হাইড্রোলিক পাম্পগুলির কর্মক্ষমতাকে প্রভাবিত করে এমন কারণগুলি কী কী?

হাইড্রোলিক পাম্পে অভ্যন্তরীণ দক্ষতা ক্ষতি

হাইড্রোলিক পাম্পের দক্ষতা সরাসরি পরিচালন খরচ এবং সিস্টেমের নির্ভরযোগ্যতাকে প্রভাবিত করে, যেখানে তিনটি প্রধান ক্ষতির শ্রেণি কর্মক্ষমতা হ্রাস করে।

আয়তনিক ক্ষতি: অভ্যন্তরীণ ফুটো এবং তরলের সংকোচনের প্রভাব

যখন তরল চলমান অংশগুলির মধ্যে থাকা সূক্ষ্ম ফাঁক দিয়ে প্রবাহিত হয়, তখন এটি স্বাভাবিকভাবেই প্রকৃত প্রবাহের পরিমাণ কমিয়ে দেয়। এই সমস্যা আরও বেড়ে যায় কারণ চাপের মধ্যে তরল পদার্থ প্রকৃতপক্ষে সংকুচিত হতে পারে, যা সিস্টেমের চাপের উপর নির্ভর করে তাদের আয়তন পরিবর্তন করে, বিশেষ করে উচ্চ চাপে চলমান সিস্টেমগুলিতে এটি লক্ষণীয়। পুরানো পাম্পগুলি সময়ের সাথে সাথে ঘর্ষণ ও ক্ষয়-ক্ষতির কারণে প্রায় 15 থেকে 30 শতাংশ বেশি তরল হারায়। নতুন পাম্পগুলি সাধারণত 95% দক্ষতায় কাজ করে, তবে বছরের পর বছর কাজ করার পরে অনেকগুলি 80% এর নীচে চলে যায়, 2023 সালের ইঞ্জিনিয়ারিং টুলবক্সের তথ্য অনুযায়ী। এর পরে কী হয়? একই পরিমাণ আউটপুট উৎপাদন করতে পাম্পটিকে আরও বেশি কাজ করতে হয়, যার অর্থ শক্তি বিল উল্লেখযোগ্যভাবে বেড়ে যায়, কখনও কখনও তার উচিত পরিমাণের চেয়ে এক চতুর্থাংশ বেশি।

যান্ত্রিক ক্ষতি: ঘর্ষণ, বিয়ারিং ক্ষয় এবং সীল ড্র্যাগ

ঘর্ষণ সেইসব চলমান অংশগুলিতে ঘটে যা আমরা সবাই ভালোভাবে জানি, যেমন বিয়ারিং, পিস্টন এবং গিয়ারের দাঁত, এবং এই ঘর্ষণ সিস্টেমে প্রয়োগ করা শক্তির 7 থেকে 12 শতাংশ পর্যন্ত খেয়ে ফেলে। যখন বিয়ারিংগুলি ক্ষয় হতে শুরু করে, তখন তারা অনেক বেশি ড্র্যাগ টর্ক তৈরি করে—কখনও কখনও 40% পর্যন্ত অতিরিক্ত রোধ তৈরি হয়। আর পুরানো সীলগুলির কথা তো বলাই বাহুল্য। সেগুলি উচ্চ চাপের পরিস্থিতিতে অবাঞ্ছিত ড্র্যাগ বল ঢুকিয়ে দেয় যা যান্ত্রিক দক্ষতা প্রায় 8% পর্যন্ত কমিয়ে দিতে পারে। এর মানে কী? মূলত যে শক্তি উৎপাদনশীল ছিল তা তরলগুলিকে যেখানে যাওয়ার কথা সেখানে না পাঠিয়ে কেবল তাপে পরিণত হয়। এই তাপের সঞ্চয় সমগ্র উপাদানগুলির ক্ষয়-ক্ষতি ত্বরান্বিত করে। তাই ধাতব পৃষ্ঠগুলির মধ্যে সরাসরি ঘষাঘষি রোধ করতে এবং যন্ত্রের সামগ্রিক ভালো কর্মদক্ষতা বজায় রাখতে নিয়মিত লুব্রিকেশন পরীক্ষা করা খুবই গুরুত্বপূর্ণ।

