मल्टीपल-कंप्रेसर सिस्टम का प्रबंधन: प्रदर्शन में सुधार के लिए नियंत्रण का उपयोग

चाड लार्बी द्वारा, इंगरसोल रैंड कंपनी

एयर कंप्रेशर्स के एक बैंक के लिए एक अप्रबंधित नियंत्रण योजना बिजली की अनावश्यक खपत के साथ-साथ वृद्धि या अनियोजित रखरखाव के लिए एक नुस्खा है। केवल अपने ऑन-बोर्ड नियंत्रकों के साथ वायु कंप्रेशर्स को नियंत्रित करना निम्नलिखित समस्याओं में से एक या अधिक का कारण बन सकता है:

• बहुत सारे कम्प्रेसर चल रहे हैं।

• कंप्रेशर्स का गलत संयोजन चल रहा है।

• दबाव जरूरत से ज्यादा है।

यह कैसे होता है? सिग्नल, डिफरेंशियल और सेट पॉइंट्स पर एक नज़र, केवल ऑन-बोर्ड नियंत्रकों द्वारा संचालित प्रणाली की जटिलता को समझने के लिए पहला कदम है। नीचे दी गई प्रणाली के लिए एक पंक्ति आरेख पर विचार करें:

प्रत्येक कंप्रेसर के लिए संकेत स्थान के साथ निस्पंदन और ड्रायर के साथ एक तीन-कंप्रेसर प्रणाली (सरल करने के लिए, वितरण प्रणाली नहीं दिखाई गई है)।

प्रत्येक कंप्रेसर के पास कंप्रेसर के निर्वहन और वायु उपचार उपकरण (फिल्टर और ड्रायर) से पहले अपने स्वयं के दबाव का संकेत होता है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि प्रत्येक कंप्रेसर को एक नियंत्रण परिप्रेक्ष्य से "गठबंधन" किया जाता है, प्रत्येक दबाव ट्रांसड्यूसर को एक दूसरे के साथ पूरी तरह से कैलिब्रेट करने की आवश्यकता होगी।

वायु उपचार की प्रत्येक श्रृंखला के लिए अंतर दबाव दिखाया गया है।

इसके अलावा कंट्रोल स्कीम को प्रभावित करना कम्प्रेसर (सिग्नल लोकेशन) के डिस्चार्ज और एयर ट्रीटमेंट इक्विपमेंट के रिसीवर टैंक डाउनस्ट्रीम के बीच मापी गई अंतर प्रेशर (या प्रेशर ड्रॉप) की मात्रा है। जब तक सभी वायु उपचार उपकरण और संबद्ध पाइपिंग में एक ही दबाव ड्रॉप नहीं होता है, कम्प्रेसर का नियंत्रण संरेखित नहीं किया जाएगा। दुर्भाग्य से, वायु उपचार उपकरण, फील्ड पाइपिंग कॉन्फ़िगरेशन और रखरखाव अंतराल के विभिन्न विशेषताओं के कारण यह लगभग कभी नहीं होता है। बेमेल अंतर और संकेतों के साथ, बहुत सारे कंप्रेशर्स चलते हैं, ऊर्जा बर्बाद करते हैं और रखरखाव अंतराल को अनावश्यक रूप से बढ़ाते हैं।

सेट पॉइंट्स को कंट्रोलर पर 10-साई डेल्टा के साथ दिखाया जाता है, लेकिन प्रभावी अंतर वायुयान उपकरण के दबाव के साथ कम हो जाता है।

