सारांश
कोयला गैसीकरण, पायरोलिसिस और उच्च तापमान चक्रवात पृथक्करण में, 10 से 40 बार के दबाव पर चलने वाले जहाजों से राख और स्लैग को हटाया जाना चाहिए। यह चुनौतीपूर्ण सेवा एक लॉक हॉपर या प्रेशर लेट डाउन सिस्टम की मांग करती है जो उच्च दबाव वाली गैस को बाहर निकलने की अनुमति दिए बिना ठोस पदार्थों का निर्वहन कर सके। इस फ़ंक्शन के लिए दो प्रौद्योगिकियों का उपयोग किया जाता है: पाउडर रोटरी वाल्व और गेट लॉक, जिसे वैकल्पिक गेट वाल्व के साथ लॉक हॉपर के रूप में भी जाना जाता है। जबकि दोनों का उद्देश्य दबाव को अलग करना और राख को डिस्चार्ज करना है, उनके संचालन सिद्धांत, सीलिंग विश्वसनीयता और डिस्चार्ज निरंतरता मौलिक रूप से भिन्न हैं। एक रोटरी एयरलॉक फीडर एक यांत्रिक सील के साथ निरंतर निर्वहन प्रदान करता है। एक गेट लॉक सिस्टम एक मध्यवर्ती दबाव कक्ष बनाने के लिए कई गेटों के क्रमिक उद्घाटन का उपयोग करता है। यह मार्गदर्शिका इंजीनियरों को सही उच्च दबाव राख प्रबंधन समाधान निर्दिष्ट करने में मदद करने के लिए सीलिंग प्रदर्शन, दबाव क्षमता और परिचालन निरंतरता में दो प्रौद्योगिकियों की तुलना करती है।
क्या है एकरोटरी वाल्वऔर उच्च दबाव राख सेवा में एक गेट लॉक
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पाउडर रोटरी वाल्वउच्च दबाव राख सेवा के लिए डिज़ाइन किया गया एक व्यापक रूप से निर्मित रोटरी एयरलॉक फीडर है जिसकी आवास दीवार की मोटाई 50 से 100 मिलीमीटर है। इसमें गैस बाईपास को रोकने के लिए बंद सिरों वाला मल्टी वेन रोटर है। रोटर युक्तियाँ टंगस्टन कार्बाइड या सिरेमिक आवेषण के साथ कठोर होती हैं और 0.10 से 0.20 मिलीमीटर की निकासी के साथ कठोर बोर के खिलाफ चलती हैं। वाल्व एक उच्च टॉर्क हाइड्रोलिक मोटर द्वारा संचालित होता है जो 5000 न्यूटन मीटर से अधिक का शुरुआती टॉर्क देने में सक्षम है। शाफ्ट सील आम तौर पर गर्म गैस घुसपैठ को रोकने के लिए रिंगों के बीच नाइट्रोजन शुद्धिकरण के साथ ग्रेफाइट पैकिंग के कई छल्ले होते हैं। संपूर्ण वाल्व संपूर्ण सिस्टम दबाव के लिए रेटेड दबाव पात्र में संलग्न है। यह लगातार घूमता रहता है, जिससे राख उच्च दबाव वाले बर्तन से कम दबाव वाले फ्लैश टैंक या लॉक हॉपर में चली जाती है।
एक गेट लॉक सिस्टम, जिसे आमतौर पर लॉक हॉपर व्यवस्था कहा जाता है, एक मध्यवर्ती कक्ष के साथ श्रृंखला में व्यवस्थित दो या अधिक हेवी ड्यूटी गेट वाल्व का उपयोग करता है। शीर्ष गेट वाल्व उच्च दबाव पोत को मध्यवर्ती कक्ष से जोड़ता है। निचला गेट वाल्व चैम्बर को डिस्चार्ज च्यूट से जोड़ता है। क्रम इस प्रकार है: दोनों द्वार बंद हैं। शीर्ष द्वार खुलता है, जिससे मध्यवर्ती कक्ष में राख भर जाती है। ऊपर का गेट बंद हो जाता है. फिर चैम्बर को दबावमुक्त किया जाता है या ब्लीड वाल्व के माध्यम से दबाव कम किया जाता है। एक बार जब दबाव डिस्चार्ज पक्ष के बराबर हो जाता है, तो निचला गेट खुल जाता है और राख निकल जाती है। निचला द्वार बंद हो जाता है और चक्र दोहराता है। यह एक बैच प्रक्रिया है जो दबाव अलगाव को बनाए रखने के लिए गेट वाल्वों की अनुक्रमिक सीलिंग पर निर्भर करती है।
