چلڈ واٹر اسٹوریج ٹینک ڈیٹا سینٹر: چارجنگ اور ڈسچارجنگ کیسے کام کرتی ہے
سائنچ کی آج
چلڈ واٹر اسٹوریج ٹینک ڈیٹا سینٹر: چارجنگ اور ڈسچارجنگ کیسے کام کرتی ہے
ایک چلڈ واٹر اسٹوریج ٹینک ڈیٹا سینٹر 5-6 °C پانی کو کم رفتار ڈفیوزر کے ذریعے شیل میں پمپ کرکے چارج کرتا ہے، سرد کمیت کو نیچے بیٹھنے دیتا ہے اور تھرموکلائن بنتا ہے، پھر سطح گرنے اور تھرموکلائن کے نیچے اترنے پر نچلے نوزل سے خارج کرتا ہے۔ چارج بہاؤ چلر کی صلاحیت سے طے ہوتا ہے، ڈسچارج بہاؤ IT لوڈ سے، اور دونوں ایک ہی توانائی مساوات سے۔ حقیقی قابل استعمال صلاحیت مکسنگ اور اسٹینڈنگ لاسز کے بعد نظریاتی کا 70% سے 90% کے درمیان رہتی ہے۔ دونوں مراحل کے درمیان تبدیلی، نہ کہ ٹینک کا حجم، یہ فیصلہ کرتی ہے کہ سپلائی درجہ حرارت بینڈ کے اندر رہتا ہے یا نہیں۔
آپریٹرز شاذ و نادر ہی اس دن اسٹوریج کی گنجائش کھوتے ہیں جس دن ٹینک کمیشن کیا گیا تھا۔ وہ اسے بتدریج کھوتے ہیں، جیسے جیسے تھرموکلائن وسیع ہوتا ہے اور سوئچنگ لاجک غلط نقطے پر فائر ہوتی ہے، یہاں تک کہ وہی شیل چار کے بجائے دو پیک اوقات فراہم کرتا ہے۔ یہ کمی ایک چارجنگ کا مسئلہ ہے، برتن کا مسئلہ نہیں۔
دونوں مراحل الگ الگ سادہ ہیں؛ مشکل منتقلی میں ہے، اور یہ حقیقت کہ جزوی طور پر مخلوط ڈسچارج میں داخل ہونے والا ٹینک مکمل چارج پر داخل ہونے والے سے مختلف برتاؤ کرتا ہے۔ آگے جو بیان ہوا ہے وہ دونوں مراحل، بہاؤ کی شرحوں کے پیچھے کا حساب، اور وہ منطق بیان کرتا ہے جو فیصلہ کرتی ہے کہ ان کے درمیان کب عبور کرنا ہے۔
چارجنگ: تہوں کو تباہ کیے بغیر شیل کو بھرنا
چارجنگ ایک سست، کم رفتار عمل ہے۔ چلرز ٹھنڈا پانی بناتے ہیں، پلانٹ پمپ اسے شیل میں منتقل کرتا ہے، اور تہہ بندی باقی کام کرتی ہے۔
1. چارج کا بہاؤ چلر کی صلاحیت کے مطابق ہوتا ہے۔ Q = m × cp × ΔT اسے طے کرتا ہے؛ ایک چلر جو 3 میگاواٹ پانی میں cp 4.186 kJ/kg·K کے ساتھ 5 K کے اضافے پر پیدا کرتا ہے، اسے تقریباً 143 kg/s، یعنی تقریباً 515 m³/h کی ضرورت ہوتی ہے۔
2. ڈفیوزر کے ذریعے داخل ہوں۔ انلیٹ کو 0.5-1 m/s کی رفتار سے خارج ہونا چاہیے تاکہ ٹھنڈا جیٹ پورے شیل کو نہ ہلائے۔ ایک جیٹ جو گرم تہہ سے گزر کر نیچے جاتا ہے، سب کچھ ملا دیتا ہے اور اگلے چکر کے قابل استعمال حجم کو ضائع کر دیتا ہے۔
