সুপারক্রিটিক্যাল ফ্লুইডের জন্য কেন্দ্রমুখী পাম্প: নকশা, নির্বাচন এবং অ্যাপ্লিকেশন

সুপারক্রিটিকাল তরল গ্যাস এবং তরলের মধ্যে বসে এবং এটি একটি ব্যবহারিক পাম্প সমস্যা তৈরি করে। কার্বন ডাই অক্সাইড, উদাহরণস্বরূপ, প্রায় 31.1 ডিগ্রি সেলসিয়াস এবং 7.38 MPa-তে তার গুরুত্বপূর্ণ বিন্দুতে পৌঁছায়। এই মানগুলির উপরে, এটি একটি গ্যাস নয় বরং একটি ঘন, সংকোচনযোগ্য তরল। ঘনত্ব একটি তরলের কাছাকাছি, তবুও তরলটি গ্যাসের মতো সংকুচিত হয়। এই আচরণটি পরিবর্তন করে যে আপনি কীভাবে একটি পাম্প নির্বাচন করেন এবং আপনি কীভাবে এর কার্যকারিতার পূর্বাভাস দেন।

সংক্ষিপ্ত উত্তর হল যে একটি কেন্দ্রাতিগ পাম্প সুপারক্রিটিক্যাল তরলগুলির জন্য ভাল কাজ করতে পারে যখন তরল ঘন হয় এবং প্রয়োজনীয় চাপ অনুপাত মাঝারি হয়। এটি প্রায়শই এই পরিস্থিতিতে একটি সংকোচকারীর চেয়ে আরও কমপ্যাক্ট এবং আরও দক্ষ। কিন্তু পাম্পটি অবশ্যই প্রকৃত তরল বৈশিষ্ট্য, একটি শক্তিশালী NPSH মার্জিন এবং সতর্কতার সাথে সিল করার কৌশল সহ নির্বাচন করতে হবে। জল-ভিত্তিক অনুমান সাধারণত গহ্বর বা কম প্রবাহে শেষ হবে।

সেন্ট্রিফিউগাল পাম্প নাকি কম্প্রেসার? তরল ঘনত্বের উপর ভিত্তি করে নির্বাচন করুন

কম্প্রেসার গ্যাসের জন্য প্রাকৃতিক প্রার্থী। কেন্দ্রাতিগ পাম্প তরল জন্য প্রাকৃতিক প্রার্থী. সুপারক্রিটিকাল তরল উভয় বিকল্পকে প্রশ্নবিদ্ধ করতে পারে। সিদ্ধান্তটি সাধারণত পাম্প ইনলেটে তরল ঘনত্ব এবং প্রক্রিয়াটির জন্য প্রয়োজনীয় মোট চাপ বৃদ্ধিতে নেমে আসে।

একটি সুপারক্রিটিকাল CO2 চক্রের জন্য, পাম্পটি প্রায়শই ক্রিটিক্যাল পয়েন্টের কাছে একটি তরল-সদৃশ স্রোত নিয়ে যায় এবং এটিকে অপারেটিং চাপে বাড়িয়ে দেয়। সাকশন সাইডে ঘনত্ব বেশি, যখন কম্প্রেশন রেশিও তুলনামূলকভাবে কম। এটি একটি মাল্টিস্টেজ সেন্ট্রিফিউগাল পাম্পের জন্য মিষ্টি জায়গা। একই ভর প্রবাহ অর্জনের জন্য একটি সংকোচকারীর একটি অনেক বড় আবরণ এবং উচ্চ শক্তির প্রয়োজন হবে। সেন্ট্রিফিউগাল পাম্প গতিশক্তি দিয়ে চাপ তৈরি করতে পারে, আয়তন কমিয়ে নয়, যা ঘন-ফেজ অবস্থায় অনুকূল।

ঘন-ফেজ পরিষেবার জন্য API 610 স্ট্যান্ডার্ড কেমিক্যাল পাম্প এই API 610 সেন্ট্রিফিউগাল পাম্পটি ঘন-ফেজ সুপারক্রিটিক্যাল CO2 পরিষেবার জন্য উপযুক্ত, ফুটো কমানোর জন্য স্ট্যাটিক সিলিং অফার করে এবং উচ্চ-চাপের রাসায়নিক প্রক্রিয়াগুলিকে সমর্থন করে। পণ্য দেখুন →