भौतिक रूप से, रोटरी वाल्व टिप क्लीयरेंस और शाफ्ट पैकिंग पर गतिशील सीलिंग के साथ एक लगातार घूमने वाला उपकरण है। गेट लॉक एक बैच संचालित प्रणाली है जिसमें गेट सीटों पर स्थिर सीलिंग होती है। रोटरी वाल्व केवल मामूली स्पंदन के साथ लगभग निरंतर प्रवाह प्रदान करता है। गेट लॉक अलग-अलग भरण, होल्ड और डिस्चार्ज चरणों के साथ एक स्पंदित डिस्चार्ज प्रदान करता है। ये परिचालन अंतर यह निर्धारित करते हैं कि किसी दिए गए गैसीकरण या चक्रवात प्रक्रिया में कौन सी तकनीक लागू की जा सकती है।
रोटरी वाल्व और गेट लॉक के बीच चयन क्यों मायने रखता है
गलत उच्च दबाव राख प्रबंधन तकनीक को निर्दिष्ट करने से सुरक्षा खतरे, दबाव नियंत्रण समस्याएं और गंभीर टूट-फूट पैदा होती है जो गैसीफायर को बंद कर सकती है।
अत्यधिक दबाव में सीलिंग की विश्वसनीयता
30 बार पर गैसीफायर सेवा में, कोई भी रिसाव पथ सिनगैस या गर्म दहन गैस को बाहर निकलने की अनुमति देता है, जिससे आग या विस्फोट का खतरा पैदा होता है। एक रोटरी वाल्व रोटर टिप क्लीयरेंस के माध्यम से एक यांत्रिक सील बनाए रखता है। 0.15 मिलीमीटर का छोटा कुंडलाकार अंतर गैस प्रवाह को प्रतिबंधित करता है। शाफ्ट सील पर नाइट्रोजन शुद्धिकरण गैस प्रवास को रोकता है। हालाँकि, यदि टिप क्लीयरेंस 0.5 मिलीमीटर तक घट जाता है, तो गैस बाईपास दर काफी बढ़ जाती है, जिससे संभावित रूप से पोत का दबाव बिगड़ जाता है। गेट लॉक सिस्टम सील करने के लिए धातु से धातु या नरम बैठे गेट वाल्व पर निर्भर करते हैं। 30 बार पर, गेट को भारी अंतर दबाव का सामना करना होगा। यदि सीट अपघर्षक राख से घिस जाती है, तो सील विफल हो जाती है और उच्च दबाव वाली गैस प्रवाहित होती है। गेट लॉक में आमतौर पर बैकअप के रूप में एक सेकेंडरी आइसोलेशन वाल्व शामिल होता है, लेकिन एक गेट की विफलता अभी भी गैस छोड़ सकती है। रोटरी वाल्व अधिक निरंतर और पूर्वानुमानित सील प्रदान करते हैं, जबकि गेट ताले क्रम में प्रत्येक गेट की अखंडता पर निर्भर करते हैं।
निर्वहन निरंतरता और प्रक्रिया स्थिरता
गैसीफायर और चक्रवात स्थिर राख हटाने के साथ सबसे अच्छा काम करते हैं। एक रोटरी वाल्व रोटर गति के समानुपाती दर से लगातार राख का निर्वहन करता है। यह स्थिर निकासी गैसीफायर में एक सुसंगत बिस्तर स्तर या चक्रवात डिप्लेग में एक निरंतर दबाव ड्रॉप बनाए रखती है। एक गेट लॉक सिस्टम राख को बैचों में डिस्चार्ज करता है। भराव चरण के दौरान, राख मध्यवर्ती कक्ष में जमा हो जाती है लेकिन सिस्टम से बाहर नहीं निकलती है। डिस्चार्ज चरण के दौरान, राख का एक बड़ा स्लग निकलता है। यह स्पंदित डिस्चार्ज डाउनस्ट्रीम कन्वेइंग सिस्टम या राख हैंडलिंग कन्वेयर में उतार-चढ़ाव पैदा करता है। राख स्तर या दबाव संतुलन के प्रति संवेदनशील प्रक्रियाओं के लिए, रोटरी वाल्व के निरंतर निर्वहन को दृढ़ता से प्राथमिकता दी जाती है।
अपघर्षक उच्च दबाव राख में पहनने के तंत्र
