202626/10

पैरेलल पंप: दो पंप लगाने पर फ़्लो दोगुना क्यों नहीं होता?

मेंटेनेंस और क्वालिटीअपडेट: 26/10/202640 मिनट में पढ़ें

सोचिए, एक लाइन में पानी कम पड़ रहा है। प्लांट पहले पंप जैसा ही दूसरा पंप लगाता है और दोनों को एक ही डिस्चार्ज पाइप (हेडर) से जोड़ देता है। उम्मीद सीधी है: दो पंप, दोगुना फ़्लो।

नीचे के हल किए गए उदाहरण में दूसरा पंप जोड़ने पर कुल फ़्लो सिर्फ़ करीब 26.5% बढ़ता है। इसका मतलब यह नहीं कि पंप में कोई ख़राबी है। पंप और पाइपिंग आपस में ऐसे ही काम करते हैं।

छोटा जवाब: एक ही सिस्टम में दो एक जैसे सेंट्रीफ्यूगल पंप पैरेलल में चलाने पर फ़्लो ज़रूरी नहीं कि एक पंप से दोगुना मिले। पैरेलल ऑपरेशन (parallel operation) का मतलब है कि पंप एक कॉमन डिस्चार्ज लाइन से जुड़े हों और ज़रूरी फ़्लो आपस में बाँटें। असली फ़्लो वहाँ तय होता है जहाँ दोनों पंप का मिला हुआ कर्व सिस्टम कर्व को काटता है। जिस सिस्टम में फ़्लो बढ़ने के साथ ज़रूरी हेड भी बढ़ता है, वहाँ हर पंप अपने कर्व पर ऊपर की तरफ़ धकेल दिया जाता है और अकेले चलने से कम फ़्लो देता है। इसी वजह से फ़ायदा सीमित रहता है।

इस लेख में हम देखेंगे कि प्लांट पंप पैरेलल में क्यों चलाते हैं, नंबरों वाला एक उदाहरण, और चार बातें जो पहले जाँचनी चाहिए: कॉमन हेडर, अलग-अलग पंप, एक पंप बंद होने के बाद NPSH, और चेक वाल्व। आख़िर में चेकलिस्ट, सप्लायर से पूछने के सवाल और इस तरीक़े की सीमाएँ हैं। जापान से आए पंप के डॉक्यूमेंट पढ़ने में नीचे की शब्द-तालिका मदद करेगी।

जापानी पंप डॉक्यूमेंट में दिखने वाले शब्द

जापानी डेटाशीट, पंप कर्व और P&ID (पाइपिंग और इंस्ट्रूमेंटेशन डायग्राम) में इस लेख के विषयों के लिए नीचे के शब्द आते हैं। तालिका में जापानी शब्द, उसका रोमन उच्चारण और हिंदी/English मतलब दिया है।

जापानी	रोमन उच्चारण	हिंदी / English
並列運転	heiretsu unten	पैरेलल ऑपरेशन (parallel operation)
直列運転	chokuretsu unten	सीरीज़ ऑपरेशन (series operation)
全揚程	zen-yotei	टोटल हेड (total head, H)
吐出量	toshutsu-ryo	फ़्लो रेट (flow rate, Q)
抵抗曲線	teiko kyokusen	सिस्टम कर्व (system curve)
運転点	unten-ten	ऑपरेटिंग पॉइंट (operating point)
締切運転	shimekiri unten	शट-ऑफ़ ऑपरेशन (पंप चल रहा है, पर फ़्लो ज़ीरो)
逆止弁	gyakushi-ben	चेक वाल्व (non-return valve)
軸動力	jiku doryoku	शाफ़्ट पावर (shaft power)
必要NPSH	hitsuyo NPSH	NPSH required (NPSHR), यानी पंप को चाहिए
台数制御	daisu seigyo	पंप स्टेजिंग (कितने पंप चलें, यह बदलना)

विषय-सूची

सेंट्रीफ्यूगल पंप पैरेलल में क्यों चलाते हैं?
असली फ़्लो कैसे निकालें: मिला हुआ कर्व और सिस्टम कर्व
पैरेलल में चलाने से पहले चार बातें जाँचें
भारत की फ़ैक्ट्री के लिए कुछ बातें
चेकलिस्ट: पैरेलल में पंप जोड़ने से पहले
पंप सप्लायर या जापानी इंजीनियरिंग टीम से पूछने के सवाल
इस लेख की सीमाएँ
अक्सर पूछे जाने वाले सवाल (FAQ)
स्रोत (Sources)

सेंट्रीफ्यूगल पंप पैरेलल में क्यों चलाते हैं?

