एयर प्रीहीटर (APH) लीकेज रेट कैलकुलेटर
O₂, CO₂, प्रवाह दर अनुपात या A/B पक्ष O₂ तुलना द्वारा APH लीकेज दर का अनुमानित मान निकालता है। O₂ और CO₂ विधियों में डिफ़ॉल्ट सुधार गुणांक 0.9 लिया जाता है; यदि उपयोगकर्ता चाहे तो इस गुणांक को बदल सकता है।
APH (air preheater) रिसाव, अक्सर हवा की ओर से दबावयुक्त प्रवाह का फ्लू गैस की ओर रिसना होता है। पुनर्योजी air preheater में, विशेष रूप से Ljungström प्रकार के घूर्णन तत्व वाली संरचनाओं में, यह कोई अनजानी स्थिति नहीं है। रोटर घूमते समय गर्म फ्लू गैस एक ओर से और दहन हवा दूसरी ओर से गुज़रती है। बीच में सीलिंग तत्व, सेक्टर प्लेट, रेडियल और अक्षीय अंतराल होते हैं। परिचालन घंटे बढ़ने पर ये अंतराल बदलते हैं। कभी सेटिंग बिगड़ती है, कभी सीलिंग तत्व घिसता है, कभी लोड की स्थितियाँ माप को वास्तविकता से ख़राब दिखाती हैं।
यह गणना उपकरण, APH इनलेट और आउटलेट पर O₂ या CO₂ मानों को देखकर रिसाव दर का अनुमानित पता लगाने के लिए उपयोग किया जाता है। यदि सीधे रिसाव वायु प्रवाह और फ्लू गैस प्रवाह ज्ञात हों तो प्रवाह विधि का भी उपयोग किया जा सकता है। A और B पक्ष (समानांतर 2 air preheater) वाले सिस्टम में दोनों पक्षों की अलग-अलग तुलना की जा सकती है। इस प्रकार, "क्या रिसाव है?" प्रश्न से अधिक, "कौन सा पक्ष अधिक समस्याग्रस्त लगता है?" प्रश्न का उत्तर दिया जाता है।
APH रिसाव का क्षेत्र में महत्व
APH सील से रिसने वाली हवा, बॉयलर प्रदर्शन में एक छोटा विवरण लगती है, लेकिन इसका प्रभाव कई जगहों पर महसूस होता है। फ्लू गैस में अतिरिक्त हवा मिलने पर APH आउटलेट पर O₂ बढ़ता है, CO₂ पतला होता है यानी उसका मान गिरता है। ID fan (Induced Draft Fan) को अधिक आयतन ले जाना पड़ता है। फ्लू गैस पक्ष पर वेग बदलते हैं। दक्षता गणना करते समय मापे गए ऑक्सीजन मानों की व्याख्या भी वास्तविकता से भिन्न हो सकती है।
यदि DCS स्क्रीन पर APH के बाद O₂, APH से पहले की तुलना में बढ़ा हुआ दिखाई दे, तो पहली शंकाओं में से एक APH वायु रिसाव है। बेशक, सीधे निदान करना सही नहीं होगा। नमूना लाइन लीक कर रही हो सकती है, विश्लेषक अंशांकन खिसक गया हो सकता है, लोड हाल ही में बदला हो सकता है। लेकिन यदि O₂ वृद्धि नियमित और दोहराए जाने योग्य रूप से दिखाई दे, तो APH पक्ष की जाँच करनी चाहिए।
CO₂ पक्ष के लिए भी समान तर्क है। हवा का मिश्रण फ्लू गैस को पतला करता है, इसलिए APH आउटलेट CO₂ मान घटता है। कुछ संयंत्र O₂ पर जाते हैं, कुछ CO₂ के साथ क्रॉस-चेक करते हैं। दोनों को एक साथ देखना अक्सर अधिक आसान होता है; यदि एक दूसरे से मेल नहीं खाता, तो पहले माप पर संदेह किया जाता है।
प्रवाह दिशा की कल्पना
एक सरल अनुप्रस्थ काट सोचें। एक ओर गर्म फ्लू गैस APH में प्रवेश करती है, अपनी ऊष्मा रोटर तत्वों को छोड़ती है और बाहर निकलती है। दूसरी ओर ठंडी दहन हवा आती है, गर्म होकर बॉयलर में जाती है। जब हवा पक्ष पर दबाव अधिक होता है, तो वह जहाँ खाली जगह मिलती है, फ्लू गैस पक्ष में रिसने की प्रवृत्ति दिखाती है।