3. تھرموکلائن کو درمیان میں رکھیں۔ ٹھنڈا پانی زیادہ کثیف ہوتا ہے، اس لیے وہ بیٹھ جاتا ہے؛ گرم واپسی تیرتی ہے۔ دونوں کے درمیان کی پٹی، یعنی تھرموکلائن، وہ جگہ ہے جہاں اختلاط ہوتا ہے، اور پتلی تھرموکلائن کا مطلب ہے ایسا ٹینک جو زیادہ قابل استعمال ٹھنڈک دیتا ہے۔
4. وقت پر نہیں، لیول پر رکیں۔ چارج ہائی سیٹ پوائنٹ پر ختم ہوتا ہے، اوپر ایک ریزرو چھوڑتا ہے تاکہ تھرموکلائن کبھی انلیٹ کو نہ چھوئے۔
ایک چلر جو گرم دن میں 4-6 °C تک نہیں پہنچ سکتا وہ ٹینک نہیں بھر سکے گا؛ چارج صرف گرم سطح پر رک جاتا ہے اور پلانٹ ایسا برتاؤ کرتا ہے جیسے ٹینک چھوٹا ہو۔
ڈسچارجنگ: نیچے سے سردی نکالنا
ڈسچارج بہاؤ کی سمت کو الٹ دیتا ہے، اور مفید سردی شیل کے نچلے حصے سے نکلتی ہے جبکہ لیول گرتا ہے۔
· ڈسچارج فلو لوڈ کے مطابق ہوتا ہے۔ 6 K قابل استعمال ΔT پر اسی 3 MW کے لیے لوپ کو تقریباً 600 m³/h کی ضرورت ہوتی ہے۔ اگر پمپ سرد شیل سے یہ فلو برقرار نہ رکھ سکے، تو پیک کے بدترین گھنٹے میں سپلائی ٹمپریچر بڑھ جاتا ہے۔
· اوپر کا ذخیرہ زیادہ اہم ہے۔ صرف تھرموکلائن کے نیچے کی ٹھنڈک قابل استعمال ہوتی ہے، لہٰذا خالی شیل میں خارج ہونے والا ٹینک اپنی آخری گھنٹی مخلوط پانی پر گزارتا ہے۔
· سطح نہیں، آؤٹ لیٹ درجہ حرارت پر نظر رکھیں۔ دو سینسر، ایک نیچے کے قریب اور ایک کولڈ زون کے اوپر، آپریٹر کو بتاتے ہیں کہ قابل استعمال ٹھنڈک تقریباً ختم ہو چکی ہے۔
سوئچنگ کنٹرول اور بلینڈنگ مارجن
دو مراحل کے درمیان منتقلی وہ حصہ ہے جس میں زیادہ تر پلانٹس غلطی کرتے ہیں، اور یہ ہارڈ ویئر کے بجائے سیٹ پوائنٹس سے طے ہوتی ہے۔
· سپلائی درجہ حرارت پر ڈسچارج شروع کریں۔ سپلائی سیٹ پوائنٹ کے گرد 1-2 K ڈیڈ بینڈ ٹرگر ہے، ہسٹریسس کے ساتھ تاکہ پلانٹ ہر چند منٹ میں مراحل کے درمیان نہ جھولے۔
· چلر ان لوڈ ہونے سے پہلے کھولیں۔ ڈسچارج والو کو حرکت دینا اور اسی اسکین میں چلر سیٹ پوائنٹ بڑھانا کمی کا سبب بنتا ہے؛ انہیں ترتیب دینا، اور کامن پائپ میں 2 K بلینڈنگ مارجن برقرار رکھنا، اس سے بچاتا ہے۔
· آئسولیشن والوز کو انٹرلاک رکھیں۔ ڈسچارج راستہ کھلا ہونے کے دوران چلر چلنا گرم پانی کو واپس شیل میں دھکیل دیتا ہے اور رات بھر کی چارجنگ کو ضائع کر دیتا ہے۔
ناکامی کی صورت میں یہی منطق چلرز کے بغیر بھی لاگو ہوتی ہے: جنریٹرز کے شروع ہونے کے دوران ٹینک بوجھ کے خلاف خارج ہوتا ہے، اور قابل استعمال گہرائی فیصلہ کرتی ہے کہ سپلائی کتنی دیر بینڈ میں رہے گی۔
