बिटुमेन पंप में कैविटेशन और सक्शन संबंधी समस्याएं: एनपीएसएच, श्यानता, तापमान और लेआउट

यदि सिस्टम के सक्शन पक्ष का डिज़ाइन खराब है, तो बिटुमेन पंप में सही रेटेड प्रवाह और विभेदक दबाव होने के बावजूद भी उसका प्रदर्शन खराब हो सकता है।

अस्थिर प्रवाह, असामान्य शोर, कंपन, कम क्षमता, मोटर पर अधिक भार या पानी के रिसाव में रुकावट जैसे लक्षणों के लिए अक्सर पंप को ही दोषी ठहराया जाता है। वास्तव में, समस्या भंडारण टैंक और पंप के इनलेट के बीच कहीं भी उत्पन्न हो सकती है।

यह गाइड बताती है कि एनपीएसएच, बिटुमेन की चिपचिपाहट, तापमान, टैंक का स्तर, सक्शन-पाइप का व्यास, फिल्टर और पंप की स्थिति हॉट-बिटुमेन पंप के प्रदर्शन को कैसे प्रभावित करते हैं।

चूषण पक्ष निर्वहन पक्ष से अलग क्यों होता है?

पंप डिस्चार्ज प्रेशर उत्पन्न कर सकता है, लेकिन यह तरल को अपने इनलेट में जबरदस्ती नहीं डाल सकता।

पर्याप्त दबाव सक्शन कनेक्शन पर उपलब्ध होने के कारण सामग्री पंप तक अवश्य पहुंचनी चाहिए।

यदि चूषण प्रतिरोध बहुत अधिक हो जाता है, तो डिस्चार्ज सिस्टम के सही ढंग से डिजाइन होने पर भी पंप का प्रदर्शन खराब हो जाता है।

एनपीएसएच क्या है?

एनपीएसएच का अर्थ है नेट पॉजिटिव सक्शन हेड.

दो शब्द महत्वपूर्ण हैं:

• एनपीएसहा: मौजूदा सिस्टम से नेट पॉजिटिव सक्शन हेड उपलब्ध है।
• एनपीएसएचआर: निर्दिष्ट परिचालन स्थितियों के अंतर्गत पंप द्वारा आवश्यक शुद्ध धनात्मक चूषण शीर्ष

विश्वसनीय संचालन के लिए, उपलब्ध सक्शन की स्थिति पंप की आवश्यकता से उचित इंजीनियरिंग मार्जिन के साथ अधिक होनी चाहिए।

एनपीएसएचए का एक वैचारिक रूप इस प्रकार है:

NPSHa = निरपेक्ष दाब शीर्ष + स्थिर द्रव शीर्ष − चूषण-रेखा हानियाँ − वाष्प दाब शीर्ष

सटीक गणना और आवश्यक मार्जिन पंप निर्माता की विधि और वास्तविक द्रव गुणों के अनुसार होना चाहिए।

गर्म बिटुमेन को विशेष ध्यान देने की आवश्यकता क्यों है?

बिटुमेन कम श्यानता वाले तरल पदार्थ की तुलना में एक अलग प्रकार की चूषण समस्या उत्पन्न करता है।

यहां तक कि जब वाष्प-दबाव कैविटेशन प्रमुख बाधा नहीं होती है, तब भी उच्च श्यानता पर्याप्त चूषण-रेखा प्रतिरोध उत्पन्न कर सकती है।

संभावित समस्याओं में निम्नलिखित शामिल हैं:

• अपर्याप्त प्रवेश दबाव
• अत्यधिक चूषण घर्षण
• जोड़ों या सीलों के माध्यम से हवा का प्रवेश
• आंशिक रूप से अवरुद्ध फ़िल्टर
• ठंडे बिटुमेन के कारण प्रवेश बाधित हो रहा है
• ऊँचे स्थानों पर गैस या वाष्प के गुच्छे
• टैंक आउटलेट की ज्यामिति खराब है

इसलिए, संपूर्ण सक्शन प्रणाली का निरीक्षण किए बिना, शोर करने वाले या अपर्याप्त ईंधन वाले हॉट-बिटुमेन पंप को स्वचालित रूप से पारंपरिक कैविटेशन के रूप में निदान नहीं किया जाना चाहिए।

