সেন্ট্রিফিউগাল পাম্প ইমপেলার ক্যাভিটেশন বিশ্লেষণ

১. ক্যাভিটেশনের প্রকৃতি
ক্যাভিটেশন, একটি সম্মিলিত ভৌত-রাসায়নিক ধ্বংসাত্মক প্রক্রিয়া, তিনটি পর্যায়ে ঘটে:

স্থানীয় বাষ্পীভবন: যখন ইমপেলার ইনলেট বা নিম্ন-চাপ অঞ্চলে স্থানীয় চাপ তরলের কার্যক্ষম তাপমাত্রায় তার সম্পৃক্ত বাষ্প চাপের নিচে নেমে যায়, তখন তরলটি ফুটতে থাকে, যার ফলে অসংখ্য বাষ্প বুদবুদ (গহ্বর) তৈরি হয়।

বুদবুদ ভেঙে পড়া এবং ক্ষতি: এই বুদবুদগুলি প্রবাহের মাধ্যমে ইম্পেলারের উচ্চ-চাপ অঞ্চলে বাহিত হয় যেখানে আশেপাশের চাপ তীব্রভাবে বৃদ্ধি পায়, যার ফলে এগুলি প্রায় তাৎক্ষণিকভাবে বিস্ফোরিত হয়। এই পতন তীব্র শক ওয়েভ এবং মাইক্রোজেট তৈরি করে যার স্থানীয় চাপ শত শত মেগাপাস্কেল পর্যন্ত পৌঁছায়, মাইক্রোসেকেন্ডের মধ্যে এবং মাইক্রোন-স্কেল এলাকায় কাজ করে।

বস্তুগত ক্লান্তি এবং ক্ষয়: এই শক ওয়েভগুলি বারবার ইম্পেলার ধাতব পৃষ্ঠে আঘাত করে (প্রতি সেকেন্ডে হাজার বার), যা যান্ত্রিক এবং ক্ষয়জনিত ক্লান্তি সৃষ্টি করে। এটি ধীরে ধীরে ধাতব দানাগুলিকে সরিয়ে দেয়, যার ফলে পৃষ্ঠে গর্তযুক্ত, মৌচাকের মতো বা স্পঞ্জি ক্ষয় দেখা দেয়।

2. পাম্পের জন্য ক্যাভিটেশনের নির্দিষ্ট বিপদ

কর্মক্ষমতার অবনতি: বাষ্পের বুদবুদ প্রবাহ চ্যানেলগুলিকে বাধাগ্রস্ত করে, তরলের ধারাবাহিকতা ব্যাহত করে এবং পাম্প প্রবাহ হার, মাথা এবং দক্ষতায় উল্লেখযোগ্য হ্রাস ঘটায়, যা প্রায়শই কর্মক্ষমতা বক্ররেখায় একটি অনুসরণ তৈরি করে।

কম্পন এবং শব্দ: বুদবুদের তীব্র গঠন এবং পতনের ফলে পাম্পের তীব্র কম্পন এবং বৈশিষ্ট্যপূর্ণ কর্কশ বা হিস হিস শব্দ হয়, যা স্থিতিশীলতা এবং কর্মপরিবেশকে ক্ষতিগ্রস্ত করে।

ইম্পেলারের ক্ষতি:

যান্ত্রিক পিটিং: বৈশিষ্ট্যযুক্ত মৌচাক ক্ষয় তৈরি করে।

তড়িৎ-রাসায়নিক ক্ষয়: ধসের সময় নির্গত শক্তি ইম্পেলারের প্রতিরক্ষামূলক নিষ্ক্রিয় স্তর (বিশেষ করে স্টেইনলেস স্টিলের জন্য গুরুত্বপূর্ণ) ধ্বংস করে, রাসায়নিক ক্ষয়কে ত্বরান্বিত করে। সম্মিলিত আক্রমণের ফলে অত্যন্ত দ্রুত উপাদানের ক্ষতি হয়।