مکسنگ نقصانات، کھڑے نقصانات اور قابل استعمال حصہ
تین میکانزم نظریاتی عدد سے صلاحیت لیتے ہیں، اور ہر ایک کا علاج مختلف ہے۔
نقصان کا میکانزم | عام اثر | اسے کیا کم کرتا ہے |
چارج اور ڈسچارج مکسنگ | نظریاتی کا 10-25% | کم inlet velocity، درست ڈفیوزر، مناسب اوپر اور نیچے ریزرو |
شیل کے ذریعے کھڑا حرارت کا حصول | فی سائیکل کم، طویل ہولڈز پر زیادہ | موٹی موصلیت، مسلسل کلیڈنگ، سپورٹس پر تھرمل برج کی تفصیل |
ہولڈ کے دوران تھرموکلائن کی نشوونما | ہولڈ ٹائم کے ساتھ بڑھتی ہے | مختصر ہولڈز، ساکن پانی، بیکار راستے سے کوئی بہاؤ نہیں |
قابل استعمال حصہ ایک ڈیزائن آؤٹ پٹ ہے۔ 0.5 m/s inlet اور مناسب diffuser والا chilled water storage tank ڈیٹا سینٹر 70-90% بینڈ کے اوپری حصے کے قریب ہوتا ہے؛ سخت چارج کرنے والے چلر والا لمبا شیل نچلے حصے کے قریب ہوتا ہے۔ انسولیشن وہ چیز ہے جو آپریٹرز سب سے پہلے نوٹس کرتے ہیں، کیونکہ وہ شیل جو سپورٹس پر پسینہ بہاتا ہے یا جم جاتا ہے، وہ پہلے ہی اپنی standing loss کی دلیل کھو چکا ہوتا ہے۔
تکنیکی تفصیلات
پیرامیٹر | عام قدر یا انتخاب | یہ کیوں متعین کیا گیا ہے |
چارجنگ سپلائی درجہ حرارت | چلرز سے 4-6 °C | چلر اپروچ اور IPLV |
ڈسچارجنگ سپلائی درجہ حرارت | 6-8 °C | IT inlet کو بینڈ کے اندر رکھتا ہے |
ایک سائیکل میں قابل استعمال ΔT | 5-7 K | فی مکعب میٹر توانائی متعین کرتا ہے |
چارج فلو | چلر کی صلاحیت اور ΔT سے | inlet اور diffuser کا سائز متعین کرتا ہے |
diffuser کے ذریعے inlet کی رفتار | 0.5-1 m/s | تھرموکلائن کی حفاظت کرتا ہے |
اوپر اور نیچے کا ریزرو | ہر بار شیل کے حجم کا چند فیصد | تھرموکلائن کو نوزلز سے دور رکھتا ہے |
قابل استعمال حصہ کا دعویٰ | نظریاتی کا 70-90% | مجموعی حجم کو کنٹرول کرتا ہے |
مستقل نقصان کا ہدف | kW میں بیان کریں، صرف موٹائی نہیں | موصلیت کے پیکج کی تصدیق کرتا ہے |
پروجیکٹ کیس
پانی اور گندے پانی کے شعبے میں ہمارے فراہم کردہ حوالہ جاتی کاموں میں طویل سروس زندگی کے لیے بنائے گئے بڑے قطر کے بولٹڈ شیلز شامل ہیں، جیسا کہ نیچے دی گئی تنصیب۔ ڈیٹا سینٹر TES کا دائرہ کار انہی معیارات کے مطابق انجینئر کیا گیا ہے۔
پروجیکٹ کیس کا خلاصہ
پروجیکٹ | پروڈکٹ | صلاحیت | ابعاد | تکمیل |
نمیبیا - پینے کے پانی کا ذخیرہ (P-A) | 01 GFS بولٹڈ گلاس فیوزڈ ٹو اسٹیل ٹینک | کل 44,900 m³، 4 ٹینک | 4 × φ41,260 mm × 8,400 mm | ستمبر 2022 |
