मेथनॉल सेगमेंट – साप्ताहिक विषय: सेंट्रीफ्यूजल कंप्रेसर में “स्ट्रोबिंग” समस्या, 2016.08.08–08.15

आमतौर पर, यह समस्या डेटा की कमी के कारण होती है। वापस आने वाले प्रवाह की मात्रा बढ़ाने से स्टॉटिंग क

कंप्रेसर के इनलेट फिल्टर में अवरोध है; इनलेट पर आने वाली गैस की मात्रा बहुत कम है, या दबाव बहुत कम है। इनलेट पर आने वाली गैस का आणविक भार भी बहुत कम है, या इनलेट का तापमान बहुत अधिक है। यूनिट की गति कम दिख रही है; इसलिए एंटी-सर्ज कंट्रोलर ठीक से काम नहीं कर रहा है। स्टॉब-रोधी वाल्व में खराबी है। कंप्रेसर पर गंदगी जम गई है, या कंप्रेसर के कुछ घटक क्षतिग्रस्त हो गए हैं इंजन की गति स्थिर नहीं है; चलाते समय वोल्टेज बहुत तेज़ी से बढ़ जाता है, जबकि इंजन को रोकते समय उसकी गति भी बहुत तेज़ी से कम हो ज

स्टॉटरिंग के कारण/समाधान:
प्रवेश दबाव कम होना – प्रवेश दबाव को बढ़ाएं।
प्रवेश फिल्टर जाम होना – प्रवेश फिल्टर को साफ करें।
निकास वाल्व बंद होना – निकास वाल्व को खोलें।
निकास दबाव अधिक होना – निकास दबाव को कम करें।
प्रवेश पाइपलाइन में रिसाव होना – तुरंत रिसाव को बंद करें, या मशीन को बंद कर दें।

चक्रण मात्रा कम है; चक्रण हाइड्रोजन बायपास को बढ़ा दें।

1. सेंट्रीफ्यूगल कंप्रेसर में “स्ट्रोबिंग” होने का मुख्य कारण, इनलेट गैस की मात्रा में कमी होना, एवं यह मात्रा कंप्रेसर द्वारा अनुमत सबसे कम मात्रा तक पहुँच जाना है। सैद्धांतिक एवं व्यावहारिक दोनों दृष्टिकोणों से यह साबित किया जा सकता है कि नीचे दिए गए विभिन्न कारक, कंप्रेसर के कार्य-बिंदु को “स्ट्रोबलेज” क्षेत्र में ले जा सकते हैं; अर्थात् ये ही स्ट्रोबलेज होने के कारण हैं। अ) सिस्टम के पाइपलाइनों में दबाव बढ़ जाता है; अर्थात् वायु का निकास सही तरीके से न होने के कारण निकास बिंदु पर रुकावट आ जाती है, ； ख) निकास वाल्व या प्रवेश वाल्व की खुलने की क्षमता पर्याप्त नहीं है; इस कारण प्रवाह दर कम हो जाती है। ； ग) सेंट्रीफ्यूजल कंप्रेसर की गति अचानक कम हो जाती है; इस कारण प्रवाह दर भी कम हो जाती है, एवं आउटलेट पर दबाव भी अचानक कम हो जाता है। ऐसी स्थिति में “स्ट्रोबिलाइजेशन” होने की संभावना बढ ； घ) इनलेट दबाव में कमी आती है; जैसे कि इनलेट फिल्टर अवरुद्ध हो जाए या इनलेट पर नकारात्मक दबाव अधिक हो। इसका अर्थ है कि पाइपलाइनों में प्रतिरोध बढ़ जाता है। ； ई) जब इनलेट तापमान बढ़ जाता है, तो गैस का घनत्व कम हो जाता है। इसके कारण कंप्रेसर की “स्टैबिल ऑपरेटिंग जोन” दाईं ओर एवं नीचे की ओर सरक जाती है; अर्थात् यह क्षेत्र सिकुड़ जाता है। ； घ) गैस के आणविक भार में उल्लेखनीय कमी आती है। ； ग) सेंट्रीफ्यूजल कंप्रेसर के निकास पर कार्यदाब मान को सुरोशन क्षेत्र के किनारे पर सेट किया गया है। ； ह) कंप्रेसर की संरचना में ही समस्याएँ हैं; एक्सपैंशन प्लेटों पर अत्यधिक मोड़ है। एक्सपैंशन प्लेट का मुख्य कार्य, इंजन से निकलने वाली गैसों की गति को आवश्यक स्थिर दबाव-ऊर्जा में परिवर्तित करना है। यदि एक्सपैंशन प्लेट में परिवर्तन हो जाए, तो कंप्रेसर की आवश्यकताओं में वृद्धि हो जाती है; ऐसी स्थिति में, यदि आवश्यक प्रवाह-मात्रा में उचित परिवर्तन न हो, तो इससे “स्ट्रोबिंग” होने की संभावना बढ़ जाती है। 2. सेंट्रीफ्यूजल कंप्रेसरों में होने वाले स्विंगिंग प्रभावों से बचने एवं उन्हें दूर करने के उपाय: चूँकि सेंट्रीफ्यूजल कंप्रेसरों में स्विंगिंग प्रभाव होते हैं, इसलिए निर्माताओं ने “एंटी-स्विंगिंग सिस्टम” विकसित किए हैं। इन सिस्टमों का कार्य यह है कि जब कंप्रेसर में स्विंगिंग प्रभाव होते हैं, तो ये स्वचालित रूप से सक्रिय हो जाते हैं। विशिष्ट सेटिंग यह है कि निकास दबाव के मान एवं सिस्टम के दबाव के मानों की तुलना की जाती है; यदि बहुत ही कम समय में दबाव में परिवर्तन किसी निर्धारित मान से अधिक हो जाता है, तो ऑटोमैटिक एंटी-स्टॉबिलाइजेशन सुरक्षा प्रणाली सक्रिय हो जाती है। उस समय, स्पंजिंग रेगुलेटिंग वाल्व (रिफ्लक्स कंट्रोल वाल्व) एवं इनलेट रेगुलेटिंग वाल्व दोनों एक साथ खोले जाते हैं, ताकि स्पंजिंग की समस्या दूर हो सके (जैसा कि चित्र 5 में दर्शाया गया है)। फिर इनलेट/आउटलेट वाल्वों को समायोजित किया जाता है; रिलीफ वाल्व (रिटर्न फ्लो कंट्रोल वाल्व) एवं इनलेट वाल्वों को बंद कर दिया जाता है, ताकि सिस्टम में पुनः सामान्य दबाव स्थापित हो सके।

