निरंतर ऑक्सीजन की मांग कभी-कभार या आपातकालीन ऑक्सीजन के उपयोग से मौलिक रूप से भिन्न होती है। एक सुविधा जो प्रत्येक दिन कई घंटों तक ऑक्सीजन की खपत करती है, अक्सर सिलेंडर के साथ काम कर सकती है, बशर्ते कि भंडारण क्षमता और वितरण रसद ठीक से प्रबंधित हो। हालाँकि, जब ऑक्सीजन की आवश्यकता होती हैलगातार, पूर्वानुमानित प्रवाह पर, और विस्तारित परिचालन अवधि में, ऑक्सीजन स्रोत साइट की प्रक्रिया संरचना का हिस्सा बन जाता है।
यह अंतर अस्पतालों, खनन कार्यों, जलीय कृषि सुविधाओं, अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों, धातु-प्रसंस्करण कार्यों, कांच निर्माण, ओजोन उत्पादन और अन्य ऑक्सीजन-गहन उद्योगों में महत्वपूर्ण है।
दो सामान्य आपूर्ति दृष्टिकोण हैं:
ऑक्सीजन सिलेंडर → भंडारण → दबाव विनियमन → उपयोग का बिंदु
और
परिवेशी वायु → कंप्रेसर → वायु उपचार → पीएसए ऑक्सीजन जनरेटर → बफर/वितरण → उपयोग का बिंदु
प्रत्येक अनुप्रयोग के लिए कोई भी तकनीक स्वचालित रूप से उपयुक्त नहीं है। सही विकल्प ऑक्सीजन प्रवाह, शुद्धता, दबाव, संचालन के घंटे, साइट स्थान, बैकअप आवश्यकताओं और क्या ऑक्सीजन की प्रक्रिया गैस के रूप में या आपातकालीन रिजर्व के रूप में आवश्यकता है, पर निर्भर करता है।
सुविधाओं के लिएनिरंतर और अपेक्षाकृत अनुमानित ऑक्सीजन की खपतहालाँकि, एक ऑन-साइट पीएसए ऑक्सीजन संयंत्र वितरित सिलेंडरों से मौलिक रूप से भिन्न आपूर्ति मॉडल की पेशकश कर सकता है।
"निरंतर ऑक्सीजन मांग" का वास्तव में क्या मतलब है?
लगातार ऑक्सीजन की मांग का मतलब यह नहीं है कि हर दिन ऑक्सीजन का उपयोग किया जाए।
इंजीनियरिंग के दृष्टिकोण से, निरंतर मांग में आमतौर पर कई विशेषताएं होती हैं:
विस्तारित परिचालन अवधि के लिए ऑक्सीजन की खपत होती है;
आवश्यक प्रवाह अपेक्षाकृत स्थिर है या पूर्वानुमानित लोड प्रोफ़ाइल का अनुसरण करता है;
ऑक्सीजन आपूर्ति में रुकावट प्रक्रिया को प्रभावित करती है;
बाहरी डिलीवरी की प्रतीक्षा किए बिना ऑक्सीजन उपलब्ध होनी चाहिए;
और कुल मांग समर्पित आपूर्ति बुनियादी ढांचे को उचित ठहराने के लिए काफी बड़ी है।
उदाहरण के लिए, एक जलकृषि फार्म को घुलित ऑक्सीजन के स्तर को बनाए रखने के लिए लगातार ऑक्सीजन की आवश्यकता हो सकती है।
अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र को पूरे जैविक उपचार चक्र के दौरान ऑक्सीजन की आवश्यकता हो सकती है।
एक खनन कार्य धातुकर्म प्रक्रिया में लगातार ऑक्सीजन इंजेक्ट कर सकता है।
एक अस्पताल को दिन और रात भर ऑक्सीजन की आवश्यकता हो सकती है, मरीज़ की व्यस्तता के अनुसार मांग बदलती रहती है।
इन अनुप्रयोगों में एक सामान्य विशेषता है:
ऑक्सीजन एक सामयिक उपभोग्य वस्तु के बजाय एक प्रक्रिया उपयोगिता है।
इससे ऑक्सीजन आपूर्ति प्रणाली को डिज़ाइन करने का तरीका बदल जाता है।
कैसे ऑक्सीजन सिलेंडर निरंतर मांग की आपूर्ति करते हैं
ऑक्सीजन सिलेंडर उस ऑक्सीजन को संग्रहीत करते हैं जिसका उत्पादन पहले ही कहीं और किया जा चुका है।
आपूर्ति शृंखला अपेक्षाकृत सीधी है:
ऑक्सीजन उत्पादन सुविधा → सिलेंडर भरना → परिवहन → भंडारण → नियामक → उपयोग का बिंदु
जब सिलेंडर सिस्टम से जुड़ा होता है, तो संपीड़ित ऑक्सीजन दबाव नियामक और वितरण पाइपलाइन के माध्यम से प्रवाहित होती है।
छोटी ऑक्सीजन आवश्यकताओं के लिए यह एक प्रभावी समाधान हो सकता है।
एक सुविधा कई सिलेंडरों को मैनिफोल्ड से जोड़कर रख सकती है जबकि अतिरिक्त सिलेंडर रिजर्व में रहते हैं।
जब सक्रिय सिलेंडर समाप्त हो जाते हैं, तो मैनिफोल्ड रिजर्व समूह में स्विच हो सकता है।
इसके बाद खाली सिलेंडरों को भरे हुए सिलेंडरों से बदल दिया जाता है।
यह एक बनाता हैसिलेंडर रोटेशन के माध्यम से निरंतर आपूर्ति, उपयोग के बिंदु पर निरंतर ऑक्सीजन उत्पादन के बजाय।
भेद महत्वपूर्ण है.
ऑक्सीजन की आपूर्ति स्वयं निरंतर हो सकती है, लेकिनस्रोत बाह्य पुनःपूर्ति पर निर्भर है.
