ভূমিকা

আধুনিক শিল্পায়নের যুগে বয়লার একটি অপরিহার্য যন্ত্র হিসেবে স্বীকৃত। এটি মূলত জ্বালানি পোড়ানোর মাধ্যমে পানি গরম করে বাষ্প উৎপন্ন করে, যা বিদ্যুৎ উৎপাদন, টেক্সটাইল, ফুড প্রসেসিং, কেমিক্যাল, ফার্মাসিউটিক্যাল এবং বিভিন্ন উৎপাদন শিল্পে ব্যবহৃত হয়। কিন্তু এই বাষ্প উৎপাদন প্রক্রিয়াটি যদি সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ না করা হয়, তবে তা হতে পারে প্রাণঘাতী এবং বিপজ্জনক। আর ঠিক এখানেই বয়লার সিস্টেমের ডি-এরেটর ট্যাংকের ভূমিকা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

ডি-এরেটর ট্যাংক বয়লার সিস্টেমের একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান যা বয়লারে সরবরাহকৃত ফিড ওয়াটার থেকে দ্রবীভূত অক্সিজেন এবং কার্বন-ডাই-অক্সাইড গ্যাস অপসারণ করে। এই গ্যাসগুলো যদি বয়লারে প্রবেশ করে, তবে তা বয়লারের বিভিন্ন অংশে জং ধরা এবং ক্ষয় সৃষ্টি করতে পারে, যা বয়লারের কার্যক্ষমতা হ্রাস করে এবং এর আয়ু কমিয়ে দেয়। ডি-এরেটর ট্যাংক শিল্প প্রতিষ্ঠানগুলোর জন্য একটি অত্যাবশ্যকীয় উপাদান যা বয়লারের দক্ষতা, নিরাপত্তা এবং দীর্ঘায়ু নিশ্চিত করে।

ডি-এরেটর ট্যাংক কী?

ডি-এরেটর ট্যাংক (Deaerator Tank) হল একটি বিশেষ ধরনের যন্ত্র বা সরঞ্জাম যা বয়লার ফিড ওয়াটার থেকে দ্রবীভূত অক্সিজেন এবং কার্বন-ডাই-অক্সাইড গ্যাস অপসারণ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এটি সরাসরি বয়লার সিস্টেমের সাথে সংযুক্ত থাকে এবং বয়লারে প্রবেশকারী পানি যাতে নিরাপদ, কার্যকর ও দীর্ঘস্থায়ী হয় তা নিশ্চিত করে।

ডি-এরেশন প্রক্রিয়াটি মূলত দুইটি নীতির উপর ভিত্তি করে কাজ করে: তাপীয় প্রক্রিয়া (Thermal Process) এবং মেকানিক্যাল প্রক্রিয়া (Mechanical Process)। তাপীয় প্রক্রিয়ায় স্টিম ব্যবহার করে পানি গরম করা হয়, আর মেকানিক্যাল প্রক্রিয়ায় স্প্রে নজেল ও ট্রে ব্যবহার করে গ্যাস দূর করা হয়।

ডি-এরেটর ট্যাংকের সংজ্ঞা

ডি-এরেটর ট্যাংক হল একটি প্রেশার ভেসেল যা বয়লার ফিড ওয়াটার থেকে দ্রবীভূত অক্সিজেন এবং অন্যান্য নন-কন্ডেন্সেবল গ্যাসসমূহ অপসারণ করার জন্য ব্যবহৃত হয়। এটি সাধারণত বয়লার হাউস বা পাওয়ার প্ল্যান্টের ফিড ওয়াটার হিটিং সিস্টেমের একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ।

ডি-এরেটর ট্যাংকের ইতিহাস ও বিবর্তন

ডি-এরেশন প্রক্রিয়ার ধারণা এবং প্রয়োগ শিল্প বিপ্লবের সময় থেকেই শুরু হয়েছে। প্রাথমিকভাবে, বয়লার সিস্টেমে গ্যাস অপসারণের জন্য রাসায়নিক পদ্ধতি ব্যবহার করা হত, কিন্তু সময়ের সাথে সাথে এর সীমাবদ্ধতা প্রকাশ পায়। ১৯২০-এর দশকে প্রথম কার্যকরী ডি-এরেটর ট্যাংক উদ্ভাবিত হয় এবং ১৯৩০-এর দশকে এটি বাণিজ্যিকভাবে উৎপাদন শুরু হয়।

