औद्योगिक फिल्ट्रेशन में वाटर हैमर क्या है? कारण, जोखिम और विथी फिल्ट्रेशन इसे कैसे रोकता है

मेटा विवरण:औद्योगिक ठोस-तरल निस्पंदन प्रणालियों में वाटर हैमर पाइपिंग और वाल्व को नुकसान पहुंचा सकता है। बैक-फ्लशिंग के दौरान वाटर हैमर के कारणों, निस्पंदन उपकरणों पर इसके प्रभावों और विथी फिल्ट्रेशन के बारे में जानें।VAS सेल्फ-क्लीनिंग स्क्रैपर फ़िल्टरऔरवीएसआरएफ स्वचालित बैक-फ्लशिंग फ़िल्टरइस जोखिम को कम करें।

1. वाटर हैमर क्या है? औद्योगिक ठोस-तरल निस्पंदन में वाटर हैमर का क्या अर्थ है?

वाटर हैमर, जिसे हाइड्रोलिक शॉक भी कहा जाता है, एक दबाव में अचानक वृद्धि है जो तब होती है जब किसी द्रव का वेग अचानक बदल जाता है [1]। यह दो सामान्य तरीकों से हो सकता है:

• अचानक प्रवाह रुक जाना:जब कोई वाल्व तेजी से बंद होता है, तो गतिशील तरल को रुकने के लिए मजबूर किया जाता है, और इसकी गतिज ऊर्जा एक उच्च दबाव वाली तरंग में परिवर्तित हो जाती है जो पाइप के माध्यम से वापस यात्रा करती है [2]। यह वाटर हैमर का क्लासिक रूप है।

• अचानक प्रवाह त्वरण:जब कोई वाल्व तेजी से खुलता है, तो एक स्थिर या धीमी गति से चलने वाला तरल अचानक त्वरित हो जाता है। क्योंकि तरल पदार्थों में जड़त्व होता है और अपस्ट्रीम दबाव पहले से ही उच्च होता है, यह तीव्र त्वरण एक मजबूत दबाव स्पाइक भी उत्पन्न कर सकता है, खासकर डिस्चार्ज या ड्रेन लाइनों में [4]।

औद्योगिक ठोस-तरल निस्पंदन में, वाटर हैमर होने की सबसे अधिक संभावना होती हैडिस्चार्ज या बैक-फ्लशिंग चरणजब ड्रेन वाल्व या बैक-फ्लश वाल्व अचानक खुलता है, तो दबावयुक्त तरल लगभग तुरंत ही ड्रेन लाइन में प्रवाहित हो जाता है। वाल्व जितनी तेज़ी से खुलता है, प्रारंभिक प्रवाह उतना ही तीव्र होता है और परिणामस्वरूप दबाव का झटका उतना ही अधिक लगता है। बहु-तत्व फिल्टरों में, यह प्रभाव अधिक गंभीर होता है क्योंकि प्रवाह केवल एक या कुछ शाखाओं में ही केंद्रित हो सकता है।

इसलिए, स्वचालित बैक-फ्लशिंग फिल्टर में, वाटर हैमर अक्सर वाल्व बंद करने के कारण नहीं, बल्कि इसके कारण होता है।ड्रेन वाल्व को तेजी से खोलनादबावयुक्त तरल की एक बड़ी मात्रा को मुक्त करने के लिए। हाइड्रोलिक संस्थान [1], इंजीनियरिंग टूलबॉक्स [2], और क्रेन तकनीकी पत्र संख्या 410 [4] के अनुसार, अचानक प्रवाह अवरोध और अचानक प्रवाह त्वरण दोनों औद्योगिक पाइपिंग प्रणालियों में हानिकारक दबाव वृद्धि उत्पन्न कर सकते हैं।

2. वाटर हैमर के खतरे क्या हैं? औद्योगिक फिल्ट्रेशन प्रक्रियाओं में क्या जोखिम हैं?