जहां ऑक्सीजन सिलेंडर अच्छे से काम करते हैं
ऑक्सीजन की खपत होने पर सिलेंडर अत्यधिक व्यावहारिक रहते हैं:
अपेक्षाकृत कम;
रुक-रुक कर होने वाला;
भौगोलिक रूप से वितरित;
आपातकालीन उन्मुख;
या स्थायी पीढ़ी के उपकरणों के साथ इसे उचित ठहराना कठिन है।
विशिष्ट उदाहरणों में शामिल हैं:
आपातकालीन ऑक्सीजन
आपातकालीन टीमों को केवल विशिष्ट घटनाओं के दौरान ही ऑक्सीजन की आवश्यकता हो सकती है।
छोटी चिकित्सा सुविधाएं
सीमित ऑक्सीजन खपत वाला एक छोटा क्लिनिक सिलेंडर को अपने प्राथमिक या बैकअप स्रोत के रूप में बनाए रख सकता है।
वेल्डिंग और काटना
ऑक्सीजन की खपत केवल तभी हो सकती है जब निर्माण कार्य किया जाता है।
प्रयोगशाला अनुप्रयोग
कुछ प्रयोगशालाओं में कम मात्रा में ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है जो ऑक्सीजन उत्पादन संयंत्र को उचित नहीं ठहराती।
बैकअप आपूर्ति
यहां तक कि पीएसए ऑक्सीजन संयंत्र वाली सुविधाएं भी आपातकालीन बैकअप के रूप में सिलेंडर रख सकती हैं।
डब्ल्यूएचओ मार्गदर्शन विशेष रूप से पीएसए ऑक्सीजन प्रणालियों के लिए सिलेंडर को एक महत्वपूर्ण बैकअप स्रोत के रूप में पहचानता है क्योंकि पीएसए संयंत्रों को विश्वसनीय बिजली और नियोजित रखरखाव की आवश्यकता होती है।
इसलिए, सवाल यह नहीं है कि क्या सिलेंडर "अप्रचलित" हैं।
वे कई ऑक्सीजन प्रणालियों का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बने हुए हैं।
जहां सिलेंडर अधिक जटिल हो जाते हैं
जब ऑक्सीजन की खपत निरंतर और अधिक हो जाती है तो स्थिति बदल जाती है।
एक ऐसी सुविधा पर विचार करें जो चौबीसों घंटे संचालित होती है।
यदि हर घंटे ऑक्सीजन की खपत जारी रहती है, तो सिलेंडर के अंदर संग्रहीत ऑक्सीजन धीरे-धीरे समाप्त हो जाती है।
सुविधा तब इस पर निर्भर करती है:
उपभोग → सिलेंडर की कमी → वितरण → प्रतिस्थापन → उपभोग
ऑक्सीजन की मांग जितनी अधिक होगी, यह चक्र उतनी ही अधिक बार होता है।
इससे कई परिचालन आवश्यकताएँ उत्पन्न होती हैं:
पर्याप्त सिलेंडर सूची;
समर्पित भंडारण स्थान;
नियमित वितरण कार्यक्रम;
सिलेंडर संभालना;
विविध प्रबंधन;
परिवहन पहुंच;
दबाव विनियमन;
खाली-सिलेंडर संग्रह;
और आपातकालीन भंडार।
ऑक्सीजन संयंत्र भले ही लगातार काम कर रहा हो, लेकिन ऑक्सीजन आपूर्ति श्रृंखला स्वतंत्र नहीं है।
यह बाहरी गैस आपूर्तिकर्ता और परिवहन नेटवर्क की विश्वसनीयता पर निर्भर करता है।
पीएसए ऑक्सीजन प्लांट अलग तरीके से क्या करता है
एक पीएसए ऑक्सीजन संयंत्र वायुमंडलीय हवा से सीधे ऑक्सीजन उत्पन्न करता है।
मूल प्रक्रिया है:
परिवेशी वायु → संपीड़न → निस्पंदन/सुखाने → पीएसए सोखना → ऑक्सीजन-समृद्ध गैस
पीएसए का मतलब हैदबाव डालकर पोछते हुए सोखना.
प्रणाली आणविक छलनी सामग्री का उपयोग करती है जो संपीड़ित हवा से नाइट्रोजन को अधिमान्य रूप से सोख लेती है।
सोखने के चरण के दौरान, आणविक छलनी द्वारा नाइट्रोजन को बरकरार रखा जाता है जबकि ऑक्सीजन-समृद्ध गैस सोखने वाले बर्तन से बाहर निकल जाती है।
फिर अधिशोषित नाइट्रोजन को मुक्त करने और आणविक छलनी को पुनर्जीवित करने के लिए बर्तन को दबावमुक्त किया जाता है।
एकाधिक सोखना वाहिकाएँ वैकल्पिक चक्रों में कार्य करती हैं।
यह सिस्टम को संपूर्ण ऑक्सीजन आवश्यकता को सिलेंडरों में संग्रहीत करने के बजाय लगातार ऑक्सीजन उत्पन्न करने की अनुमति देता है।
पीएसए संयंत्रों का उपयोग ऑन-साइट ऑक्सीजन स्रोतों के रूप में किया जाता है, और डब्ल्यूएचओ अपने प्रासंगिक तकनीकी विशिष्टताओं के तहत लगभग 93% ± 3% ऑक्सीजन एकाग्रता पर चिकित्सा ऑक्सीजन का उत्पादन करने के लिए पीएसए तकनीक को निर्दिष्ट करता है।
औद्योगिक पीएसए सिस्टम को विभिन्न ऑक्सीजन शुद्धता, प्रवाह और दबाव आवश्यकताओं के लिए कॉन्फ़िगर किया जा सकता है।
मौलिक अंतर: संग्रहीत ऑक्सीजन बनाम उत्पन्न ऑक्सीजन
अंतर को समझने का सबसे आसान तरीका यह देखना है कि ऑक्सीजन इन्वेंट्री कहां से आती है।
सिलेंडर आधारित प्रणाली
बाहरी ऑक्सीजन संयंत्र → सिलेंडर → स्थानीय भंडारण → खपत
सुविधा उस ऑक्सीजन को संग्रहीत करती है जो कहीं और उत्पन्न हुई थी।
पीएसए-आधारित प्रणाली
वायुमंडलीय वायु → पीएसए जनरेटर → खपत
यह सुविधा ऑक्सीजन उत्पन्न करती है जहां इसकी खपत होती है।
इसका मतलब यह है कि पीएसए संयंत्र को सामान्य दैनिक खपत को कवर करने के लिए पर्याप्त सिलेंडर सूची बनाए रखने की आवश्यकता नहीं है।
इसके बजाय, पौधे को चाहिए:
विश्वसनीय विद्युत शक्ति;
संपीड़ित-वायु उपकरण;
उचित वायु उपचार;
पीएसए सोखना उपकरण;
नियंत्रण;
रखरखाव;
और उचित ऑक्सीजन बफरिंग/भंडारण।
इसलिए आपूर्ति मॉडल बदल जाता हैरसद-निर्भर भंडारणकोउपकरण-निर्भर पीढ़ी.