গুরুতর ক্ষেত্রে ইমপেলার ছিদ্র এবং সম্পূর্ণ পাম্প ব্যর্থতা হতে পারে।

কম সার্ভিস লাইফ: ইম্পেলারের ক্ষতি, কম্পনের কারণে বিয়ারিং এবং সিলের ত্বরিত ক্ষয়, রক্ষণাবেক্ষণের ব্যবধান এবং সামগ্রিক পাম্পের আয়ুষ্কাল উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে।

৩. শনাক্তকরণ ও রোগ নির্ণয়

শব্দ: পাম্প থেকে একটানা ধ্বনি, ধ্বনি, ধ্বনি, ধ্বনি, ধ্বনি, ধ্বনি, ধ্বনি, ধ্বনি, ধ্বনি, ধ্বনি, নুড়ি পাম্প করার মতো শব্দ।

কর্মক্ষমতা: স্থির গতি এবং ভালভ অবস্থানের অধীনে, প্রবাহ, স্রাব চাপ (মাথা), এবং মোটর কারেন্ট (পাওয়ার ড্র) হঠাৎ বা ধীরে ধীরে হ্রাস পায়।

কম্পন: অস্বাভাবিকভাবে উচ্চ পাম্প কম্পন রিডিং, বিশেষ করে অক্ষীয় দিকে।

চাক্ষুষ পরিদর্শন: অপারেশন-পরবর্তী টিয়ারডাউনে ব্লেডের ইনলেট প্রান্তের পিছনের দিকে (নিম্ন-চাপ অঞ্চল) মধুচক্রের গর্তের স্পষ্ট প্রমাণ পাওয়া যায়।

৪. প্রাথমিক কারণ (সঞ্চালনশীল জল ব্যবস্থায়)

অপর্যাপ্ত উপলব্ধ এনপিএসএইচ (NPSha সম্পর্কে): মূল কারণ।

পাম্পের অত্যধিক উচ্চতা: পাম্পটি সরবরাহ তরল স্তরের অনেক উপরে স্থাপন করা হয়েছে।

অতিরিক্ত সাকশন লাইন লস: সাকশন পাইপিং যা খুব লম্বা, সরু, অনেক কনুইযুক্ত, অথবা ফিল্টার/স্ট্রেনার/পায়ের ভালভ আটকে থাকে, তা চাপ কমিয়ে দেয়।

উচ্চ তরল তাপমাত্রা: দুর্বল তাপ বিনিময় বা সিস্টেমে উচ্চ তাপীয় লোড পানির তাপমাত্রা এবং তার বাষ্পের চাপ বৃদ্ধি করে, যার ফলে NPSha সম্পর্কে হ্রাস পায়।

নিম্ন সিস্টেম চাপ: বদ্ধ সিস্টেমে চাপের ওঠানামা বা অপর্যাপ্ত মেক-আপ জল সাকশন জাহাজের চাপ কমিয়ে দেয়।

উচ্চ পাম্পের জন্য প্রয়োজনীয় এনপিএসএইচ (এনপিএসএইচআর):

দুর্বল সহজাত পাম্প নকশা অথবা প্রতিকূল ইম্পেলার ইনলেট জ্যামিতি/উচ্চ ইনলেট বেগ।

ইমপেলারের ক্ষয় বা আটকে যাওয়া, যা মূল হাইড্রোলিক নকশার সাথে আপস করে।

৫. প্রতিরোধ ও সমাধান

সিস্টেম ডিজাইন অপ্টিমাইজ করুন (NPSha সম্পর্কে বৃদ্ধি করুন):

পাম্প ইনস্টলেশনের উচ্চতা কমিয়ে দিন; যেখানেই সম্ভব প্লাবিত সাকশন (পাম্পের কেন্দ্ররেখার উপরে তরল স্তর) ব্যবহার করুন।

সাকশন পাইপিং অপ্টিমাইজ করুন: দৈর্ঘ্য ছোট করুন, ব্যাস বাড়ান, ফিটিং/ভালভ কমিয়ে আনুন এবং নিয়মিত ফিল্টার/স্ট্রেনার পরিষ্কার করুন।

তরল তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করুন: কুলিং টাওয়ার, তাপ এক্সচেঞ্জার ইত্যাদির দক্ষ পরিচালনা নিশ্চিত করুন।