সুপারক্রিটিকাল পরিষেবার জন্য একটি কেন্দ্রমুখী পাম্পে ডিজাইনের চ্যালেঞ্জ

রিয়েল ফ্লুইড প্রোপার্টি ম্যাটার

জল বৈশিষ্ট্য সঙ্গে একটি সুপারক্রিটিক্যাল তরল পাম্প আকার না. ক্রিটিক্যাল পয়েন্টের কাছাকাছি, ঘনত্ব, সান্দ্রতা এবং বাষ্পের চাপ তাপমাত্রা এবং চাপের ছোট পরিবর্তনের সাথে দ্রুত পরিবর্তন হয়। কার্বন ডাই অক্সাইডের জন্য, ছোট চাপের পরিবর্তনগুলি বড় ঘনত্বের পরিবর্তন ঘটাতে পারে। যখন আপনি প্রয়োজনীয় পাম্প হেড এবং উপলব্ধ সাকশন-সাইড NPSH গণনা করেন তখন রাষ্ট্রের একটি বাস্তব-গ্যাস সমীকরণ বা একটি নির্ভরযোগ্য সম্পত্তি ডাটাবেস ব্যবহার করুন।

NPSH হল প্রথম ঝুঁকি

ক্রিটিকাল পয়েন্টে সুপারক্রিটিক্যাল CO2 এর বাষ্পের চাপ ক্রিটিক্যাল চাপের সমান। যদি এই অবস্থার নীচে তরলটি ভালভাবে ঠান্ডা না করা হয়, তবে সাকশন লাইনে একটি ছোট চাপ হ্রাস তরলটিকে স্যাচুরেশন লাইনের দিকে টানতে পারে এবং ঝলকানির কারণ হতে পারে। এই কারণেই পাম্পের অবশ্যই কম NPSH প্রয়োজন, এবং সাকশন পাইপিংকে অবশ্যই চাপের ক্ষতি ন্যূনতম রাখতে হবে। Inducers এবং উল্লম্ব মাল্টিস্টেজ ব্যবস্থা সাহায্য করতে পারেন. ব্যর্থতার একটি সাধারণ কারণ হল দুর্বল NPSH মার্জিন দ্বারা সৃষ্ট গহ্বর। ফলাফল হতে পারে গোলমাল, কম্পন, ইম্পেলার পিটিং এবং হঠাৎ মাথার ক্ষতি। আপনি যদি একটি বিশদ সমস্যা সমাধানের পদ্ধতি চান তবে দেখুন এই গাইডে বর্ণিত cavitation প্রক্রিয়া .

মাল্টিস্টেজ বা হাই-স্পিড ডিজাইন

যখন প্রয়োজনীয় স্রাব চাপ বেশি হয়, তখন একটি একক-পর্যায়ের পাম্প খুব দ্রুত চলতে পারে বা খুব বেশি রেডিয়াল থ্রাস্ট থাকতে পারে। একটি মাল্টিস্টেজ পাম্প প্রায়শই একটি ভাল ফিট কারণ এটি মাথাকে বেশ কয়েকটি ইম্পেলার জুড়ে বিভক্ত করে। এটি পাম্পটিকে আরও স্থিতিশীল করে তোলে এবং আপনাকে ঘন-ফেজ পরিষেবাতে পাম্পের গতি যুক্তিসঙ্গত রাখতে দেয়।

উচ্চ চাপ ঘন-ফেজ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উল্লম্ব Multistage পাম্প উচ্চ স্রাব চাপের জন্য আদর্শ, এই উল্লম্ব মাল্টিস্টেজ পাম্পটি মাথাকে পর্যায় জুড়ে বিভক্ত করে, ঘন-ফেজ অপারেশনে যুক্তিসঙ্গত গতি এবং স্থিতিশীলতা বজায় রাখে। পণ্য দেখুন →