प्लांट पैरेलल ऑपरेशन तब चुनते हैं जब एक पंप ज़रूरी फ़्लो नहीं दे पाता, या जब माँग के हिसाब से चलने वाले पंप की गिनती बदलनी हो। हर पंप एक ही हेड के ख़िलाफ़ काम करता है, और उस हेड पर सबका फ़्लो जुड़ जाता है। सीरीज़ कनेक्शन की तरह यहाँ हेड नहीं जुड़ता।

सीरीज़ में एक ही फ़्लो पर हर पंप का हेड जुड़ता है। पैरेलल में एक ही हेड पर हर पंप का फ़्लो जुड़ता है। "हेड कम है तो सीरीज़, फ़्लो कम है तो पैरेलल" शुरू करने के लिए काम का नियम है। लेकिन दोनों में आख़िरी फ़्लो और हेड इस पर निर्भर करते हैं कि पंप किस सिस्टम से जुड़े हैं।

कम माँग में एक पंप और ज़्यादा माँग में दो पंप चलाना कई बार एक बड़े पंप को हर समय वाल्व से दबाकर चलाने से बेहतर बैठता है। पर पंप की एफ़िशिएंसी और कंट्रोल का तरीक़ा भी मायने रखता है। सिर्फ़ पंप की गिनती बढ़ाने से बिजली की बचत की गारंटी नहीं मिलती।

दूसरा पंप कभी स्टैंडबाय के लिए भी लगाया जाता है, ताकि पहला ख़राब हो तो काम न रुके। बारी-बारी से एक पंप चलाने (alternating duty) और ज़्यादा माँग में दोनों साथ चलाने (assisted duty) में पंप की ज़रूरी क्षमता अलग होती है। पहले तय करें: एक पंप बंद होने पर भी पूरा फ़्लो चाहिए, या कम फ़्लो पर चलते रहना काफ़ी है।

चित्र 1: हर पंप अपनी ब्रांच से डिस्चार्ज करता है, फिर कॉमन हेडर में मिलता है

दो पंप फ़्लो आपस में बाँट रहे हैं। तीर बहाव की दिशा दिखाते हैं; हर ब्रांच में एक चेक वाल्व है। पूरा चित्र देखने के लिए साइड में स्क्रॉल करें।

वाल्व के निशान सिर्फ़ यह दिखाते हैं कि बैकफ़्लो कहाँ रुकता है। मेंटेनेंस के आइसोलेशन वाल्व, इंस्ट्रूमेंट और ड्रेन चित्र में नहीं दिखाए गए हैं।

आम तरीक़े में हर पंप के डिस्चार्ज पर एक चेक वाल्व होता है, और ब्रांच उसके बाद कॉमन हेडर में मिलती हैं। असली प्लांट में सक्शन पाइपिंग का लेआउट, लिक्विड लेवल का उतार-चढ़ाव और ब्रांच की लंबाई भी तय करती है कि दोनों पंप लोड कैसे बाँटेंगे। दो पंप बराबर में रख देने भर से उनकी क्षमता सीधे जोड़ना ठीक नहीं है।

असली फ़्लो कैसे निकालें: मिला हुआ कर्व और सिस्टम कर्व

दो एक जैसे पंप हों तो किसी भी हेड पर दोनों का फ़्लो बराबर होता है। मिला हुआ कर्व (combined curve) बनाने के लिए हर हेड पर वह फ़्लो दोगुना करके बिंदु जोड़ दें। आपको जो चाहिए वह इस कर्व और सिस्टम कर्व का नया कटान-बिंदु है। एक पंप के फ़्लो को दोगुना कर देने से यह जवाब नहीं मिलता।

गणित समझाने के लिए एक काल्पनिक सिस्टम लेते हैं। एक पंप का कर्व H = 40 − 0.005q² है, और सिस्टम कर्व (पाइपिंग को जितना हेड चाहिए) H = 10 + 0.005Q² है। H मीटर में है, और फ़्लो q और Q m³/h में हैं। यह सरल मॉडल मानता है कि ब्रांच मिलने की जगह तक ब्रांच के लॉस में कोई फ़र्क़ नहीं है।

एक पंप: वह बिंदु निकालें जहाँ पंप का हेड और सिस्टम का हेड बराबर हों

40 − 0.005Q₁² = 10 + 0.005Q₁²

Q₁² = 300.010 = 3,000

Q₁ ≈ 54.77 m³/h, H₁ = 25 m

दो एक जैसे पंप पैरेलल में: हर पंप कुल फ़्लो का आधा उठाता है

40 − 0.005Q₂²4 = 10 + 0.005Q₂²

Q₂² = 300.00625 = 4,800

Q₂ ≈ 69.28 m³/h, हर पंप q ≈ 34.64 m³/h, H₂ = 34 m

Q₁: एक पंप चलने पर कुल फ़्लो। Q₂: दो पंप चलने पर कुल फ़्लो। q: दो पंप चलने पर हर पंप का फ़्लो (सब m³/h में)। H: हेड (m)। गुणांक 0.005 इसी काल्पनिक मॉडल और इन्हीं यूनिट का है; यह किसी असली पंप का नहीं है।

चित्र 2: एक ही सिस्टम कर्व पर एक पंप 54.77 m³/h और दो पंप 69.28 m³/h देते हैं

ऊपर के काल्पनिक मॉडल का ग्राफ़। दो पंप का कर्व फ़्लो की दिशा में फैल जाता है, और ऑपरेटिंग पॉइंट उसी सिस्टम कर्व पर खिसकता है। पूरा चित्र देखने के लिए साइड में स्क्रॉल करें।

