সিঙ্গেল-স্টেজ এবং টু-স্টেজ স্ক্রু এয়ার কম্প্রেসার: ইন্ডাস্ট্রিয়াল পাওয়ার আপগ্রেডিংয়ে একটি "শক্তি দক্ষতা বিপ্লব"

সবুজ এবং কম-কার্বন অনুশীলনের দিকে ত্বরান্বিত শিল্প রূপান্তরের বৈশ্বিক তরঙ্গে, সংকুচিত বায়ু সিস্টেম, উত্পাদনের "অদৃশ্য হৃদয়" হিসাবে, তাদের শক্তি দক্ষতার মাধ্যমে একটি কোম্পানির উত্পাদন খরচ এবং কার্বন পদচিহ্নকে সরাসরি প্রভাবিত করে। পরিসংখ্যান দেখায় যে কম্প্রেসড এয়ার সিস্টেমগুলি শিল্প খাতে মোট বিদ্যুৎ খরচের 10%-15% জন্য দায়ী, এবং স্ক্রু এয়ার কম্প্রেসার, মূল সরঞ্জাম হিসাবে, তাদের প্রযুক্তিগত পুনরাবৃত্তিগুলি শিল্পে শক্তি সংরক্ষণ এবং নির্গমন হ্রাসের চালিকা শক্তি হয়ে উঠছে। সম্প্রতি, "দ্বৈত-কার্বন" লক্ষ্যগুলির গভীরতর বাস্তবায়নের সাথে, একক-পর্যায় এবং দুই পর্যায় স্ক্রু এয়ার কম্প্রেসারের মধ্যে প্রযুক্তিগত প্রতিযোগিতা তীব্র হয়েছে, এবং শক্তির দক্ষতা, খরচ এবং নির্ভরযোগ্যতাকে ঘিরে একটি "বিপ্লব" শিল্প শক্তির ল্যান্ডস্কেপকে নতুন আকার দিচ্ছে।

প্রযুক্তিগত নীতি: একক-পর্যায়ের "সরাসরি স্ট্রাইক" এবং দ্বি-পর্যায়ের "বিভাগযুক্ত ব্রেকথ্রু" এর বিচ্যুত পথ

একক-পর্যায়ের পরিবর্তনশীল ফ্রিকোয়েন্সি এয়ার কম্প্রেসার একটি "সিঙ্গেল-পাস কম্প্রেশন" ডিজাইন নিযুক্ত করে, উচ্চ-নির্ভুল পুরুষ এবং মহিলা রোটারগুলির একটি জোড়ার মাধ্যমে সরাসরি গ্রহণের বায়ুকে তার প্রাথমিক চাপ থেকে লক্ষ্য নিষ্কাশন চাপে সংকুচিত করে। এর প্রযুক্তিগত যুক্তি একটি "100-মিটার স্প্রিন্ট"-এর মতো - সংক্ষিপ্ততম পথের মাধ্যমে শক্তি রূপান্তর সম্পূর্ণ করে। এর গঠনটি একটি নির্ভুল গিয়ার সেটের মতোই সহজ, যেখানে একটি দ্বি-পর্যায়ের সংকোচকারীর তুলনায় প্রায় 30% কম অংশ রয়েছে। এই নকশা এটিকে নিম্ন-চাপ, নিম্ন-প্রবাহের পরিস্থিতিতে একটি দ্রুত প্রতিক্রিয়া সুবিধা দেয়, কিন্তু একটি একক পর্যায়ে অত্যধিক উচ্চ কম্প্রেশন অনুপাত অভ্যন্তরীণ ফুটো বৃদ্ধি এবং তাপের ক্ষতির সূচকীয় বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করে, বিশেষ করে উচ্চ-চাপের পরিস্থিতিতে, যেখানে আইসোথার্মাল দক্ষতা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়।

