सर्कुलेशन वॉटर पंपों में ऊर्जा-बचत हेतु सुधार कैसे किया जाए?

Thread Content

तेल, रसायन उद्योग, धातुकर्म, फार्मास्यूटिकल्स, बिजली आदि उद्योगों में सर्कुलेशन पंपों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, एवं इनकी बिजली खपत को नजरअंदाज नहीं किया जा सकता। सर्कुलेशन वॉटर पंप सिस्टम में ऊर्जा-बचत हेतु सुधार करने से, उद्यमों को लागत में कमी एवं दक्षता में वृद्धि होती है; इससे आर्थिक लाभ भी होता है। हमारी कंपनी लंबे समय से पानी के पंपों से संबंधित ऊर्जा-बचत सेवाओं में कार्यरत है। हमने दर्जनों परिसंचरण पंपों का उन्नयन किया है, एवं हमारे पास इस क्षेत्र में व्यापक व्यावहारिक अनुभव भी है। यहाँ हम अपने अनुभवों को आप सभी के साथ साझा कर रहे हैं। हम पानी के पंपों से ऊर्जा-बचत हेतु उपयोग किए जाने वाले सिद्धांत को एक ही वाक्य में समझा सकते हैं – “उच्च दक्षता वाले पंपों का उपयोग करके, पाइपलाइनों में होने वाले नुकसान को कम किया जाता है; खासकर थ्रोटलिंग के कारण होने वाले नुकसान को।” इस वाक्य में “कुशल पंप” (पंप की दक्षता), “कुशलता के बिंदु” एवं “पाइपलाइनों में होने वाला नुकसान” ऐसे तीन महत्वपूर्ण शब्द हैं; ये ही पंप सिस्टम में ऊर्जा-बचत हेतु तीन महत्वपूर्ण कारक हैं। (1) उच्च दक्षता वाले पंप (पंप की दक्षता): ऊर्जा बचाने हेतु, पंप की दक्षता अवश्य ही उच्च होनी चाहिए। पानी के पंपों की दक्षता, सबसे पहले उनके डिज़ाइन के स्तर पर निर्भर करती है; इसके बाद उनकी निर्माण-गुणवत्ता पर भी निर्भर करती है। ； (2) उच्च दक्षता बिंदु: एक ही जलपंप की दक्षता, विभिन्न प्रवाह-मात्राओं पर अलग-अलग होती है। आम तौर पर, निर्धारित कार्य-स्थितियों के निकट ही इसकी दक्षता सबसे अधिक होती है। यदि कार्य-स्थितियाँ निर्धारित मानों से बहुत दूर हो जाएँ, तो भले ही जलपंप की निर्धारित दक्षता अधिक हो, लेकिन वास्तविक संचालन में इसकी दक्षता कम ही रहती है। थोड़ा और विस्तार से कहें तो, दक्षता हेतु मोटर की लोड दर एवं मोटर के उच्च दक्षता क्षेत्र पर भी ध्यान देना आवश्यक है; अर्थात् पूरे जलपंप प्रणाली की कुल दक्षता को अधिकतम स्तर पर रखना आवश्यक है। (3) पाइपलाइन हानि: पाइपलाइन से होने वाली हानियों को यथासंभव कम करना आवश्यक है; थ्रोटलिंग से होने वाली हानियों को तो पूरी तरह ही दूर करना चाहिए। हम, पंपों की दक्षता, उनके उच्चतम कार्य-स्तर, एवं पाइपलाइनों में होने वाले नुकसान जैसे तीन महत्वपूर्ण पहलुओं पर ध्यान केंद्रित करके, पंपों की वास्तविक कार्य-स्थितियों का वैज्ञानिक विश्लेषण एवं निदान करते हैं। उन्नत सिद्धांतों एवं वैज्ञानिक विधियों का उपयोग करके, हम पंप प्रणाली में मौजूद समस्याओं का पता लेते हैं, एवं उचित उपाय करके पंपों की दक्षता में वृद्धि करते हैं। इस प्रकार, पाइपलाइनों में होने वाले नुकसान को कम करके, हम ऊर्जा-बचत के लक्ष्यों को हासिल करते हैं। यही हमारा ऊर्जा-बचत सिद्धांत है। हमारे ऊर्जा-बचत संबंधी विशिष्ट उपाय निम्नलिखित हैं: 1. स्थल पर सर्वेक्षण करके, सिस्टम में मौजूद समस्याओं का सही निदान किया जाता है; इसके बाद ही डिज़ाइन संबंधी पैरामीटरों का सटीक निर्धारण किया जाता है। 