केन्द्रापसारक गैस कंप्रेसर: कार्य सिद्धांत, घटक, प्रक्रियाएं, अनुप्रयोग

यदि आपने कभी इस बात पर विचार किया है कि उद्योग उच्च दबाव में थोक में गैस का परिवहन कैसे कर सकते हैं, तो शायद आपको केन्द्रापसारक गैस कंप्रेशर्स पर विचार करना चाहिए। जब भी बड़ी मात्रा में गैस को एक स्थान से एक स्थान से दूसरे स्थान पर ले जाने की आवश्यकता होती है, तो इन उच्च विकसित मशीनों को कार्रवाई में डाल दिया जाता है।

तेल और गैस उद्योग से लेकर बिजली उत्पादन तक, केन्द्रापसारक कंप्रेशर्स के पास अपने विभिन्न क्षेत्रों में व्यापक अनुप्रयोग हैं। यह लेख इस बात पर एक नज़र डालेगा कि कैसे सेंट्रीफ्यूगल गैस कंप्रेशर्स काम करते हैं, उनके घटकों, प्रक्रियाओं, उद्योग के आवेदन और समस्या निवारण के तरीके, जो आपको उनकी प्रासंगिकता और क्षमताओं का पूरा अवलोकन प्रदान करते हैं।

एक केन्द्रापसारक गैस कंप्रेसर क्या है?

एक केन्द्रापसारक गैस कंप्रेसर एक प्रकार का गतिशील कंप्रेसर है, जो गतिज ऊर्जा के माध्यम से गैस के दबाव को बढ़ाता है जो कि प्रबलता वाले ब्लेड को घुमाकर गैसों को प्रदान करता है। जब गैस कंप्रेसर में प्रवेश करती है, तो केन्द्रापसारक बल इसे प्ररित करनेवाला से बाहर की ओर लाता है, जो इसके माध्यम से गैसों को तेज करता है। इस तरह की उच्च-वेग गैसें डिफ्यूज़र से गुजरती हैं, जिसमें गतिज ऊर्जा को दबाव में बदल दिया जाता है।

केन्द्रापसारक गैस संपीड़न प्रणालियों की परिभाषा

केन्द्रापसारक गैस कंप्रेशर्स कताई इम्पेलर्स से एक केन्द्रापसारक बल का उपयोग करके इसे तेज करने के लिए एक गैस को गतिज ऊर्जा के रूप में ऊर्जा हस्तांतरित करने के लिए बाध्य हैं। रोमांचक गैस तब प्ररित करनेवाला को उच्च गति के साथ छोड़ देती है और इस गति से विसरित होती है; इसकी गति कम हो जाती है, जिससे उच्च गैस दबाव बढ़ जाता है। यह उन अनुप्रयोगों के लिए एक बहुत ही कुशल प्रक्रिया है जिसमें संपीड़ित गैस के बड़े संस्करणों की आवश्यकता होती है।

एक केन्द्रापसारक गैस कंप्रेसर के घटकों की खोज

एक केन्द्रापसारक गैस कंप्रेसर के मुख्य घटक प्ररित करनेवाला हैं, जो अपने आंदोलन के माध्यम से गैस को तेज करता है; विसारक, जो गतिज ऊर्जा को दबाव में परिवर्तित करता है; वोल्यूट आवरण, जो प्ररित करनेवाला से गैस एकत्र करता है; और घूर्णन शाफ्ट। एक प्ररित करनेवाला दृढ़ता से घूर्णन शाफ्ट, घुड़सवार टैंटलम-टंगस्टन मिश्र धातु सामग्री के लिए नॉनडिसिटिव इलेक्ट्रिकल ऑपरेशन के लिए संलग्न है।

प्ररित करनेवाला

प्ररित करनेवाला गैस प्रवाह को तेज करने के लिए जिम्मेदार कंप्रेसर का मुख्य घूर्णन तत्व है। यह एक सहायक संचालित मोटर से यांत्रिक ऊर्जा को गतिज ऊर्जा में बदल देता है ताकि घूमने पर चलती गैस उसके वेग को बढ़ा दे।

विसारक

एक डिफ्यूज़र एक गैस कंप्रेसर के भीतर एक घटक है जो उच्च गति वाली गैस को एक प्ररित करनेवाला को छोड़ देता है, जबकि इस गतिज ऊर्जा को ऊर्जा ऊर्जा को स्थैतिक दबाव में परिवर्तित करने के लिए, जो कि फैलाव के बजाय कुशल संपीड़न के लिए आवश्यक है।