اس انسٹالیشن پر ایک شیل تقریباً 11,000 m³ رکھتا ہے، جو کہ ایک ڈیٹا سینٹر پلانٹ دو سے چار عروج کے گھنٹوں کے لیے شروع کرتا ہے۔ جو چیز chilled water storage tank ڈیٹا سینٹر تک منتقل ہوتی ہے وہ شیل کا رویہ ہے: تامچینی لیپت دیواریں جن کی کھردری Ra 0.8 µm سے کم ہے، ایک استر جس کا پینل بہ پینل معائنہ کیا جاتا ہے، اور موصلیت کے نیچے 30 سالہ زندگی۔
سینٹر اینامل انجینئرنگ کی صلاحیت
سینٹر اینامل (شیجیاژوانگ ژینگژونگ ٹیکنالوجی کمپنی لمیٹڈ) نے 2008 سے بولٹڈ اسٹوریج ٹینک ڈیزائن اور تیار کیے ہیں۔ چین میں پہلی گلاس فیوزڈ ٹو اسٹیل (GFS) ٹینک بنانے والی کمپنی کے طور پر، کمپنی کے پاس تقریباً 200 اینامل سے متعلق پیٹنٹ ہیں، سالانہ تقریباً 300,000 اینامل لیپت اسٹیل پلیٹیں تیار کرتی ہے، 30,000 سے زیادہ نصب شدہ منصوبے مکمل کر چکی ہے اور 100 سے زیادہ ممالک کو اپنے ٹینک فراہم کرتی ہے۔ پیداواری صلاحیت بڑھانے کے لیے نیا 150,000 مربع میٹر پیداواری مرکز شامل کیا گیا، اور سنگل ٹینک 60,000 مکعب میٹر تک فراہم کیے جاتے ہیں۔ مینوفیکچرنگ ISO 9001 اور ISO 45001 کے تحت چلتی ہے، جس میں مصنوعات کی سرٹیفیکیشن بشمول NSF/ANSI 61، WRAS، FDA، LFGB، CE (EN 1090)، ISO 28765، FM، BSCI اور EUROCODE شامل ہیں، اور ڈیزائن AWWA D103-09، AWWA C550 اور NFPA کے حوالے سے تیار کیا جاتا ہے جہاں اطلاق کا تقاضا ہو۔
چارج اور ڈسچارج لفافہ
· چارجنگ اور ڈسچارجنگ ٹینک کو inflow اور outflow ڈیوٹی کے درمیان تبدیل کرتی ہے جبکہ شیل، موصلیت اور تامچینی کی سطح میں کوئی تبدیلی نہیں آتی، لہذا آپریشن ایک والونگ اور کنٹرول کی ترتیب ہے نہ کہ عمل میں تبدیلی۔
· ایٹماسفیرک بولٹڈ شیلز عام طور پر تامچینی یا ایلومینیم ٹاپس کے ساتھ مخصوص کیے جاتے ہیں، جس سے ٹینک برقی آلات سے پاک رہتا ہے جو ایک پریشرائزڈ برتن کو گیس کی جگہ کے کنٹرول کے لیے درکار ہوتا ہے۔
· ہماری ڈیلیوری ریکارڈ میں بڑے سنگل شیل ایٹماسفیرک ٹینک، جیسے سچوان فائر-واٹر جوڑی φ19.87 m × 14.4 m (8,930 m³، 2023-11)، ایک ہی لفافے کے ساتھ برسوں مسلسل ڈیوٹی پر چلتے ہیں۔
اکثر پوچھے جانے والے سوالات
سوال 1: ٹینک کو اوپر ریزرو کی ضرورت کیوں ہے؟
جواب 1: کیونکہ شیل بھرتے وقت تھرموکلائن اوپر اٹھتی ہے۔ اگر یہ inlet تک پہنچ جائے تو نیا بھرا گیا ٹھنڈا پانی سیدھا outlet تک جاتا ہے اور پلانٹ ملا ہوا پانی کھینچتا ہے۔ آپریٹنگ لیول سے کچھ فیصد اوپر رکھا جانا تہوں کو الگ الگ رکھتا ہے۔