अंत में, कम्प्रेसर का नियंत्रण कंप्रेसर नियंत्रण के लिए निर्धारित बिंदुओं से प्रभावित होता है। यदि कंप्रेसर फिक्स्ड-स्पीड है, तो इसे एक इनलेट वाल्व द्वारा आमतौर पर लोड / अनलोड कंट्रोल मोड में नियंत्रित किया जाएगा, जिसका अर्थ है कि वाल्व 100 प्रतिशत खुला है या 100 प्रतिशत बंद है। आमतौर पर लोड पॉइंट और अनलोड पॉइंट के लिए सेट पॉइंट 10 पीएसआई अलग होते हैं। यदि कंप्रेसर को मोटर की गति से नियंत्रित किया जाता है, तो एक चर गति ड्राइव का उपयोग करके, "सेट पॉइंट" एक "लक्ष्य दबाव" बन जाता है। स्थानीय नियंत्रण में कई कंप्रेशर्स के साथ, सेट पॉइंट्स को एक विस्तृत श्रृंखला पर कैस्केड किया जाता है, जिससे पहला होता है। कंप्रेशर्स सेट पॉइंट कैस्केड कंट्रोल स्कीम को बनाए रखने के लिए ऊंचे दबाव पर काम करते हैं।

छह-कंप्रेसर प्रणाली के लिए निर्धारित बिंदु सिस्टम दबाव के साथ आवश्यक दबाव पर 35 साई के रूप में दिखाए जाते हैं।

कैस्केड नियंत्रण योजनाएं एक सिस्टम में बिजली की खपत को बढ़ाती हैं, जो ऊंचे दबाव के कारण होती हैं। ऊपर के उदाहरण में, शुरू करने के लिए आखिरी कंप्रेसर संयंत्र के न्यूनतम स्वीकार्य दबाव, 90 psig पर सेट किया गया है। हालाँकि, चालू करने वाला पहला कम्प्रेशर और फलस्वरूप अंतिम मांग को कम करने के लिए 115 psig पर लोड करने और 125 psig पर उतारने के लिए सेट किया गया है। कम मांग की स्थितियों में, सिस्टम न्यूनतम आवश्यक दबाव के ऊपर 25 से 35 psig पर चल सकता है। इससे कंप्रेसर पर लगभग 15 प्रतिशत अधिक ऊर्जा की खपत होगी, जो मांग के लिए आवश्यक है। इसके अतिरिक्त, संयंत्र में अनियंत्रित मांग अब बढ़े हुए दबाव स्तर पर प्रति मिनट (क्यूएफएम) अधिक घन फीट खपत करेगी, जिससे अपशिष्ट बढ़ेगा। ऊंचा दबाव ऊर्जा को बर्बाद करता है और सिस्टम में कृत्रिम मांग पैदा करता है।

स्मार्ट सिस्टम नियंत्रकों के साथ नियंत्रण को समाप्त करना

कचरे और ऊंचे दबाव को खत्म करने के लिए आप सिग्नल, अंतर और सेट बिंदुओं को कैसे संरेखित कर सकते हैं? एक सिस्टम कंट्रोलर सिम्फनी के एक कंडक्टर की तरह काम करेगा, कंप्रेशर्स को एक सामान्य सिग्नल, एक सामान्य प्रेशर बैंड पर प्रतिक्रिया देने और अंतर को समायोजित करने के लिए निर्देशित करेगा। सही एल्गोरिदम और तर्क के साथ एक सिस्टम नियंत्रक गतिशील रूप से संपीड़ित हवा की आपूर्ति के साथ संपीड़ित हवा की आपूर्ति से मेल खाएगा और अधिक ऊर्जा-कुशल संयोजन प्रदान करने के लिए आवश्यक कंप्रेशर्स का संचालन करेगा।

अतीत में, मल्टीपल कम्प्रेशर सिस्टम को एक रनडिमेंटरी सीक्वेंसर का उपयोग करके नियंत्रित किया जाता था, जो समान रूप से चलने वाले घंटों के लिए कम्प्रेसर के उपयोग को संतुलित करने पर केंद्रित था। जबकि सीक्वेंसर में एक सामान्य सिग्नल और प्रेशर बैंड था, इसमें कंप्रेसर की परिवर्तन या आकार की दर के लिए खुफिया जानकारी नहीं थी। नतीजतन, कम्प्रेसर अनावश्यक रूप से या गलत संयोजन में चल सकता है - यहां तक कि अनुक्रमण के साथ भी।