कोयला गैसीफायर से निकलने वाली राख में बिना जला हुआ कार्बन, जुड़े हुए स्लैग कण और अपघर्षक खनिज पदार्थ होते हैं। उच्च दबाव पर, राख को अक्सर प्रक्रिया गैस द्वारा द्रवित किया जाता है, जिससे अत्यधिक क्षरणकारी तीन चरण मिश्रण बनता है। एक रोटरी वाल्व में, रोटर टिप और हाउसिंग बोर लगातार क्षरणकारी घिसाव का अनुभव करते हैं। टंगस्टन कार्बाइड युक्तियाँ समायोजन की आवश्यकता से पहले 3 से 6 महीने तक चल सकती हैं। हाउसिंग बोर असमान रूप से घिसता है, अक्सर 12 से 18 महीनों के बाद बदलने योग्य स्लीव की आवश्यकता होती है। गेट लॉक सिस्टम गेट सीटों और गेट किनारों पर घिसाव को केंद्रित करते हैं। खोलने और बंद करने के दौरान गेट पर टकराने वाली उच्च वेग वाली राख काटने की क्रिया उत्पन्न करती है जो सीट को नष्ट कर देती है। गेट प्रतिस्थापन एक प्रमुख कार्य है जिसके लिए पोत प्रवेश या लाइन ब्लाइंडिंग की आवश्यकता होती है। दोनों प्रौद्योगिकियों को गंभीर टूट-फूट का सामना करना पड़ता है, लेकिन रोटरी वाल्व वाल्व को लाइन से हटाए बिना टिप समायोजन की अनुमति देता है, जिससे रखरखाव का लाभ मिलता है।
प्रेशर लेट डाउन और गैस हैंडलिंग
गेट लॉक सिस्टम को भरने और डिस्चार्ज करने के बीच दबाव कम करने वाले चरण की आवश्यकता होती है। मध्यवर्ती कक्ष को ब्लीड वाल्व के माध्यम से दबावमुक्त किया जाता है, और विस्थापित गैस को वापस प्रक्रिया या फ्लेयर में भेज दिया जाता है। यह गैस प्रबंधन प्रणाली जटिलता जोड़ती है और दबाव बढ़ने से रोकने के लिए सावधानीपूर्वक नियंत्रण की आवश्यकता होती है। रोटरी वाल्वों को दबाव कम करने की आवश्यकता नहीं होती है क्योंकि वे निरंतर दबाव अवरोधक के रूप में काम करते हैं। रोटर युक्तियाँ गैस प्रवाह को प्रतिबंधित करती हैं, और नाइट्रोजन शुद्ध प्रणाली किसी भी छोटे बाईपास का प्रबंधन करती है। गैस प्रबंधन जटिलता को कम करने के इच्छुक संयंत्रों के लिए, रोटरी वाल्व प्रक्रिया योजना को सरल बनाता है।
परिचालन लचीलापन और टर्नडाउन
गैसीफायर राख उत्पादन दरें कोयले की गुणवत्ता और परिचालन भार के साथ भिन्न होती हैं। एक रोटरी वाल्व रोटर की गति को बदलकर अपनी डिस्चार्ज दर को समायोजित कर सकता है, जो लगभग 5 से 1 का टर्नडाउन अनुपात प्रदान करता है। एक गेट लॉक सिस्टम में चैम्बर की मात्रा निश्चित होती है, इसलिए डिस्चार्ज दर चक्र आवृत्ति द्वारा निर्धारित की जाती है। चक्र की आवृत्ति बढ़ाने से कुछ टर्नडाउन मिलता है, लेकिन न्यूनतम चक्र का समय दबाव कम होने की अवधि तक सीमित होता है, आमतौर पर 30 से 60 सेकंड। यह रोटरी वाल्व की तुलना में गेट लॉक सिस्टम की टर्नडाउन क्षमता को सीमित करता है।
रोटरी वाल्व और गेट लॉक के बीच चयन कैसे करें
चयन सिस्टम दबाव, राख विशेषताओं और प्रक्रिया एकीकरण आवश्यकताओं पर निर्भर करता है। निम्नलिखित परिदृश्य प्रत्येक तकनीक के सही अनुप्रयोग को दर्शाते हैं।
चरण 1 सिस्टम दबाव का मूल्यांकन करें