निरंतर मांग प्रवाह दर को सिलेंडर गणना से अधिक महत्वपूर्ण बनाती है
दोनों प्रणालियों की तुलना करते समय, केवल सिलेंडरों की संख्या को देखना भ्रामक हो सकता है।
इंजीनियरिंग पैरामीटर जितना अधिक उपयोगी हैऑक्सीजन की खपत दर.
उदाहरण के लिए:
ऑक्सीजन की मांग=30 एनएम³/घंटा
इसका मतलब है कि निर्दिष्ट संदर्भ शर्तों के तहत सुविधा को हर घंटे लगभग 30 सामान्य क्यूबिक मीटर ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है।
24 घंटे की अवधि में:
30 × 24=720 एनएम³/दिन
यह किसी विशिष्ट पौधे के आकार के लिए अनुशंसा नहीं है; यह बस यह दर्शाता है कि निरंतर मांग आपूर्ति गणना को क्यों बदल देती है।
एक सिलेंडर प्रणाली को डिलीवरी के बीच इस खपत को कवर करने के लिए पर्याप्त संग्रहीत ऑक्सीजन प्रदान करनी चाहिए।
इसके बजाय एक पीएसए प्रणाली को चरम मांग, रखरखाव और अतिरेक के लिए उचित भत्ते के साथ, लगभग आवश्यक दर पर ऑक्सीजन का उत्पादन करने के लिए पर्याप्त उत्पादन क्षमता की आवश्यकता होती है।
इसलिए, ऑक्सीजन संयंत्र का चयन निम्न से शुरू होना चाहिए:
औसत मांग + चरम मांग + परिचालन अनुसूची + आरक्षित आवश्यकता
केवल पूछने के बजाय:
"वर्तमान में हम कितने सिलेंडरों का उपयोग करते हैं?"
दूरस्थ स्थलों पर सिलेंडर लॉजिस्टिक्स महत्वपूर्ण क्यों हो जाता है?
सिलेंडर की आपूर्ति काफी हद तक परिवहन पर निर्भर करती है।
इसे शहरी औद्योगिक क्षेत्रों में प्रबंधित किया जा सकता है जहां ऑक्सीजन आपूर्तिकर्ता नजदीक हैं।
इनके लिए स्थिति बहुत भिन्न हो सकती है:
दूरस्थ खनन शिविर;
अपतटीय प्रतिष्ठान;
ग्रामीण अस्पताल;
पृथक जलकृषि फार्म;
रेगिस्तानी औद्योगिक सुविधाएं;
द्वीप सुविधाएं;
और अस्थायी निर्माण स्थल।
एक वितरण मार्ग में लंबी दूरी की सड़क परिवहन या कई लॉजिस्टिक चरण शामिल हो सकते हैं।
कोई भी व्यवधान ऑक्सीजन की उपलब्धता को प्रभावित कर सकता है।
एक पीएसए संयंत्र बाहरी ऑक्सीजन वितरण की आवृत्ति को कम कर देता है क्योंकि इसका प्राथमिक फीडस्टॉक परिवेशी वायु है।
दूरस्थ सुविधाओं के लिए, यह एक प्रमुख परिचालन विचार हो सकता है।
इसका मतलब यह नहीं है कि बाहरी रसद पूरी तरह से गायब हो जाए।
साइट को अभी भी स्पेयर पार्ट्स, कंप्रेसर रखरखाव सामग्री, फिल्टर और अन्य उपभोग्य सामग्रियों की आवश्यकता है।
लेकिन अब प्रत्येक पुनःपूर्ति चक्र के लिए ऑक्सीजन को साइट तक ले जाने की आवश्यकता नहीं है।
पीएसए ऑक्सीजन निरंतर उत्पादन प्रदान करती है, असीमित ऑक्सीजन नहीं
एक महत्वपूर्ण तकनीकी भेद को अक्सर नजरअंदाज कर दिया जाता है।
एक पीएसए ऑक्सीजन संयंत्र करता हैनहींपरिचालन स्थितियों की परवाह किए बिना औसत ऑक्सीजन उपलब्ध है।
जनरेटर की आवश्यकता है:
विद्युत शक्ति;
हवा खिलाओ;
उचित वायु गुणवत्ता;
उपयुक्त परिचालन दबाव;
कार्यशील सोखना वाल्व;
उचित शीतलन;
और नियमित रखरखाव.
