कंप्रेसर में सर्जिंग के समझल
सर्जिंग — अक्सर एकरा कंप्रेसर सर्ज कहल जाला — केंद्रापसारक अवुरी अक्षीय कंप्रेसर में एगो हिंसक वायुगतिकीय अस्थिरता ह जवना में मशीन के माध्यम से पूरा प्रवाह समय-समय प दिशा उलट देला। एकर परिणाम स्वरूप दाब अवुरी प्रवाह में दोलन होखेला, जवन आमतौर पर एह आवृत्ति पर होखेला 0.5–10 Hz. हर सर्ज चक्र में प्रवाह क्षण भर खातिर रुक जाला भा उलट जाला, डिस्चार्ज दाब गिर जाला, फेर आगे के प्रवाह फिर से शुरू होखेला अवुरी दाब फेर से बनेला, अवुरी ई चक्र दोहरात रहेला। ई उलटाव रोटर पर बहुत जादा उतार-चढ़ाव वाला बल डालेला, जवना से गंभीर वाइब्रेशन — खासकर के एक्सियल दिशा में — एगो तेज गरजे वाला आवाज, अवुरी अगर एकरा तुरंत ना रोकल गइल त कुछ मिनट में कंप्रेसर के नष्ट क देवे के क्षमता।
सर्ज मूल रूप से एगो सिस्टम अस्थिरता ह जवना में कंप्रेसर आपन जुड़ल पाइपिंग अवुरी वॉल्यूम के साथे शामिल होखेला, ई खाली कंप्रेसर के अकेले के गुण नईखे। ई तब होखेला जब मशीन के कम प्रवाह पर आपन दाब-वृद्धि क्षमता से आगे धकेलल जाला, अवुरी एकरा रोके खातिर एंटी-सर्ज कंट्रोल के जरूरत होखेला जवन प्रवाह के सर्ज लाइन से सुरक्षित रूप से ऊपर राखेला।
1. सर्ज तंत्र
सर्ज चक्र
एगो सामान्य सर्ज चक्र दोहराए वाला क्रम से गुजरेला:
- प्रवाह में कमी: सिस्टम के मांग घट जाला, एहसे कंप्रेसर के माध्यम से प्रवाह घट जाला।
- स्टॉल के शुरुआत: बहुत कम प्रवाह पर ब्लेडिंग स्टॉल हो जाला अवुरी प्रवाह ब्लेड सतह से अलग हो जाला।
- दाब में गिरावट: स्टॉल भइल कंप्रेसर अब आपन डिस्चार्ज दाब बनाए राखे में सक्षम नईखे।
- प्रवाह उलटाव: डिस्चार्ज पाइपिंग भा प्लेनम में फंसल उच्च-दाब गैस कंप्रेसर के माध्यम से पाछे के ओर बहेला।
- दाब बराबरी: जईसे-जईसे गैस पाछे निकलेला, डिस्चार्ज दाब घट जाला।
- आगे के प्रवाह फिर से शुरू: एक बेर दाब गिर गइला के बाद, कंप्रेसर फेर से गैस के आगे बढ़ा सकेला।
- दाब बढ़ेला: नया आगे के प्रवाह डिस्चार्ज दाब के फेर से बनावेला।
- चक्र दोहरात बा: उच्च दाब मशीन के फेर से स्टॉल क देला, अवुरी लूप जारी रहेला।
सर्ज आवृत्ति
- सिस्टम के वॉल्यूम (पाइपिंग, प्लेनम, वेसल) अवुरी कंप्रेसर के विशेषता से तय होखेला।
- बड़हन वॉल्यूम से सर्ज आवृत्ति कम हो जाला।
- सामान्य दायरा: 0.5–10 Hz।
- छोट सिस्टम: लगभग 5–10 Hz।
- बड़हन सिस्टम: लगभग 0.5–2 Hz।
- आवृत्ति एगो दिहल सिस्टम खातिर अपेक्षाकृत स्थिर रहेला।
ई कम, सिस्टम-निश्चित आवृत्ति पोर्टेबल एनालाइजर के काम करे वाला दायरा में अच्छा से आवेला। ई गौर करे लायक बा कि Balanset-1A 5 Hz से ऊपर के कंपन मापेला, एहसे छोट सिस्टम के जादा आवृत्ति वाला सर्ज चक्र एकर बैंड के भीतर आ जाला; बाकिर मुख्य डायग्नोस्टिक सटीक आवृत्ति से जादा ओह साफ पैटर्न प निर्भर करेला जवन बड़, अस्थिर, अवुरी मुख्य रूप से अक्षीय कम-आवृत्ति स्पंदन के होखेला जवन अचानक आवेला।
2. सर्ज के ओर ले जाए वाला स्थिति
सर्ज लाइन से आगे संचालन
हर कंप्रेसर के प्रदर्शन मानचित्र में एगो सर्ज लाइन होखेला जवन एकर स्थिर सीमा के परिभाषित करेला:
- सर्ज लाइन: मानचित्र प सबसे बायां स्थिर संचालन सीमा।