অন্যদিকে, দ্বি-পর্যায়ের সংকোচন একটি "বিভাগযুক্ত রিলে" নীতি অনুসরণ করে, কম্প্রেশন প্রক্রিয়াটিকে দুটি পর্যায়ে ভেঙে দেয়: প্রাথমিক রটার দ্বারা বায়ু প্রথমে একটি মধ্যবর্তী চাপে সংকুচিত হয়, তারপর চূড়ান্ত কম্প্রেশনের জন্য গৌণ রটারে প্রবেশ করার আগে একটি ইন্টারস্টেজ কুলার দ্বারা কাছাকাছি পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় শীতল করা হয়। এই নকশাটি প্রতি মঞ্চে কম্প্রেশন অনুপাতকে 40%-50% কমিয়ে দেয়, যা আদর্শ আইসোথার্মাল কম্প্রেশন প্রক্রিয়াটিকে আরও কাছাকাছি করে। এর প্রযুক্তিগত সারমর্ম হল একক-পর্যায়ে কম্প্রেশনে শক্তির ক্ষতিকে "তাপ বিতরণ" এবং "চাপ বাফারিং" এর মাধ্যমে পুনরুদ্ধারযোগ্য তাপ শক্তিতে রূপান্তর করা, তাত্ত্বিকভাবে সিস্টেমের শক্তি দক্ষতা 12%-18% দ্বারা উন্নত করা।

শক্তি দক্ষতা শোডাউন: তাপগতিবিদ্যার আইনের অধীনে দক্ষতার ভারসাম্য

একটি থার্মোডাইনামিক দৃষ্টিকোণ থেকে, দুই-পর্যায়ের কম্প্রেশনের শক্তি দক্ষতা সুবিধা কম্প্রেশন প্রক্রিয়ার সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ থেকে উদ্ভূত হয়। একক-পর্যায়ের কম্প্রেশনে, বায়ুর জোরপূর্বক সংকোচন তাপমাত্রায় তীব্র বৃদ্ধি ঘটায়, আন্তঃআণবিক ঘর্ষণ এবং ফুটোকে বাড়িয়ে তোলে, যার ফলে প্রকৃত কম্প্রেশন কাজ তাত্ত্বিক মূল্যকে ছাড়িয়ে যায়। দুই-পর্যায়ের কম্প্রেশন, ইন্টারস্টেজ কুলিং এর মাধ্যমে, কম্প্রেশনের প্রতিটি ধাপকে একটি আইসোথার্মাল প্রক্রিয়া করে তোলে, যা উল্লেখযোগ্যভাবে অপরিবর্তনীয় ক্ষতি হ্রাস করে। পরীক্ষামূলক তথ্য দেখায় যে 0.8 MPa নিষ্কাশন চাপ এবং 110 কিলোওয়াট শক্তির অপারেটিং অবস্থার অধীনে, দ্বি-পর্যায়ের কম্প্রেসার ভলিউম্যাট্রিক দক্ষতায় 15% বৃদ্ধি, নিষ্কাশনের পরিমাণে 8%-12% বৃদ্ধি এবং একক গ্যাস বা কম্প্রেশনের একক গ্যাস উৎপাদনের তুলনায় একক শক্তি খরচে 0.03 kW·h/m³ হ্রাস অর্জন করে।

শক্তি দক্ষতার উপাদানগুলিকে আরও ভেঙে, দ্বি-পর্যায়ের কম্প্রেশনের শক্তি-সঞ্চয় প্রভাব তিনটি মাত্রায় প্রতিফলিত হয়:

তাপ পুনরুদ্ধারের দক্ষতা: ইন্টারস্টেজ কুলার 60%-70% কম্প্রেশন তাপ পুনরুদ্ধার করতে পারে, যা বয়লার প্রিহিটিং, প্রসেস হিটিং এবং অন্যান্য পরিস্থিতিতে ব্যবহার করা যেতে পারে;

চাপের স্থিতিশীলতা: দ্বৈত ফ্রিকোয়েন্সি রূপান্তর সহযোগী নিয়ন্ত্রণ প্রযুক্তি ±0.02 বারের মধ্যে চাপের ওঠানামা রাখে, ঘন ঘন স্টার্ট-আপ এবং বায়ুসংক্রান্ত সরঞ্জামের বন্ধ থেকে শক্তি খরচ হ্রাস করে;

রক্ষণাবেক্ষণের খরচ: সেগমেন্টেড কম্প্রেশন রটার লোড কমায়, মূল উপাদানের আয়ু 30%-50% বৃদ্ধি করে এবং বার্ষিক রক্ষণাবেক্ষণের খরচ 40% কমিয়ে দেয়।