ये मान मॉडल के कटान-बिंदु हैं। इस ग्राफ़ से किसी असली पंप का अनुमत फ़्लो, पावर या NPSH नहीं पढ़ा जा सकता।

एक पंप करीब 54.77 m³/h देता है। दो पंप मिलकर करीब 69.28 m³/h देते हैं, यानी सिर्फ़ करीब 26.5% की बढ़त। अब हर पंप इसका आधा, करीब 34.64 m³/h, उठाता है, जो उसके अकेले चलने के फ़्लो से कम है। बढ़त छोटी इसलिए है कि फ़्लो बढ़ने के साथ सिस्टम को ज़रूरी हेड भी बढ़ता है।

इस उदाहरण में ऑपरेटिंग हेड एक पंप पर 25 m से दो पंप पर 34 m हो जाता है। मिला हुआ कर्व बनाते समय हम फ़्लो जोड़ते हैं, हेड नहीं। पर इसका मतलब यह नहीं कि ऑपरेटिंग हेड स्थिर रहता है। सिस्टम कर्व जितना तीखा होगा, पंप जोड़ने से उतना कम फ़्लो मिलेगा।

असली इंस्टॉलेशन में हर पंप के डिस्चार्ज फ़्लैंज से कॉमन हेडर तक भी लॉस होता है। पंपों की तुलना कॉमन कनेक्शन पॉइंट पर करें। अगर ब्रांच के साइज़, लंबाई या वाल्व अलग हैं, तो एक ही मॉडल के दो पंप भी बराबर लोड नहीं बाँटेंगे। इसलिए ऑपरेटिंग पॉइंट निकालते समय हर ब्रांच का रास्ता गिनें।

पैरेलल में चलाने से पहले चार बातें जाँचें

1. कॉमन हेडर को मोटा करना पड़ सकता है

जंक्शन के बाद कॉमन हेडर में सभी ब्रांच का मिला हुआ फ़्लो बहता है, इसलिए ज़रूरत हो तो उसका साइज़ दोबारा देखें। पैरेलल का मतलब अपने आप बड़ा हेडर नहीं है। टारगेट फ़्लो, मौजूदा पाइपिंग में कितनी गुंजाइश है, और कितना प्रेशर लॉस और रफ़्तार चलेगी, इन्हीं से फ़ैसला करें।

मान लीजिए असली फ़्लो दोगुना हो जाए और हेडर का अंदरूनी डायमीटर वही रहे, तो औसत रफ़्तार दोगुनी हो जाती है। जहाँ लॉस कोएफ़िशिएंट स्थिर माना जा सके, वहाँ हेड लॉस रफ़्तार के वर्ग के बराबर बढ़ता है, यानी चार गुना। ज़्यादा फ़्लो के लिए डिज़ाइन करते समय हेडर के लॉस की इस तेज़ बढ़त का ध्यान रखें।

चित्र 3: फ़्लो दोगुना करने से पहले हेडर का क्रॉस-सेक्शन जाँचें

एक जैसी लंबाई और शर्तों पर, स्थिर लॉस कोएफ़िशिएंट मानकर समझाने के लिए तुलना। बड़ा बोर चाहिए या नहीं, यह अनुमत लॉस और दूसरी बातों पर निर्भर है।

फ़्लो दोगुना, बोर वहीरफ़्तार ×2 → हेड लॉस ×4 (लॉस कोएफ़िशिएंट स्थिर)

फ़्लो दोगुना, रफ़्तार वहीज़रूरी एरिया ×2 → बोर का अनुपात √2 ≈ 1.414

सरल सेक्शन सिर्फ़ बोर और फ़्लो का संबंध दिखाते हैं; असली रफ़्तार का फैलाव नहीं दिखाया गया। नॉमिनल पाइप साइज़ और असली अंदरूनी डायमीटर अलग होते हैं।

उसी रफ़्तार पर दोगुना फ़्लो भेजने के लिए बोर का अनुपात

Q = Av, A = πD²4

D_नयाD_{पुराना} = √A_नयाA_{पुराना} = √2 ≈ 1.414

Q: फ़्लो (m³/s)। A: क्रॉस-सेक्शन का एरिया (m²)। v: औसत रफ़्तार (m/s)। D: असली अंदरूनी डायमीटर (m)। अनुपात की कोई यूनिट नहीं होती। यह फ़ॉर्मूला पाइप साइज़ चुनने के लिए ज़रूरी प्रेशर-लॉस की गणना की जगह नहीं लेता।

उसी रफ़्तार पर दोगुना फ़्लो भेजने के लिए दोगुना एरिया चाहिए, यानी अंदरूनी डायमीटर करीब 1.414 गुना। इसका मतलब नॉमिनल साइज़ दोगुना करना नहीं है; असली अंदरूनी डायमीटर से तुलना करें। पाइप का साइज़ सिर्फ़ इस गणना से तय न करें। लंबाई, खुरदरापन, फ़िटिंग, वाल्व और लगाने की शर्तें भी गिनें।