वाटर हैमर सिर्फ शोर की समस्या नहीं है। यह औद्योगिक निस्पंदन प्रणालियों और आसपास के उपकरणों को गंभीर नुकसान पहुंचा सकता है [3]।

सामान्य खतरों में शामिल हैं:

• पाइप और फिटिंग की क्षति
  अचानक दबाव बढ़ने से पाइप फट सकते हैं, फ्लैंज में दरार आ सकती है या जोड़ ढीले हो सकते हैं। फ़िल्टरेशन सिस्टम में, ड्रेन पाइपिंग विशेष रूप से कमजोर होती है क्योंकि यह अक्सर उच्च वेग वाले घोल या गंदे तरल पदार्थ को संभालती है [4]।

• वाल्व की खराबी
  त्वरित खुलने या त्वरित बंद होने वाले वाल्व, जैसे कि न्यूमेटिक बॉल वाल्व या सोलनॉइड वाल्व, बार-बार वाटर हैमर से क्षतिग्रस्त हो सकते हैं। सीट, सील और एक्चुएटर जल्दी खराब हो सकते हैं [2]।

• कंपन और यांत्रिक तनाव
  तेज़ कंपन बोल्ट को ढीला कर सकता है, उपकरण कनेक्शन को नुकसान पहुंचा सकता है और समय के साथ संरचनात्मक थकान भी पैदा कर सकता है [4]।

• पंप और फिल्टर तत्व को नुकसान
  दबाव में अचानक वृद्धि पीछे की ओर संचारित हो सकती है और फ़िल्टर हाउसिंग, फ़िल्टर तत्वों और अपस्ट्रीम पंपों को प्रभावित कर सकती है। यह विशेष रूप से मल्टी-कार्ट्रिज या मल्टी-ट्यूब फ़िल्टर में जोखिम भरा होता है जहाँ प्रवाह केंद्रित होता है [1]।

औद्योगिक ठोस-तरल निस्पंदन में, सबसे आम वाटर हैमर परिदृश्य तब होता है जब...स्वचालित बैक-फ्लशिंगजब एक समय में केवल एक या कुछ फ़िल्टर तत्वों को ही बैक-फ्लश किया जाता है, तो डिस्चार्ज प्रवाह केंद्रित हो जाता है। यदि ड्रेन वाल्व तेज़ी से खुलता है, तो तरल के अचानक प्रवाह से एक तीव्र दबाव तरंग उत्पन्न होती है। VITHY फिल्ट्रेशन के इंजीनियरों ने कुछ पारंपरिक बैक-फ्लशिंग फ़िल्टरों में यह देखा है: ड्रेन वाल्व के खुलते ही प्रवाह अधिक होता है, दबाव अधिक होता है, और कंपन इतना तीव्र होता है कि समय के साथ ड्रेन पाइप को नुकसान पहुँच सकता है।

इसके विपरीत, एक अच्छी तरह से डिज़ाइन किया गया सेल्फ-क्लीनिंग स्क्रैपर फ़िल्टर वाटर हैमर का कारण बनने की संभावना कम रखता है। स्क्रैपर फ़िल्टर में, डिस्चार्ज पथ का प्रतिरोध कम होता है, और ड्रेन फ्लो अपेक्षाकृत कम होता है। परिणामस्वरूप, दबाव में परिवर्तन धीरे-धीरे होता है, और कंपन का स्तर बहुत कम होता है। यह फील्ड अनुभव द्वारा प्रमाणित किया गया है: VITHY फिल्ट्रेशन के ग्राहकों ने पाया है किVAS सेल्फ-क्लीनिंग स्क्रैपर फ़िल्टरवाटर हैमर की समस्या की कोई रिपोर्ट नहीं मिली है।

3. दैनिक औद्योगिक निस्पंदन प्रक्रियाओं में वाटर हैमर से कैसे बचा जाए?

फ़िल्ट्रेशन सिस्टम में वाटर हैमर को कम करने या उससे बचने के कई व्यावहारिक तरीके हैं। इनमें से कई कम लागत वाले हैं और मौजूदा इंस्टॉलेशन में लागू किए जा सकते हैं [4]।

(1) वाल्व संचालन को धीमा करें

गति नियंत्रण के साथ वायवीय या विद्युत एक्चुएटर्स का उपयोग करें। सोलनॉइड वाल्व में वायु स्रोत विनियमन वाल्व जोड़ने से वाल्व धीरे-धीरे खुल और बंद हो सकता है, जिससे दबाव में अचानक वृद्धि कम हो जाती है। हालाँकि, इस विधि से बैक-फ्लश चक्र के दौरान पानी की खपत बढ़ सकती है क्योंकि वाल्व अधिक समय तक खुला रहता है [5]।

(2) नाली पाइपिंग को सुरक्षित करें

कंपन को अवशोषित करने के लिए ड्रेन पाइपों को मजबूती से सहारा दिया जाना चाहिए और लंगर डाला जाना चाहिए। असुरक्षित पाइपों में अचानक दबाव परिवर्तन के दौरान हिंसक रूप से हिलने की संभावना अधिक होती है [4]।