वोल्यूट आवरण

वोल्यूट हाउसिंग सिस्टम के माध्यम से प्रवाह को कम करने और रूट करने के लिए एक निरर्थक सर्पिल-आकार का गुहा है। गैस प्रत्येक क्षेत्र से क्रमिक रूप से गुजरती है, इसलिए यह आवास में समान रूप से दबाव को समायोजित कर सकती है, इस प्रकार चिकनी शक्ति संक्रमण को सक्षम करती है।

शाफ़्ट

शाफ्ट प्ररित करनेवाला और मोटर को जोड़ता है, मोटर से प्ररितकर्ता को ऊर्जा प्रदान करता है, जो प्ररित करनेवाला के रोटेशन की अनुमति देता है। यह ऊर्जा को एक छोर से दूसरे छोर तक स्थानांतरित करने के सबसे महत्वपूर्ण भागों में से एक है ताकि कंप्रेसर की गति उच्च रह सके।

औद्योगिक उपयोग में केन्द्रापसारक गैस कंप्रेशर्स को समझना

केन्द्रापसारक गैस कंप्रेशर्स में औद्योगिक तेल और गैस, बिजली-उत्पादन और रासायनिक प्रसंस्करण उद्योगों में आवेदन होता है। केन्द्रापसारक गैस कंप्रेशर्स बड़े गैस वॉल्यूम के लिए बहुत प्रभावी हैं, जो निरंतर दबाव वितरण को बनाए रखते हुए उच्च-प्रवाह दरों को प्राप्त करते हैं। इसलिए, यह हवा से अलग करने वाले पौधों, गैस पाइपलाइनों और किसी भी प्रसंस्करण के लिए अनिवार्य भागों में से एक है, जिसे लगातार उच्च दबाव में गैस वितरण की आवश्यकता होती है।

केन्द्रापसारक गैस संपीड़न प्रक्रिया कैसे काम करती है?

गैस संपीड़न के प्रकार में, केन्द्रापसारक गैस कॉम-प्रेशर प्रक्रिया केन्द्रापसारक बल के सिद्धांत पर निर्भर करती है, जो गैसों को तेज और संपीड़ित करती है। एक केन्द्रापसारक गैस कंप्रेसर का मुख्य कार्य एक घूर्णन प्ररितकर्ता द्वारा वेग या गतिज ऊर्जा में लगाए गए यांत्रिक ऊर्जा को परिवर्तित करना है और बाद में वेग को विभिन्न घटकों द्वारा दबाव में परिवर्तित किया जाता है, जैसे कि डिफ्यूज़र और वॉल्यूट आवरण।

केन्द्रापसारक बल का उपयोग करके गैस का त्वरण

गैस वर्तमान में कंप्रेसर में प्रवेश करती है, जो उस प्ररित करनेवाला की ओर निर्देशित हो जाती है जो घूम रहा है। प्ररित करनेवाला के ब्लेड तेजी से घूमते हैं और गैस कणों के लिए गतिज ऊर्जा के आवेदन के माध्यम से त्वरण के बारे में लाते हैं, जिससे प्ररित करनेवाला रोटेशन के कारण केन्द्रापसारक बलों के कारण उच्च गति होती है।

दबाव में गतिज ऊर्जा को बदलना

प्ररित करनेवाला के बाद, गैस को फिर गैस वेग को धीमा करने के लिए डिज़ाइन किए गए एक विसारक अनुभाग की ओर निर्देशित किया जाता है। जैसे -जैसे गैस की गति कम होती है, गतिज ऊर्जा दबाव ऊर्जा बन जाती है। इस प्रकार, यह यथासंभव कुशल होने के दौरान आवश्यक संपीड़न स्तर निर्धारित करेगा।

प्रवाह और स्थिरीकरण का निर्देशन

पूरे सिस्टम में दबाव वाली गैस को निर्देशित करने के लिए वोल्यूट प्रभावी हो जाता है। वोल्यूट प्रवाह और दबाव के किसी भी नुकसान के बिना सुचारू रूप से डिस्चार्ज बिंदु में संपीड़ित हवा को चैनल कर सकता है। इसलिए, गैस औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक दबाव पर कंप्रेसर छोड़ देती है।

केन्द्रापसारक गैस कंप्रेशर्स के फायदे और नुकसान क्या हैं?