सेंट्रीफ्यूगल कंप्रेसर में स्ट्राइडरिंग होने के कौन-कौन से कारण हैं? यदि सेंट्रीफ्यूगल कंप्रेसर में साइक्लोनिंग हो जाए, तो इसे कैसे दूर किया जा सकता ह उत्तर: वास्तविक संचालन में “स्ट्रोबिंग” घटना होने के मुख्य कारण निम्नलिखित हैं: 1) गैस का प्रवाह-दर कम होना, जिसके कारण गैस स्ट्रोबिंग क्षेत्र में पहुँच जाती है। 2) गैस का निकास दबाव बहुत अधिक है; इस कारण यह “स्ट्रोबोलिज्म” क्षेत्र में पहुँच जाती है। 3) गलत संचालन के कारण स्टॉबिंग होता है। 4) मैकेनिकल भागों के क्षतिग्रस्त होने से स्ट्रोबिंग होती है। 5) इसके अलावा: घूर्णन गति में अचानक कमी, संपीडित माध्यम के तापमान/घनत्व में बड़े उतार-चढ़ाव, इनलेट दबाव में कमी आदि भी स्ट्रोबिंग का कारण बन सकते हैं। जब स्टॉर्मिंग की स्थिति उत्पन्न हो जाती है, तो तुरंत प्रवाह-दर को बढ़ाना आवश्यक है (या तो आउटलेट वाल्व खोलकर, या इनलेट/आउटलेट के बीच मौजूद बाईपास वाल्व का उपयोग करके – ऐसा करने से आउटलेट पर दबाव कम हो जाता है), ताकि खतरा दूर हो सके। इसके बाद स्टॉर्मिंग होने के कारणों का पता लेना आवश्यक है, एवं उन कारणों को दूर करने के प्रयास करने चाहिए। मशीन में कोई क्षति तो नहीं है, इसकी भी जाँच करनी आवश्यक है। इसके बाद ही सामान्य संचालन फिर से शुरू किया जा सकता है। यदि सिस्टम में दबाव बनाए रखने की आवश्यकता है, तो स्टॉर्मिंग-रोधी वाल्व खोलकर गैस को वापस भेजने के बाद, गति को उचित स्तर तक बढ़ाना आवश्यक है, ताकि आउटलेट पर दबाव पुनः मूल स्तर पर आ जाए।