## माप और डेटा इनपुट
कैलकुलेटर में पहले विधि चुननी होगी। यदि O₂ विधि चुनी गई है, तो APH इनलेट O₂ और APH आउटलेट O₂ मान दर्ज किए जाते हैं। यदि CO₂ विधि चुनी गई है, तो उन्हीं बिंदुओं के CO₂ मान उपयोग होते हैं। प्रवाह विधि में रिसाव वायु प्रवाह और फ्लू गैस प्रवाह आवश्यक है। A/B तुलना में A पक्ष और B पक्ष के लिए इनलेट-आउटलेट O₂ मान अलग-अलग लिखे जाते हैं।
यहाँ सबसे महत्वपूर्ण बात माप का आधार है। यदि इनलेट O₂ मान शुष्क आधार पर है और आउटलेट O₂ मान आर्द्र आधार पर है, तो परिणाम तकनीकी रूप से स्वस्थ नहीं होगा। यही बात CO₂ पर भी लागू होती है। कैलकुलेटर स्वचालित रूप से शुष्क/आर्द्र आधार रूपांतरण नहीं करता; आप जिस आधार पर माप लेते हैं, दोनों पक्षों को उसी आधार पर दर्ज करना होगा। यह चेतावनी उबाऊ लग सकती है, लेकिन क्षेत्र में परिणामों को सबसे अधिक बिगाड़ने वाले विषयों में से एक है।
एक अन्य विषय माप का समय है। APH इनलेट और आउटलेट मान समान परिचालन स्थिति का प्रतिनिधित्व करने चाहिए। बॉयलर लोड बदलते समय, O₂ मान बदलते समय या फैन डैम्पर हिलते समय लिए गए मानों से रिसाव गणना करना अच्छा विचार नहीं है। कुछ मिनटों का स्थिर मान देखना, एक क्षणिक स्क्रीनशॉट से अधिक सुरक्षित है।
### सुधार गुणांक
O₂ और CO₂ विधियों में सुधार गुणांक डिफ़ॉल्ट रूप से 0.9 आता है। इस गुणांक को व्यावहारिक क्षेत्र गणनाओं में उपयोग किए जाने वाले सुधार गुणक के रूप में सोचा जा सकता है। चाहें तो संयंत्र प्रक्रिया, परीक्षण नोट या अपनी स्वीकृति विधि के अनुसार बदल सकते हैं।
यहाँ महत्वपूर्ण बात गुणांक से परिणाम को "सुंदर" नहीं बनाना है। यदि प्रक्रिया में 0.9 लिखा है तो 0.9 का उपयोग करें। यदि कोई अन्य मान परिभाषित है तो वह मान दर्ज करें। रिपोर्ट की जाने वाली गणना में गुणांक किस स्वीकृति के साथ चुना गया, यह स्पष्ट रूप से लिखा जाना चाहिए।
## गणना विधियाँ
O₂ विधि सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली त्वरित जाँच है। इसका तर्क यह है: यदि APH आउटलेट पर O₂, इनलेट की तुलना में बढ़ा है, तो यह वृद्धि रिसाव हवा के प्रभाव से जोड़ी जा सकती है। गणना में हवा में ऑक्सीजन अनुपात व्यावहारिक रूप से 21 मान लिया जाता है।
O₂ गणना इस प्रकार पढ़ी जाती है:formula
$$\text{रिसाव दर} = \frac{O_{2,\text{आउटलेट}} - O_{2,\text{इनलेट}}}{21 - O_{2,\text{आउटलेट}}} \times \text{सुधार गुणांक} \times 100$$
O₂ आउटलेट = APH आउटलेट पर ऑक्सीजन प्रतिशत
O₂ इनलेट = APH इनलेट पर ऑक्सीजन प्रतिशत
सुधार गुणांक = प्रक्रिया पर निर्भर सुधार गुणांक (डिफ़ॉल्ट 0.9)
21 = हवा में ऑक्सीजन का स्वीकृत अनुमानित प्रतिशत
उदाहरण के लिए, APH इनलेट O₂ मान 2.8%, आउटलेट O₂ मान 5.7% और सुधार गुणांक 0.9 है। O₂ अंतर 2.9 अंक है। गणना: \( \frac{2{,}9}{21 - 5{,}7} \times 0{,}9 \times 100 \)
. परिणाम लगभग `%17.06` निकलता है।
यह मान अकेले यह नहीं कह सकता कि "यह हिस्सा खराब है"। लेकिन यह कहना कि APH पक्ष पर सीलिंग जाँच आवश्यक है, पूरी तरह उचित है।
### CO₂ विधि
CO₂ विधि में इनलेट और आउटलेट CO₂ मान उपयोग होते हैं। हवा का मिश्रण CO₂ को पतला करता है, इसलिए APH आउटलेट CO₂ मान घटता है। गणना इस कमी को आउटलेट CO₂ मान से अनुपातित करके की जाती है।
CO₂ गणना:formula