10 बार से नीचे के दबाव के लिए, एक भारी शुल्क वाला रोटरी वाल्व आमतौर पर सबसे सरल और सबसे विश्वसनीय विकल्प है। 10 और 25 बार के बीच दबाव के लिए, दोनों प्रौद्योगिकियों को लागू किया जा सकता है, लेकिन रोटरी वाल्व सरल ऑपरेशन प्रदान करता है। 25 बार से ऊपर के दबाव के लिए, गेट लॉक सिस्टम अधिक सामान्य हो जाते हैं क्योंकि ऐसे अत्यधिक दबाव को झेलने के लिए रोटरी वाल्व का निर्माण करना अत्यधिक महंगा और यांत्रिक रूप से चुनौतीपूर्ण हो जाता है। औद्योगिक सेवा में सबसे बड़े रोटरी वाल्वों को आम तौर पर 16 बार रेट किया जाता है, हालांकि कस्टम डिज़ाइन 25 बार तक पहुंच गए हैं।
चरण 2 राख के कण के आकार और तापमान का आकलन करें
महीन द्रवीकरण योग्य राख एक रोटरी वाल्व का पक्ष लेती है क्योंकि निरंतर घुमाव ब्रिजिंग को रोकता है और प्रवाह को बनाए रखता है। बड़े स्लैग टुकड़े गेट लॉक के पक्ष में होते हैं क्योंकि बड़े आकार की सामग्री को पार करने के लिए गेट काफी खुल सकते हैं। 600 डिग्री सेल्सियस से ऊपर राख का तापमान गेट लॉक के लिए अनुकूल होता है क्योंकि बैच ऑपरेशन राख को निर्वहन से पहले मध्यवर्ती कक्ष में थोड़ा ठंडा करने की अनुमति देता है। ऐसे तापमान पर रोटरी वाल्वों को व्यापक शीतलन प्रावधानों की आवश्यकता होती है।
चरण 3 प्रक्रिया स्थिरता आवश्यकताओं का विश्लेषण करें
यदि गैसीफायर या चक्रवात को दबाव संतुलन बनाए रखने के लिए बिल्कुल स्थिर राख निकासी की आवश्यकता होती है, तो एक रोटरी वाल्व को प्राथमिकता दी जाती है। यदि डाउनस्ट्रीम सिस्टम स्पंदित डिस्चार्ज को सहन कर सकता है, तो गेट लॉक स्वीकार्य है। अधिकांश आधुनिक एकीकृत गैसीकरण संयुक्त चक्र संयंत्र अपने सुचारू संचालन और सरल नियंत्रण योजना के लिए रोटरी वाल्व का उपयोग करते हैं।
चरण 4 रखरखाव पहुंच पर विचार करें
रोटरी वाल्वों को हटाने के लिए क्रेन के उपयोग की आवश्यकता होती है लेकिन इन-लाइन टिप समायोजन की अनुमति होती है। गेट ताले को बदलने के लिए जहाज के प्रवेश की आवश्यकता होती है। सीमित रखरखाव संसाधनों वाले दूरदराज के स्थानों में पौधों के लिए, रोटरी वाल्व की सरल रखरखाव प्रोफ़ाइल फायदेमंद है।
आवेदन उदाहरण
चीन में एक कोयला गैसीकरण संयंत्र ने 22 बार पर राख निर्वहन के लिए श्रृंखला में दो उच्च दबाव गेट वाल्व के साथ एक लॉक हॉपर सिस्टम संचालित किया। गेट की सीटें हर 45 दिनों में घर्षणशील राख से नष्ट हो जाती हैं, जिससे गेट बदलने के लिए 12 घंटे के शटडाउन की आवश्यकता होती है। संयंत्र ने गणना की कि प्रत्येक शटडाउन के कारण सिनगैस उत्पादन में 85000 डॉलर का नुकसान हुआ। डोएब्रिट्ज़ ने गेट लॉक सिस्टम को 25 बार के लिए रेटेड उच्च दबाव वाले रोटरी एयरलॉक फीडर से बदल दिया। वाल्व में 80 मिलीमीटर दीवार मोटाई, टंगस्टन कार्बाइड रोटर टिप्स और एक नाइट्रोजन शुद्ध ग्रेफाइट पैकिंग सिस्टम के साथ एक कास्ट स्टील हाउसिंग शामिल है। स्थापना के बाद, रोटर युक्तियों को 90 दिनों के अंतराल पर समायोजित किया गया था, और आवास बोर ने 18 महीनों के बाद कोई मापने योग्य टूट-फूट नहीं दिखाई। संयंत्र ने राख वाल्व रखरखाव के लिए अनियोजित शटडाउन को समाप्त कर दिया और वार्षिक परिचालन उपलब्धता में 4.2 प्रतिशत की वृद्धि की, जिससे अतिरिक्त 1.8 मिलियन डॉलर का राजस्व उत्पन्न हुआ।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
राख सेवा में रोटरी वाल्व के लिए अधिकतम दबाव क्या है?