হাইড্রোলিক ক্ষতি: টার্বুলেন্স, প্রবাহ বিচ্ছেদ এবং ভাল্ভ রোধ

অকার্যকর হাইড্রোলিক সিস্টেমগুলি প্রায়শই পোর্টের ভিতরে টার্বুলেন্স, ধারালো কোণ বা আকস্মিক আকার পরিবর্তনের কারণে প্রবাহ বিচ্ছিন্নতা এবং নিয়ন্ত্রণ ভালভগুলির মধ্য দিয়ে চাপ হ্রাসের মতো সমস্যার ফলে ঘটে। যখন তরল টার্বুলেন্ট হয়ে চলে, তখন এটি শুধুমাত্র বর্জ্য তাপে পরিণত হয়। প্রবাহ বিচ্ছিন্নতা সেই বিরক্তিকর ভর্টিসগুলি তৈরি করে যা মূলত সিস্টেম থেকে গতিশক্তি চুরি করে নেয়। এবং ভালভ প্রতিরোধের কথা তো বলাই বাহুল্য, বিশেষ করে দিকনির্দেশক নিয়ন্ত্রণে যেখানে ক্ষতি মাঝে মাঝে মোট সিস্টেম চাপের প্রায় 20% খেয়ে ফেলতে পারে। জিনিসগুলি মসৃণভাবে চালানোর জন্য, প্রকৌশলীদের উচিত ভাল পোর্ট ডিজাইনে মনোনিবেশ করা, সম্ভব হলে বড় বা কম ডেলটা-পি ভালভ স্থাপন করা এবং সাধারণভাবে পাইপিংয়ে আকস্মিক সংক্রমণগুলির দিকে নজর রাখা যা প্রাকৃতিক প্রবাহ প্যাটার্নকে ব্যাহত করে। এই সমন্বয়গুলি ল্যামিনার প্রবাহ অবস্থা বজায় রাখতে বহুদূর যায় যা ভাল হাইড্রোলিক কর্মক্ষমতার জন্য অপরিহার্য।

হাইড্রোলিক তরলের বৈশিষ্ট্য এবং পাম্প পারফরম্যান্সের উপর এর প্রভাব

সীলিং, লুব্রিকেশন এবং আয়তনিক দক্ষতায় স্নিগ্ধতার ভূমিকা

সঠিক সান্দ্রতা উপযুক্ত সীলকরণ, ভালো স্নেহন এবং তরলের প্রবাহ নিয়ন্ত্রণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। যখন সান্দ্রতা ঠিক থাকে, তখন এটি ঘনিষ্ঠভাবে মিলিত অংশগুলির মধ্যে একটি শক্তিশালী সুরক্ষামূলক স্তর তৈরি করে, যা সিস্টেমের ভিতরে ক্ষতি রোধ করতে সাহায্য করে। এটি খুবই গুরুত্বপূর্ণ, কারণ 2023 সালের ফ্লুইড ডাইনামিক্স রিপোর্ট অনুসারে, উচ্চ চাপের সিস্টেমগুলিতে অতিরিক্ত ক্ষতি আয়তনিক দক্ষতা প্রায় 15 শতাংশ পর্যন্ত কমিয়ে দিতে পারে। উপযুক্ত সান্দ্রতা বিয়ারিং এবং সীলগুলিকেও ভালোভাবে স্নেহাক্ত রাখে, ঘর্ষণজনিত ক্ষয় কমিয়ে এবং একইসঙ্গে শক্তি সাশ্রয় করে। অন্যদিকে, যদি তরলটি খুব পাতলা হয়, তবে এটি বেশি ক্ষতি করবে এবং যথেষ্ট সুরক্ষা দেবে না। কিন্তু যখন এটি খুব ঘন হয়, তখন সিস্টেমটিকে প্রতিরোধের বিরুদ্ধে আরও কঠোর পরিশ্রম করতে হয়, যা প্রয়োজনের চেয়ে বেশি শক্তি ব্যবহার করে। উৎপাদকদের দ্বারা সান্দ্রতার স্তরের জন্য যে সুপারিশ করা হয় তা অনুসরণ করা শুধুমাত্র এই সিস্টেমগুলির সর্বোচ্চ দক্ষতা অর্জনের জন্যই নয়, বরং এটি উপাদানগুলির প্রতিস্থাপনের আগে আরও বেশি সময় টিকে থাকতে সাহায্য করে।