উচ্চ চাপ এ sealing এবং কন্টেনমেন্ট

সুপারক্রিটিক্যাল তরল প্রায়ই বিপজ্জনক, বিষাক্ত বা ব্যয়বহুল। কার্বন ডাই অক্সাইড বিষাক্ত নয় কিন্তু শ্বাসরোধক, এবং সুপারক্রিটিকাল CO2 একটি ভাল দ্রাবক। পাম্প লিক এড়াতে হবে। স্ট্যান্ডার্ড যান্ত্রিক সীলগুলির জন্য একটি শক্তিশালী সীল ফ্লাশ পরিকল্পনা প্রয়োজন এবং এখনও অল্প পরিমাণে নির্গত হতে পারে। ক্রমাগত, অনুপস্থিত পরিষেবার জন্য একটি সীল-হীন পাম্পের জন্য একটি শক্তিশালী যুক্তি রয়েছে। ক্যানড পাম্প এবং ম্যাগনেটিক-ড্রাইভ সেন্ট্রিফিউগাল পাম্পগুলি গতিশীল শ্যাফ্ট সীল ছাড়াই পাম্পের ভিতরে তরল রাখে। এটি উচ্চ-চাপ প্রক্রিয়াগুলির পাশাপাশি অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য গুরুত্বপূর্ণ যেখানে দূষণ এড়ানো উচিত।

শোধনাগার এবং রাসায়নিক পরিষেবার জন্য উচ্চ-চাপ প্রক্রিয়া পাম্পগুলিকে API 610 মান অনুসরণ করা উচিত। ক শূন্য-লিকেজ চৌম্বক রাসায়নিক পাম্প সীল দিয়ে তরল পালানোর ঝুঁকি দূর করতে পারে।

উচ্চ-তাপমাত্রা উচ্চ-চাপের তরলগুলির জন্য সীল-কম ক্যানড পাম্প উচ্চ-তাপমাত্রা এবং উচ্চ-চাপের রাসায়নিক মিডিয়ার জন্য ডিজাইন করা, এই টিনজাত পাম্পটি ডায়নামিক সিলগুলি দূর করার জন্য একটি ঢালযুক্ত মোটর ব্যবহার করে, সুপারক্রিটিকাল প্রক্রিয়াগুলিতে ফুটো প্রতিরোধ করে। পণ্য দেখুন →

সুপারক্রিটিক্যাল ফ্লুইডের উপর সেন্ট্রিফিউগাল পাম্পের জন্য সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন

• হপস, কফি, বোটানিক্যাল তেল, স্বাদ এবং ফার্মাসিউটিক্যাল উপাদানের জন্য সুপারক্রিটিক্যাল CO2 নিষ্কাশন।
• সুপারক্রিটিক্যাল CO2 পাওয়ার সাইকেল, ব্রেটন সাইকেল সহ যেখানে কাজ করার তরল কম্প্রেশনের আগে ক্রিটিক্যাল পয়েন্টের কাছাকাছি থাকে।
• বর্ধিত তেল পুনরুদ্ধার এবং কার্বন ক্যাপচার পাইপলাইন যেখানে ঘন-ফেজ CO2 চাপ এবং পরিবহন করা আবশ্যক।
• পেট্রোকেমিক্যাল প্ল্যান্টে সংকোচনযোগ্য ঘন-ফেজ ইথিলিন পরিষেবা, যেখানে একটি মাল্টিস্টেজ পাম্প একটি কম্প্রেসার সিস্টেমের প্রয়োজন কমাতে পারে।

পাম্প একটি সর্বজনীন সমাধান নয়। যদি স্তন্যপানের তরলটি খুব গ্যাসের মতো হয় তবে আপনার কম্প্রেসার দিয়ে শুরু করা উচিত। যদি প্রক্রিয়াটির জন্য খুব উচ্চ চাপের প্রয়োজন হয় তবে একটি কম ভর প্রবাহ, একটি প্লাঞ্জার পাম্প আরও উপযুক্ত হতে পারে। সেন্ট্রিফিউগাল পাম্পগুলি সবচেয়ে কার্যকর যখন তরল ঘন হয়, প্রবাহ অবিচ্ছিন্ন থাকে এবং চাপের অনুপাত মাঝারি থাকে।