एक स्मार्ट सिस्टम नियंत्रक खुफिया में बनाता है, प्रत्येक कंप्रेसर की रेटेड क्षमता के लिए लेखांकन, साथ ही उद्देश्यपूर्ण देरी और पुनरावृत्त चौकियों को यह सुनिश्चित करना है कि यह सिस्टम में क्या हो रहा है। मांग के साथ गतिशील रूप से मिलान आपूर्ति के अलावा, बढ़ी हुई कार्यक्षमता कुछ सिस्टम नियंत्रकों में सुधार दक्षता और कम कम्प्रेसर चलाने के लिए सुनिश्चित करने के लिए बनाई गई है।

एक उदाहरण एंटी-साइक्लिंग नियंत्रण है। मान लीजिए कि दबाव संकेत एक निश्चित दर पर गिर रहा है और अधिक हवा के लिए कॉल करने वाले सिस्टम डिमांड इवेंट के आधार पर। चूंकि सिग्नल स्थान पर दबाव कम हो जाता है, इसलिए मांग को पूरा करने के लिए नियंत्रक एक और कंप्रेसर को लोड कर सकता है, हालांकि दबाव संकेत में कमी जारी है। यह कंप्रेसर पर स्टार्ट परमिसिव के कारण हो सकता है, जो कि रेटेड दबाव में हवा को शुरू करने और वितरित करने के लिए एक कंप्रेसर लेता है।

सिस्टम प्री-फिल एक और विभेदित नियंत्रण योजना है जो कुछ सिस्टम नियंत्रकों द्वारा समर्थित है। प्री-फिल सिस्टम शुरू होने पर सामान्य ऑपरेटिंग स्तरों पर दबाव बढ़ाने की ऊर्जा-कुशल विधि प्रदान करता है। यह सुविधा सभी कंप्रेशर्स के लिए अक्षमता शुरू करने और जल्दी से सामान्य स्तर तक सिस्टम के दबाव को प्राप्त करने के प्रयास में लोड होने से बचाती है।

इसके अतिरिक्त, सिस्टम स्टैंडबाय मोड दबाव वाले सिस्टम में होने वाले नुकसानों को कम करने के लिए कम्प्रेसर "ऑफ़लाइन" रखने की क्षमता प्रदान करता है जो गैर-उत्पादक अवधि के दौरान निष्क्रिय हैं।

रिमोट कनेक्टिविटी के लाभ

प्रभावी सिस्टम नियंत्रण को कंप्रेसर के किसी भी ब्रांड पर लागू किया जा सकता है और कई मौजूदा वितरित नियंत्रण प्रणालियों (डीसीएस) के साथ निगरानी और नियंत्रण के लिए जोड़ा जा सकता है। कई निर्माताओं ने अपनी स्वयं की निगरानी और ग्राफिकल यूजर इंटरफेस की आपूर्ति की और यह कल्पना करने के लिए कि सिस्टम में क्या हो रहा है, डेटा ट्रेंड्स की जरूरत है। इसके अतिरिक्त, रिमोट वेब-आधारित नियंत्रण आमतौर पर इस प्रकार की प्रणाली के साथ उपलब्ध है।

दूरस्थ संचार के कई लाभ हैं। ऐसे एयर कंप्रेसर पर विचार करें, जिसमें कोई रिमोट कनेक्टिविटी न हो, जो कम उत्पादन पारी के दौरान अलार्म पर अलर्ट या ट्रिपिंग पैदा करता हो, जहां अनुभवी रखरखाव स्टाफ सदस्य उपलब्ध नहीं हैं। संयंत्र उत्पादन जोखिम में होगा क्योंकि संयंत्र कर्मियों को अब संपीड़ित हवा की आपूर्ति में रुकावट के लिए प्रतिक्रिया करनी चाहिए। प्रलेखित प्रक्रियाओं की डिग्री के आधार पर, एक आपातकालीन सेवा स्थित होने पर मूल्यवान उत्पादन समय खो सकता है और एक सेवा प्रदाता से संपर्क किया जाता है और भेजा जाता है।