সর্বোত্তম দক্ষতা বিন্দুতে (BEP) তাপমাত্রা-প্ররোচিত সান্দ্রতা পরিবর্তন এবং দক্ষতা

তাপমাত্রার পরিবর্তনে তরলের সান্দ্রতা খুব বেশি প্রভাবিত হয়, যা পাম্পগুলির সর্বোত্তম দক্ষতা বিন্দু (BEP) -এ কার্যকারিতা নির্ধারণ করে, যেখানে প্রতি একক প্রবাহের জন্য সবচেয়ে কম শক্তি ব্যবহৃত হয়। যখন তাপমাত্রা প্রায় 30 ডিগ্রি সেলসিয়াস বৃদ্ধি পায়, তখন তরলটি আকারে প্রায় অর্ধেক পাতলা হয়ে যায়। এর ফলে অভ্যন্তরীণ ক্ষতি বৃদ্ধি পায় এবং কার্যপরিচালনা BEP নামক ঐ আদর্শ বিন্দু থেকে দূরে সরে যায়। 2023 সালের থার্মাল পারফরম্যান্স স্টাডি-এর কিছু গবেষণা অনুসারে, এই ধরনের পরিবর্তন মোট সিস্টেম দক্ষতা প্রায় 10% পর্যন্ত কমিয়ে দিতে পারে। উষ্ণ আবহাওয়ায় তরল পাতলা হয়ে যায়, যার ফলে সীলগুলির বেশি কাজ করতে হয় এবং স্নেহকতা কম কার্যকর হয়। অন্যদিকে, শীতল পরিবেশে এটি ঠিক উল্টো ঘটে, তরলগুলি ঘন হয়ে যায় এবং প্রবাহের বিরুদ্ধে আরও বেশি প্রতিরোধ সৃষ্টি করে এবং অতিরিক্ত শক্তি শোষণ করে। তাই বর্তমানে অনেক সুবিধাই উচ্চ-সান্দ্রতা-সূচক (HVI) তরল ব্যবহার করছে। এই বিশেষ তরলগুলি তাপমাত্রা পরিবর্তনের সময়ও BEP-এর কাছাকাছি মসৃণভাবে কাজ চালিয়ে রাখতে সাহায্য করে। এগুলি ক্যাভিটেশন ক্ষতি এবং অংশগুলির দ্রুত ক্ষয় হওয়ার মতো সমস্যাগুলি কমায়, যা সময়ের সাথে সাথে রক্ষণাবেক্ষণ খরচ কমিয়ে অর্থ সাশ্রয় করে।

কার্যকরী অবস্থা: ক্যাভিটেশন, NPSH এবং অফ-ডিজাইন অপারেশন

নির্ভরযোগ্য হাইড্রোলিক পাম্প অপারেশনের জন্য ক্যাভিটেশন মেকানিজম এবং গুরুত্বপূর্ণ NPSH মার্জিন প্রয়োজনীয়তা