(3) एक मैनुअल थ्रॉटलिंग वाल्व स्थापित करें

ड्रेन लाइन पर लगा एक साधारण मैनुअल वाल्व डिस्चार्ज प्रवाह को सीमित करने और दबाव में अचानक वृद्धि को कम करने के लिए आंशिक रूप से बंद (जैसे, 50% खुला) किया जा सकता है। अधिकतम प्रवाह दर को सीमित करके, थ्रॉटलिंग वाल्व तरल को बहुत तेज़ी से गतिमान होने से रोकता है, भले ही ड्रेन वाल्व तेज़ी से खुल जाए। यह मौजूदा फिल्टरों के लिए एक व्यावहारिक समाधान है, लेकिन यह सुनिश्चित करने के लिए नियमित रूप से जांच की जानी चाहिए कि वाल्व की स्थिति में कोई परिवर्तन न हुआ हो [5]।

(4) उचित वाल्व चयन का प्रयोग करें

सिस्टम के लिए उपयुक्त समापन समय वाले वाल्व चुनें। ऐसे बड़े आकार के वाल्वों से बचें जो आवश्यकता से अधिक तेज़ी से खुलते या बंद होते हैं। स्वचालित प्रणालियों में, समायोज्य गति वाले एक्चुएटर्स चुनें [1]।

(5) फ़िल्टर डिज़ाइन पर विचार करें

सबसे अच्छा दीर्घकालिक समाधान एक फ़िल्टर का चयन करना है जिसका प्रवाह पथ और निकासी डिज़ाइन स्वाभाविक रूप से वाटर हैमर से बचता है। यह विशेष रूप से नई परियोजनाओं या पुराने उपकरणों को बदलने के लिए महत्वपूर्ण है [3]।

VITHY फिल्ट्रेशन_VSRF स्वचालित बैक-फ्लशिंग फ़िल्टर_1

4. विथी फिल्ट्रेशन अपने अनुकूलित डिजाइन और विन्यास के माध्यम से वाटर हैमर को कैसे रोकता है?

VITHY फिल्ट्रेशन में, वाटर हैमर की रोकथाम को नज़रअंदाज़ नहीं किया जाता—यह फ़िल्टर डिज़ाइन और सिस्टम कॉन्फ़िगरेशन में ही अंतर्निहित है। हम दो मुख्य प्रकार के स्वचालित सेल्फ-क्लीनिंग फ़िल्टर प्रदान करते हैं, जिनमें से प्रत्येक हाइड्रोलिक शॉक से बचने के लिए अलग-अलग दृष्टिकोण अपनाता है।

VAS सेल्फ-क्लीनिंग स्क्रैपर फ़िल्टर

VAS श्रृंखला फिल्टर मेश से अशुद्धियों को हटाने के लिए एक यांत्रिक स्क्रैपर का उपयोग करती है। डिस्चार्ज प्रवाह कम होता है और ड्रेन पाथ में प्रतिरोध कम होता है। सफाई के दौरान फिल्टर कम दबाव अंतर पर काम करता है और स्क्रैपर तंत्र अचानक विपरीत प्रवाह पर निर्भर नहीं करता है, इसलिए वाटर हैमर की समस्या स्वाभाविक रूप से टल जाती है। हमारे फील्ड अनुभव में, VAS फिल्टर का उपयोग करने वाले ग्राहकों ने लंबे समय तक उपयोग के बाद भी वाटर हैमर की समस्या की शिकायत नहीं की है।

VITHY फिल्ट्रेशन_VAS सेल्फ क्लीनिंग स्क्रैपर फिल्टर

वीएसआरएफ स्वचालित बैक-फ्लशिंग फ़िल्टर

VSRF श्रृंखला उन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन की गई है जिनमें व्यक्तिगत फ़िल्टर तत्वों की स्वचालित बैक-फ्लशिंग की आवश्यकता होती है। एक पारंपरिक बैक-फ्लशिंग फ़िल्टर में, जब एक समय में केवल एक या कुछ तत्वों की बैक-फ्लशिंग की जाती है, तो प्रवाह केंद्रित हो जाता है और ड्रेन वाल्व के खुलने से तीव्र दबाव वृद्धि हो सकती है। VITHY फ़िल्ट्रेशन ने इस समस्या का समाधान दो तरीकों से किया है:

(1) ड्रेन वाल्व पर वायवीय गति नियंत्रण
सोलेनोइड वाल्व पर एक वायु स्रोत नियामक वाल्व लगाया गया है। यह वाल्व वाल्व के खुलने और बंद होने की गति को धीमा कर सकता है। इससे बैक-फ्लश के दौरान दबाव में अचानक वृद्धि और कंपन काफी कम हो जाता है। हम समय-समय पर नियामक वाल्व नट की जांच करने की सलाह देते हैं ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि यह ठीक से कसा हुआ है। समय के साथ, कंपन के कारण नट ढीला हो सकता है, जिससे डैम्पिंग प्रभाव कम हो सकता है और वाटर हैमर की समस्या फिर से उत्पन्न हो सकती है।

(2) ड्रेन लाइन संबंधी अनुशंसाएँ
यदि वाल्व की गति धीमी करना उचित नहीं है क्योंकि इससे बैक-फ्लश के लिए पानी की खपत बढ़ जाती है, तो हम दो अतिरिक्त उपायों की सलाह देते हैं:

• कंपन को अवशोषित करने के लिए नाली के पाइप को मजबूती से लगाएं और सहारा दें।
• बैक-फ्लश के दौरान, अनुप्रवाह में एक मैनुअल वाल्व लगाएं और उसे आधा ही खुला रखें। इससे अधिकतम डिस्चार्ज प्रवाह दर सीमित हो जाती है और कुल जल खपत बढ़ाए बिना तरल पदार्थ को बहुत तेज़ी से बहने से रोका जा सकता है।

सोच-समझकर किए गए प्रवाह पथ डिजाइन, नियंत्रित वाल्व सक्रियण और व्यावहारिक स्थापना सलाह के संयोजन से, VITHY फिल्ट्रेशन ग्राहकों को विश्वसनीय ठोस-तरल पृथक्करण बनाए रखते हुए वाटर हैमर के महंगे परिणामों से बचने में मदद करता है।

VITHY फिल्ट्रेशन_VSRF स्वचालित बैक-फ्लशिंग फ़िल्टर_2

संदर्भ

[1] हाइड्रोलिक संस्थान। (एनडी)। वाटर हैमर। https://www.pumps.org से प्राप्त - पंप और पाइपिंग सिस्टम दबाव वृद्धि पर तकनीकी संसाधन।

[2] इंजीनियरिंग टूलबॉक्स. (एनडी). वाटर हैमर. https://www.engineeringtoolbox.com से प्राप्त – हाइड्रोलिक शॉक पर सामान्य इंजीनियरिंग संदर्भ.

[3] अमेरिकन वाटर वर्क्स एसोसिएशन। (2017)। स्टील पाइप: डिजाइन और स्थापना के लिए एक गाइड (मैनुअल एम11)। एडब्ल्यूडब्ल्यूए।

[4] क्रेन कंपनी (2011). वाल्व, फिटिंग और पाइप के माध्यम से तरल पदार्थों का प्रवाह (तकनीकी पत्र संख्या 410). क्रेन कंपनी.

[5] यूएस पर्यावरण संरक्षण एजेंसी। (एनडी)। वाटर हैमर। पेयजल वितरण प्रणालियों पर तकनीकी मार्गदर्शन। https://www.epa.gov से प्राप्त किया गया।

विथी फिल्ट्रेशन के बारे में

2013 में स्थापित, VITHY Filtration के चीन के शंघाई और जियांग्शी में दो विनिर्माण संयंत्र हैं। हमें शंघाई हाई-टेक एंटरप्राइज, स्पेशलाइज्ड एंड सोफिस्टिकेटेड एसएमई, सीई और आईएसओ सहित कई राष्ट्रीय प्रमाणपत्रों और 30 से अधिक राष्ट्रीय पेटेंटों का गौरव प्राप्त है। हमारे मुख्य उत्पादों में सेल्फ-क्लीनिंग फिल्टर, बैक-फ्लशिंग फिल्टर, कैंडल फिल्टर, लीफ फिल्टर, बैग फिल्टर, बास्केट फिल्टर, कार्ट्रिज फिल्टर और फिल्टर एलिमेंट शामिल हैं। हमारे समाधान पेट्रोकेमिकल, फाइन केमिकल्स, खाद्य एवं पेय पदार्थ, फार्मास्युटिकल, जल उपचार, पल्प और पेपर, लिथियम बैटरी निर्माण, इलेक्ट्रॉनिक्स आदि विभिन्न उद्योगों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

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