اسٹریٹیفائیڈ تھرمل اسٹوریج ٹینک: قابل استعمال کولنگ صلاحیت کے لیے ڈیزائن کے اصول
سائنچ کی آج
اسٹریٹیفائیڈ تھرمل اسٹوریج ٹینک: قابل استعمال کولنگ صلاحیت کے لیے ڈیزائن کے اصول
قابل استعمال کولنگ صلاحیت ہی واحد عدد ہے جو ڈیٹا سینٹر کے ڈیزائن کی بنیاد میں شامل ہونا چاہیے۔ نظریاتی توانائی کے لیے Q = V x rho x cp x dT سے آغاز کریں، پھر اسے کھولیں: تھرموکلائن حجم کی ایک پٹی کھا جاتا ہے، چارج اور ڈسچارج کے لمحات میں مکسنگ مزید کھاتی ہے، کھڑی حرارت کا حصول ہر گھنٹے ایک چھوٹا فرض ہٹاتا ہے جب ٹینک بھرا کھڑا رہتا ہے، اور فرش اور چھت پر ریزرو پٹیاں کبھی قابلِ فراہمی نہیں ہوتیں۔ نظریاتی توانائی، ڈیریٹنگ کے بعد قابلِ فراہمی ڈیوٹی، اور ڈیزائن فلو پر وہ ڈیوٹی جو ڈسچارج گھنٹے خریدتی ہے، سب کا شیڈول بنائیں۔
ایک اسٹوریج شیڈول جو صرف حجم بتاتا ہے، وہ شیڈول اختلاف کے لیے تیار ہے۔ ایک ہی ٹینک کو 8,000 m³، 55,000 kWh نظریاتی سردی یا 41,000 kWh قابل فراہمی سردی کے طور پر بیان کیا جا سکتا ہے، اور ایک پلانٹ جس نے درمیانی عدد پر منصوبہ بنایا جبکہ آخری کے مطابق کام کیا، اسے پیک ونڈو بزنس کیس کے مفروضے سے کم ملے گی۔
یہ فرق کوئی معمہ نہیں ہے۔ یہ تین طبعی اثرات اور دو دانستہ ذخائر ہیں، جن سب کی پلیٹ آرڈر کرنے سے پہلے کاغذ پر پیمائش کی جا سکتی ہے۔ جو چیز غائب ہے وہ ہر ایک کے لیے بیان کردہ ڈیزائن اصول ہے، تاکہ مالک، EPC اور ٹینک سپلائر ایک ہی عدد کے خلاف ڈیریٹ کریں۔ یہ مضمون حساب کو اس ترتیب سے پیش کرتا ہے جس میں اسے لاگو کیا جانا چاہیے۔
نظریاتی عدد اور یہ کیا فرض کرتا ہے
پانی توانائی کو کمیت اور درجہ حرارت کے ذریعے محفوظ کرتا ہے، نہ کہ ہندسی شکل کے ذریعے۔
· ایک 6 K ونڈو تقریباً 7 kWh فی m³ دیتی ہے۔ 5 °C سے 11 °C تک مجموعی عدد سیدھا سادہ ہے، اور یہی وہ عدد ہے جو کوئی فروش بتانے کا امکان رکھتا ہے۔
· یہ مساوات مکمل علیحدگی کو فرض کرتی ہے۔ یہ مانتی ہے کہ سرد فرش اور گرم چھت کے درمیان ہر مکعب میٹر پورے درجہ حرارت کے فرق تک پہنچ سکتا ہے، جو کوئی حقیقی ٹینک حاصل نہیں کر پاتا۔
· یہ ایک بند حد کو بھی فرض کرتی ہے۔ خول میں کوئی حرارت داخل نہیں ہوتی، کوئی گرم پانی سرد تہہ میں واپس نہیں آتا اور انٹرفیس وہیں رہتا ہے جہاں حساب نے اسے رکھا تھا۔
دونوں مفروضے عملی استعمال میں ناکام ہو جاتے ہیں، اور ہر ناکامی کا ایک حجم ہوتا ہے۔ آگے جو آتا ہے وہ ان پر اعداد و شمار رکھتا ہے۔
قاعدہ 1: تھرموکلائن وہ حجم ہے جو آپ فروخت نہیں کر سکتے