যখন কোনো তরলের মধ্যে চাপ তাকে তরল আকারে ধরে রাখার জন্য প্রয়োজনীয় মাত্রার নীচে নেমে যায়, তখন ক্যাভিটেশন ঘটে। এটি ক্ষুদ্র বাষ্প বুদবুদ তৈরি করে যা উচ্চতর চাপের এলাকায় ফিরে এলে জোরে ফেটে যায়। এর ফলে ছোট ছোট শক্তির জেট এবং শক্তিশালী আঘাত সৃষ্টি হয় যা ইম্পেলার, পাম্প কেসিং এবং নিয়ন্ত্রণ ভালভের মতো গুরুত্বপূর্ণ অংশগুলিকে ক্ষয় করে দেয়। সদ্য পরিচালিত গবেষণায় দেখা গেছে যে এই ক্ষতি প্রায় 12 শতাংশ পর্যন্ত সিস্টেমের দক্ষতা কমিয়ে দিতে পারে এবং সময়ের সাথে সাথে সরঞ্জামের নির্ভরযোগ্যতাকে ব্যাহত করে। এটি রোধ করার জন্য, নেট পজিটিভ সাকশন হেড বা NPSH পরিচালনা করা সঠিক অপারেশন বজায় রাখার জন্য একেবারে অপরিহার্য হয়ে ওঠে।

• NPSH প্রয়োজন (NPSHR) হল বাষ্পীভবন এড়াতে পাম্প দ্বারা প্রয়োজনীয় সর্বনিম্ন সাকশন হেড
• NPSH পাওয়া যায় (NPSHA) হল সিস্টেম দ্বারা সরবরাহিত প্রকৃত সাকশন হেড
• যখন NPSHA, NPSHR এর নিচে চলে আসে তখন ক্যাভিটেশন সম্ভাব্য এবং ক্ষতিকারক হয়ে ওঠে

অফ-ডিজাইন অপারেশন—বিশেষ করে কম প্রবাহের অবস্থা, উচ্চ তরল তাপমাত্রা বা উন্নত সিস্টেম প্রতিরোধ—চাপ হ্রাস এবং বুদবুদ গঠনকে আরও খারাপ করে তোলে। শিল্প নির্ভরযোগ্যতার জন্য উৎপাদকের NPSHR এর চেয়ে 25% নিরাপত্তা মার্জিন বজায় রাখা সর্বজনস্বীকৃত সেরা অনুশীলন। প্রধান কৌশলগুলির মধ্যে রয়েছে:

এই নিরাপত্তা মার্জিন বজায় রাখার জন্য শোষণ ফিল্টারগুলির নিয়মিত পরীক্ষা, প্রকৃত রিজার্ভয়ার নিমজ্জন গভীরতা এবং ইনলেট চাপের প্রবণতা পর্যবেক্ষণ অপরিহার্য।

জলবাহী পাম্পের কর্মক্ষমতা বজায় রাখার জন্য প্রতিরোধমূলক রক্ষণাবেক্ষণ এবং উপাদানের অখণ্ডতা