سوال 2: ڈسچارج پمپ کی گنجائش کس بہاؤ کی شرح کے لیے مقرر کی جانی چاہیے؟
جواب 2: چارجنگ کے لیے استعمال ہونے والی توانائی کی مساوات سے حاصل کردہ قابل استعمال ΔT پر تقسیم شدہ عروجی بوجھ، نیز بیک وقت مطالبہ کرنے والے ٹرمینل یونٹس کے لیے اضافی گنجائش۔ اوسط بوجھ کی بنیاد پر گنجائش مقرر کرنا ہی وہ طریقہ ہے جس سے پلانٹس میں عروج کے آخری گھنٹے میں سپلائی کے بہاؤ میں کمی واقع ہوتی ہے۔
سوال 3: ٹینک نے گزشتہ سال کے مقابلے میں کم سردی کیوں فراہم کی؟
جواب 3: یا تو inlet velocity بڑھ گئی، جس سے تھرموکلائن وسیع ہو جاتی ہے، یا چارجنگ مکمل نہیں ہوئی کیونکہ چلرز 4-6 °C تک نہیں پہنچ سکے۔ پہلے چارج وکر اور ڈفیوزر کی جانچ کریں۔
سوال 4: کمیشننگ سے پہلے مجھے قابل استعمال حصہ کیسے معلوم ہوگا؟
جواب 4: اس کا ماڈل بنائیں، پھر تصدیق کریں۔ ہر وینڈر سے قابل استعمال گہرائی، ریزرو حجم اور اس سے حاصل ہونے والا فیصد پوچھیں، اور inlet velocity اور ڈفیوزر کی قسم کی تصدیق کریں۔
سوال 5: کیا پمپ چلائے بغیر ٹینک کو ڈسچارج کیا جا سکتا ہے؟
A5: صرف کافی اسٹیٹک ہیڈ اور لوڈ تک کھلے راستے کے ساتھ، جو ایک تقسیم شدہ پلانٹ میں غیر معمولی ہے۔ زیادہ تر ڈیزائن پمپوں کو چلتے رکھتے ہیں تاکہ ڈسچارج ونڈو کے دوران بہاؤ، فلٹریشن اور درجہ حرارت کنٹرول قابل پیش گوئی رہے۔
چارجنگ اور ڈسچارجنگ ایک ہی نظام ہیں جس میں دو بہاؤ کی شرحیں ہیں۔ چارج بہاؤ چلر کی صلاحیت سے آتا ہے، ڈسچارج بہاؤ آئی ٹی لوڈ سے، اور ان کے درمیان قابل استعمال سردی تھرموکلائن کی گہرائی اور سوئچنگ لاجک کے نظم سے آتی ہے۔ ڈفیوزر، ریزرو اور ڈیڈبینڈ کی وضاحت کریں، اور ایک چلڈ واٹر اسٹوریج ٹینک ڈیٹا سینٹر شیل کی زندگی بھر اپنی حساب شدہ قابل استعمال صلاحیت برقرار رکھے گا۔
ایک انجینئر سے بات کریں
ہمیں چلر کی صلاحیت، آئی ٹی لوڈ پروفائل اور سپلائی اور ریٹرن درجہ حرارت بھیجیں۔ ہم آپ کے ساتھ چارج اور ڈسچارج فلو ریٹس پر کام کریں گے، مجوزہ جیومیٹری کے لیے قابل استعمال گہرائی دکھائیں گے، اور انلیٹ ویلیوسٹی، ریزرو، لیول انسٹرومینٹیشن اور انسولیشن پیکج پر مشتمل ایک تفصیلات شیٹ واپس کریں گے۔ جہاں پلانٹ نے ایک سیزن چلایا ہو، چارج کرو لائیں اور ہم دیکھیں گے کہ قابل استعمال حصہ کہاں ضائع ہو رہا ہے۔
واٹس ایپ