यदि कंप्रेसर बंद हो जाता है, तो पीएसए ऑक्सीजन जनरेटर अनिश्चित काल तक ऑक्सीजन का उत्पादन जारी नहीं रख सकता है।
यदि बिजली बाधित हो जाती है, तो ऑक्सीजन का उत्पादन भी रुक जाता है, जब तक कि सिस्टम में बैकअप पावर स्रोत या संग्रहीत ऑक्सीजन रिजर्व न हो।
यही कारण है कि एक विश्वसनीय ऑक्सीजन प्रणाली बस इतनी ही नहीं होनी चाहिए:
पीएसए → प्रक्रिया
महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए, एक अधिक मजबूत व्यवस्था हो सकती है:
पीएसए → ऑक्सीजन बफर → प्रक्रिया
साथ:
बैकअप सिलेंडर → आपातकालीन आपूर्ति
डब्ल्यूएचओ का मार्गदर्शन इसी तरह पीएसए-आधारित प्रणालियों के लिए विश्वसनीय शक्ति, रखरखाव और बैकअप ऑक्सीजन पर जोर देता है।
सबसे मजबूत कॉन्फ़िगरेशन अक्सर पीएसए + सिलेंडर होता है
तुलना की हमेशा आवश्यकता नहीं होती:
पीएसए या सिलेंडर
महत्वपूर्ण निरंतर-मांग वाले अनुप्रयोगों के लिए, बेहतर आर्किटेक्चर हो सकता है:
प्राथमिक स्रोत के रूप में पीएसए + बैकअप के रूप में सिलेंडर
सामान्य ऑपरेशन के दौरान:
पीएसए → ऑक्सीजन वितरण → प्रक्रिया
पीएसए रखरखाव या बिजली रुकावट के दौरान:
बैकअप सिलेंडर → दबाव विनियमन → प्रक्रिया
इससे स्रोत अतिरेक उत्पन्न होता है.
पीएसए संयंत्र निरंतर बेस लोड को संभालता है, जबकि सिलेंडर कवर करते हैं:
चालू होना;
रखरखाव;
आपातकालीन स्थितियाँ;
अस्थायी मांग शिखर;
और अप्रत्याशित पीएसए शटडाउन।
यह चिकित्सा ऑक्सीजन प्रणालियों के लिए विशेष रूप से प्रासंगिक है, जहां ऑक्सीजन रुकावट के तत्काल परिणाम हो सकते हैं।
डब्ल्यूएचओ और संबंधित ऑक्सीजन-प्रणाली मार्गदर्शन कई ऑक्सीजन स्रोतों को पहचानते हैं और महत्वपूर्ण सेवाओं के लिए एक ही स्रोत पर निर्भर रहने के बजाय बैकअप व्यवस्था की सिफारिश करते हैं।
सीधी पाइपिंग ऑक्सीजन वितरण के अर्थशास्त्र को बदल देती है
एक पीएसए ऑक्सीजन संयंत्र एक पाइपलाइन के माध्यम से सीधे ऑक्सीजन की आपूर्ति कर सकता है।
प्रणाली हो सकती है:
पीएसए → बफर टैंक → दबाव विनियमन → मुख्य ऑक्सीजन हैडर → अंतिम उपयोगकर्ता
यह उपयोग के प्रत्येक बिंदु पर बार-बार मैन्युअल सिलेंडर हैंडलिंग को समाप्त करता है।
जब ऑक्सीजन उपभोक्ता स्थिर होते हैं तो सीधी पाइपिंग विशेष रूप से उपयोगी होती है।
उदाहरणों में शामिल हैं:
अस्पताल के वार्ड;
अपशिष्ट जल रिएक्टर;
जलकृषि टैंक;
औद्योगिक रिएक्टर;
धातुकर्म प्रसंस्करण टैंक;
और केंद्रीकृत विनिर्माण उपकरण।
PATH नोट करता है कि ऑक्सीजन उत्पादन संयंत्र पाइपिंग के माध्यम से या सिलेंडर भरने के माध्यम से ऑक्सीजन की आपूर्ति कर सकते हैं, और पाइप्ड बल्क ऑक्सीजन सिस्टम निरंतर ऑक्सीजन उपलब्धता के लिए फायदेमंद हो सकते हैं।
एक निश्चित सुविधा के लिए, इससे ऑक्सीजन प्रणाली को स्वचालित करना बहुत आसान हो सकता है।
सिलेंडर भरने में अभी भी एक महत्वपूर्ण भूमिका है
पीएसए सिलेंडरों की उपयोगिता को खत्म नहीं करता है।
एक पीएसए संयंत्र को ऑक्सीजन बूस्टर और सिलेंडर-फिलिंग मैनिफोल्ड से सुसज्जित किया जा सकता है।
कॉन्फ़िगरेशन बन जाता है:
पीएसए → ऑक्सीजन बफर → बूस्टर कंप्रेसर → फिलिंग मैनिफोल्ड → सिलेंडर
इससे सिलेंडरों को बनाए रखते हुए स्थानीय स्तर पर ऑक्सीजन उत्पन्न करने की सुविधा मिलती है:
मोबाइल मेडिकल टीमें;
उपग्रह सुविधाएं;
दूरस्थ कार्य क्षेत्र;
आपातकालीन प्रतिक्रिया;
बैकअप भंडारण;
और आस-पास के उपयोगकर्ताओं तक परिवहन।
डब्ल्यूएचओ दस्तावेज़ में विशेष रूप से पीएसए ऑक्सीजन संयंत्रों का वर्णन किया गया है जो पाइपलाइन द्वारा सीधे ऑक्सीजन की आपूर्ति करने में सक्षम हैं या, बूस्टर कंप्रेसर के साथ, वितरण या बैकअप के लिए सिलेंडर को फिर से भरने में सक्षम हैं।
इसलिए, पीएसए और सिलेंडर पूरक प्रौद्योगिकियों के रूप में कार्य कर सकते हैं।
ऑक्सीजन की शुद्धता ही एकमात्र चयन मानदंड नहीं है
केवल ऑक्सीजन की शुद्धता के आधार पर प्रणालियों की तुलना करना एक सामान्य गलती है।