2. उच्च स्तर के डिज़ाइन कौशल एवं ऊर्जा-बचत संबंधी अवधारणाओं के दम पर, डिज़ाइन की गई प्रणालियों की दक्षता में वृद्धि की जा सकती है। उन्नत डिज़ाइन सिद्धांतों जैसे ट्राइपल-फ्लो थ्योरी का व्यापक रूप से अध्ययन एवं उपयोग करते हुए, CFD विश्लेषण एवं गतिशील सिमुलेशन का उपयोग करके, विशिष्ट कार्य-सीमाओं को ध्यान में रखते हुए, उत्कृष्ट जल-प्रबंधन मॉडलों से प्रेरणा लेते हुए, उन्नत CAD डिज़ाइन सॉफ्टवेयरों का उपयोग किया जाता है। सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि हमारे पास अनुभवी वरिष्ठ डिज़ाइनर हैं, जो अपने दशकों के डिज़ाइन अनुभवों को इस प्रक्रिया में शामिल करते हैं; इससे डिज़ाइन किए गए पंपों एवं पंखों की दक्षता विशिष्ट कार्य-परिस्थितियों में अधिकतम स्तर तक पहुँच जाती है। पुराने पंपों/पंखों की जगह उच्च-दक्षता वाले पंप/पंखों (ट्राइपल-फ्लो पंख) का उपयोग किया जाता है। 3. कार्य-परिस्थितियों में होने वाले परिवर्तनों के कारण होने वाली दक्षता-ह्रास को दूर करन सामान्य जलपंप, विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए उत्पाद होते हैं; इनमें सीमित मापदंड होते हैं, जिनके आधार पर ही विभिन्न परिस्थितियों में इनका उपयोग किया जा सकता है। किसी विशेष कारखाने की आवश्यकताओं के अनुसार ऐसे जलपंपों को डिज़ाइन एवं निर्मित करना संभव नहीं है। पानी के पंपों के उत्पादों की सीमित विविधता, एवं वास्तविक उत्पादन प्रक्रियाओं में प्रयोग होने वाले पैरामीटरों में मौजूद भिन्नताओं के कारण, पानी के पंपों के प्रदर्शन संबंधी पैरामीटर, वास्तविक उत्पादन प्रक्रियाओं की आवश्यकताओं, एवं पाइपलाइनों में मौजूद प्रतिरोधों के बीच असंतुलन पैदा हो जाता है। इस कारण पानी के पंप अपने उच्च-दक्षता वाले संचालन क्षेत्र से भटक जाते हैं। ； विभिन्न कारणों से पानी खींचने वाले पंपों पर लगने वाला भार बदलने से, वे अपने उच्च-दक्षता वाले क्षेत्र से बाहर चले जाते हैं। ； इसके कारण दक्षता में कमी आती है, एवं ऊर्जा की बर्बादी होती है। हम, विशिष्ट परिस्थितियों के आधार पर, विभिन्न उपाय करके संचालन संबंधी समस्याओं को दूर करते हैं, ताकि पानी खींचने वाला पंप पुनः उच्च दक्षता के स्तर पर काम कर सके। 