केन्द्रापसारक गैस कंप्रेशर्स के लाभ:

1. उच्च प्रवाह दर
   केन्द्रापसारक कंप्रेशर्स गैस के बड़े संस्करणों को संभालने में सक्षम हैं, जिससे वे उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श हैं, जिनके लिए उच्च प्रवाह दरों की आवश्यकता होती है, जैसे कि गैस पाइपलाइनों और औद्योगिक प्रसंस्करण।

2. निरंतर संपीड़न
   ये कंप्रेशर्स एक स्थिर, निरंतर आउटपुट प्रदान करते हैं, जो कि लगातार गैस दबाव की आवश्यकता वाली प्रक्रियाओं में आवश्यक है, जैसे कि वायु पृथक्करण संयंत्र और बिजली उत्पादन प्रणाली।

3. बड़े पैमाने पर दक्षता
   केन्द्रापसारक कंप्रेशर्स बड़े पैमाने पर अनुप्रयोगों में उच्च संपीड़न अनुपात बनाए रखने और कई चरणों में प्रभावी रूप से गैसों के प्रवाह का प्रबंधन करने की क्षमता के कारण बड़े पैमाने पर अनुप्रयोगों में अधिक कुशल हैं।

4. कम से कम स्पंदनों और कंपन को
   पारस्परिक कंप्रेशर्स की तुलना में, केन्द्रापसारक कंप्रेशर्स कम स्पंदनों और कंपन का उत्पादन करते हैं, जिससे समय के साथ चिकनी संचालन और कम यांत्रिक पहनने के लिए अग्रणी होता है।

5. अन्य प्रकार के कंप्रेशर्स की तुलना में कम मूविंग पार्ट्स के साथ कॉम्पैक्ट डिज़ाइन
   , केन्द्रापसारक कंप्रेशर्स में अधिक कॉम्पैक्ट डिज़ाइन होता है, जिससे उन्हें सीमित स्थान के साथ मौजूदा सिस्टम में एकीकृत करना आसान हो जाता है।

केन्द्रापसारक गैस कंप्रेशर्स के नुकसान:

1. कम प्रवाह दरों पर कम दक्षता
   केन्द्रापसारक कंप्रेशर्स कम प्रवाह दरों पर काम करते समय कम कुशल होते हैं, क्योंकि वे मुख्य रूप से उच्च-मात्रा वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किए जाते हैं, जिससे छोटे पैमाने पर संचालन में ऊर्जा हानि होती है।

2. उच्च प्रारंभिक निवेश
   सेंट्रीफ्यूगल कंप्रेशर्स के डिजाइन और घटक अन्य प्रकार के कंप्रेशर्स की तुलना में अधिक महंगे अग्रिम होते हैं, जैसे कि स्क्रू कंप्रेशर्स, जो उन्हें छोटी परियोजनाओं के लिए कम लागत-प्रभावी बना सकते हैं।

केन्द्रापसारक गैस कंप्रेशर्स के उद्योग अनुप्रयोग क्या हैं?

बड़े गैस की मात्रा को कुशलता से संभालने की उनकी क्षमता के कारण विभिन्न उद्योगों में केन्द्रापसारक गैस कंप्रेशर्स का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। नीचे प्रमुख उद्योग अनुप्रयोग हैं:

1. तेल व गैस उद्योग

फ़ीचर:
तेल और गैस क्षेत्र में, केन्द्रापसारक कंप्रेशर्स का उपयोग प्राकृतिक गैस के प्रसंस्करण और परिवहन के लिए किया जाता है, जो पाइपलाइनों को लगातार दबाव प्रदान करता है और गैस पृथक्करण और शोधन प्रक्रियाओं का समर्थन करता है।

आवेदन:

• प्राकृतिक गैस पाइपलाइन संपीड़न

• गैस पृथक्करण और प्रसंस्करण

• अपतटीय मंच और तेल रिग्स

तेल और गैस उद्योग में केन्द्रापसारक कंप्रेशर्स यह सुनिश्चित करते हैं कि प्राकृतिक गैस को उच्च दबाव में लंबी दूरी पर ले जाया जा सकता है। वे गैस पृथक्करण पौधों में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जो आगे की प्रक्रिया और उपयोग के लिए मीथेन, एथेन और प्रोपेन जैसी गैसों को अलग करने में मदद करते हैं।