সিস্টেমের চাপ স্থিতিশীল করুন: বদ্ধ সিস্টেমে সঠিক চাপ এবং মেক-আপ বজায় রাখুন।

সঠিক নির্বাচন এবং পরিবর্তন (এনপিএসএইচআর হ্রাস করুন):

পর্যাপ্ত মার্জিন সহ পাম্প নির্বাচন করুন: পর্যাপ্ত সুরক্ষা মার্জিন (সাধারণত ≥ 0.5-1.0 মিটার) সহ NPSha সম্পর্কে ইসস এনপিএসএইচআর নিশ্চিত করুন।

ক্যাভিটেশন-প্রতিরোধী পাম্পগুলি বেছে নিন: ডাবল-সাকশন ইমপেলার (কম ইনলেট বেগ) বা ইনডুসার ভ্যান সহ মডেল।

ইমপেলার পরিবর্তন: স্ট্যান্ডার্ড ইমপেলারটি একটি অ্যান্টি-ক্যাভিটেশন মডেল দিয়ে প্রতিস্থাপন করুন (মোটা ইনলেট প্রান্ত, বিশেষ এয়ারফয়েল সমন্বিত) অথবা পেশাদারভাবে স্ট্যান্ডার্ড ইমপেলার ইনলেটটিকে একটি তীক্ষ্ণ, পাতলা প্রোফাইলে পুনরায় আকার দিন/আন্ডারকাট করুন।

পরিচালনা ও রক্ষণাবেক্ষণ:

হার্ডফেসিং/আবরণ: লেজার ক্ল্যাডিং, প্লাজমা স্প্রে, অথবা ওয়েল্ড ওভারলের মাধ্যমে ক্যাভিটেশন-প্রতিরোধী উপকরণ (যেমন, কোবাল্ট-ভিত্তিক অ্যালয়, টাংস্টেন কার্বাইড) প্রয়োগ করুন।

পলিমার আবরণ: কম গুরুত্বপূর্ণ ব্যবহারের জন্য উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন ইপোক্সি আবরণ ব্যবহার করুন।

ক্ষতিগ্রস্ত ইম্পেলারগুলি দ্রুত মেরামত বা প্রতিস্থাপন করা উচিত।

কম প্রবাহিত অপারেশন এড়িয়ে চলুন: কম প্রবাহিত অবস্থায় অভ্যন্তরীণ পুনর্সঞ্চালন ক্যাভিটেশনকে উৎসাহিত করে। পাম্পের পছন্দের অপারেটিং রেঞ্জ (বিইপি) এর মধ্যে কাজ করুন।

পরিবর্তনশীল ফ্রিকোয়েন্সি ড্রাইভ (ভিএফডি) ব্যবহার করুন: পাম্পের গতি কমানো তার এনপিএসএইচআর (গতির বর্গের সমানুপাতিক) উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে, যা একটি কার্যকর সমাধান।

পৃষ্ঠ সুরক্ষা এবং মেরামত:

সারাংশ
সেন্ট্রিফিউগাল পাম্পগুলিতে ইমপেলার ক্যাভিটেশন একটি সিস্টেমিক সমস্যা যা ভারসাম্যহীনতার কারণে উদ্ভূত হয় যেখানে সিস্টেম থেকে "Net সম্পর্কে পজিটিভ সাকশন হেড উপলব্ধ ddddhh (NPSha সম্পর্কে) পাম্প দ্বারা প্রয়োজনীয় "Net সম্পর্কে পজিটিভ সাকশন হেড (এনপিএসএইচআর) পূরণ করতে অপর্যাপ্ত। সমাধানটি দ্বৈত পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে: ddddhh। সরবরাহ বৃদ্ধি এবং চাহিদা হ্রাস করা - পাম্পের এনপিএসএইচআর হ্রাস করার সময় সিস্টেমের NPSha সম্পর্কে বৃদ্ধি করা। পদ্ধতিগত নকশা, নির্বাচন, পরিচালনা এবং রক্ষণাবেক্ষণের মাধ্যমে, ক্যাভিটেশন কার্যকরভাবে প্রতিরোধ এবং পরিচালনা করা যেতে পারে।