একটি সুপারক্রিটিক্যাল ফ্লুইড পাম্পের জন্য নির্বাচনের চেকলিস্ট

1. পাম্পের ইনলেট তাপমাত্রা এবং চাপে সঠিক বাষ্পের চাপ, ঘনত্ব, সান্দ্রতা এবং সংকোচনযোগ্যতা পান। CO2 এর জন্য রাষ্ট্রের একটি বাস্তব-গ্যাস সমীকরণ বা অন্যান্য তরলের জন্য একটি তুলনামূলক পদ্ধতি ব্যবহার করুন।
2. আপনি একটি সরবরাহকারীকে উদ্ধৃত করতে বলার আগে সর্বাধিক স্রাবের চাপ, কেসিং রেটিং এবং ফ্ল্যাঞ্জ রেটিং নির্ধারণ করুন।
3. NPSH উপলব্ধ গণনা করুন এবং প্রয়োজনীয় পাম্প NPSH এর উপরে কমপক্ষে 0.5 মিটার থেকে 1 মিটার মার্জিন রাখুন।
4. একটি মাল্টিস্টেজ বা হাই-স্পিড পাম্প বেছে নিন যখন মোট মাথা বেশি কিন্তু NPSH সীমিত।
5. একটি সিলিং কৌশল নির্বাচন করুন। টিনজাত বা চৌম্বক-ড্রাইভ পাম্প বিবেচনা করুন যদি তরল ফুটো হতে দেওয়া না যায়।
6. দ্রবণীয়তা, সম্প্রসারণ এবং রাসায়নিক সামঞ্জস্যের জন্য উপকরণ পর্যালোচনা করুন। সুপারক্রিটিকাল CO2 একটি দ্রাবক হিসাবে কাজ করতে পারে এবং ইলাস্টোমার এবং আবরণ পরিবর্তন করতে পারে।
7. প্রক্রিয়া ক্ষণস্থায়ী বিবেচনা করুন. একটি পাম্প যা স্থির-স্থিতির অবস্থাকে সন্তুষ্ট করে তা স্টার্টআপ, শাটডাউন বা চাপের পরিবর্তনের সময় ব্যর্থ হতে পারে।

এটি উচ্চ মাথা সঙ্গে একটি পাম্প চয়ন যথেষ্ট নয়। পাম্প বক্ররেখা, ইম্পেলার গতি, কেসিং ডিজাইন এবং NPSH মার্জিন অবশ্যই প্রকৃত তরলের সাথে মিলিত হতে হবে। জলের জন্য কাজ করে এমন একটি পাম্প প্রায়ই সুপারক্রিটিক্যাল CO2-এর জন্য ভুল পছন্দ হবে। প্রক্রিয়াজাত প্ল্যান্ট প্রকল্পে এটি একটি সাধারণ সংগ্রহের ঝুঁকি।

সুপারক্রিটিকাল প্রকল্পগুলিতে সরঞ্জামের অভিজ্ঞতা কেন গুরুত্বপূর্ণ

সুপারক্রিটিকাল তরল প্রক্রিয়া এখনও অনেক ইঞ্জিনিয়ারিং দলের জন্য চ্যালেঞ্জিং। তরল আচরণ জলের মতো নয় এবং অপারেটিং অবস্থাগুলি ফেজ সীমানার প্রান্তের কাছাকাছি। একটি পাম্প প্রস্তুতকারক যেটি API 610 প্রক্রিয়া পাম্প, উচ্চ-চাপের টিনজাত পাম্প এবং উল্লম্ব মাল্টিস্টেজ পাম্প তৈরি করেছে আপনার অর্ডার করার আগে বিশদগুলি ধরার আরও ভাল সুযোগ রয়েছে। প্রস্তুতকারককে অবশ্যই NPSH মার্জিন, হাইড্রোলিক নির্বাচন এবং কন্টেনমেন্ট পদ্ধতি একসাথে নিশ্চিত করতে হবে।

চূড়ান্ত পরামর্শ: প্রকৃত তরল বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করে পাম্প সরবরাহকারীকে ভর প্রবাহ, ইনলেট তাপমাত্রা, সাকশন চাপ এবং স্রাবের চাপ দিন। সুপারক্রিটিক্যাল ফ্লুইডের জন্য সঠিক সেন্ট্রিফিউগাল পাম্প পাওয়ার এটাই একমাত্র উপায়।