प्रक्रिया संबंधी समस्याएँ: 1. इनलेट पर दबाव बहुत कम है; ऐसा सिस्टम की कार्यप्रणाली में होने वाले अत्यधिक उतार-चढ़ाव के कारण होता है, खासकर दबाव के मामले में। चूँकि “स्ट्रोबलिंग” बिंदु, इनलेट पर मापे गए दबाव के अंतर पर ही निर्भर होता है, इसलिए इनलेट पर दबाव अचानक कम हो जाता है। कंप्रेसर सिस्टम अभी तक “स्ट्रोबलिंग” अवस्था में नहीं पहुँचा है, लेकिन अत्यधिक दबाव के कारण “स्ट्रोबलिंग” बिंदु “स्ट्रोबलिंग-सुरक्षा रेखा” को पार करके “स्ट्रोबलिंग” क्षेत्र में चला जाता है, जिससे “स्ट्रोबलिंग” हो जाती है। इसके कारणों में पूर्व सिस्टम कंप्रेसर का ठप हो जाना, स्वचालित वाल्वों में खराबी होना, सेपरेटर में तरल पदार्थ का अवरोध होना, फिल्टरों का ढह जाना, सुरक्षा वाल्वों का काम करना बंद कर देना, या उपकरणों/पाइपलाइनों में दरार होना आदि शामिल हैं। 2. कंप्रेसर के बाद की प्रणाली में दबाव अधिक होने, या दबाव-अंतर के कारण कंप्रेसर के निकास बिंदु पर दबाव बहुत अधिक हो जाता है। सिंथेसिस प्रणाली में वेंटिलेशन वाल्वों में खराबी, मेथनॉल सेपरेटर में तरल पदार्थों का अवरोध, मेथनॉल कूलिंग टॉवर में मोम जमने जैसी समस्याएँ भी होती हैं।
3. पूरी प्रणाली में मैनुअल वाल्वों की गति बहुत तेज होती है; खासकर डिस्कनेक्टिंग वाल्वों की गति तेज होने से गैस की मात्रा एवं दबाव पर सीधा प्रभाव पड़ता है।
4. लोड/अनलोड की प्रक्रिया बहुत तेज होती है।
उपकरण-नियंत्रण संबंधी समस्याएँ: 1. “स्ट्राइडर रक्षा रेखा” एवं “स्ट्राइडर लाइन” के बीच की दूरी बहुत कम होती है; खासकर सेंट्रीफ्यूजल कंप्रेसरों में, इस दूरी को थोड़ा बढ़ाना आवश्यक है। 2. फ्लो मीटर के सीधे भागों के मान मानकों के अनुरूप नहीं हैं; विशेष रूप से इनलेट फिल्टर एवं थ्री-वे वाले भागों में, सिस्टम में होने वाले थोड़े से दबाव परिवर्तनों से भी वास्तविक फ्लो रेट में बदलाव हो जाता है।
3. थर्मल रेजिस्टर एवं प्रेशर ट्रांसमीटरों में सटीकता में कमी है, या वे खराब हो चुके हैं।
4. इनलेट गाइड वाल्वों में खराबी है।
5. विभिन्न स्वचालित वाल्वों में PID पैरामीटर उचित नहीं हैं; इस कारण वाल्वों में परिवर्तन बहुत तेज, धीमा या अत्यधिक हो जाता है।

वाल्व संबंधी समस्याएँ:
1. पनडुब्बी-रोधी वाल्वों में गैस स्रोत में रुकावट, गंदगी या लीकेज होने के कारण ऐसे वाल्व स्वचालित रूप से खुल जाते हैं।
2. स्पार्टल वाल्वों में उपयोग होने वाले टू-वे/फाइव-वे इलेक्ट्रोमैग्नेटिक वाल्वों में खराबी है, या इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रणाली में खराबी है।
3. स्पार्टल वाल्वों में ही खराबी है।

उपकरण संबंधी समस्याएँ:
उपकरणों में पंखों के लिए उपयोग होने वाले चैनलों का डिज़ाइन बहुत ही संकीर्ण है; इसके अलावा, एक्सपैंशन टर्न्स एवं एक्सपैंशनरों का डिज़ाइन भी उचित नहीं है।

इनलेट तापमान बहुत कम है; इनलेट गैस का औसत आणविक भार अधिक है।

इनलेट पर हाइड्रोजन की मात्रा कम हो जाती है, एवं इनलेट पर दबाव भी कम हो जाता है। थ्रोटल स्टॉप वाल्व को पूरी तरह खोलें।