निरंतर औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए, कई पैरामीटर समान रूप से महत्वपूर्ण हैं:
| पैरामीटर | यह क्यों मायने रखती है |
|---|---|
| ऑक्सीजन का प्रवाह | यह निर्धारित करता है कि स्रोत प्रक्रिया की मांग को पूरा कर सकता है या नहीं |
| ऑक्सीजन शुद्धता | प्रक्रिया उपयुक्तता निर्धारित करता है |
| आउटलेट दबाव | डाउनस्ट्रीम उपकरण के साथ अनुकूलता निर्धारित करता है |
| संचालन के घंटे | आपूर्ति-प्रणाली वास्तुकला को निर्धारित करता है |
| चरम मांग | आवश्यक क्षमता और बफर निर्धारित करता है |
| बिजली की उपलब्धता | पीएसए परिचालन विश्वसनीयता निर्धारित करता है |
| भंडारण की आवश्यकता | बैकअप रणनीति निर्धारित करता है |
| जगह स्थान | रसद और रखरखाव आवश्यकताओं को निर्धारित करता है |
| फालतूपन | सिस्टम लचीलापन निर्धारित करता है |
| विस्तार की आवश्यकता | भविष्य की क्षमता निर्धारित करता है |
उदाहरण के लिए, एक प्रणाली जो सही शुद्धता पर ऑक्सीजन का उत्पादन कर रही है लेकिन अपर्याप्त प्रवाह इस प्रक्रिया का समर्थन नहीं कर सकती है।
इसी तरह, पर्याप्त प्रवाह लेकिन अपर्याप्त आउटलेट दबाव वाले पीएसए संयंत्र को अभी भी अतिरिक्त डाउनस्ट्रीम उपकरण की आवश्यकता हो सकती है।
निरंतर ऑक्सीजन की मांग के लिए क्षमता मिलान की आवश्यकता होती है
पीएसए ऑक्सीजन संयंत्रों का चयन केवल औसत ऑक्सीजन खपत के अनुसार नहीं किया जाना चाहिए।
एक प्रक्रिया में हो सकता है:
औसत मांग → 60 एनएम³/घंटा
लेकिन:
अधिकतम मांग → 80 एनएम³/घंटा
यदि पौधे का आकार बिल्कुल 60 एनएम³/घंटा है, तो चरम संचालन के दौरान इसे संघर्ष करना पड़ सकता है।
इसके विपरीत, अत्यधिक बड़े संयंत्र का चयन करने से अनावश्यक उपकरण क्षमता और अकुशल परिचालन स्थितियाँ उत्पन्न हो सकती हैं।
संपूर्ण मांग प्रोफ़ाइल स्थापित करना एक बेहतर तरीका है:
बेस लोड
सामान्य ऑपरेशन के तहत ऑक्सीजन की आवश्यकता।
पीक लोड
अधिकतम अपेक्षित ऑक्सीजन की आवश्यकता।
अपलोड शुरू
प्रक्रिया स्टार्टअप के दौरान ऑक्सीजन की आवश्यकता।
स्टैंडबाय लोड
ऑक्सीजन की आवश्यकता जो आंशिक उपकरण विफलता के दौरान उपलब्ध रहनी चाहिए।
भविष्य का भार
विस्तार के बाद अतिरिक्त ऑक्सीजन की मांग की उम्मीद।
यह डेटा पीएसए संयंत्र के आकार के लिए आधार प्रदान करता है।
सिलेंडर भंडारण का एक भौतिक पदचिह्न होता है
सिलेंडर सिस्टम को भौतिक भंडारण क्षेत्रों की आवश्यकता होती है।
सुविधा के लिए अलग व्यवस्था की आवश्यकता है:
पूर्ण सिलेंडर;
जुड़े सिलेंडर;
खाली सिलेंडर;
आरक्षित सिलेंडर;
सिलेंडर संभालना;
और डिलीवरी वाहनों तक पहुंच।
जैसे-जैसे ऑक्सीजन की खपत बढ़ती है, आवश्यक सिलेंडरों की संख्या में काफी वृद्धि हो सकती है।
यह कॉम्पैक्ट औद्योगिक साइटों के लिए समस्याएँ पैदा कर सकता है।
एक पीएसए संयंत्र इस भौतिक सूची के अधिकांश भाग को ऑक्सीजन भंडारण से उपकरण में स्थानांतरित करता है।
बड़ी मात्रा में ऑक्सीजन सिलेंडरों को संग्रहीत करने के बजाय, सुविधा ऑक्सीजन का उत्पादन करने के लिए आवश्यक उपकरणों को संग्रहीत करती है।
यह एक कारण है कि निरंतर खपत अधिक होने पर ऑन-साइट पीढ़ी आकर्षक हो सकती है।
पीएसए संयंत्रों की अपनी बुनियादी ढांचा संबंधी आवश्यकताएं होती हैं
पीएसए के अंतरिक्ष लाभ को बढ़ा-चढ़ाकर नहीं बताया जाना चाहिए।
एक पूर्ण पीएसए ऑक्सीजन संयंत्र में शामिल हो सकते हैं:
हवा कंप्रेसर;
वायु रिसीवर;
हवा सुखाने की मशीन;
निस्पंदन प्रणाली;
पीएसए सोखना वाहिकाएँ;
ऑक्सीजन बफर टैंक;
ऑक्सीजन विश्लेषक;
नियंत्रण कैबिनेट;
शीतलन उपकरण;
पाइपिंग;
और वैकल्पिक ऑक्सीजन बूस्टर।
इसलिए, संयंत्र को अभी भी एक उपयुक्त उपकरण क्षेत्र की आवश्यकता है।
अंतर यह है कि पदचिह्न मुख्य रूप से हैउत्पादन उपकरण, संपीड़ित ऑक्सीजन सिलेंडरों की एक बड़ी सूची के बजाय।
कंटेनरीकृत पीएसए संयंत्रों के लिए, इनमें से कई घटकों को परिवहन योग्य बाड़े में एकीकृत किया जा सकता है।
बिजली आपूर्ति पीएसए के लिए एक प्रमुख कारक बन गई है