पाइप का साइज़, वाल्व की ओपनिंग और बाक़ी शर्तें वही रहें तो पंप जोड़ने से सिस्टम कर्व नहीं खिसकता। ऑपरेटिंग पॉइंट बस उसी सिस्टम कर्व और दो पंप के मिले कर्व के नए कटान-बिंदु पर आ जाता है। सिस्टम कर्व तब दोबारा बनाना पड़ता है जब रेज़िस्टेंस ही बदल जाए, जैसे पाइप का साइज़ बदलने या वाल्व दबाने पर।

रेट्रोफ़िट में जहाँ हेडर बदला नहीं जा सकता, पहले हिसाब लगाएँ कि नया पंप जोड़ने पर असल में कितना फ़्लो मिलेगा, और उसे ज़रूरी फ़्लो से मिलाएँ। अगर एक और पंप जोड़ने पर भी फ़्लो मुश्किल से बढ़ता है, तो देखें कि कहीं पाइपिंग रूट, वाल्व या किसी उपकरण का प्रेशर लॉस ही असली रुकावट तो नहीं। पंप जोड़ने के अलावा दूसरे विकल्पों से भी तुलना करें।

2. अलग-अलग पंप शट-ऑफ़ पर चल सकते हैं

कुछ डिज़ाइनों में अलग परफ़ॉर्मेंस वाले पंप पैरेलल में चलते हैं। आपका डिज़ाइन ऐसा है तो पक्का करें कि कॉमन हेडर के प्रेशर के ख़िलाफ़ हर पंप सकारात्मक फ़्लो दे सके। स्थिर कर्व और लगभग बराबर शट-ऑफ़ हेड वाले पंप मिलाना आसान होता है। शट-ऑफ़ हेड अलग हों तो पूरी माँग की रेंज में देखें कि पंप फ़्लो कैसे बाँटते हैं।

अगर एक पंप से बना हेडर प्रेशर दूसरे पंप के शट-ऑफ़ पर बन सकने वाले प्रेशर से ज़्यादा है, तो कमज़ोर पंप का चेक वाल्व बंद रहता है। वह पंप चलता रहता है, पर कुछ नहीं देता। सिर्फ़ शट-ऑफ़ हेड नहीं, सक्शन प्रेशर का फ़र्क़, ब्रांच के लॉस और चेक वाल्व के खुलने की शर्तें भी तुलना में रखें।

चित्र 4: चेक वाल्व बैकफ़्लो रोकता है, पर कमज़ोर पंप फिर भी फ़्लो न दे, ऐसा हो सकता है

सरल सेक्शन: कमज़ोर पंप जितना प्रेशर बना सकता है वह हेडर के प्रेशर तक नहीं पहुँचता, इसलिए वाल्व बंद रहता है। खुलने का असली प्रेशर-फ़र्क़ वाल्व की स्पेसिफ़िकेशन में देखें। पूरा चित्र देखने के लिए साइड में स्क्रॉल करें।

तीर प्रेशर की दिशा दिखाते हैं, दाएँ से बाएँ असली बहाव नहीं। चेक वाल्व और मिनिमम-फ़्लो प्रोटेक्शन के काम अलग-अलग हैं।

शट-ऑफ़ पर पंप जो ऊर्जा लिक्विड को देता है, उसका एक हिस्सा गर्मी बन जाता है। इससे सील और अंदर के पार्ट ख़राब हो सकते हैं। मोटर घूम रही हो और पंप फ़्लो न दे रहा हो, तो यह सामान्य चलना नहीं है। इसे ऐसे ही चलते न छोड़ें।

जोखिम सिर्फ़ ज़ीरो फ़्लो का नहीं है। निर्माता के मिनिमम कंटीन्यूअस फ़्लो से नीचे चलने और कर्व के अस्थिर हिस्से में चलने पर भी नज़र रखें। एक ही मॉडल के पंप भी अलग परफ़ॉर्म कर सकते हैं अगर स्पीड, इम्पेलर डायमीटर, घिसाव या कंट्रोल सेटिंग अलग हों। इसलिए सिर्फ़ नेमप्लेट मिला लेना काफ़ी नहीं है।

पंप जोड़ते समय यह भी सोचें कि पुराने और नए पंप का फ़्लो और डिस्चार्ज प्रेशर अलग-अलग नापा जा सकता है या नहीं। सिर्फ़ कुल फ़्लो देखने पर यह छूट सकता है कि कोई पंप लगभग कोई लोड नहीं उठा रहा। हर पंप की मोटर करंट, वाइब्रेशन और तापमान भी साथ में देखें।

3. एक पंप बंद होने के बाद NPSHA: यह पाइपिंग पर निर्भर है

ऐसा कोई सामान्य नियम नहीं है कि एक पंप पर आते ही NPSHA घट जाता है। NPSHA (NPSH available, यानी इंस्टॉलेशन से मिलने वाला सक्शन हेड) इंस्टॉलेशन का गुण है। यह सक्शन टैंक के प्रेशर, लिक्विड लेवल, उस तापमान पर वेपर प्रेशर और सक्शन पाइपिंग के लॉस पर निर्भर है। छोटा पंप चुनने से अपने आप यह कम नहीं होता।