ایک سطح بند تھرمل اسٹوریج ٹینک میں سرد اور گرم تہوں کے درمیان انٹرفیس کی موٹائی ہوتی ہے، اور وہ موٹائی مردہ کیوبک میٹر ہے۔
· اسے حجم کے طور پر شمار کریں، فیصد کے طور پر نہیں۔ موٹائی میٹر میں لیں، منصوبہ کے رقبے سے ضرب دیں، تفریق کریں، پھر بدترین صورت کے لیے ڈیزائن ڈسچارج کے اختتام پر دہرائیں۔
· بینڈ حرکت کرتا ہے۔ ڈسچارج کے شروع میں انٹرفیس اوپر ہوتا ہے اور آؤٹ لیٹ کے نیچے غیر استعمال شدہ ٹھنڈک کم ہوتی ہے؛ ڈسچارج کے آخر میں یہ آؤٹ لیٹ زون تک پہنچ جاتا ہے اور قابل استعمال گہرائی سکڑ جاتی ہے۔
· تھرموکلائن کو مت بیچیں۔ اس کا کام صاف علیحدگی ہے، لہٰذا اسے قابل ترسیل ٹھنڈک کے طور پر شمار کرنا ڈیریٹنگ کو فراخدلانہ دکھاتا ہے اور ڈسچارج جلد ختم ہو جاتا ہے۔
اس کا اظہار کرنے کا صاف طریقہ فیصد کے بجائے قابل استعمال گہرائی ہے: ڈسچارج کے آغاز میں اور اس لمحے جب سپلائی درجہ حرارت اپنے بینڈ سے نکلتا ہے، ٹھنڈی تہہ کی اونچائی کی پیمائش کریں۔
قاعدہ 2: دو سوئچنگ لمحات پر مکسنگ
ایک اسٹریٹیفائیڈ تھرمل اسٹوریج ٹینک میں مکسنگ کا نقصان ان لمحات پر مرکوز ہوتا ہے جب بہاؤ کی سمت بدلتی ہے، نہ کہ پورے چکر میں یکساں طور پر۔
1. کم بہاؤ پر نوزل سوئچز کی ترتیب دیں۔ جب ٹینک مکمل بہاؤ پر ہو تو کھلے آؤٹ لیٹ کو سوئچ کرنے سے غلط درجہ حرارت کا ایک حصہ لوپ میں چلا جاتا ہے۔
2. پمپ کی رفتار کم ہونے کو شمار کریں۔ ایک پمپ جو اپنے والو بند ہونے کے بعد تیس سیکنڈ تک چلتا رہتا ہے، ذخیرہ شدہ سردی کو ایک ایسی لائن کے ذریعے دھکیلتا ہے جسے اس کی مزید ضرورت نہیں ہوتی۔
3. ملاوٹ کو نقصان کے طور پر ماڈل کریں۔ ایک تین راستہ بائی پاس جو ٹینک کی سپلائی کو بائی پاس پانی کے ساتھ ملاتا ہے، ہال کو ملنے والا درجہ حرارت طے کرتا ہے، لہٰذا فراہم کردہ ڈیوٹی محفوظ کردہ ڈیوٹی نہیں ہوتی۔
ہر آئٹم الگ تھلگ طور پر ایک چھوٹا حجم ہے؛ مل کر وہ نظریاتی اور فراہم کردہ اعداد و شمار کے درمیان فرق کا بڑا حصہ بناتے ہیں۔
قاعدہ 3: کھڑے رہنے سے حرارت کا حصول اور موصلیت کی حد
بھرا ہوا ٹینک کھڑا رہتے ہوئے بھی ٹھنڈک کھو دیتا ہے، اور کئی دنوں کے تعطل میں یہ نقصان حساب کے قابل ہوتا ہے۔
· نقصانات کھڑے رہنے کے وقت کے ساتھ بڑھتے ہیں۔ ہفتے کے آخر میں اوپری تہہ گرم ہو جاتی ہے اور انٹرفیس موٹا ہو جاتا ہے؛ کوئی والو کھولنے سے پہلے ہی قابل فراہمی ڈیوٹی کم ہو جاتی ہے۔
· تعطل کے لیے ونڈو کے اختتام کا عدد استعمال کریں۔ اگر ذخیرہ کو تعطل برداشت کرنا ہو، تو چھٹے گھنٹے میں قابل استعمال ٹھنڈک کی گنجائش پہلے گھنٹے سے کم ہوتی ہے، اور ڈیزائن کو بعد کا عدد اپنانا چاہیے۔