बिजली कटौती के दौरान सिलेंडर ऑक्सीजन की आपूर्ति जारी रख सकते हैं, बशर्ते कि सिलेंडर स्टॉक उपलब्ध रहे और डाउनस्ट्रीम विनियमन प्रणाली काम कर सके।
एक पीएसए जनरेटर विद्युत शक्ति के बिना ऑक्सीजन उत्पन्न नहीं कर सकता है।
यह दोनों प्रौद्योगिकियों के बीच सबसे महत्वपूर्ण अंतरों में से एक है।
एक महत्वपूर्ण अनुप्रयोग के लिए, इंजीनियरों को मूल्यांकन करना चाहिए:
सामान्य पावर → बैकअप पावर → संग्रहीत ऑक्सीजन रिजर्व
पीएसए जनरेटर को एकमात्र स्रोत मानने के बजाय।
संभावित बैकअप व्यवस्था में शामिल हैं:
स्टैंडबाय जनरेटर;
दोहरी शक्ति फ़ीड;
नियंत्रण के लिए यूपीएस सिस्टम;
ऑक्सीजन बफर भंडारण;
और बैकअप सिलेंडर।
उपयुक्त कॉन्फ़िगरेशन इस बात पर निर्भर करता है कि प्रक्रिया के लिए निर्बाध ऑक्सीजन आपूर्ति कितनी महत्वपूर्ण है।
पीएसए रखरखाव सिलेंडर प्रतिस्थापन से अलग है
सिलेंडर सिस्टम को मुख्य रूप से लॉजिस्टिक्स प्रबंधन की आवश्यकता होती है।
प्रमुख गतिविधियों में शामिल हैं:
सिलेंडर दबाव की जाँच करना;
सिलेंडर बदलना;
कई गुना निरीक्षण करना;
वितरण कार्यक्रम की निगरानी करना;
और नियामकों को बनाए रखना।
पीएसए सिस्टम को उपकरण रखरखाव की आवश्यकता होती है।
महत्वपूर्ण घटकों में शामिल हैं:
कंप्रेसर
कंप्रेसर प्राथमिक यांत्रिक प्रणालियों में से एक है और इसे निर्धारित निरीक्षण और रखरखाव की आवश्यकता होती है।
वायु उपचार
फिल्टर और ड्रायर को आवश्यक फ़ीड-वायु गुणवत्ता बनाए रखनी चाहिए।
पीएसए वाल्व
स्वचालित स्विचिंग वाल्व पीएसए चक्रों के दौरान बार-बार संचालित होते हैं और निगरानी की आवश्यकता होती है।
आणविक चलनी
अधिशोषक को तेल और नमी संदूषण से बचाया जाना चाहिए।
ऑक्सीजन विश्लेषक
उत्पाद-गैस की गुणवत्ता की पुष्टि के लिए ऑक्सीजन सांद्रता की निगरानी महत्वपूर्ण है।
नियंत्रण प्रणाली
पीएलसी, सेंसर, अलार्म और स्वचालित शटडाउन फ़ंक्शन की समय-समय पर जांच की जानी चाहिए।
इसलिए परिचालन दर्शन बदल जाता हैगैस इन्वेंट्री प्रबंधनकोउपकरण प्रबंधन.
अस्पतालों के लिए कौन सा अधिक उपयुक्त है?
अस्पतालों के लिए, उत्तर बहुत हद तक ऑक्सीजन की मांग और बुनियादी ढांचे पर निर्भर करता है।
अपेक्षाकृत कम खपत वाली एक छोटी सुविधा मुख्य रूप से सिलेंडर या ऑक्सीजन सांद्रक पर निर्भर हो सकती है।
निरंतर ऑक्सीजन की मांग वाला एक बड़ा अस्पताल मेडिकल गैस पाइपलाइन से जुड़े ऑन-साइट पीएसए प्लांट का उपयोग कर सकता है।
डब्ल्यूएचओ पीएसए संयंत्रों को चिकित्सा ऑक्सीजन के स्रोत के रूप में मान्यता देता है और कहता है कि ऑक्सीजन को सीधे नैदानिक क्षेत्रों में पाइप किया जा सकता है या उपयुक्त बूस्टर सिस्टम के साथ सिलेंडर को फिर से भरने के लिए उपयोग किया जा सकता है।
हालाँकि, महत्वपूर्ण चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए, पीएसए को आम तौर पर एक उचित बैकअप ऑक्सीजन स्रोत के साथ जोड़ा जाना चाहिए।
इसका उद्देश्य केवल सस्ते में ऑक्सीजन का उत्पादन करना नहीं है।
उद्देश्य बनाए रखना हैनिरंतर उपलब्धता, सत्यापित गुणवत्ता, उचित दबाव और विश्वसनीय वितरण.
खनन के लिए कौन सा अधिक उपयुक्त है?
जब ऑक्सीजन की मांग निरंतर बनी रहती है तो खनन अनुप्रयोगों में अक्सर साइट पर ऑक्सीजन उत्पादन का मजबूत मामला होता है।
संभावित अनुप्रयोगों में शामिल हैं:
निक्षालन;
धातुकर्म ऑक्सीकरण;
व्यर्थ पानी का उपचार;
आपातकालीन चिकित्सा सेवाएँ;
और अन्य प्रक्रिया अनुप्रयोग।
एक दूरस्थ खदान निकटतम औद्योगिक गैस आपूर्तिकर्ता से कई सौ किलोमीटर दूर हो सकती है।
ऐसी स्थितियों में, लगातार सिलेंडरों का परिवहन महत्वपूर्ण तार्किक जटिलता पेश कर सकता है।
एक कंटेनरीकृत पीएसए ऑक्सीजन संयंत्र प्रक्रिया क्षेत्र के करीब स्थापित किया जा सकता है और खदान की उपयोगिता प्रणाली से बिजली की आपूर्ति की जा सकती है।
यदि परियोजना अस्थायी है, तो कंटेनरीकृत कॉन्फ़िगरेशन खनन कार्य चलने या विस्तारित होने पर स्थानांतरण की संभावना भी प्रदान करता है।
जलकृषि के लिए कौन सा अधिक उपयुक्त है?
