63- त्रिफेज़ सेपरेटरों हेतु नए प्रकार की संरचनाओं का डिज़ाइन, एवं पारंपरिक संरचनाओं में सुधार हेतु डिज़ाइन – चर्चा
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इस पोस्ट को अंतिम बार luoli519 द्वारा 2020-1-4 11:53 पर संपादित किया गया। गैसीय, तरल एवं जलीय चरणों को अलग करने हेतु उपयोग में आने वाले ये उपकरण, पेट्रोकेमिकल, कोयला-रसायन उद्योग, तेल एवं गैस के खनन एवं परिवहन, प्रक्रियात्मक गैसों की शुद्धिकरण, पर्यावरण संरक्षण आदि क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग में आते हैं। लेकिन, उद्यम अभी भी पारंपरिक संरचना वाले त्रिफेज विभाजकों का ही उपयोग कर रहे हैं। इस कारण, जब इनपुट प्रवाह दर में परिवर्तन होता है, गैस-तेल-पानी के अनुपात में परिवर्तन होता है, या जल-चरण के निकासी दर में परिवर्तन होता है, तो विभाजन प्रक्रिया को स्थिर रूप से नियंत्रित करना कठिन हो जाता है, एवं विभाजन की दक्षता में भारी गिरावट आ जाती है। नया संयुक्त-वॉल्व वाला त्रिफेजीय विभाजक, चाहे वह विभाजन की दक्षता, संचालन की स्थिरता, लागत-प्रभावशीलता, या संचालन/रखरखाव संबंधी लागतों के मामले में हो – पारंपरिक त्रिफेजीय विभाजकों की तुलना में एक बेहतर विकल्प साबित हुआ है। कृपया सभी मिलकर चर्चा करें कि पारंपरिक त्रिफेज विभाजकों की संरचना एवं नए प्रकार के संयुक्त-वॉल्व वाले त्रिफेज विभाजकों की संरचना में क्या अंतर है, एवं संरचना के कारण उनके प्रदर्शन में क्या अंतर है।
जैसा कि सभी जानते हैं, सिनोपेक एवं सिनोपेट्रोलियम की कंपनियाँ हेनान में त्रिफेज विभाजकों के डिज़ाइन एवं निर्माण का कार्य करती हैं; लेकिन वहाँ निर्मित त्रिफेज विभाजक आमतौर पर पारंपरिक संरचना वाले ही होते हैं। वास्तविक संचालन के दौरान, संचालन नियंत्रण में अस्थिरता, पृथक्करण दक्षता में बड़े उतार-चढ़ाव जैसी समस्याएँ आती हैं। कई कंपनियाँ भी सुधार के अवसर तलाश रही हैं।
इस पोस्ट को अंतिम बार luoli519 द्वारा 2016-12-13 13:07 को संपादित किया गया। एक उत्पादन कंपनी को, अपने मौजूदा पारंपरिक त्रिफेज विभाजकों के कारण उत्पादन प्रक्रिया में स्थिरता बनाए रखने में कठिनाई हो रही थी; इसलिए उसने शिनशियांग के एक फिल्टर निर्माता से मदद मांगी। इस फिल्टर निर्माता ने मालिक के साथ मिलकर एक नया समाधान तैयार किया; जिसमें मूल जाल-आधारित तरल-तरल अलगीकरण प्रणाली को गतिकीय संघनन-अलगीकरण प्रणाली से बदल दिया गया। नीचे दिया गया चित्र, उस फिल्टर निर्माता की संरचना का सरल चित्र है:
लेकिन, गतिशील विभाजन प्रणाली संबंधी डिज़ाइनों के मामले में, उस फिल्टर निर्माता एवं खरीदार को कोई स्पष्ट जानकारी नहीं थी; इसलिए उन्होंने NOVEL कंपनी से संपर्क किया, ताकि वह उनके लिए नया डिज़ाइन तैयार कर सके।
दी गई तस्वीरों से पता चलता है कि निम्नलिखित समस्याएँ मौजूद हैं: सबसे पहले, इनपुट पॉइंट के लिए दो छिद्रयुक्त पाइपों का उपयोग किया गया है। लेकिन दोनों छिद्रयुक्त पाइपों के बीच की दूरी बहुत कम है; इस कारण दोनों प्रवाही एक-दूसरे में हस्तक्षेप करते हैं, जिससे तरलों का अलगाव संभव नहीं हो पाता।
दूसरे, सेपरेटर के आंतरिक हिस्से में, गैसीय चरण के निकास नली से पहले, गैस एवं तरल पदार्थों को अलग करने हेतु कोई विशेष उपकरण नहीं लगाया गया ह गैस की गति में उतार-चढ़ाव होने, एवं उच्च गैस गति की स्थितियों में, गैस द्वारा ले जाए गए तरल बूँदों/झाग को केवल गुरुत्वाकर्षण के बल पर ही अलग करना संभव नहीं होता। गैस प्रवाह, तरल पदार्थ को अपने साथ ले जाकर सेपरेटर से बाहर निकल जाता है; इसके कारण नीचे की पाइपलाइनों में तरल पदार्थ जमा हो जाता है। यह स्थिति मुख्य उपकरणों के संचालन को गंभीर रूप से प्रभावित करती है, जिससे बाद में गैस के शोधन हेतु अधिक लागत आती है।