অ্যাপ্লিকেশন পরিস্থিতি: চাহিদা-চালিত প্রযুক্তি অভিযোজন

একক-পর্যায়ের কম্প্রেশনের "কমফোর্ট জোন" নিম্ন-চাপ, নিম্ন-প্রবাহ এবং মাঝে মাঝে গ্যাস ব্যবহারের পরিস্থিতিতে কেন্দ্রীভূত। এর সহজ গঠন এবং কম খরচ এটিকে পরীক্ষাগার সরঞ্জাম, চিকিৎসা যন্ত্র এবং ছোট বায়ুসংক্রান্ত সরঞ্জামের জন্য প্রথম পছন্দ করে তোলে। উদাহরণ স্বরূপ, দ্রুত স্টার্ট-আপ এবং শাটডাউনের প্রয়োজন নির্ভুল পরীক্ষার সরঞ্জামগুলিতে, একক-পর্যায়ের মডেলগুলি তাদের মিলিসেকেন্ড-স্তরের প্রতিক্রিয়া গতি এবং কমপ্যাক্ট ডিজাইনের কারণে অপরিবর্তনীয় সুবিধাগুলি প্রদর্শন করে। অধিকন্তু, ক্ষুদ্রাকৃতির একক-স্টেজ এয়ার কম্প্রেসার, অপ্টিমাইজড ট্রান্সমিশন গিয়ারস এবং সিলিং স্ট্রাকচারের মাধ্যমে, আউটপুট এয়ার ড্রাইভিং ফোর্স 30% বৃদ্ধি করে যখন সমাবেশের খরচ দুই-স্টেজ মডেলের 60% কমিয়ে পোর্টেবল ডিভাইসে এর প্রয়োগের সীমানা আরও প্রসারিত করে।

উচ্চ-শক্তি-গ্রাহক, ক্রমাগত-অপারেশন, এবং উচ্চ-চাপের চাহিদার পরিস্থিতিতে দ্বি-পর্যায়ের কম্প্রেশন প্রাধান্য পায়। এর প্রযুক্তিগত সুবিধাগুলি বিশেষ করে ধাতুবিদ্যা, টেক্সটাইল এবং ফটোভোলটাইক্সের মতো শিল্পগুলিতে বিশিষ্ট:

উচ্চ-চাপের পরিস্থিতি: দ্বি-পর্যায়ের মডেল, তার "টু-স্টেজ স্ক্রু + প্লেট-ফিন হিট এক্সচেঞ্জার" কাঠামো সহ, স্থিরভাবে 1.0-4.0MPa উচ্চ-চাপ গ্যাস উত্পাদন করতে পারে, সেমিকন্ডাক্টর প্যাকেজিং, সামরিক উত্পাদন এবং অন্যান্য শিল্পের উচ্চ-প্রান্তের চাহিদা মেটাতে পারে;

উচ্চ-প্রবাহ-হারের পরিস্থিতি: মডুলার ডিজাইন দুই-পর্যায়ের সিস্টেমের সমান্তরাল প্রসারণের অনুমতি দেয়, একটি একক ইউনিটের বায়ু আউটপুট 100m³/মিনিট অতিক্রম করে, বড় ইস্পাত প্ল্যান্ট এবং রাসায়নিক শিল্প পার্কগুলির কেন্দ্রীভূত গ্যাস সরবরাহের প্রয়োজনের জন্য উপযুক্ত;

শক্তি-দক্ষতা-সংবেদনশীল পরিস্থিতি: টেক্সটাইল শিল্পে, দুই-পর্যায়ের মডেল, তার "0.5-1.0MPa প্রশস্ত-চাপ সামঞ্জস্য" ফাংশনের মাধ্যমে, সুতা ভাঙা এবং দুর্বল রঞ্জনবিদ্যা, পণ্যের যোগ্যতার হার 3% দ্বারা উন্নত এবং পরোক্ষভাবে 15% দ্বারা শক্তি খরচ কমানোর মতো সমস্যাগুলি সমাধান করে।