2. विद्युत उत्पादन

फ़ीचर:
सेंट्रीफ्यूगल कंप्रेशर्स का उपयोग बिजली संयंत्रों में हवा और अन्य गैसों को संपीड़ित करने के लिए किया जाता है, जो तब गैस से चलने वाले बिजली उत्पादन प्रणालियों में टर्बाइन को चलाने के लिए उपयोग किए जाते हैं।

आवेदन:

• संयुक्त-चक्र बिजली संयंत्र

• गैस टरबाइन कंप्रेसर सिस्टम

• दहन प्रक्रियाओं के लिए वायु संपीड़न

बिजली उत्पादन में, केन्द्रापसारक कंप्रेशर्स हवा या गैसों के दबाव को बढ़ाने के लिए आवश्यक हैं जो टर्बाइन को ईंधन देते हैं। ये कंप्रेशर्स लगातार एयरफ्लो सुनिश्चित करके बिजली संयंत्रों की दक्षता को बढ़ाते हैं, टर्बाइन को प्रभावी ढंग से संचालित करने और बिजली उत्पन्न करने में सक्षम बनाते हैं।

3. रासायनिक प्रसंस्करण

फ़ीचर:
रासायनिक प्रसंस्करण में, केन्द्रापसारक कंप्रेशर्स का उपयोग गैसों को परिवहन करने और रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए आवश्यक सटीक दबाव के स्तर को बनाए रखने के लिए किया जाता है, जो उच्च-मात्रा संचालन की सुविधा प्रदान करता है।

आवेदन:

• रासायनिक प्रतिक्रिया नियंत्रण

• अक्रिय गैसों का परिवहन

• अमोनिया और हाइड्रोजन उत्पादन

रासायनिक संयंत्रों में, केन्द्रापसारक कंप्रेशर्स का उपयोग हाइड्रोजन, नाइट्रोजन और अमोनिया जैसी बड़ी मात्रा में गैसों को स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है। स्थिर दबाव बनाए रखने से, वे सुनिश्चित करते हैं कि रासायनिक प्रक्रियाएं बिना किसी रुकावट के आगे बढ़ती हैं, जो रसायनों के उत्पादन में सुरक्षा और दक्षता के लिए महत्वपूर्ण है।

4. वायु -पृथक्करण संयंत्र

फ़ीचर:
सेंट्रीफ्यूगल कंप्रेशर्स हवा से अलग होने वाले पौधों में ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और आर्गन जैसी गैसों को हवा से अलग करने के लिए महत्वपूर्ण हैं, उच्च शुद्धता और विश्वसनीयता सुनिश्चित करते हैं।

आवेदन:

• ऑक्सीजन और नाइट्रोजन उत्पादन

• औद्योगिक गैस आपूर्ति

• क्रायोजेनिक वायु पृथक्करण

वायु पृथक्करण संयंत्रों में, केन्द्रापसारक कंप्रेशर्स क्रायोजेनिक पृथक्करण के लिए आवश्यक दबाव के लिए वायुमंडलीय हवा को संपीड़ित करते हैं। यह ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और आर्गन के कुशल निष्कर्षण के लिए अनुमति देता है, जो चिकित्सा, औद्योगिक और विनिर्माण अनुप्रयोगों में आवश्यक हैं।

5. एचवीएसी सिस्टम्स

फ़ीचर:
सेंट्रीफ्यूगल कंप्रेशर्स का उपयोग बड़े पैमाने पर हीटिंग, वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग (HVAC) सिस्टम में वाणिज्यिक और औद्योगिक सेटिंग्स में कूलिंग और कंट्रोल एयरफ्लो प्रदान करने के लिए किया जाता है।

आवेदन:

• बड़े वाणिज्यिक एयर कंडीशनिंग

• औद्योगिक शीतलन प्रणाली

• प्रशीतन प्रणालियाँ

एचवीएसी अनुप्रयोगों में, केन्द्रापसारक कंप्रेशर्स का उपयोग बड़ी इमारतों, कारखानों या डेटा केंद्रों को ठंडा करने के लिए किया जाता है। वे यह सुनिश्चित करते हैं कि वायु को प्रभावी ढंग से और कुशलता से वातानुकूलित किया जाता है, विशाल स्थानों पर तापमान नियंत्रण बनाए रखा जाता है और औद्योगिक प्रक्रियाओं के लिए आराम और परिचालन विश्वसनीयता प्रदान करता है।