तीसरा, अब उसमें लगे “डायनामिक सेपरेशन इनर पार्ट्स” को देखें। ये पार्ट्स, कुल लंबवत कंटेनर के त्रिज्यीय अनुप्रस्थ क्षेत्र में स्थित होते हैं। इसके कारण, तरल बूँदों/झाग वाली वायु-प्रवाह धाराओं को भी इन पार्ट्स से होकर गुजरना ही पड़ता है; वहीं, तरल पदार्थों के मिश्रण वाली धाराओं को भी इन्हीं पार्ट्स से होकर गुजरना ही पड़ता है। वायु-तरल एवं तरल-तरल विभाजन दोनों ही कार्यों को इन्हीं “डायनामिक सेपरेशन इनर पार्ट्स” के द्वारा ही पूरा किया जाना है… ऐसा करके ही एक ही बार में सभी कार्य पूरे किए जाने की कोशिश की जा रही है! वास्तव में, गतिकीय गैस-तरल अलगाव हेतु प्रयोग में आने वाले उपकरण, एवं गतिकीय तरल-तरल अलगाव हेतु प्रयोग में आने वाले उपकरण, न केवल अपनी संरचना के मामले में भिन्न होते हैं, बल्कि इनके अलगाव के सिद्धांत भी बिल्कुल अलग होते हैं।
इस पोस्ट को अंतिम बार luoli519 द्वारा 2023-9-26 14:57 पर संपादित किया गया। गैस-तरल गतिकी संबंधी अलगाव तकनीकों में, जैसे G50 प्रकार के अलगाव उपकरणों का उपयोग किया जाता है। जब तरल पदार्थ इन उपकरणों की विशेष संरचना वाली प्रथम एवं द्वितीय स्तरीय धारामार्गों में बहता है, तो तरल पदार्थ के कणों के संवेग में परिवर्तन होने के कारण वे तेज़ गति से घूमते हैं, आपस में जुड़कर बड़े हो जाते हैं; साथ ही वेक्टरों में विभाजन होता है, एवं तरल कणों की सतही स्वतंत्र ऊर्जा को भी एकत्र किया जाता है। इन सभी तरीकों के माध्यम से ही तरल पदार्थ का कुशलतापूर्वक अलगाव संभव होता है।； लेकिन तरल पदार्थ के सूक्ष्म कणों की गति एवं संवेग बहुत कम नहीं होना चाहिए; अन्यथा, प्रभावी ढंग से संवेग का रूपांतरण करके पदार्थों को प्रभावी ढंग से अलग करना मुश्किल हो जाता है ； तरल पदार्थ के सूक्ष्म कणों की गति एवं संवेग भी बहुत अधिक नहीं होना चाहिए; अन्यथा, वायु प्रवाह, पहले से ही अलग हो चुके तरल पदार्थ के कणों को फिर से शुद्ध वायु प्रवाह में ले जाएगा, जिससे अलगीकरण की दक्षता कम हो जाएगी।
जबकि, तरल-तरल गतिकीय विभाजन विधियों में, जैसे G56 प्रकार के उंगली-आकार के फिनों का उपयोग, प्रभावी विभाजन हेतु आवश्यक शर्त यह है कि तरल पदार्थ अवश्य ही स्तरीय प्रवाह अवस्था में हो। प्रभावी विभाजन हेतु उंगली-आकार के फिनों का उपयोग, या छोटे तालाबों का उपयोग किया जाता है। तरल पदार्थ की अक्षीय प्रवाह गति 0.02 मीटर/सेकंड से कम होनी चाहिए, या उससे भी कम।
चौथा तरीका यह है कि तरल-तरल सीमा को ऊर्ध्वाधर टैंक की केंद्रीय रेखा के निकट स्थित किया जाए, एवं विभाजन प्लेट की ऊँचाई भी केंद्रीय रेखा तक ही हो। यह स्पष्ट रूप से एक अनुभवजन्य डिज़ाइन है, न कि गतिकीय डिज़ाइन-अनुकूलन का परिणाम। चूँकि गैस, तरल एवं घन अवस्थाओं के अनुपात अलग-अलग होते हैं, इसलिए गैस-तरल सीमा एवं तरल-तरल सीमाओं का स्थान निर्धारित करना आवश्यक है। ऐसा करने से गैस अवस्था में मौजूद तरल कण आसानी से तरल-तरल सीमा तक पहुँच सकते हैं; इसी प्रकार, तरल अवस्था में मौजूद तेल कण भी आसानी से तेल-तरल सीमा तक पहुँच सकते हैं। इसके लिए विभिन्न अवस्थाओं के बीच संतुलन बनाए रखना आवश्यक है। पारंपरिक संरचना वाले त्रिफेज विभाजकों में, अक्सर कार्य-परिस्थितियों में उतार-चढ़ाव होता रहता है; जैसे कि तेल एवं पानी के अनुपात में परिवर्तन, प्रवाह-दर में बदलाव, आदि। ऐसी स्थितियों के कारण तरल-तरल सीमा की स्थिति में परिवर्तन हो जाता है, जिससे विभाजन की दक्षता में भी स्पष्ट परिवर्तन हो जाता है। इसके कारण वास्तविक संचालन प्रक्रिया को स्थिर एवं विश्वसनीय बनाना मुश्किल हो ज
अंत में, सेपरेटर के आंतरिक हिस्से में, तेल-घटक के निकास बिंदु से पहले, वॉर्टेक्स-रोधी उपकरण ही लगाना चाहिए; न कि फोम-नष्टक उपकरण। ध्यान रखें कि वॉर्टेक्स रिड्यूसर एवं फोम ब्रेकर, संरचना एवं कार्यक्षमता दोनों ही दृष्टियों से अलग-अलग होते हैं; इन्हें एक-दूसरे के स्थान पर इस्तेमाल नहीं किया जा सकता। फोम-विघटक, वॉर्टेक्स-विघटक के समान प्रभाव प्रदान करने में असमर्थ ह