एक्वाकल्चर एक और स्पष्ट अंतर प्रस्तुत करता है।
मछली और झींगा को संवर्धन जल में घुलित ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है।
ऑक्सीजन की मांग पूरे उत्पादन चक्र के दौरान जारी रह सकती है और बढ़ सकती है जब:
स्टॉकिंग घनत्व बढ़ता है;
बायोमास बढ़ता है;
पानी के तापमान में परिवर्तन;
भोजन की तीव्रता बढ़ जाती है;
या जैविक निस्पंदन गतिविधि बढ़ जाती है।
ऑक्सीजन सिलेंडर प्रणाली छोटे टैंकों या आपातकालीन उपयोग के लिए काम कर सकती है।
बड़े रीसर्क्युलेटिंग एक्वाकल्चर सिस्टम या सघन फार्मों के लिए, निरंतर ऑक्सीजन उत्पादन अधिक व्यावहारिक हो सकता है।
एक पीएसए प्रणाली ऑक्सीजन उपकरण, शंकु, विसारक या ऑक्सीजन रिएक्टर को सीधे ऑक्सीजन की आपूर्ति कर सकती है।
सिस्टम बन जाता है:
पीएसए → ऑक्सीजन बफर → प्रवाह नियंत्रण → ऑक्सीजनेशन उपकरण → संस्कृति जल
यह ऑक्सीजन की आपूर्ति को वास्तविक विघटित ऑक्सीजन आवश्यकता का पालन करने की अनुमति देता है।
अपशिष्ट जल उपचार के लिए कौन सा अधिक उपयुक्त है?
अपशिष्ट जल उपचार में अक्सर निरंतर ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है क्योंकि एरोबिक जैविक प्रक्रियाएं ऑक्सीजन पर निर्भर करती हैं।
ऑक्सीजन आपूर्ति में रुकावट घुलित ऑक्सीजन स्तर और जैविक गतिविधि को प्रभावित कर सकती है।
छोटी प्रणालियों के लिए, वायुमंडलीय-वायु ब्लोअर पहले से ही पर्याप्त ऑक्सीजन प्रदान कर सकते हैं।
उच्च ऑक्सीजन-मांग अनुप्रयोगों के लिए, ऑक्सीजन संवर्धन ऑक्सीजन हस्तांतरण में सुधार कर सकता है।
पीएसए → ऑक्सीजन वितरण → वातन/इंजेक्शन प्रणाली → जैविक रिएक्टर
मुख्य विचार यह नहीं है कि पीएसए ऑक्सीजन स्वाभाविक रूप से हवा से बेहतर है या नहीं।
यह है कि क्या मौजूदा वातन प्रणाली वास्तविक अपशिष्ट जल स्थितियों के तहत आवश्यक ऑक्सीजन को कुशलतापूर्वक स्थानांतरित कर सकती है।
एक व्यावहारिक तुलना
| कारक | ऑक्सीजन सिलेंडर | पीएसए ऑक्सीजन प्लांट |
|---|---|---|
| ऑक्सीजन स्रोत | बाह्य रूप से उत्पादित | साइट पर उत्पन्न |
| निरंतर उत्पादन | नहीं | हाँ, संचालन करते समय |
| बाह्य वितरण | आवश्यक | सामान्य पीढ़ी के लिए आवश्यक नहीं है |
| भंडारण की आवश्यकता | बड़ी मांग के लिए उच्च | कम ऑक्सीजन इन्वेंट्री, लेकिन उपकरण की आवश्यकता है |
| शक्ति निर्भरता | स्रोत पर कम | उच्च |
| रखरखाव | मुख्य रूप से हैंडलिंग/लॉजिस्टिक्स | मैकेनिकल + पीएसए रखरखाव |
| बड़ी निरंतर मांग | कम सुविधाजनक | आम तौर पर अधिक उपयुक्त |
| छोटी रुक-रुक कर होने वाली मांग | बहुत उपयुक्त | अनावश्यक हो सकता है |
| सुदूर स्थान | रसद पर निर्भर | आकर्षक जहां बिजली उपलब्ध है |
| सीधी पाइपलाइन आपूर्ति | संभव | अत्यधिक उपयुक्त |
| सिलेंडर वितरण | देशी तरीका | बूस्टर/फिलिंग सिस्टम से संभव |
| बैकअप भूमिका | उत्कृष्ट | महत्वपूर्ण प्रणालियों के लिए बैकअप होना चाहिए |
| अनुमापकता | सिलेंडर/डिलीवरी जोड़ें | जनरेटिंग मॉड्यूल जोड़ें या विस्तारित करें |
तालिका से पता चलता है कि कोई सार्वभौमिक विजेता क्यों नहीं है।
सही चुनाव इस पर निर्भर करता हैऑक्सीजन डिमांड प्रोफाइल और साइट इंफ्रास्ट्रक्चर.
