्रतिक्रिया दोनों को रिकॉर्ड करें। यदि किसी मॉडल-विशिष्ट सीमा की आवश्यकता है, तो उसे सामान्य मान डालने के बजाय चयनित कंप्रेसर, वेसल, पाइपिंग, जनरेटर या प्रक्रिया दस्तावेज़ से प्राप्त करें। रिकॉर्ड में यह दर्शाया जाना चाहिए कि अंतिम निर्णय तकनीकी रूप से उचित क्यों है।
कार्य आदेश को बंद करने से पहले, "गैस भंडार गणना में निरपेक्ष दबाव और तापमान का उपयोग करें" को साक्ष्य के साथ प्रमाणित करें। कम दबाव वाले सेटपॉइंट के लिए, संदर्भ बिंदु और इकाई या भौतिक स्थिति को रिकॉर्ड करें; कंप्रेसर क्षमता के लिए, तुलना बिंदु को रिकॉर्ड करें जो पुष्टि करता है कि सिस्टम सुसंगत रूप से कार्य कर रहा है। दोनों अवलोकनों को "चयनित दबाव बैंड" और वास्तविक भार या संचालन मोड से संबंधित करें। स्थान और स्थिति के बिना मान का बाद में पुनः उपयोग करना कठिन होता है। यदि जाँच में कोई विसंगति पाई जाती है, तो उस अवरोध, नियंत्रण स्थिति, घटक स्थिति या डिज़ाइन संबंधी धारणा को ठीक करें जिसके कारण यह विसंगति हुई है, फिर उसी अवलोकन को दोहराएँ ताकि मरम्मत सिद्ध हो, न कि अनुमानित।
कंप्रेसर के योगदान का हिसाब लगाने को एक छोटे कमीशनिंग प्रयोग के रूप में लें। प्रारंभिक स्थिति निर्धारित करें, अधिकतम मांग का अवलोकन करें, केवल स्वीकृत परीक्षण के लिए आवश्यक चर को बदलें और उपयोग योग्य गैस भंडार में होने वाले बदलाव को देखें। "यदि दबाव और भरने की दर के कारण वास्तविक गैस या गैर-समतापी प्रभावों की जांच करना महत्वपूर्ण हो, तो जांच करें" नामक क्रिया में प्रारंभिक स्थिति, हस्तक्षेप, अंतिम स्थिति और किसी भी अलार्म या नियंत्रण प्रतिक्रिया का रिकॉर्ड होना चाहिए। यह तब उपयोगी होता है जब कई घटक एक ही लक्षण उत्पन्न कर सकते हैं। एक समय में एक कारक को बदलकर और कंप्रेसर को उसकी स्वीकृत सीमा के भीतर रखकर, टीम कारण और संयोग के बीच अंतर कर सकती है और उस हार्डवेयर को बदलने से बच सकती है जो इसके लिए जिम्मेदार नहीं था।
दीर्घकालिक विश्वसनीयता के लिए, कंप्रेसर क्षमता के आधार के साथ "कंप्रेसर नियंत्रण के लिए अलग से साइक्लिंग-टाइम गणना चलाएँ" को जोड़ें। जब इंस्टॉलेशन साफ, स्थिर और स्वस्थ हो, तब उस आधार को रिकॉर्ड करें, फिर रिसीवर वॉल्यूम और ऑपरेटिंग लोड को शामिल करें ताकि बाद के रीडिंग को सामान्यीकृत किया जा सके। "साइक्लिंग आवृत्ति की जाँच करें" समीक्षा अवधारणा में जाँच के लिए एक परिभाषित ट्रिगर होना चाहिए, भले ही निरपेक्ष मान अलार्म तक न पहुँचा हो। प्रतिलिपि योग्य आधार से धीरे-धीरे विचलन अक्सर एक अलग रीडिंग की तुलना में अधिक चेतावनी देता है। यदि प्रक्रिया कॉन्फ़िगरेशन बदलता है, तो भिन्न ऑपरेटिंग स्थितियों की तुलना करने के बजाय एक नया प्रलेखित आधार बनाएँ।
इंजीनियरिंग समीक्षा के दौरान, उपयोग योग्य गैस भंडार और उच्च दबाव सेटपॉइंट से जुड़े भौतिक पथ का पता लगाकर "वेसल और रिलीफ डिज़ाइन को सत्यापित करें" के पीछे की धारणा को चुनौती दें। स्रोत से गंतव्य तक गैस, ऊष्मा, बल, नियंत्रण संकेत या रिसाव मार्ग का अनुसरण करें और परिणाम को प्रभावित करने वाले प्रत्येक घटक की पहचान करें। फिर, "प्रतिनिधि घटना के दौरान दबाव-बनाम-समय प्रवृत्ति के साथ रिसीवर को चालू करें" प्रक्रिया 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 गिरावट, 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।