असल बात यह है कि दो पंप से एक पंप पर आने के बाद बचे हुए पंप का फ़्लो बढ़ सकता है। ऊपर के उदाहरण में दो पंप चलते समय हर पंप 34.64 m³/h पर था, और अकेला रह जाने पर बचा पंप 54.77 m³/h पर चलता है। ऑपरेटिंग पॉइंट बदल गया है, इसलिए उस नए फ़्लो पर सक्शन की शर्तें, NPSHR (NPSH required, यानी पंप को चाहिए) और पावर दोबारा जाँचें।

चित्र 5: एक पंप बंद होने पर कॉमन सक्शन लाइन में फ़्लो घटता है, पर चालू ब्रांच में बढ़ता है

ऊपर के उदाहरण के फ़्लो। कॉमन लाइन और चालू ब्रांच, दोनों का लॉस उनके अपने फ़्लो से अलग-अलग निकालें, फिर जोड़कर सक्शन लॉस दोबारा आँकें। पूरा चित्र देखने के लिए साइड में स्क्रॉल करें।

यह चित्र सिर्फ़ फ़्लो के बदलाव को सुलझाता है; यह सक्शन लॉस जोड़कर किया गया सिमुलेशन नहीं है। NPSHA आख़िर में बढ़ेगा या घटेगा, यह हर हिस्से के लॉस, लिक्विड लेवल, तापमान और दूसरी शर्तों पर निर्भर है।

बचे हुए पंप तक जाने वाली सक्शन ब्रांच में उस पंप का फ़्लो बढ़ने से लॉस बढ़ सकता है। दूसरी तरफ़, कॉमन सक्शन लाइन में दोनों पंप का मिला हुआ फ़्लो बह रहा था। स्विच के बाद कुल फ़्लो घटे तो उसका लॉस कम हो जाता है। इसलिए ब्रांच और कॉमन लाइन का हिसाब अलग-अलग करें।

इसलिए स्विच के बाद NPSHA बढ़ेगा या घटेगा, यह सक्शन पाइपिंग के लेआउट और ऑपरेटिंग पॉइंट पर निर्भर है। जहाँ लिक्विड लेवल कम हो, लिक्विड गर्म हो या स्ट्रेनर जाम हो, ये सब साथ पड़ें, उन हालात को भी देखें। एक पंप और कई पंप, दोनों हालात में पक्का करें कि NPSHA निर्माता के NPSHR और तय मार्जिन से ऊपर रहता है।

NPSHR वह NPSH है जो पंप को ख़ुद चाहिए। कैटलॉग की वैल्यू NPSH3 हो, तो वह उस टेस्ट शर्त से जुड़ी है जिसमें कैविटेशन से हेड 3% गिर जाता है। NPSHA उस वैल्यू से ऊपर होने पर भी इसकी गारंटी नहीं कि कोई बुलबुला बनेगा ही नहीं। ज़रूरी मार्जिन और ऑपरेटिंग रेंज उसी पंप मॉडल की शर्तों से तय होती हैं।

सिर्फ़ सक्शन लिफ़्ट घटाकर बात ख़त्म न मानें। लिक्विड की सतह से पंप के इनलेट तक के लॉस और तापमान की शर्तें साथ में जाँचें।

4. हर पंप के डिस्चार्ज पर चेक वाल्व

पैरेलल ऑपरेशन में हर पंप के डिस्चार्ज पर, जंक्शन से पहले, एक चेक वाल्व लगाएँ। इससे चलता पंप बंद पड़े पंप में फ़्लो वापस नहीं धकेल पाता। जंक्शन के बाद सिर्फ़ एक चेक वाल्व लगा हो, तो वह एक ब्रांच से दूसरी ब्रांच में घूमते फ़्लो को नहीं रोक सकता। पाइपिंग ड्रॉइंग में बहाव की दिशा देखें और यह भी कि हर वाल्व ऐसी जगह है जहाँ से बंद ब्रांच अलग हो जाए।

बैकफ़्लो से असामान्य हालात बन सकते हैं, जैसे बंद पंप का उल्टा घूमना। जहाँ पंप की क्षमता अलग हो या स्पीड कंट्रोल हो, वहाँ कॉमन हेडर का प्रेशर और हर पंप के आर-पार का प्रेशर-फ़र्क़ जाँचें। चेक वाल्व सिर्फ़ बैकफ़्लो रोकता है। कमज़ोर पंप के फ़्लो न देने या शट-ऑफ़ पर चलने की समस्या वह हल नहीं करता।

(बैकफ़्लो से उल्टा घूमना और मोटर के फ़ेज़ का क्रम ग़लत जुड़ने से उल्टा घूमना, ये दो अलग समस्याएँ हैं।)