कारक 1: टैंक में तरल का स्तर

यदि पंप टैंक के तरल स्तर से नीचे स्थित है, तो स्थिर तरल दबाव पंप के चूषण में सहायता करता है।

जैसे-जैसे टैंक का जलस्तर घटता है, उपलब्ध दबाव भी घटता जाता है।

एक ऐसा सिस्टम जो पूरी तरह से भरे टैंक के साथ पूरी तरह से काम करता है, वह न्यूनतम परिचालन स्तर के पास अस्थिर हो सकता है।

डिजाइन की जांच टैंक के पूरी तरह भरे होने पर ही नहीं, बल्कि इच्छित तरल स्तर के सबसे निचले स्तर पर की जानी चाहिए।

कारक 2: पंप की ऊंचाई

जब भी संभव हो, गर्म बिटुमेन स्थानांतरण पंपों को अक्सर बाढ़-चूषण व्यवस्था से लाभ होता है।

पंप को उपलब्ध तरल स्तर से काफी ऊपर लगाने से चूषण अधिक कठिन हो जाता है, खासकर अत्यधिक चिपचिपे पदार्थ के मामले में।

इसलिए, परियोजना लेआउट में उपकरण-डिजाइन चरण के दौरान पंप की ऊंचाई पर विचार किया जाना चाहिए, न कि पंप को जहां भी जगह बची हो वहां रख दिया जाना चाहिए।

कारक 3: चूषण पाइप का व्यास

बहुत छोटा सक्शन पाइप होने से पंप तक तरल पदार्थ पहुंचने से पहले ही उसकी गति और घर्षण के कारण होने वाली हानि बढ़ जाती है।

इसलिए, सक्शन लाइन के लिए डिस्चार्ज लाइन से अलग डिजाइन मानदंड की आवश्यकता हो सकती है।

जाँच करना:

• वास्तविक आंतरिक व्यास
• आवश्यक प्रवाह
• बिटुमेन की चिपचिपाहट
• पाइप की लंबाई
• तापमान
• फिटिंग की संख्या

बिटुमेन पाइपलाइन के आकार निर्धारण के सामान्य सिद्धांतों के लिए, देखें:

एस्फाल्ट मिक्सिंग प्लांट के लिए बिटुमेन पाइपलाइन का व्यास कैसे गणना करें

कारक 4: चूषण पाइप की लंबाई

सक्शन मार्ग जितना लंबा होगा, सामग्री के इनलेट में प्रवेश करने से पहले पंप को उतना ही अधिक प्रतिरोध का सामना करना पड़ेगा।

जहां तक संभव हो, सक्शन लाइन इस प्रकार होनी चाहिए:

• छोटा
• प्रत्यक्ष
• ठीक से गर्म किया हुआ
• ठीक से इन्सुलेट किया गया
• अनावश्यक प्रतिबंधों से मुक्त

पंप को टैंक के करीब ले जाने से कभी-कभी बड़े मोटर का चयन करने की तुलना में विश्वसनीयता में अधिक प्रभावी ढंग से सुधार हो सकता है।

कारक 5: बिटुमेन का तापमान और चिपचिपाहट

तापमान अक्सर सबसे महत्वपूर्ण परिचालन चर होता है।

बिटुमेन के ठंडा होने पर उसकी चिपचिपाहट बढ़ जाती है। अधिक चिपचिपाहट से सक्शन लाइन का घर्षण बढ़ जाता है और इससे पंप के इनलेट की स्थिति में नाटकीय परिवर्तन हो सकता है।

इसलिए:

• टैंक का निकास गर्म रहना चाहिए
• आवश्यकतानुसार सक्शन पाइप को गर्म किया जाना चाहिए।
• पंप को चालू करने से पहले उसके आवरण को पहले से गर्म कर लेना चाहिए।
• वाल्व और फिल्टर ठंडे स्थान नहीं बनने चाहिए।

एक पंप जो सही परिचालन तापमान पर आसानी से चालू हो जाता है, वह सक्शन लाइन के अंदर सामग्री के ठंडा होने के बाद चालू होना असंभव हो सकता है।

कारक 6: फ़िल्टर और छलनी

सक्शन-साइड फिल्टर अतिरिक्त प्रतिरोध उत्पन्न करता है।

जैसे-जैसे फिल्टर में अशुद्धियाँ जमा होती जाती हैं, यह प्रतिरोध बढ़ता जाता है।

संभावित लक्षणों में निम्नलिखित शामिल हैं:

• पंप प्रवाह कम हो गया
• शोर में वृद्धि
• अस्थिर निर्वहन
• उच्च वैक्यूम या कम इनलेट दबाव

इसलिए फिल्टर का क्षेत्रफल और रखरखाव की आवृत्ति अपेक्षित बिटुमेन की स्वच्छता और प्रवाह दर के अनुरूप होनी चाहिए।

कारक 7: चूषण वाल्व और फिटिंग

प्रत्येक आंशिक रूप से बंद वाल्व, एल्बो, रिड्यूसर या अन्य अवरोधक प्रतिरोध उत्पन्न करता है।

सामान्य समस्याओं में शामिल हैं:

• वाल्व पूरी तरह से खुला नहीं है
• गलत वाल्व चयन
• पंप के पास बहुत सारी कोहनियाँ हैं
• अचानक कटौती
• अवरुद्ध चेक वाल्व

सामान्यतः, सक्शन पाइपिंग डिस्चार्ज नेटवर्क की तुलना में सरल होनी चाहिए।

कारक 8: वायु रिसाव

एक पंप जोड़ के माध्यम से हवा खींच सकता है, भले ही गर्म बिटुमेन स्पष्ट रूप से बाहर न निकल रहा हो।

निरीक्षण करें:

• फ्लैंज
• गैस्केट
• थ्रेडेड कनेक्शन
• पंप सील
• वाल्व पैकिंग

हवा के प्रवेश से अस्थिर प्रवाह और शोर उत्पन्न हो सकता है जिसे गलती से कैविटेशन समझ लिया जा सकता है।

कारक 9: गैस और वाष्प के पॉकेट

पाइपों की ज्यामिति से ऐसे ऊंचे बिंदु बन सकते हैं जहां गैस जमा हो जाती है।

जहां सिस्टम डिजाइन अनुमति देता है, वहां सक्शन लाइनों को अनावश्यक रूप से ऊंचे बिंदुओं और हवा या वाष्प को फंसाने वाली व्यवस्थाओं से बचना चाहिए।

टैंक के आउटलेट और पाइपिंग की व्यवस्था ऐसी होनी चाहिए कि टैंक के निचले स्तर पर गैस का भंवर न बने या गैस अंदर न खींची जाए।

संभावित सक्शन समस्याओं को पहचानना

सामान्य लक्षणों में निम्नलिखित शामिल हैं:

• चालू होने के बाद पंप शोर करता है
• प्रवाह अपेक्षा से कम है
• डिस्चार्ज दबाव में उतार-चढ़ाव होता है
• पंप को प्राइम या सामग्री की आपूर्ति नहीं मिलती है
• उच्च प्रवाह पर कंपन बढ़ जाता है
• टैंक का जलस्तर बढ़ने पर प्रदर्शन बेहतर होता है।
• बिटुमेन के ठंडा होने पर प्रदर्शन खराब हो जाता है
• सक्शन फिल्टर को साफ करने से प्रवाह अस्थायी रूप से बहाल हो जाता है।

ये लक्षण किसी एक कारण को साबित नहीं करते, लेकिन ये सक्शन सिस्टम की ओर इशारा करते हैं।

एक व्यावहारिक समस्या निवारण अनुक्रम

1. बिटुमेन का वास्तविक तापमान सुनिश्चित करें।
2. टैंक का स्तर सुनिश्चित करें।
3. सुनिश्चित करें कि सभी सक्शन वाल्व पूरी तरह से खुले हैं।
4. सक्शन फिल्टर या स्ट्रेनर की जांच करें।
5. सुनिश्चित करें कि पंप और सक्शन लाइन पूरी तरह से पहले से गर्म हो चुके हैं।
6. हवा के रिसाव की जांच करें।
7. पंप के घूमने और उसकी गति की जांच करें।
8. वास्तविक प्रवाह की तुलना डिजाइन क्षमता से करें।
9. यदि उपयुक्त उपकरण उपलब्ध हों तो प्रवेश और निकास की स्थितियों को मापें।
10. परिणाम की तुलना पंप निर्माता की चूषण आवश्यकताओं से करें।

मोटर की शक्ति बढ़ाने से खराब सक्शन की समस्या क्यों हल नहीं होती?