केन्द्रापसारक गैस कंप्रेशर्स के लिए समस्या निवारण समाधान

कई औद्योगिक प्रक्रियाओं में केन्द्रापसारक गैस कंप्रेशर्स आवश्यक हैं, लेकिन सभी जटिल प्रणालियों की तरह, वे प्रदर्शन के मुद्दों का सामना कर सकते हैं। नीचे सामान्य समस्याएं और उनके समस्या निवारण समाधान हैं:

1. कम निर्वहन दबाव

कारण:
यह पहना-आउट या क्षतिग्रस्त इम्पेलर्स, अपर्याप्त गैस प्रवाह, या सिस्टम में लीक के कारण हो सकता है।

समाधान:

• इम्पेलर्स का निरीक्षण करें: इम्पेलर ब्लेड को पहनने या क्षति के लिए जाँच करें, और यदि आवश्यक हो तो प्रतिस्थापित करें।

• लीक के लिए जाँच करें: लीक के लिए सील, गैसकेट और अन्य भागों की जांच करें, जिससे दबाव में गिरावट हो सकती है।

• गैस प्रवाह को सत्यापित करें: सुनिश्चित करें कि गैस का सेवन अवरुद्ध या प्रतिबंधित नहीं है, उचित प्रवाह के लिए अनुमति देता है।

2. अत्यधिक कंपन

कारण:
कंपन असंतुलित घटकों, मिसलिग्न्मेंट या यांत्रिक पहनने के कारण हो सकता है।

समाधान:

• संरेखण की जाँच करें: सुनिश्चित करें कि प्ररित करनेवाला, शाफ्ट और मोटर ठीक से संरेखित हैं। मिसलिग्न्मेंट अत्यधिक कंपन का कारण बन सकता है।

• बैलेंस रोटेटिंग पार्ट्स: बैलेंस के लिए प्ररित करनेवाला और अन्य घूर्णन घटकों का निरीक्षण करें और यदि आवश्यक हो तो उन्हें बदलें या फिर से संतुलित करें।

• बियरिंग्स की जाँच करें: पहनने के लिए कंप्रेसर बीयरिंग की जांच करें, और यदि आवश्यक हो तो प्रतिस्थापित करें।

3. उच्च शक्ति खपत

कारण:
उच्च ऊर्जा की खपत ओवरलोडिंग, एक बंद इनलेट या खराबी वाल्व के कारण हो सकती है।

समाधान:

• अधिभार के लिए जाँच करें: सुनिश्चित करें कि कंप्रेसर अपने डिजाइन विनिर्देशों से परे काम नहीं कर रहा है।

• इनलेट फिल्टर का निरीक्षण करें: किसी भी क्लॉग्ड इनलेट फिल्टर को साफ या बदलें जो एयरफ्लो को प्रतिबंधित कर सकते हैं।

• वाल्व का मूल्यांकन करें: उचित संचालन के लिए इनलेट और डिस्चार्ज वाल्व का निरीक्षण करें, यह सुनिश्चित करें कि वे खराबी या लीक नहीं हैं।

4. overheating

कारण:
ओवरहीटिंग हो सकती है यदि कूलिंग सिस्टम सही ढंग से काम नहीं कर रहा है, जिससे कंप्रेसर के तापमान में वृद्धि हुई है।

समाधान:

• कूलिंग सिस्टम की जाँच करें: शीतलक स्तर और हीट एक्सचेंजर प्रदर्शन सहित उचित संचालन के लिए कूलिंग सिस्टम का निरीक्षण करें।

• क्लीन कूलिंग घटक: सुनिश्चित करें कि कोई भी कूलिंग कॉइल या प्रशंसक साफ और अबाधित हैं, जो कुशल गर्मी अपव्यय के लिए अनुमति देता है।

5. कम दक्षता या खराब संपीड़न

कारण:
यह अनुचित कंप्रेसर सेटिंग्स, गंदे घटकों, या डिफ्यूज़र और वोल्यूट आवरण के साथ मुद्दों से हो सकता है।

समाधान:

• सेटिंग्स की जाँच करें: सत्यापित करें कि कंप्रेसर दबाव, प्रवाह और गति के लिए निर्माता की अनुशंसित सेटिंग्स के भीतर काम कर रहा है।

• डिफ्यूज़र और कैसिंग का निरीक्षण करें: पहनने या क्षति के लिए डिफ्यूज़र और वोल्यूट आवरण की जांच करें। कोई भी अवरोध संपीड़न दक्षता को कम कर सकता है।

संदर्भ स्रोत

केन्द्रापसद