4. व्यक्तिगत आवश्यकताओं के अनुसार डिज़ाइन एवं निर्माण किया जाता है; इससे अनावश्यक ऊर्जा-खपत कम हो जाती डिज़ाइन संस्थानों द्वारा इंजीनियरिंग डिज़ाइन करते समय, आमतौर पर प्रत्येक पानी के पंप की धारा-आवश्यकताओं एवं पाइपलाइनों में होने वाले प्रतिरोधों की सटीक गणना नहीं की जाती है। ऐसी स्थिति में अनुमानों का ही उपयोग किया जाता है। सुरक्षा एवं विश्वसनीयता को ध्यान में रखकर ऐसे अनुमान लगाए जाते हैं, जिसके कारण अनावश्यक ऊर्जा की खपत होत हम, ग्राहकों की वास्तविक कार्यपरिस्थितियों के आधार पर, उचित मापदंडों का निर्धारण करते हैं; एवं उन वास्तविक परिस्थितियों के अनुकूल विशेष पंपों का डिज़ाइन करते हैं। इससे पंप की क्षमता एवं वास्तविक भार आपस में ठीक से मेल खाते हैं – न तो पंप बहुत शक्तिशाली होता है, न ही बहुत कमज़ोर। इस तरह से संचालन दक्षता में वृद्धि होती है, एवं ऊर्जा-बचत भी संभव हो पाती है। 5. कई पंपों का अनुकूलित संयोजन, सिस्टम का समग्र अनुकूलन: मोटर, जलपंप, ड्राइविंग उपकरण, गति-नियंत्रण उपकरण, पाइपलाइनें एवं कार्यकारी उपकरणों सहित पूरे सिस्टम का अनुकूलित डिज़ाइन करके, इसका उचित प्रबंधन किया जाता है; इससे आर्थिक दृष्टि से लाभदायक संचालन संभव होता है, सिस्टम की कुल दक्षता में वृद्धि होती है, एवं ऊर्जा-बचत होती है। विशिष्ट उपायों में इस प्रकार के हैं: पानी के पंपों का उचित वितरण करना, उत्पादन भार में होने वाले परिवर्तनों के अनुसार ऊर्जा-बचत हेतु आवश्यक व्यवस्थाएँ करना, ताकि ऊर्जा-बचत संभव हो सके। ； मोटर की कार्यक्षमता में सुधार आदि। ； उचित विभाजन, पुनर्प्रवाह ； जलपंपों को उचित तरीके से सीरीज/समानांतर में चलाया जाना आवश 6. गति-नियंत्रण एवं ऊर्जा-बचत संबंधी तकनीकों का उपयोग करें (जैसे: फ्रीक्वेंसी-मापन द्वारा गति-नियंत्रण, परमाणु-चुंबकीय उपकरणों द्वारा गति-नियंत्रण, कपलर द फ्रीक्वेंसी-वेरिएबल स्पीड कंट्रोल, पानी के पंपों संबंधी प्रणालियों में ऊर्जा-बचत हेतु उपयोग में आने वाली सबसे लोकप्रिय तकनीकों में से एक है। इसे सभी द्वारा स्वीकार किया गया है, एवं यह पानी के पंपों संबंधी प्रणालियों में ऊर्जा-बचत में महत्वपूर्ण योगदान दे रही ह लेकिन यह ध्यान में रखना आवश्यक है कि कुछ परिस्थितियों में यह विधि उपयुक्त नहीं होती, एवं फ्रीक्वेंसी कनवर्टर से भी 3–5% बिजली खर्च होती है। 7. सटीक ढलाई, सावधानीपूर्वक पॉलिशिंग – इससे निर्माण प्रक्रिया में उत्पादों की गुणवत्ता एवं सटीकता में सुधार होता है, एवं दक्षता भी बढ़ती है। 8. पानी के पंपों की दक्षता में सुधार हेतु हालिया अनुसंधान परिणामों, विभिन्न छोटे-मोटे सुधारों से संबंधित सफल अनुभवों, तथा विभिन्न “विशेष उपायों/रहस्यमय तरीकों” का व्यापक रूप से संग्रह किया जाता है। इनका विश्लेषण करके उनमें से कुछ विधियों पर भारी निवेश करके परीक्षण किए जाते हैं। इस प्रकार, अनुभवों के आधार पर ऊर्जा-बचत संबंधी तकनीकों में सुधार किया जाता है। अच्छे ऊर्जा-संरक्षण परिणाम प्राप्त करने हेतु, विभिन्न परिस्थितियों के अनुसार उपयुक्त ऊर्जा-संरक्षण तकनीकों का उपयोग करना आवश्यक है; साथ ही, कई प्रभावी ऊर्जा-संरक्षण उपायों को एक साथ लागू करना भी आवश्यक है। मैं आप सभी के साथ अपनी कंपनी के हाल ही में हुए कुछ उदाहरण साझा करना चाहता हूँ, ताकि आपको पानी के पंपों में ऊर्जा-बचत संबंधी सुधारों के प्रभाव के बारे में एक अंदाजा हो सके। 