और वरिष्ठ रखरखाव प्रबंधक की प्रतिक्रिया पर विचार करें यदि वह अपने व्यक्तिगत समय के दौरान संपर्क करता है। अब उसी परिदृश्य पर विचार करें लेकिन नियंत्रण प्रणाली में निर्मित एक मोबाइल अलर्ट अधिसूचना के साथ जहां अलार्म तुरंत सेवा प्रदाता को सूचित करता है। सेवा प्रदाता जल्दी से स्थिति का दूर से आकलन कर सकता है, ऑपरेटिंग मापदंडों की समीक्षा कर सकता है, शटडाउन की प्रकृति, और यहां तक कि कंप्रेसर को पुनरारंभ कर सकता है यदि ऐसी अनुमति दी जाती है। प्रतिक्रिया की गति और गुणवत्ता नाटकीय रूप से बढ़ जाती है।

यह एक वास्तविक परिदृश्य है, और यह दूरस्थ कनेक्टिविटी प्रदान करने वाले कई समाधानों पर प्रकाश डालता है:

• सूचना और निगरानी

• अलर्ट और सूचनाएं

• निदान

• पूर्ण रिमोट कंट्रोल

स्वचालित अलर्ट मॉनिटर सिस्टम प्रदर्शन में मदद करते हैं

प्रदर्शन और स्वास्थ्य निगरानी के लिए सिस्टम की स्थिति तक पहुंचने के अलावा, रिमोट सॉल्यूशन संभावित ऑपरेटिंग मापदंडों और रुझानों को ग्राफिकल क्षमताओं के साथ आकलन करने की क्षमता भी प्रदान करेगा, जो संभावित विफलताओं का संकेत देता है। इसलिए, रखरखाव की योजना बनाई जा सकती है, और एक अनौपचारिक चेतावनी या यात्रा की संभावना कम हो जाती है।

नियंत्रकों के रिपोर्टिंग कार्य को मुख्य परिचालन कर्मियों या सेवा प्रदाता को महत्वपूर्ण ऑपरेटिंग मापदंडों के साथ दैनिक ईमेल भेजने के लिए भी प्रोग्राम किया जा सकता है। अतीत में, पारंपरिक रखरखाव प्रबंधकों ने कंप्रेसर पर एक क्लिपबोर्ड को पेंसिल या कलम के साथ लटका दिया है। प्रत्येक घंटे, रखरखाव कर्मियों को स्थानीय नियंत्रक स्क्रीन के माध्यम से स्क्रॉल करना और क्लिपबोर्ड पर ऑपरेटिंग मापदंडों को रिकॉर्ड करना आवश्यक था। शीट्स को दैनिक रूप से एकत्र किया गया था और तुरंत एक जगह पर संग्रहीत किया गया था जब कोई भी कभी भी ज़रूरत के समय नहीं मिल सकता था। हर घंटे या किसी भी अंतराल पर उपयोगकर्ता की इच्छाओं को स्वचालित रूप से रिकॉर्ड करने और उस पीडीएफ दस्तावेज़ में रिकॉर्ड करने पर विचार करें जिसे आसान पुनर्प्राप्ति के लिए ईमेल और / या इलेक्ट्रॉनिक रूप से संग्रहीत किया जा सकता है।

नियोजित रखरखाव के लिए, एक रखरखाव अनुसूचक भी निर्दिष्ट किया जाना चाहिए। अनुस्मारक और नियोजक संभव हैं, इसलिए कोई रखरखाव याद नहीं है, जिससे उपकरणों के अपटाइम और विश्वसनीयता में विश्वास पैदा होता है।

सुधार बेहतर उत्पादकता और स्थिरता पर ध्यान देने के साथ आगे बढ़ना जारी रखता है। विश्वसनीयता और दक्षता को अधिकतम करने के लिए अपने ऑपरेटिंग सिस्टम को बेहतर बनाने के लिए शायद आपके विक्रेता को कॉल किया जा सकता है।

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