বাজারের প্রবণতা: টেকনোলজিকাল কনভারজেন্স এবং ইকোসিস্টেম পুনর্গঠন

বর্তমানে, এয়ার কম্প্রেসার শিল্প "একক সরঞ্জামের প্রতিযোগিতা" থেকে "সিস্টেম সমাধানের জন্য প্রতিযোগিতা" এ স্থানান্তরিত হচ্ছে। দুই-পর্যায়ের কম্প্রেশন প্রযুক্তিতে যুগান্তকারী ঘটনা ঘটছে, তিন-পর্যায়ের কম্প্রেশন এবং অতি-উচ্চ চাপের দিকে (25 বার+) এগিয়ে যাচ্ছে। উদাহরণস্বরূপ, একটি কোম্পানির "থ্রি-স্টেজ কম্প্রেশন + ম্যাগনেটিক লেভিটেশন বিয়ারিং" সিস্টেমটি হাইড্রোজেন উৎপাদন এবং কার্বন ক্যাপচারের মতো উদীয়মান ক্ষেত্রগুলিতে সম্ভাব্যতা প্রদর্শন করে, 88% এন্ট্রপিক দক্ষতা বৃদ্ধি করেছে। একই সাথে, বুদ্ধিমত্তা এবং মডুলারাইজেশন প্রতিযোগিতার নতুন কেন্দ্রবিন্দু হয়ে উঠছে: দুই-পর্যায়ের মডেল, প্রান্ত কম্পিউটিং মডিউলগুলি অন্তর্ভুক্ত করে, রিয়েল-টাইম শক্তি দক্ষতা অপ্টিমাইজেশান এবং ভবিষ্যদ্বাণীমূলক রক্ষণাবেক্ষণ অর্জন করে; যখন একক-পর্যায়ের মডেলগুলি, একটি "রক্ষণাবেক্ষণ-মুক্ত এয়ার ফিল্টার + দীর্ঘ-জীবনের তেল ফিল্টার" ডিজাইনের মাধ্যমে, রক্ষণাবেক্ষণ চক্রকে 8000 ঘন্টা পর্যন্ত প্রসারিত করে, মোট জীবনচক্রের ব্যয় হ্রাস করে।

বিশেষজ্ঞের মতামত: নির্বাচনের জন্য উপযোগী সমাধান প্রয়োজন, প্রযুক্তির ক্রমাগত বিবর্তন প্রয়োজন

"দুই-পর্যায়ের সংকোচন একটি নিরাময় নয়; নির্বাচনের ক্ষেত্রে বায়ু ব্যবহারের পরিস্থিতি এবং খরচ উভয়ই বিবেচনা করা উচিত," চায়না কম্প্রেসার অ্যাসোসিয়েশনের একজন বিশেষজ্ঞ উল্লেখ করেছেন। "একটানা অপারেশন এবং উচ্চ কম্প্রেশন অনুপাতের পরিস্থিতিতে, দুই-পর্যায়ের কম্প্রেসারগুলি উল্লেখযোগ্য শক্তি সঞ্চয় অফার করে; তবে, বিরতিহীন বায়ু ব্যবহার এবং নিম্ন-চাপের চাহিদার পরিস্থিতিগুলির জন্য, একক-পর্যায়ের কম্প্রেসারগুলি এখনও একটি খরচ-পারফরম্যান্স সুবিধা প্রদান করে। ভবিষ্যতে, প্রযুক্তির জনপ্রিয়করণের সাথে যেমন স্থায়ী চুম্বক পরিবর্তনশীল এবং তেলের মধ্যে লুব্রিক ফ্রিকোয়েন্সি এবং গ্যাস ফ্রিকোয়েন্সি। একক-পর্যায় এবং দ্বি-পর্যায়ের কম্প্রেসারগুলি আরও সংকীর্ণ হবে, তবে উচ্চ-চাপ, উচ্চ-প্রবাহের পরিস্থিতিতে দ্বি-পর্যায়ের কম্প্রেসারগুলির প্রযুক্তিগত বাধাগুলি অতিক্রম করা কঠিন থাকবে।"

এই শক্তি দক্ষতা বিপ্লবে, তা একক-পর্যায়ের কম্প্রেসারগুলির ক্রমাগত উন্নতি হোক বা দ্বি-পর্যায়ের কম্প্রেসারগুলির শক্তি দক্ষতার ক্ষেত্রে অগ্রগতি হোক না কেন, চূড়ান্ত লক্ষ্য হল উত্পাদন শিল্পকে একটি সবুজ রূপান্তর অর্জনে সহায়তা করা। "দ্বৈত-কার্বন" নীতির গভীরতা এবং শিল্প 4.0 এর অগ্রগতির সাথে, এয়ার কম্প্রেসার শিল্প "মূল্য প্রতিযোগিতা" থেকে "মূল্য প্রতিযোগিতা" এ স্থানান্তরিত হচ্ছে। শুধুমাত্র যে সংস্থাগুলি সঠিকভাবে চাহিদার সাথে মেলে এবং ক্রমাগত উদ্ভাবন করে তারা এই রূপান্তরে একটি প্রতিযোগিতামূলক প্রান্ত অর্জন করতে পারে।