সমস্যা হওয়ার আগেই রক্ষণাবেক্ষণের দিকে নজর রাখা হাইড্রোলিক পাম্পগুলি দীর্ঘ সময় ধরে দক্ষতার সাথে চালানোর জন্য সবচেয়ে ভালো উপায়গুলির মধ্যে একটি। যখন টেকনিশিয়ানরা সীল, বিয়ারিং বা পিস্টনের পৃষ্ঠগুলির ক্ষয়ের লক্ষণগুলি তাড়াতাড়ি ধরতে পারেন, তখন তারা পরবর্তীতে বড় সমস্যা তৈরি হওয়া বন্ধ করতে পারেন। অপ্রত্যাশিত ব্রেকডাউন কেউ চায় না যা সময় ও অর্থ দুটোই নষ্ট করে। পরিষ্কার তরলও খুব গুরুত্বপূর্ণ। সিস্টেমে ধুলো-বালি ও আবর্জনা উপাদানগুলিকে স্বাভাবিকের চেয়ে দ্রুত ঘষে ফেলে এবং চলমান অংশগুলির মধ্যে সুরক্ষামূলক আস্তরণকে দুর্বল করে দেয়। Fluid Power Journal-এ গত বছর প্রকাশিত একটি গবেষণা অনুযায়ী, নিয়মিত ফিল্টার পরিবর্তনের পাশাপাশি পিরিয়ডিক তরল পরীক্ষা করলে উপাদানগুলির আয়ু প্রায় এক চতুর্থাংশ পর্যন্ত বাড়ানো যায়। বর্তমানে অনেক সুবিধাই সময়ের সাথে চাপের পার্থক্য, কম্পনের ধরন এবং তরলের তাপমাত্রার পরিবর্তন লক্ষ্য করে। এই পর্যবেক্ষণগুলি ছোট সমস্যাগুলিকে বড় ঝামেলা বা সম্পূর্ণ সিস্টেম ব্যর্থতায় পরিণত হওয়া থেকে রক্ষা করতে সাহায্য করে। যেসব কারখানা এই ধরনের সতর্ক রক্ষণাবেক্ষণ কৌশল গ্রহণ করে, সাধারণত তাদের অপ্রত্যাশিত বন্ধের সংখ্যা ত্রিশ শতাংশ কম হয়, কঠোর অপারেটিং অবস্থার মধ্যেও তাদের সরঞ্জামগুলি সর্বোত্তম কাজ করতে থাকে।

সাধারণ জিজ্ঞাসা

হাইড্রোলিক পাম্পের ক্ষতির প্রধান ধরনগুলি কী কী?

হাইড্রোলিক পাম্পে আয়তনিক, যান্ত্রিক এবং হাইড্রোলিক ক্ষতি ঘটে। অভ্যন্তরীণ লিকেজ এবং তরলের সংকোচনের কারণে আয়তনিক ক্ষতি হয়, ঘর্ষণ এবং ক্ষয়ের কারণে যান্ত্রিক ক্ষতি এবং টার্বুলেন্স এবং ভালভ রেজিস্ট্যান্সের কারণে হাইড্রোলিক ক্ষতি হয়।

হাইড্রোলিক পাম্পের কর্মক্ষমতাকে সান্দ্রতা কীভাবে প্রভাবিত করে?

সীলিং এবং লুব্রিকেশন দক্ষতায় সান্দ্রতা একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। সঠিক সান্দ্রতার মাত্রা লিকেজ প্রতিরোধ করে, ক্ষয় কমায় এবং সিস্টেমের দক্ষতা বজায় রাখে। তাপমাত্রার পরিবর্তনের কারণে সান্দ্রতার পরিবর্তন পাম্পের দক্ষতাকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করতে পারে।

ক্যাভিটেশন কী, এবং কেন এটি হাইড্রোলিক সিস্টেমের জন্য ক্ষতিকর?

যখন চাপ কমে যায় তখন বাষ্প বুদবুদ তৈরি হয় এবং ভেঙে পড়ে, এই ঘটনাকে ক্যাভিটেশন বলে। এটি ইমপেলার এবং ভালভের মতো উপাদানগুলিকে ক্ষতিগ্রস্ত করে। এটি সিস্টেমের দক্ষতা এবং নির্ভরযোগ্যতা কমায়, ফলে NPSH ব্যবস্থাপনা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ হয়ে ওঠে।

হাইড্রোলিক পাম্পের জন্য প্রতিরোধমূলক রক্ষণাবেক্ষণ কেন গুরুত্বপূর্ণ?

প্রতিরোধমূলক রক্ষণাবেক্ষণের মাধ্যমে ক্ষয়ক্ষতি দ্রুত শনাক্ত করা যায়, যা বড় সমস্যা এবং অপ্রত্যাশিত ত্রুটি প্রতিরোধ করে। নিয়মিত রক্ষণাবেক্ষণ তরলকে পরিষ্কার রাখে এবং উপাদানগুলির ক্ষয়ক্ষতি কমায়, ফলে যন্ত্রপাতির আয়ু এবং নির্ভরযোগ্যতা বৃদ্ধি পায়।