· شیل کو پانی کے پروگرام کا حصہ سمجھیں۔ کولنگ ٹاور کے ساتھ کھلے لوپ کو بائیو سائیڈ، انحیبیٹر اور اسکیل کنٹرول کی ضرورت ہوتی ہے؛ غیر علاج شدہ شیل اس سطح پر جمع ہوتا ہے جس پر انٹرفیس منحصر ہے۔
یہ نقصان مکسنگ کے مقابلے میں چھوٹا ہے، لیکن یہ واحد نقصان ہے جو بہاؤ کے بجائے وقت کے ساتھ جمع ہوتا ہے۔
ریزرو لیجر: مجموعی حجم قابلِ عمل ڈیوٹی بن جاتا ہے
ریزرو جان بوجھ کر رکھے جاتے ہیں، اور انہیں ایک اندازے کے بجائے لائن آئٹمز کے طور پر شامل ہونا چاہیے۔
لیجر آئٹم | یہ کس چیز کی نمائندگی کرتا ہے | اس کا سائز کیسے طے ہوتا ہے |
کولڈ انلیٹ چارج پانی | چارجنگ کے دوران شامل کیا گیا ٹھنڈا پانی | چارج فلو ضرب چارج ونڈو |
ڈسچارج کے دوران گرم واپسی | لوپ سے واپس آنے والا گرم پانی | لوپ ریٹرن فلو ضرب ڈسچارج وقت |
نظریاتی توانائی | V × 1.163 × قابلِ استعمال ΔT | پورے حجم میں مکمل درجہ حرارت کی ونڈو |
تھرموکلائن حجم | انٹرفیس بینڈ خود | انٹرفیس کی موٹائی ضرب پلان ایریا، بدترین صورت |
نیچے کا ریزرو | آؤٹ لیٹ کے نیچے ٹھنڈا حجم | اتنا کہ تلچھٹ کبھی پمپ تک نہ پہنچے |
سوئچنگ پر مکسنگ نقصان | پلومز اور سلگ ٹرانسفر سے ضائع ہونے والی سردی | چارج اور ڈسچارج ٹیسٹ میں ماپا گیا |
ہولڈ پیریڈ کے دوران کھڑی حرارت کا حصول | باؤنڈری کے ذریعے داخل ہونے والی حرارت | موصلیت کی U-قیمت ضرب رقبہ ضرب گھنٹے |
قابلِ حصول ڈیوٹی | جو پلانٹ نکال سکتا ہے | نظریاتی منفی اوپر کی ہر سطر |
یہ فارم زیادہ تر بحث کو ختم کر دیتا ہے، کیونکہ ہر سطر کسی ڈرائنگ یا ٹیسٹ سے جڑی ہوتی ہے۔ ایک واحد فیصدی کمی کسی بھی سمت میں ناقابلِ تردید نہیں۔
تکنیکی تفصیلات
پیرامیٹر | عام قدر یا انتخاب | قابلِ استعمال کولنگ صلاحیت پر اثر |
نظریاتی کا قابلِ استعمال حصہ | اچھی طرح طبقہ بند شیل کے لیے 70-90% | دی گئی ڈیوٹی کے لیے مطلوبہ مجموعی حجم |
تھرموکلائن کی موٹائی | 0.5-1 m/s پر داخلی رفتار سے کنٹرول ہوتی ہے | قابلِ استعمال زون سے حجم کی ایک پٹی ہٹاتا ہے |
نیچے کا ذخیرہ | حجم کا چند فیصد | کوئی قابلِ حصول ڈیوٹی شامل نہیں کرتا، آؤٹ لیٹ کی حفاظت کرتا ہے |
کھڑے نقصان کا الاؤنس | طویل ہولڈ ادوار کے لیے زیادہ | آؤٹیج ونڈو کے اختتام پر ڈیوٹی کم کرتا ہے |
پروجیکٹ کیس
پانی اور گندے پانی کے شعبے میں ہمارا فراہم کردہ حوالہ جاتی کام ویلڈڈ کاربن اسٹیل شیلز پر مشتمل ہے جو انہی معیارات کے مطابق فراہم کیے گئے ہیں جن پر ڈیٹا سینٹر ٹی ای ایس دائرہ کار انجینئر کیا گیا ہے، بشمول ذیل کا منصوبہ۔
منصوبے کا کیس خلاصہ