इस निर्णय की साइट के साथ भी तुलना की जा सकती है। मध्यम क्षमता वाला नाइट्रोजन कंप्रेसर प्रोजेक्ट डेटाशीट जारी होने से पहले की जानकारी। यहां क्रॉस-चेक नाइट्रोजन बफर टैंक के आकार, पीक डिमांड और कंप्रेसर से संबंधित है।
सुरक्षा और सत्यापन सीमा
रिसीवर एक ऐसा दाब पात्र है जिसमें ऊर्जा संग्रहित होती है। पात्र का डिज़ाइन, रिलीफ प्रोटेक्शन, सपोर्ट, निरीक्षण और आइसोलेशन लागू परियोजना और अधिकार क्षेत्र की आवश्यकताओं के अनुरूप होने चाहिए। प्रत्येक जुड़े हुए घटक के नए दाब के लिए उपयुक्त होने की पुष्टि किए बिना इन्वेंट्री प्राप्त करने के लिए रिसीवर के दाब सेटपॉइंट को न बढ़ाएँ। रिलीफ, ड्रेनिंग या रखरखाव के दौरान निकलने वाली नाइट्रोजन ऑक्सीजन को विस्थापित कर सकती है; वेंट पथों का सुरक्षित मार्ग होना आवश्यक है।
रिसीवर गणना अनुक्रम
- नाइट्रोजन की अधिकतम मांग, कंप्रेसर का योगदान और घटना की अवधि को परिभाषित करें।
- प्रक्रिया की आवश्यकताओं और अनुमोदित उपकरण सीमाओं के आधार पर रिसीवर के उच्च और निम्न दबाव निर्धारित करें।
- गैस भंडार की गणना में निरपेक्ष दाब और तापमान का उपयोग करें।
- यदि दबाव और भरने की दर के कारण वास्तविक गैस या गैर-समतापी प्रभावों की जांच करना महत्वपूर्ण हो, तो उनकी जांच करें।
- कंप्रेसर नियंत्रण के लिए अलग से साइक्लिंग-टाइम गणना करें।
- प्रतिनिधि घटना के दौरान दबाव बनाम समय के रुझान के साथ रिसीवर को नियुक्त करें।
बफर-टैंक प्रश्न
क्या मैं केवल कंप्रेसर प्रवाह के आधार पर नाइट्रोजन रिसीवर का आकार निर्धारित कर सकता हूँ?
नहीं। आपको डिमांड प्रोफाइल, कंप्रेसर का योगदान, इवेंट की अवधि और उपयोग योग्य प्रेशर बैंड की आवश्यकता है। रिसीवर वॉल्यूम एक टाइम-शिफ्टिंग टूल है, न कि निरंतर क्षमता का विकल्प।
क्या अधिक दबाव वाला क्षेत्र हमेशा छोटे टैंक का संकेत देता है?
एक व्यापक अनुमोदित बैंड से उपयोगी इन्वेंट्री में वृद्धि होती है, लेकिन प्रक्रिया का न्यूनतम दबाव, कंप्रेसर अनुपात, रेगुलेटर की कार्यक्षमता और पोत की रेटिंग इस बात को सीमित करती है कि बैंड को कितना बढ़ाया जा सकता है।
बफर टैंक बूस्टर से पहले होना चाहिए या बाद में?
समस्या के समाधान के लिए आवश्यक स्थान पर भंडारण स्थापित करें। अपस्ट्रीम भंडारण स्रोत और सक्शन को स्थिर करता है; डाउनस्ट्रीम भंडारण उच्च दबाव के चरम को संभालता है और बूस्टर साइक्लिंग को कम करता है। कुछ प्रणालियों में दोनों की आवश्यकता होती है।
रिसीवर-साइज़िंग नियम
अनुमोदित उच्च और निम्न दबाव के बीच आवश्यक गैस भंडार से नाइट्रोजन बफर टैंक का आकार निर्धारित करें। पीक समय के दौरान कंप्रेसर द्वारा आपूर्ति की जाने वाली गैस को घटा दें, साइक्लिंग की अलग से जाँच करें, और कंप्रेसर के उस तरफ भंडारण स्थापित करें जो वास्तविक गतिशील समस्या का समाधान करता हो। फिर साइट पर दबाव-समय प्रवृत्ति के साथ परिणाम को सत्यापित करें।