चेक वाल्व बंद होते समय रफ़्तार में अचानक बदलाव होता है, जो वाटर हैमर से भी जुड़ा है। बंद होते समय तेज़ धमाके की आवाज़ को यह सबूत न मानें कि वाल्व ठीक काम कर रहा है। वाल्व के बंद होने के गुण और डिस्चार्ज लाइन की शर्तें जाँचें। लंबी लाइन या बड़े ऊँचाई-फ़र्क़ वाले सिस्टम में ज़रूरत हो तो ट्रांज़िएंट (सर्ज) एनालिसिस पर भी सोचें।

स्पीड कंट्रोल और पंप स्टेजिंग साथ चलाएँ, तो स्टार्ट-स्टॉप के समय की प्रेशर शर्तें, कम माँग में मिनिमम फ़्लो और पंप कितनी बार चालू-बंद होते हैं, यह भी देखें।

चित्र 6: सिर्फ़ ज़्यादा माँग पर दो पंप नहीं, एक पंप, कम माँग और स्टार्ट-स्टॉप भी जाँचें

निर्माता के पंप कर्व और सिस्टम की शर्तें मिलाकर जाँचने की बातें। पूरी तालिका देखने के लिए साइड में स्क्रॉल करें।

चलने की हालत	क्या जाँचें	आम चूक
दो पंप, ज़्यादा माँग	मिले कर्व और सिस्टम कर्व का कटान-बिंदु, हेडर का लॉस, पंपों में लोड का बँटवारा	कुल फ़्लो को एक पंप का दोगुना मान लेना
एक पंप चल रहा	बचे पंप का फ़्लो, शाफ़्ट पावर, NPSHR, ब्रांच का लॉस	यह मान लेना कि पंप कम हैं तो हर पंप पर लोड भी कम होगा
कम माँग	मिनिमम फ़्लो, शट-ऑफ़ के पास चलना, अस्थिर रेंज, कितनी बार स्टार्ट होता है	यह छूट जाना कि कमज़ोर पंप घूम रहा है पर कुछ दे नहीं रहा
स्टार्ट और स्टॉप	बैकफ़्लो रोकना, चेक वाल्व का बंद होना, वाटर हैमर, कंट्रोल का बदलना	यह मान लेना कि अकेला चेक वाल्व ट्रांज़िएंट की सारी समस्या हल कर देगा

चलाने के क्रम के लिए उपकरण का इंस्ट्रक्शन मैनुअल और आपकी साइट की तय की हुई ऑपरेटिंग प्रक्रिया मानें।

भारत की फ़ैक्ट्री के लिए कुछ बातें

जापान से आया पंप या डिज़ाइन हो, तो पूछें कि पंप कर्व किस बिजली की फ़्रीक्वेंसी (50 Hz या 60 Hz) और किस स्पीड पर बनी है। भारत में सप्लाई 50 Hz है। स्पीड बदलने पर फ़्लो, हेड और पावर सब बदलते हैं, इसलिए जिस स्पीड पर पंप असल में चलेगा, उसी की कर्व माँगें।

BIS के IS स्टैंडर्ड में पंपों के लिए अलग-अलग स्टैंडर्ड हैं। कौन-सा स्टैंडर्ड आपके पंप पर लागू होता है, यह सप्लायर से लिखित में पूछें। JIS और IS को "बिल्कुल बराबर" मानकर न चलें; टेस्ट का तरीक़ा और मंज़ूर होने की शर्तें अलग हो सकती हैं।

सेफ़्टी की तरफ़ से, घूमने वाली मशीन, प्रेशर वाली पाइपिंग और मेंटेनेंस के समय LOTO (Lockout/Tagout: ताला और टैग) जैसे नियम Factories Act 1948 और 2020 की OSH Code की भावना से जुड़े हैं। आपके राज्य और प्लांट पर इनमें से क्या और कब से लागू है, यह अपनी कंपनी के EHS या सेफ़्टी विभाग से पूछें। यह लेख काम करने की कोई प्रक्रिया नहीं है।

चेकलिस्ट: पैरेलल में पंप जोड़ने से पहले

क्या आपने एक पंप का फ़्लो दोगुना करने के बजाय मिला हुआ कर्व और सिस्टम कर्व साथ में बनाकर नया कुल फ़्लो पढ़ा है?
सभी पंप चलने पर ऑपरेटिंग हेड कितना है, और उस पॉइंट पर क्या हर पंप अपनी अनुमत रेंज के अंदर है?
क्या नए कुल फ़्लो पर कॉमन हेडर का लॉस निकाला है, नॉमिनल साइज़ से नहीं, असली अंदरूनी डायमीटर से?
पंप अलग हों (मॉडल, स्पीड, इम्पेलर डायमीटर, घिसाव), तो क्या पूरी माँग की रेंज में हर पंप हेडर के प्रेशर पर सकारात्मक फ़्लो दे सकता है?
क्या हर पंप के डिस्चार्ज पर, जंक्शन से पहले, चेक वाल्व है?
एक पंप बंद होने पर बचे पंप का फ़्लो कितना है, और उस फ़्लो पर उसकी शाफ़्ट पावर, मोटर रेटिंग और NPSHR ठीक हैं?
क्या कॉमन सक्शन लाइन और हर ब्रांच का सक्शन लॉस अलग-अलग निकाला है, कम लिक्विड लेवल, ज़्यादा तापमान और जाम स्ट्रेनर समेत?
क्या कम माँग में चलना निर्माता के मिनिमम कंटीन्यूअस फ़्लो से ऊपर रहता है?
क्या स्टार्ट, स्टॉप और पंप ट्रिप के लिए वाटर हैमर और चेक वाल्व के बंद होने की समीक्षा हुई है?
क्या हर पंप का फ़्लो, डिस्चार्ज प्रेशर, मोटर करंट, वाइब्रेशन और तापमान अलग-अलग नापा जा सकता है?