- सुरक्षित संचालन: लाइन के दहिने ओर, जादा प्रवाह प।
- सर्ज क्षेत्र: लाइन के बायें ओर — अस्थिर अवुरी वर्जित क्षेत्र।
- मार्जिन: मशीन सामान्य रूप से सर्ज लाइन के दहिने ओर 10–20% प्रवाह मार्जिन के साथ चलावल जाला।
शुरू करे वाला घटना
- मांग में कमी: प्रक्रिया कम खींचेला, एहसे प्रवाह सर्ज लाइन के ओर घट जाला।
- डिस्चार्ज प्रतिबंध: डाउनस्ट्रीम में वाल्व बंद होखल भा रुकावट।
- गति में कमी: जरूरी प्रवाह में आनुपातिक कमी के बिना कंप्रेसर के धीमा होखल।
- घनत्व में बदलाव: गैस के आणविक भार भा तापमान में बदलाव जे कंप्रेसर के विशेषता के प्रभावित करेला।
- फाउलिंग: ब्लेड पर जमा होखे वाला डिपॉजिट जे समय के साथ मशीन के क्षमता के कम करेला।
3. प्रभाव आ परिणाम
कम्पन
- आयाम: 25–50 mm/s (1–2 in/s) भा ओसे जादे तक पहुँच सकेला।
- अक्षीय (axial) घटक: खासकर शाफ्ट के अक्ष के दिशा में अधिका गंभीर।
- कम फ्रीक्वेंसी: 0.5–10 Hz के स्पंदन (pulsations)।
- पूरा मशीन के हलचल: पूरा कंप्रेसर असेंबली हिलेला आ डोलेला।
यांत्रिक क्षति
- बेयरिंग फेल होखल: शॉक लोड कुछे घंटा में बेयरिंग के नष्ट क सकेला।
- सील के नुकसान: अक्षीय हलचल आ दबाव के उलटाव सील के बर्बाद क देला।
- शाफ्ट क्षति: प्रवाह के उलटाव से पैदा होखे वाला मुड़ाव (bending) आ मरोड़ (torsional) तनाव।
- ब्लेड क्षति: बारी-बारी से बदलत एयरोडायनामिक लोड के कारण थकान आ ब्लेड के टूट के अलग हो जाए (liberation) तक ले जा सकेला।
- कपलिंग क्षति: मरोड़ वाला झटका कपलिंग के नुकसान पहुँचावेला।
- थ्रस्ट बेयरिंग: तेजी से बदलत अक्षीय थ्रस्ट नष्ट क सकेला थ्रस्ट बियरिंग — जे अक्सर सर्ज के पहिला शिकार होखेला।
प्रक्रिया पर परिणाम
- दबाव आ प्रवाह के उतार-चढ़ाव डाउनस्ट्रीम प्रक्रिया में फइल जाला।
- बार-बार संपीड़न (compression) आ विस्तार (expansion) से तापमान में उतार-चढ़ाव पैदा होखेला।
- एकरा बाद प्रक्रिया में गड़बड़ी भा सुरक्षा प्रणाली के ट्रिप हो सकेला।
- अस्थिर परिस्थिति से उत्पाद के गुणवत्ता प्रभावित हो सकेला।
4. पहचान (Detection)
कंपन सिग्नेचर
- बड़ आयाम (amplitude), कम आवृत्ति (frequency) वाला स्पंदन के अचानक शुरुआत।
- 0.5–10 Hz के दायरा में आवृत्ति।
- गंभीर अक्षीय कंपन.
- अस्थिर, लगातार बदलत आयाम।
ई हस्ताक्षर (signature) एगो पर अलग से पहचानल जा सकेला कंपन स्पेक्ट्रम आ एगो पर टाइम वेवफॉर्म: एकर बहुत नीचे ऊर्जा के अचानक विस्फोट रनिंग स्पीड, जे अक्षीय चैनल में प्रभावी होखेला आ स्थिर रहे के बजाय बढ़े आ घटेला। कंपन निगरानी कंप्रेसर के थ्रस्ट बेयरिंग पर, चालू सर्ज के पकड़े के सबसे तेज तरीका सभ में से एगो हवे, काहे कि अक्षीय स्पंदन ओहिजा सभसे मजबूती से दर्ज होखेला।
ध्वनि हस्ताक्षर (Acoustic signature)
- एगो तेज गरजत भा सांय-सांय करत आवाज।
- सर्ज आवृत्ति पर सुनाई देवे वाला लयबद्ध स्पंदन।
- विशिष्ट आ, जे केहू एकरा सुनले बा, ओकरा खातिर बिल्कुल पहचानल जा सके वाला।
प्रक्रिया संकेतक
- उतार-चढ़ाव वाला डिस्चार्ज दबाव।
- उतार-चढ़ाव वाला प्रवाह, जे वास्तव में उलट भी सकेला।
- तापमान में उतार-चढ़ाव।
- मोटर करंट में उतार-चढ़ाव।
5. रोकथाम: एंटी-सर्ज नियंत्रण