यदि पंप पर्याप्त मात्रा में सामग्री प्राप्त नहीं कर पाता है, तो बड़ा मोटर लगाने से अतिरिक्त सक्शन हेड नहीं बनता है।

सही समाधान में शायद यह शामिल हो सकता है:

• चूषण प्रतिरोध को कम करना
• पाइप का व्यास बढ़ाना
• पाइप को छोटा करना
• हीटिंग में सुधार
• फ़िल्टर की सफाई
• पंप की ऊंचाई कम करना
• उपलब्ध टैंक स्तर बढ़ाना

संशोधित बिटुमेन और रबर बिटुमेन

एसबीएस और क्रम्ब-रबर संशोधित बाइंडर अपनी चिपचिपाहट और भौतिक विशेषताओं के कारण अधिक चूषण प्रतिरोध उत्पन्न कर सकते हैं।

इन सामग्रियों के लिए, निम्नलिखित की पुष्टि करें:

• परिचालन तापमान पर वास्तविक श्यानता
• पंप की उपयुक्तता
• न्यूनतम आवश्यक लाइन तापमान
• चूषण व्यास
• फ़िल्टर कॉन्फ़िगरेशन
• कण या संदूषण संबंधी संभावित समस्याएं

स्टार्टअप प्रक्रिया मायने रखती है

ठंडे या अत्यधिक चिपचिपे बिटुमेन से भरे पंप को जबरदस्ती चालू करने का प्रयास करना सबसे हानिकारक प्रथाओं में से एक है।

स्टार्टअप से पहले:

• पंप को पहले से गरम कर लें
• सक्शन लाइन को पहले से गरम करें
• टैंक के तापमान की पुष्टि करें
• आवश्यक वाल्व खोलें
• प्राप्ति क्षमता सत्यापित करें
• पंप की दिशा की पुष्टि करें

सही प्रक्रिया उपकरण निर्माता के संचालन निर्देशों के अनुसार ही अपनाई जानी चाहिए।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों

बिटुमेन पंप में कैविटेशन किस कारण से होता है?

अपर्याप्त सक्शन दबाव एक संभावित कारण हो सकता है। गर्म बिटुमेन सेवा में, उच्च चिपचिपाहट, अवरुद्ध सक्शन लाइनें, टैंक का निम्न स्तर, अवरुद्ध फिल्टर, ठंडी सामग्री और वायु प्रवेश भी समान लक्षण उत्पन्न कर सकते हैं।

क्या बिटुमेन पंप टैंक के नीचे होना चाहिए?

गाढ़े पदार्थों के लिए अक्सर फ्लडेड-सक्शन लेआउट फायदेमंद होता है, लेकिन अंतिम व्यवस्था टैंक, पंप और परियोजना डिजाइन पर निर्भर करती है।

टैंक भरा होने पर पंप क्यों काम करता है लेकिन जल स्तर कम होने पर काम करना बंद कर देता है?

टैंक का उच्च जलस्तर अधिक स्थिर सक्शन हेड प्रदान करता है। यदि सिस्टम पहले से ही अपनी सक्शन सीमा के करीब है, तो टैंक का जलस्तर कम करने से समस्या का पता चल सकता है।

क्या अवरुद्ध फिल्टर के कारण कैविटेशन जैसे लक्षण उत्पन्न हो सकते हैं?

जी हां। एक गंदा सक्शन फिल्टर इनलेट प्रतिरोध को काफी हद तक बढ़ा सकता है और पंप की क्षमता को कम कर सकता है।

निष्कर्ष

विश्वसनीय बिटुमेन पंपिंग पंप के साथ-साथ सक्शन सिस्टम पर भी उतनी ही निर्भर करती है।

एक उपयोगी डिजाइन अनुक्रम इस प्रकार है:

टैंक स्तर → तापमान → श्यानता → चूषण व्यास → चूषण हानि → एनपीएसएच → पंप सत्यापन

FEITENG बिटुमेन हैंडलिंग के संपूर्ण पैकेज के लिए टैंक आउटलेट, हीटेड सक्शन लाइन, फिल्टर, पंप और सर्कुलेशन सिस्टम का समन्वय कर सकता है।

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