$$\text{रिसाव दर} = \frac{CO_{2,\text{इनलेट}} - CO_{2,\text{आउटलेट}}}{CO_{2,\text{आउटलेट}}} \times \text{सुधार गुणांक} \times 100$$
CO₂ इनलेट = APH इनलेट पर कार्बन डाइऑक्साइड प्रतिशत
CO₂ आउटलेट = APH आउटलेट पर कार्बन डाइऑक्साइड प्रतिशत
सुधार गुणांक = प्रक्रिया पर निर्भर सुधार गुणांक (डिफ़ॉल्ट 0.9)
```
उदाहरण के लिए, CO₂ इनलेट 14%, CO₂ आउटलेट 12%, सुधार गुणांक 0.9 है, तो गणना \( \frac{2}{12} \times 0{,}9 \times 100 \) होती है। परिणाम %15 निकलता है।
यदि O₂ विधि लगभग 17% और CO₂ विधि लगभग 15% परिणाम देती है, तो ये दोनों मान एक-दूसरे के करीब माने जा सकते हैं। लेकिन यदि एक 5% और दूसरा 25% कहता है, तो कैलकुलेटर को दोष देने से पहले नमूना लेने की व्यवस्था की जाँच करनी चाहिए। विश्लेषक लाइन में संघनन, रिसाव, अंशांकन खिसकना या गलत नमूना बिंदु हो सकता है।
प्रवाह विधि
प्रवाह विधि अधिक सीधी लगती है: रिसाव वायु प्रवाह को फ्लू गैस प्रवाह से विभाजित करें, प्रतिशत में बदलें। यदि रिसाव वायु प्रवाह 10 और फ्लू गैस प्रवाह 100 है, तो परिणाम %10 होगा।
लेकिन यहाँ इकाई का विषय महत्वपूर्ण है। दोनों प्रवाह समान आधार पर होने चाहिए। यदि दोनों Nm³/h हैं तो कोई समस्या नहीं, लेकिन यदि एक kg/h और दूसरा m³/h है, तो सीधा अनुपात नहीं बनाया जा सकता। तापमान, दबाव और घनत्व सुधार इसमें शामिल हो जाते हैं। कागज पर सबसे छोटी विधि प्रवाह विधि है; व्यवहार में अच्छा प्रवाह डेटा प्राप्त करना कभी-कभी सबसे कठिन काम होता है।
A/B O₂ तुलना
A/B तुलना, विशेष रूप से दो-पक्षीय APH व्यवस्था में उपयोगी है। कभी-कभी कुल रिसाव दर अकेले अलार्म नहीं देती, लेकिन एक पक्ष स्पष्ट रूप से बदतर काम करता है। यह अंतर रखरखाव टीम को अच्छा संकेत देता है।
उदाहरण के लिए, A पक्ष पर इनलेट O₂ 2.8%, आउटलेट O₂ 5.7% है। B पक्ष पर इनलेट O₂ फिर 2.8%, आउटलेट O₂ 4.5% है। सुधार गुणांक 0.9 लेने पर A पक्ष लगभग %17.06, B पक्ष लगभग %9.27 निकलता है। अंतर %7.79 होता है।
ऐसे अंतर में A पक्ष पर रेडियल सील, अक्षीय सील, सेक्टर प्लेट समायोजन, रोटर अंतराल या स्थानीय डक्ट रिसाव जाँच सूची में आते हैं। "A पक्ष निश्चित रूप से खराब है" कहना बहुत कठोर होगा; लेकिन A पक्ष अधिक बारीकी से देखे जाने का हकदार है।
परिणामों की व्याख्या
यदि रिसाव दर कम है, तो वायु प्रीहीटर को स्वस्थ माना जाता है। मान बढ़ने पर फैन लोड, फ्लू गैस प्रवाह, ऊष्मा हानि और माप व्याख्या प्रभावित हो सकती है। फिर भी, एक प्रतिशत मान से निर्णायक निर्णय लेना सही नहीं है। समान APH विभिन्न लोड पर भिन्न व्यवहार कर सकता है। सील समायोजन गर्म-ठंडी स्थिति में बदल सकता है। रोटर विकृति या राख जमा माप को प्रभावित कर सकती है।
इसलिए परिणाम निदान नहीं, बल्कि संकेत के रूप में पढ़ा जाना चाहिए। एक अच्छा क्षेत्र दृष्टिकोण आमतौर पर इस प्रकार आगे बढ़ता है: पहले माप को सत्यापित करें, फिर समान स्थिति में दोहराएँ, फिर O₂ और यदि संभव हो तो CO₂ से तुलना करें, अंत में यांत्रिक जाँच पर जाएँ। यदि माप सही नहीं है, तो यांत्रिक टीम अनावश्यक रूप से APH के अंदर जाती है; कोई यह नहीं चाहता।
कौन सा मान उच्च माना जाता है?