ब्रेक-ईवन प्वाइंट सिर्फ ऑक्सीजन की मात्रा के बारे में नहीं है
ऐसी कोई सार्वभौमिक ऑक्सीजन-खपत सीमा नहीं है जिस पर पीएसए अचानक सिलेंडर से बेहतर हो जाए।
निर्णय कई चर पर निर्भर करता है:
दैनिक ऑक्सीजन की मांग × संचालन के दिन × वितरण दूरी × भंडारण की आवश्यकता × विश्वसनीयता की आवश्यकता
एक विश्वसनीय ऑक्सीजन आपूर्तिकर्ता के नजदीक की सुविधा के लिए, मध्यम खपत के साथ भी सिलेंडर व्यावहारिक बने रह सकते हैं।
कठिन सड़क पहुंच वाली दूरस्थ सुविधा के लिए, कम ऑक्सीजन की मांग पर पीएसए आकर्षक हो सकता है।
इसी तरह, अत्यधिक गंभीर ऑक्सीजन आवश्यकताओं वाली एक सुविधा एक हाइब्रिड प्रणाली का चयन कर सकती है, भले ही अकेले सिलेंडर तकनीकी रूप से औसत मांग को पूरा करने में सक्षम हों।
इसलिए सही दृष्टिकोण है aकुल-प्रणाली मूल्यांकन, ऑक्सीजन यूनिट की कीमत की तुलना सरल नहीं है।
निरंतर मांग एक अलग सिस्टम आर्किटेक्चर का पक्ष लेती है
जब ऑक्सीजन की खपत निरंतर होती है, तो आपूर्ति प्रणाली को प्रक्रिया निरंतरता के आधार पर डिज़ाइन किया जाना चाहिए।
एक मजबूत वास्तुकला इस तरह दिख सकती है:
पीएसए ऑक्सीजन जेनरेटर
↓
ऑक्सीजन बफर टैंक
↓
दबाव विनियमन
↓
मुख्य ऑक्सीजन हैडर
↓
प्रक्रिया उपयोगकर्ता
साथ:
बैकअप सिलेंडर
↓
आपातकालीन कई गुना
और, उच्च दबाव सिलेंडर भरने के लिए:
पीएसए → बफर → बूस्टर → फिलिंग मैनिफोल्ड
यह आर्किटेक्चर तीन कार्यों को अलग करता है:
पीढ़ी
बफ़रिंग और वितरण
बैकअप
यह आम तौर पर ऑक्सीजन जनरेटर या सिलेंडर बैंक को एकल पृथक घटक के रूप में मानने से अधिक विश्वसनीय है।
निर्णय इन सात प्रश्नों से शुरू होना चाहिए
सिलेंडर या पीएसए ऑक्सीजन संयंत्र का चयन करने से पहले, इंजीनियरों को यह स्थापित करना चाहिए:
औसत ऑक्सीजन प्रवाह क्या है?
आवश्यकता को Nm³/h जैसी सुसंगत इकाई में व्यक्त करें।
चरम प्रवाह क्या है?
केवल औसत पर निर्भर रहने के बजाय अधिकतम अपेक्षित ऑक्सीजन मांग निर्धारित करें।
प्रति दिन कितने घंटे ऑक्सीजन की खपत होती है?
प्रतिदिन 2 घंटे संचालित होने वाली प्रक्रिया प्रतिदिन 24 घंटे संचालित होने वाली प्रक्रिया से मौलिक रूप से भिन्न होती है।
साइट पर ऑक्सीजन डिलीवरी कितनी विश्वसनीय है?
दूरी, सड़कों, मौसम, सीमा प्रक्रियाओं और आपूर्तिकर्ता प्रतिक्रिया समय पर विचार करें।
क्या विश्वसनीय बिजली उपलब्ध है?
पीएसए को संपीड़न और सहायक उपकरण के लिए बिजली की आवश्यकता होती है।
क्या ऑक्सीजन की आवश्यकता सीधे या सिलेंडर में होती है?
यह निर्धारित करता है कि सिस्टम को वितरण नेटवर्क, बूस्टर, या सिलेंडर-फिलिंग मैनिफोल्ड की आवश्यकता है या नहीं।
अगर ऑक्सीजन का उत्पादन बंद हो जाए तो क्या होगा?
उत्तर आवश्यक आरक्षित क्षमता और अतिरेक को निर्धारित करता है।
अंतिम फैसला: सिलेंडर या पीएसए?
अगर ऑक्सीजन डिमांड हैछोटा, रुक-रुक कर, मोबाइल, या आपातकालीन-उन्मुख, ऑक्सीजन सिलेंडर अक्सर सरल समाधान होते हैं।
अगर ऑक्सीजन डिमांड हैनिरंतर, अपेक्षाकृत उच्च, पूर्वानुमानित और विश्वसनीय शक्ति वाले स्थल पर स्थित, एक पीएसए ऑक्सीजन संयंत्र अक्सर अधिक उपयुक्त प्राथमिक स्रोत होता है।
महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए, सबसे मजबूत समाधान अक्सर होता है:
पीएसए ऑक्सीजन प्लांट + ऑक्सीजन बफर + बैकअप सिलेंडर
पीएसए संयंत्र निरंतर आधार मांग को संभालता है, जबकि सिलेंडर रखरखाव, बिजली की विफलता, स्टार्टअप, या अप्रत्याशित ऑक्सीजन-मांग शिखर के दौरान आपातकालीन कवरेज प्रदान करता है।
इसलिए मूलभूत अंतर को इस प्रकार संक्षेप में प्रस्तुत किया जा सकता है:
सिलेंडर उत्पादित ऑक्सीजन को अन्यत्र संग्रहीत करते हैं। पीएसए संयंत्र जहां जरूरत होती है वहां ऑक्सीजन उत्पन्न करते हैं।
निरंतर ऑक्सीजन की मांग के लिए, यह अंतर तेजी से महत्वपूर्ण हो जाता है। एक सिलेंडर-आधारित प्रणाली को लगातार प्रबंधित करना चाहिएइन्वेंट्री और वितरण, जबकि पीएसए-आधारित प्रणाली को लगातार प्रबंधन करना चाहिएबिजली, संपीड़ित हवा, उपकरण प्रदर्शन और रखरखाव.
कोई भी दृष्टिकोण परिचालन जिम्मेदारी को समाप्त नहीं करता है। वे बस उस जिम्मेदारी को ऑक्सीजन आपूर्ति श्रृंखला के विभिन्न हिस्सों में डाल देते हैं।
उन सुविधाओं के लिए जहां ऑक्सीजन एक है24 घंटे की प्रक्रिया उपयोगिता, ऑन-साइट पीएसए पीढ़ी आवर्ती वितरण ऑपरेशन से ऑक्सीजन आपूर्ति को एक एकीकृत उत्पादन प्रणाली में बदलने का एक तरीका प्रदान करती है। जब उचित बफरिंग, मॉनिटरिंग, रिडंडेंसी और बैकअप सिलेंडर के साथ जोड़ा जाता है, तो यह दीर्घकालिक निरंतर ऑक्सीजन मांग के लिए अधिक लचीला आर्किटेक्चर प्रदान कर सकता है।