पंप सप्लायर या जापानी इंजीनियरिंग टीम से पूछने के सवाल

पंप या सिस्टम का डिज़ाइन जापान से आया हो, तो ये सवाल ज़रूरी डेटा लेने में मदद करेंगे। इन्हें सीधे ईमेल में चिपका सकते हैं।

हर पंप के H-Q, पावर, एफ़िशिएंसी और NPSHR कर्व भेजें, इम्पेलर डायमीटर और स्पीड लिखकर।
कर्व पर दिया NPSHR क्या NPSH3 (हेड में 3% गिरावट) है? इस काम के लिए आप कितना NPSH मार्जिन सुझाते हैं?
हर पंप का मिनिमम कंटीन्यूअस फ़्लो और अनुमत ऑपरेटिंग रेंज क्या है?
डिज़ाइन में इस्तेमाल हुआ सिस्टम कर्व और एक पंप तथा दो पंप चलने पर अपेक्षित ऑपरेटिंग पॉइंट बताएँ।
क्या ये पंप पैरेलल ऑपरेशन के लिए बने हैं, और क्या इनके कर्व स्थिर हैं और शट-ऑफ़ हेड लगभग बराबर हैं?
हर डिस्चार्ज पर किस क़िस्म का चेक वाल्व तय है, और उसका खुलने का प्रेशर-फ़र्क़ और बंद होने का व्यवहार क्या है?
क्या स्टार्ट, स्टॉप और पंप ट्रिप के लिए वाटर हैमर (सर्ज) एनालिसिस हुई है? हुई हो तो नतीजे शेयर करें।
आप कौन-सा स्टार्ट/स्टॉप क्रम और स्टेजिंग लॉजिक सुझाते हैं, कम माँग में पंप कैसे बदलें इसके साथ?
पंप कर्व किस फ़्रीक्वेंसी (50/60 Hz) और स्पीड पर बनी है? भारत की 50 Hz सप्लाई पर कर्व भेजें।

ईमेल का नमूना: "We plan to run the two pumps in parallel on the existing header. Please send the pump curves (H-Q, power, NPSH3) for both units at 50 Hz and the design system curve, and confirm the operating points, shaft power, and NPSHR with one pump and with two pumps running."

इस लेख की सीमाएँ

हल किया उदाहरण एक काल्पनिक, सरल मॉडल है। यह ब्रांच के लॉस का फ़र्क़ नहीं गिनता और किसी असली पंप या सिस्टम को नहीं दिखाता।
फ़्लो में कितनी बढ़त होगी, यह सिस्टम कर्व के आकार पर निर्भर है। तीखा सिस्टम कर्व पंप जोड़ने से मिलने वाली बढ़त को सीमित करता है।
NPSH मार्जिन, मिनिमम फ़्लो और अनुमत ऑपरेटिंग रेंज पंप के मॉडल पर निर्भर हैं। सामान्य वैल्यू नहीं, निर्माता का डेटा इस्तेमाल करें।
स्टार्ट-स्टॉप का क्रम, कंट्रोल सेटिंग और सर्ज प्रोटेक्शन हर साइट के अपने होते हैं। उपकरण का इंस्ट्रक्शन मैनुअल और अपनी साइट की तय प्रक्रिया मानें; यह लेख काम का निर्देश नहीं है।
पैरेलल ऑपरेशन या स्टेजिंग से बिजली की बचत चलने के घंटों, पंप की एफ़िशिएंसी, पाइपिंग के लॉस, कंट्रोल और सहायक उपकरणों पर निर्भर है। हर मामले में अलग से तुलना करें।
BIS (IS) और Factories Act/OSH Code का ज़िक्र सिर्फ़ दिशा बताने के लिए है। कौन-सा नियम आपके पंप और प्लांट पर लागू है, यह सप्लायर और EHS विभाग से पक्का करें।

अक्सर पूछे जाने वाले सवाल (FAQ)

क्या दो एक जैसे पंप पैरेलल में चलाने पर फ़्लो दोगुना हो जाता है?

ज़रूरी नहीं। मिले हुए कर्व पर किसी भी हेड पर फ़्लो एक पंप का दोगुना होता है, पर असली ऑपरेटिंग पॉइंट वहाँ होता है जहाँ यह कर्व सिस्टम कर्व को काटता है। जिस सिस्टम में फ़्लो के साथ ज़रूरी हेड बढ़ता है, वहाँ कुल फ़्लो एक पंप के दोगुने से काफ़ी कम रह सकता है। हर पंप का फ़्लो और कुल फ़्लो अलग-अलग निकालें।

क्या पैरेलल में चलाने पर हेड वही रहता है?