1. किसी कंपनी के #qsn300-m9 डबल-सक्शन पंप में, हमारे द्वारा विशेष रूप से निर्मित उच्च-दक्षता वाले पंप-इंजनों का उपयोग करने के बाद, समान प्रवाह दर के बावजूद पंप-मोटर में आने वाली धारा 280A से घटकर 230A हो गई। इससे ऊर्जा-बचत 17.8% हुई।
2. किसी अन्य कंपनी के #qsn250-m6 डबल-सक्शन पंप में, विशेष रूप से निर्मित उच्च-दक्षता वाले पंप-इंजनों का उपयोग करने के बाद, प्रवाह दर में थोड़ी वृद्धि हुई, लेकिन पंप-मोटर में आने वाली धारा 223A से घटकर 153.8A हो गई। इससे ऊर्जा-बचत 30% हुई। ； 3. किसी रसायन उद्योग संबंधी कंपनी ने #qsn250-m9 मॉडल के डबल-इम्पेल्शन पंपों का विस्तारीकरण किया। वाल्वों एवं पाइपलाइन प्रणाली में कोई बदलाव न करते हुए, पंप की दक्षता में काफी सुधार हुआ; प्रवाह दर 490 घन फीट/घंटा से बढ़कर 560 घन फीट/घंटा हो गई। 4. किसी रासायनिक कंपनी के सर्कुलेशन पंप 24SH-9B की प्रवाह दर 2800 घन मीटर/घंटा है, जबकि इसकी ऊँचाई 56 मीटर है। इस पंप में उपयोग होने वाले मोटर की शक्ति 560 KW है। पहले इस पंप को चलाने हेतु प्रति घंटे 520 वाट बिजली की आवश्यकता होती थी; लेकिन हमारे द्वारा उपयोग में लाए गए उच्च-दक्षता वाले पंपों के उपयोग से, समान प्रवाह दर के बावजूद प्रति घंटे केवल 470 वाट बिजली ही खर्च होती है। इस प्रकार 50 वाट बिजली की बचत होती है। 5. किसी कंपनी के OS350-510B डबल-सक्शन पंपों को हमारे ऊर्जा-बचत वाले पंपों से बदलने पर ऊर्जा-बचत दर 15% रही।
6. किसी अन्य कंपनी के 10SH-6A जलपंपों को हमारे ऊर्जा-बचत वाले पंपों से बदलने पर, समान प्रवाह दर होने पर भी धारा 145A से घटकर 105A हो गई; इससे ऊर्जा-बचत दर 27% रही। चक्रीय जलपंपों में ऊर्जा-बचत हेतु उच्च-दक्षता वाले ट्राइएनरी-फ्लो पंखों के उपयोग से सुधार करने के चरण एवं विशेषताएँ: उपयोगकर्ता के जलपंपों की वास्तविक कार्यप्रणाली के आधार पर, उपयोगकर्ता की वास्तविक आवश्यकताओं को पूरा करने हेतु, “जेट-टेल” ट्राइएनरी-फ्लो सिद्धांत के आधार पर, PCAD, CFD जैसे डिज़ाइन सॉफ्टवेयरों की मदद से, एवं अनुभवी इंजीनियरों के वर्षों के अनुभव को ध्यान में रखकर, उच्च-दक्षता वाले ट्राइएनरी-फ्लो पंखों का पुनः डिज़ाइन एवं निर्माण किया जाता है। इन पंखों को मूल जलपंपों में ही लगाया जा सकता है; मूल उपकरणों, मोटरों, पाइपलाइनों आदि में कोई बदलाव करने की आवश्यकता नहीं है। इस प्रक्रिया में निर्माण कार्य सरल एवं त्वरित होता है, परियोजना का कार्यान्वयन सुरक्षित एवं सुविधाजनक होता है, एवं ऊर्जा-बचत का प्रभाव भी उल्लेखनीय होता है। इसलिए यह जलपंपों में ऊर्जा-बचत हेतु सबसे उत्तम विकल्प है। मूल सामग्री है; सहकर्मियों द्वारा इसका उपयोग करने की अनु