منصوبہ | پروڈکٹ | صلاحیت | ابعاد | تکمیل |
چین (ہینان) - مویشیوں کا گندا پانی (P-H) | 05 ویلڈڈ کاربن اسٹیل ٹینک | 4,691 m³ کل | تین مخلوط سائز کے ٹینک | اپریل 2022 |
ایک ہی جگہ پر تین مخلوط صلاحیت کے ویلڈڈ شیلز وہ جگہ ہے جہاں ایک سطح بند حرارتی ذخیرہ ٹینک کا ڈیریٹنگ لیجر اپنی جگہ بناتا ہے۔ ایک ویلڈڈ ٹینک فیکٹری کوٹڈ پینلز کے بجائے رولڈ پلیٹ سے بنایا جاتا ہے، لہذا اس کی اندرونی سطح اور جہتی رواداری رولنگ اور ویلڈنگ کے عمل پر منحصر ہوتی ہے۔ منصوبے کے رقبے کو درست رکھنا انٹرفیس بینڈ کو وہی رکھتا ہے جس کی جیومیٹری نے پیش گوئی کی تھی، یہی وجہ ہے کہ کلو واٹ گھنٹے میں ڈیزائن کی بنیاد کو اصل بنائے گئے شیل کے خلاف جانچنا چاہیے۔
سینٹر اینمل انجینئرنگ کی صلاحیت
سینٹر اینامل (شیجیاژوانگ ژینگژونگ ٹیکنالوجی کمپنی لمیٹڈ) نے 2008 سے بولٹڈ اسٹوریج ٹینک ڈیزائن اور تیار کیے ہیں۔ چین میں گلاس فیوزڈ ٹو اسٹیل (GFS) ٹینک بنانے والی پہلی 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 اپنے ٹینک 100 سے زیادہ ممالک کو 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، مصنوعات کی سرٹیفیکیشن میں 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۔
قابل استعمال گنجائش اور شیل کی سالمیت
· قابل استعمال گنجائش ایک اخذ کردہ عدد ہے، نہ کہ ٹینک کا حجم: یہ کولڈ inlet کے نیچے والے ڈیڈ زون، مکسڈ زون اور ڈسچارج ونڈو پر اسٹینڈنگ لاس کو منہا کرتی ہے، اسی لیے اسٹریٹیفکیشن کا معیار براہ راست پے بیک کو تبدیل کرتا ہے۔
· زیادہ موٹی انسولیشن اور لمبا اسٹینڈ پائپ حرارت کے داخلے کو کم کرتے ہیں، جبکہ ضرورت سے بڑا ڈفیوزر مکسڈ بینڈ کو پتلا رکھتا ہے، لہٰذا یہ دو ڈیزائن انتخاب مل کر اس عدد کا تعین کرتے ہیں جس کی ہم ضمانت دے سکتے ہیں۔
· ہمارے ریکارڈ میں ویلڈڈ کاربن اسٹیل شیلز، جیسے ہینان ایکوا کلچر ٹرائیو 4,691 m³ (2022-04)، یک سنگی ہیں اور شیل کی اس بگاڑ کا مقابلہ کرتے ہیں جو بہت بڑے قطر پر تھرموکلائن لیئر کو نقصان پہنچا سکتی ہے۔
اکثر پوچھے جانے والے سوالات
سوال 1: نظریاتی اور قابل استعمال کولنگ گنجائش دونوں کا حوالہ کیوں دیا جاتا ہے؟
A1: وہ مختلف سوالات کے جواب دیتے ہیں۔ نظریاتی صلاحیت برتن اور بنیاد کا تعین کرتی ہے، قابل استعمال صلاحیت منتقل شدہ بوجھ کی کھڑکی کا تعین کرتی ہے۔ ایک کی رپورٹنگ ایک کمیشننگ تنازعہ کو دعوت دیتی ہے جسے کاغذ پر طے کرنا سستا ہے۔
Q2: کیا ڈیزائن کے لیے 70-90% قابل استعمال عنصر کافی ہے؟