इस प्रश्न का कोई एक उत्तर नहीं है। APH प्रकार, बॉयलर डिज़ाइन, परिचालन लोड और निर्माता स्वीकृति मान महत्वपूर्ण हैं। फिर भी, व्यवहार में रिसाव दर बढ़ने पर ध्यान स्तर भी बढ़ता है। कैलकुलेटर में मूल्यांकन नोट इसलिए निश्चित स्वीकृति मानदंड की तरह नहीं, बल्कि त्वरित क्षेत्र चेतावनी की तरह पढ़ा जाना चाहिए।
उदाहरण के लिए, लगभग 5% मान और लगभग 17% मान एक ही वाक्य में मूल्यांकन नहीं किए जाते। 17% देखने पर माप दोहराना, A/B अंतर और सील जाँच पर जाना उचित है। लेकिन इसे परिचालन प्रक्रिया के साथ व्याख्या करना आवश्यक है।
यदि O₂ और CO₂ परिणाम भिन्न होते हैं
यदि O₂ और CO₂ विधियाँ एक-दूसरे से बहुत भिन्न परिणाम देती हैं, तो पहला संदेह माप पक्ष पर होना चाहिए। शुष्क/आर्द्र आधार मिश्रित हो सकता है। इनलेट और आउटलेट माप एक ही समय पर नहीं लिए गए होंगे। एक विश्लेषक खिसक गया हो सकता है। नमूना जांच डक्ट के अंदर कमजोर प्रतिनिधित्व वाले बिंदु पर हो सकती है।
ऐसी स्थिति में गणना परिणाम पर चर्चा करने से पहले माप श्रृंखला पर चर्चा करनी चाहिए। APH रिसाव गणना में डेटा गुणवत्ता, सूत्र से अधिक भार रखती है।
संक्षिप्त उपयोग नोट
O₂ गणना में 21 मान, हवा में ऑक्सीजन अनुपात के लिए उपयोग की जाने वाली व्यावहारिक स्वीकृति के रूप में सोचा जाना चाहिए। कुछ स्रोतों में 20.9 देखा जाता है; यह अंतर संवेदनशील परीक्षणों में चर्चा योग्य है। इस कैलकुलेटर में O₂ सूत्र 21 स्वीकृति के साथ काम करता है। महत्वपूर्ण बात समान स्वीकृति का सुसंगत उपयोग और रिपोर्ट में इसका उल्लेख करना है।
शुष्क आधार और आर्द्र आधार मिश्रित नहीं होने चाहिए। यह बिंदु दोहराने जैसा लगता है, मुझे पता है; लेकिन APH रिसाव गणना में वास्तव में सबसे अधिक त्रुटि यहीं से होती है। यदि माप उपकरण शुष्क आधार देता है, तो इनलेट और आउटलेट मान शुष्क आधार पर दर्ज किए जाने चाहिए। यदि आर्द्र आधार है, तो दोनों आर्द्र आधार पर होने चाहिए।
यदि रिसाव उच्च निकलता है, तो पहले डेटा की जाँच करें। क्या माप बिंदु सही है, क्या विश्लेषक कैलिब्रेटेड है, क्या लोड स्थिर है, क्या O₂ और CO₂ मान समय अवधि का प्रतिनिधित्व करते हैं? यदि ये साफ हैं, तो यांत्रिक जाँच पर जाएँ। सील समायोजन, रोटर अंतराल, सेक्टर प्लेट, डक्ट कनेक्शन और स्थानीय रिसाव संभावनाओं की क्रमिक जाँच करें।
संक्षेप में, APH रिसाव दर गणना केवल कुछ संख्याओं से प्रतिशत उत्पन्न करने तक सीमित नहीं है। सूत्र तेज़ है; असली मेहनत माप की विश्वसनीयता सुनिश्चित करना है। सही डेटा के साथ उपयोग करने पर, यह रखरखाव टीम को काफी स्पष्ट दिशा देता है: क्या सामान्य रिसाव है, या A/B पक्षों में से एक अधिक समस्याग्रस्त लगता है?