ज़रूरी नहीं। "एक ही हेड पर फ़्लो जोड़ना" मिला हुआ कर्व बनाने का तरीक़ा है; इसका मतलब यह नहीं कि ऑपरेटिंग हेड स्थिर रहता है। ऑपरेटिंग हेड सिस्टम कर्व पर निर्भर है: फ़्लो उसके साथ बढ़े तो ऑपरेटिंग हेड भी बदलता है। ऊपर के काल्पनिक उदाहरण में यह एक पंप पर 25 m से दो पंप पर 34 m हो जाता है।

क्या अलग-अलग साइज़ के पंप पैरेलल में चल सकते हैं?

कभी-कभी, अगर डिज़ाइन इसकी इजाज़त दे। पूरी माँग की रेंज में हर पंप के लिए सकारात्मक फ़्लो, स्थिरता और अनुमत रेंज पक्की करनी होगी। हेडर का प्रेशर कमज़ोर पंप की क्षमता से ऊपर चला जाए, तो उसका चेक वाल्व नहीं खुलेगा और फ़्लो ज़ीरो रहेगा। सिर्फ़ मॉडल का नाम देखकर पंप न मिलाएँ।

एक पंप बंद होने पर क्या दूसरे पंप का लोड घट जाता है?

ज़रूरी नहीं। बचे हुए पंप का फ़्लो उस समय से ज़्यादा हो सकता है जब दोनों चल रहे थे। पंप की पावर की प्रकृति के हिसाब से मोटर का लोड भी बदल सकता है, इसलिए एक पंप वाले ऑपरेटिंग पॉइंट पर शाफ़्ट पावर और मोटर रेटिंग जाँचें। सक्शन ब्रांच के लॉस और NPSHR भी उसी फ़्लो पर दोबारा आँकें।

क्या पैरेलल में चलाने से बिजली की बचत होती है?

हो सकती है, अगर बदलती माँग के हिसाब से चलने वाले पंप की गिनती या स्पीड बदली जा सके। साल भर में असली बचत चलने के घंटों, पंप की एफ़िशिएंसी, पाइपिंग के लॉस, कंट्रोल और सहायक उपकरणों पर निर्भर है। पंप जोड़ने से बिजली की खपत हमेशा कम नहीं होती।

स्रोत (Sources)

मिला हुआ कर्व, अलग-अलग चेक वाल्व, अलग शट-ऑफ़ हेड और स्थिरता: KSB, "Parallel operation"
सिस्टम कर्व और यह मान्यता कि हेड लॉस फ़्लो के वर्ग से बदलता है: KSB, "System characteristic curve"
NPSHA और NPSHR, रेफ़रेंस प्लेन, NPSH3: KSB, "NPSH"; Hydraulic Institute, "The Basics of NPSH & Pump Operating Regions"
कॉमन डिस्चार्ज पाइप और पैरेलल कनेक्शन की बुनियाद: Grundfos, "Pumps in parallel"
स्टैंडबाय और असिस्टेड ड्यूटी, बारी-बारी से चलना (प्रोडक्ट का उदाहरण): Grundfos, "SCALA1 twin pump configuration"
स्थिर (लगातार गिरते) H-Q कर्व और फ़्लो के हिसाब से परफ़ॉर्मेंस कर्व: Torishima Pump, CAM/CAS कैटलॉग (जापानी)
स्टार्ट/स्टॉप ट्रांज़िएंट, चेक वाल्व का झटके से बंद होना और सर्ज एनालिसिस: Ebara, वाटर हैमर एनालिसिस (जापानी)

मूल जापानी लेखयह गाइड जापान के पाठकों के लिए लिखे गए MONOSCOPE के एक लेख पर आधारित है: 渦巻ポンプの並列運転の注意点は？流量が2倍にならない理由・逆止弁とNPSH

विषयमेंटेनेंस और क्वालिटी

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प्लांट उपकरण निर्माता और प्लांट इंजीनियरिंग कंपनी में लगभग दस साल तक उपकरणों के प्रस्ताव, डिज़ाइन और कमीशनिंग का काम करने के बाद डिजिटल मार्केटिंग में आए। आज B2B निर्माताओं को वेब कंसल्टिंग देते हैं, ताकि वे अपने उत्पाद और तकनीक आसानी से समझा सकें। जापान के राष्ट्रीय लाइसेंस Energy Manager और तृतीय श्रेणी चीफ़ इलेक्ट्रिकल इंजीनियर धारक।

2017 से एक इंजीनियरिंग ब्लॉग (500 से ज़्यादा लेख) और लगभग 20,000 सब्सक्राइबर वाला जापानी YouTube चैनल चलाते हैं। हर गाइड जापानी शॉप फ़्लोर के नज़रिए से लिखा जाता है और उद्धृत मानकों से मिलाकर जाँचा जाता है।

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