प्रणाली के घटक
रीसाइकिल वाल्व। एगो तेज गति से काम करे वाला वाल्व जे डिस्चार्ज गैस के वापस सक्शन में बाईपास करे ला। ई तब खुले ला जब ऑपरेटिंग पॉइंट सर्ज लाइन के लगे पहुँचे ला, आ जरूरत पड़ला पर पूरा कंप्रेसर फ्लो खातिर साइज़ कइल जाला।
फ्लो आ प्रेशर मापन। फ्लो रेट आ प्रेशर राइज़ के लगातार निगरानी से कंप्रेसर मैप पर लाइव ऑपरेटिंग पॉइंट प्लॉट होला, आ सर्ज लाइन के ओर कवनो नजदीकी के पता चलेला।
कंट्रोलर। कंट्रोलर सर्ज लाइन से दूरी के गणना करेला, सर्ज के नजदीक आवत घरी सुरक्षा मार्जिन के साथे रीसाइकिल वाल्व खोलेला, आ — आधुनिक इंस्टॉलेशन में — एडेप्टिव एल्गोरिदम के इस्तेमाल करेला। प्रतिक्रिया समय बहुत महत्वपूर्ण होला, आमतौर पर एक सेकंड से कम में कारवाई के जरूरत होला।
संचालन प्रक्रिया
- सर्ज लाइन के बायें कबो संचालन ना करीं।
- सर्ज से 10–20% फ्लो मार्जिन बनाए राखीं।
- लोड में बदलाव धीरे-धीरे करीं आ अचानक डिमांड गिरावट से बचीं।
- हर स्टार्टअप से पहिले एंटी-सर्ज सिस्टम के कार्यशील होखे के पुष्टि करीं।
- एंटी-सर्ज सिस्टम के समय-समय पर जाँच करीं।
6. आपातकालीन प्रतिक्रिया
अगर सर्ज होखे
- तुरंत कार्रवाई: अगर ऑटोमेटिक सिस्टम फेल हो जाय त रीसाइकिल वाल्व के मैन्युअल रूप से खोलीं।
- फ्लो बढ़ाईं: डिस्चार्ज खोलीं, प्रतिरोध घटाईं, भा समानांतर यूनिट चालू करीं।
- प्रेशर राइज़ घटाईं: अगर कंप्रेसर वेरिएबल स्पीड वाला बा त ओकरा के धीमा करीं।
- आपातकालीन बंदी: अगर सर्ज के 10–30 सेकंड के भीतर रोकल ना जा सके, त मशीन के ट्रिप करीं।
- फिर से चालू मत करीं: जब तक कारण के पहचान आ सुधार ना होखे तब तक।
सर्ज के बाद जाँच
- ब्लेड के नुकसान खातिर जाँच करीं।
- बेयरिंग के स्थिति के जाँच करीं।
- सील के अखंडता के पुष्टि करीं।
- थ्रस्ट बेयरिंग के जाँच करीं।
- निष्पादित करीं वाइब्रेशन एनालिसिस मशीन के फेर से सेवा में लगावे से पहिले — एगो बेसलाइन स्पेक्ट्रम से कवनो नया अनबैलेंस, मिसअलाइनमेंट भा घटना से बचल बेयरिंग के नुकसान के पता चली।
7. सर्ज बनाम अन्य अस्थिरता
सर्ज बनाम रोटेटिंग स्टॉल
- सर्ज: बहुत कम फ्रीक्वेंसी (0.5–10 Hz) पर एगो पूरा सिस्टम-व्यापी फ्लो दोलन।
- रोटेटिंग स्टॉल: स्थानीय स्टॉल कोशिका जे एन्युलस के चारो ओर उच्च फ्रीक्वेंसी पर घूमे लीं, आमतौर पर 0.2–0.8× रोटर स्पीड, जेकरा से ई एह में शामिल हो जाला सब-सिंक्रोनस घटना।
- गंभीरता: दुनो में से सर्ज जादे विनाशकारी बा; रोटेटिंग स्टॉल सर्ज के अगुआ (precursor) हो सकेला।
सर्ज बनाम रीसर्कुलेशन
- सर्ज: एगो कंप्रेसर-विशिष्ट, सिस्टम-व्यापी फ्लो उलटाव।
- रीसर्कुलेशन: पंप भा कंप्रेसर में हो सकेला, ई एगो स्थानीय फ्लो उलटाव ह, आ आमतौर पर कम गंभीर होला।
- संबंध: कंप्रेसर में रीसर्कुलेशन पूरा सर्ज में बदल सकेला।
सर्जिंग सेंट्रीफ्यूगल आ एक्सियल कंप्रेसर खातिर सबसे खतरनाक संचालन स्थिति ह, जे मिनट भर में उपकरण के नष्ट क सके ला। सर्ज मैकेनिज्म के समझल, सर्ज-लाइन सीमा के पहचानल, प्रभावी एंटी-सर्ज नियंत्रण के लागू कइल, आ उचित संचालन मार्जिन बनाए राखल औद्योगिक गैस-कंप्रेशन सेवा में सुरक्षित कंप्रेसर संचालन खातिर बिल्कुल जरूरी बा।