A2: یہ ایک اچھی طرح سے سطح بند خول کے لیے معمول کا بینڈ ہے، لیکن بینڈ چھپاتا ہے کہ کیا پروجیکٹ کے لیے مخصوص ہے۔ تھرموکلائن، مکسنگ اور اسٹینڈنگ لاس کو الگ الگ کم کرنا ایک ایسا عدد دیتا ہے جو کمیشننگ پروفائل کے خلاف جانچا جا سکتا ہے۔
Q3: طویل بندش پر کون سا نقصان غالب ہوتا ہے؟
A3: کھڑے رہنے سے حرارت کا حصول وقت کے ساتھ بڑھتا ہے جبکہ مکسنگ کا نقصان نہیں بڑھتا، لہٰذا کئی دنوں تک رکھنے کے دوران موصلیت کی حد غالب رہتی ہے اور ڈیزائن میں ونڈو کے اختتام پر قابل استعمال تعداد استعمال کرنی چاہیے۔
Q4: کیا کمیشننگ کے بعد قابل استعمال حصہ بہتر ہو سکتا ہے؟
A4: جزوی طور پر، انلیٹ کی رفتار، چارج کی ترتیب اور زیادہ بہاؤ پر نوزل سوئچز کو غیر فعال کرنے کے ذریعے۔ ایسا شیل جس کا ڈفیوزر اوسط بہاؤ کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہو نہ کہ چارج بہاؤ کے لیے، آپریشنل طور پر درست نہیں کیا جا سکتا۔
Q5: کیا ویلڈڈ اور پینل سے بنے شیلز اسٹریٹیفکیشن میں مختلف برتاؤ کرتے ہیں؟
A5: فزکس وہی ہے۔ فرق جہتی درستگی کا ہے: پینل سے بنی شیل کی جہت کاری فیکٹری میں کٹی ہوئی پلیٹوں سے کی جاتی ہے، ویلڈڈ شیل کی رولنگ اور ویلڈنگ کنٹرول سے، نیز لائننگ جو اندرونی تکمیل فراہم کرتی ہے۔
Q6: حجم کے علاوہ شیڈول پر کیا ہونا چاہیے؟
A6: ڈیزائن فلو پر کلو واٹ گھنٹے میں ڈیلیور ایبل ڈیوٹی، اس سے حاصل ہونے والے ڈسچارج گھنٹے، اور ڈسچارج کے آغاز اور اختتام پر میٹر میں قابل استعمال گہرائی۔ یہ تینوں چیزیں آپریٹر کو دکھاتی ہیں کہ ٹینک الارم سے پہلے ٹھنڈا ختم ہو رہا ہے۔
ایک سطح بند حرارتی ذخیرہ ٹینک کو دو نمبروں میں پیش کیا جانا چاہیے: جو یہ نظریاتی طور پر رکھتا ہے اور جو یہ پلانٹ کے مطالبے پر فراہم کرے گا۔ ان کے درمیان فاصلہ تھرموکلائن، سوئچنگ کے لمحات میں مکسنگ، ہولڈ کی مدت میں کھڑے حرارت کے حصول اور دو دانستہ ریزرو ہیں۔ انہیں لائن آئٹمز کے طور پر لکھیں، ہر ایک کا سائز مقرر کریں، اور فیصد ڈیریٹ ایک گفت و شنید ہونا بند ہو جائے گا اور ایک حساب بن جائے گا جسے کمیشننگ یا تو تصدیق کرے گی یا درست کرے گی۔
ایک انجینئر سے بات کریں
ہمیں چوٹی کولنگ لوڈ، ڈیزائن سپلائی اور ریٹرن درجہ حرارت، مطلوبہ شفٹ شدہ اوقات اور آؤٹیج ونڈو جو کور کرنی ہے، بھیجیں۔ ہم مجوزہ جیومیٹری کے لیے ایک قابل استعمال کولنگ کیپیسٹی اسٹڈی واپس کریں گے: نظریاتی توانائی، مطلوبہ inlet velocity پر تھرموکلائن والیوم، ریزرو اور مکسنگ لاس الگ الگ آئٹمز کے طور پر، ڈیلیور ایبل ڈیوٹی، ڈیزائن فلو پر ڈسچارج اوقات اور وہ قطر اور سیدھی اونچائی جو اسے پورا کرتی ہے۔
واٹس ایپ