मानक हेवी ड्यूटी रोटरी वाल्व को 10 बार रेट किया गया है। कस्टम उच्च दबाव डिज़ाइन 16 से 25 बार तक पहुंच सकते हैं। 25 बार से अधिक, रोटरी वाल्व हाउसिंग की यांत्रिक सीमाओं के कारण गेट लॉक सिस्टम की आमतौर पर आवश्यकता होती है।
गेट लॉक हैंडल का दबाव कैसे कम होता है?
दोनों गेटों के बीच का मध्यवर्ती कक्ष एक दबाव नियंत्रण प्रणाली से जुड़े ब्लीड वाल्व से सुसज्जित है। शीर्ष गेट बंद होने के बाद, डिस्चार्ज दबाव से मेल खाने के लिए चैम्बर को धीरे-धीरे दबाया जाता है। द्रवीकरण या राख के विस्फोट को रोकने के लिए अवसादन की दर को नियंत्रित किया जाता है।
क्या एक रोटरी वाल्व बड़े स्लैग टुकड़ों को संभाल सकता है?
रोटरी वाल्व रोटर पॉकेट ओपनिंग के लगभग 30 प्रतिशत तक टुकड़ों को संभाल सकते हैं। बड़े टुकड़े रोटर को जाम कर सकते हैं। पूर्ण बोर खुलने वाले गेट ताले काफी बड़ी वस्तुओं को पार कर सकते हैं। बार-बार बड़े क्लिंकर वाले स्लैग के लिए, गेट लॉक या विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए चौड़े क्लीयरेंस वाले रोटरी वाल्व की सिफारिश की जाती है।
किस तकनीक की जीवनचक्र लागत कम है?
10 बार से कम दबाव के लिए, सरल संचालन और आसान रखरखाव के कारण रोटरी वाल्वों की जीवनचक्र लागत आमतौर पर कम होती है। 16 बार से ऊपर के दबाव के लिए, उच्च रखरखाव आवृत्ति के बावजूद गेट लॉक अधिक किफायती हो सकते हैं, क्योंकि अल्ट्रा हाई प्रेशर रोटरी वाल्व की पूंजी लागत बहुत अधिक है।
क्या डोएब्रिट्ज़ उच्च दबाव राख प्रबंधन प्रणाली का निर्माण करता है
हाँ। डोएब्रिट्ज़ 16 बार तक उच्च दबाव राख सेवा के लिए रेटेड हेवी ड्यूटी पाउडर रोटरी वाल्व बनाती है, जिसमें उच्च दबाव के लिए कस्टम डिज़ाइन उपलब्ध हैं। हम लॉक हॉपर, प्रेशर लेट डाउन सिस्टम और डाउनस्ट्रीम कन्वेइंग के साथ एकीकरण सहित संपूर्ण राख हैंडलिंग पैकेज भी इंजीनियर करते हैं।
निष्कर्ष
उच्च दबाव राख लॉकिंग के लिए पाउडर रोटरी वाल्व और गेट लॉक के बीच का चुनाव मुख्य रूप से सिस्टम दबाव और प्रक्रिया स्थिरता आवश्यकताओं पर निर्भर करता है। रोटरी वाल्व 16 बार तक के दबाव के लिए निरंतर डिस्चार्ज, सरल संचालन और आसान रखरखाव प्रदान करते हैं। गेट लॉक सिस्टम 25 बार से ऊपर के अत्यधिक दबाव को संभालते हैं और बड़े स्लैग टुकड़ों को पार कर सकते हैं, लेकिन स्पंदित डिस्चार्ज और अधिक जटिल गैस हैंडलिंग की कीमत पर। कई गैसीकरण और चक्रवात अनुप्रयोगों के लिए, रोटरी वाल्व अपने दबाव सीमा के भीतर बेहतर प्रक्रिया स्थिरता और कम जीवनचक्र लागत प्रदान करता है। प्रत्येक तकनीक की सीलिंग विश्वसनीयता, घिसाव तंत्र और परिचालन विशेषताओं को समझना सुरक्षित और कुशल उच्च दबाव राख प्रबंधन के लिए सही चयन सुनिश्चित करता है।
अपने गैसीफायर या चक्रवात के लिए सही उच्च दबाव राख प्रबंधन समाधान निर्दिष्ट करें। अपने परिचालन दबाव, राख विशेषताओं और प्रक्रिया आवश्यकताओं पर चर्चा करने के लिए आज ही डोएब्रिट्ज़ शंघाई कंपनी लिमिटेड से संपर्क करें। हमारे इंजीनियर रोटरी एयरलॉक फीडर और लॉक हॉपर उपकरण के इष्टतम संयोजन की सिफारिश करेंगे, और आपके आवेदन के अनुरूप एक विस्तृत उद्धरण प्रदान करेंगे।
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