প্রথম দিকের ডি-এরেটর ট্যাংকগুলো ছিল তুলনামূলকভাবে সরল ডিজাইনের, কিন্তু সময়ের সাথে সাথে প্রযুক্তির উন্নয়নের সাথে সাথে এর ডিজাইন, কার্যক্ষমতা এবং দক্ষতা বৃদ্ধি পেয়েছে। বর্তমানে আধুনিক ডি-এরেটর ট্যাংকগুলো অত্যন্ত উন্নত প্রযুক্তি ব্যবহার করে তৈরি করা হয়, যা সর্বোচ্চ স্তরে গ্যাস অপসারণ নিশ্চিত করে।

ডি-এরেটর ট্যাংকের বিবর্তনের ধাপসমূহ

• প্রাথমিক পর্যায় (১৯২০-১৯৪০): সরল ডিজাইনের ডি-এরেটর ট্যাংক, স্প্রে টাইপ এবং ট্রে টাইপ ডিজাইন
• মধ্যবর্তী পর্যায় (১৯৪০-১৯৭০): উন্নত ডিজাইন, উচ্চ চাপ এবং তাপমাত্রায় কাজ করতে সক্ষম
• আধুনিক পর্যায় (১৯৭০-বর্তমান): অত্যাধুনিক প্রযুক্তি, স্বয়ংক্রিয় নিয়ন্ত্রণ, উচ্চ দক্ষতা

ডি-এরেটর ট্যাংকের প্রকারভেদ

ডি-এরেটর ট্যাংক সাধারণত দুইটি প্রধান প্রকারে বিভক্ত: স্প্রে টাইপ ডি-এরেটর এবং ট্রে টাইপ ডি-এরেটর। প্রতিটি প্রকারের নিজস্ব সুবিধা এবং প্রয়োগ ক্ষেত্র রয়েছে।

হাইব্রিড ডি-এরেটর

আধুনিক সময়ে হাইব্রিড ডি-এরেটরও ব্যবহৃত হয়, যা স্প্রে এবং ট্রে উভয় প্রযুক্তির সমন্বয়ে গঠিত। এই ধরনের ডি-এরেটর উভয় প্রকারের সুবিধা প্রদান করে এবং অত্যন্ত দক্ষ গ্যাস অপসারণ নিশ্চিত করে।

ডি-এরেটর ট্যাংকের গঠন ও প্রধান অংশসমূহ

একটি আদর্শ ডি-এরেটর ট্যাংক বিভিন্ন গুরুত্বপূর্ণ অংশ নিয়ে গঠিত, যেগুলো সম্মিলিতভাবে ডি-এরেশন প্রক্রিয়া সম্পন্ন করে।

ডি-এরেটর ট্যাংকের প্রধান অংশসমূহ

• ডি-এরেশন চেম্বার (Deaeration Chamber): এটি ডি-এরেটর ট্যাংকের প্রধান অংশ যেখানে প্রকৃত ডি-এরেশন প্রক্রিয়া সংঘটিত হয়।
• স্টোরেজ ট্যাংক (Storage Tank): ডি-এরেটেড ওয়াটার সংরক্ষণের জন্য ব্যবহৃত হয়।
• স্প্রে নজেল (Spray Nozzle): ফিড ওয়াটারকে সূক্ষ্ম কণায় পরিণত করে।
• ট্রে অ্যাসেম্বলি (Tray Assembly): ট্রে টাইপ ডি-এরেটরে ব্যবহৃত হয়, ওয়াটার এবং স্টিমের মধ্যে যোগাযোগ বৃদ্ধি করে।
• স্টিম ইনলেট (Steam Inlet): হিটিং স্টিম ডি-এরেটরে প্রবেশ করার পথ।
• ভেন্ট কন্ডেন্সার (Vent Condenser): নির্গত গ্যাসসমূহ থেকে অবশিষ্ট স্টিম কন্ডেন্স করে।
• লেভেল কন্ট্রোল সিস্টেম (Level Control System): ট্যাংকের ওয়াটার লেভেল নিয়ন্ত্রণ করে।
• প্রেশার গেজ (Pressure Gauge): ট্যাংকের অভ্যন্তরীণ চাপ পরিমাপ করে।
• সেফটি ভালভ (Safety Valve): অতিরিক্ত চাপ থেকে সিস্টেমকে রক্ষা করে।
• তাপমাত্রা সেন্সর (Temperature Sensor): ওয়াটারের তাপমাত্রা পরিমাপ করে।

ডি-এরেটর ট্যাংকের কার্যপ্রণালী

ডি-এরেটর ট্যাংকের কার্যপ্রণালী একটি জটিল তাপীয় ও যান্ত্রিক প্রক্রিয়া, যা নিম্নলিখিত ধাপগুলো অনুসরণ করে:

কার্যপ্রণালীর ধাপসমূহ

1. ফিড ওয়াটার ইনলেট: কন্ডেন্সেট এবং মেকআপ ওয়াটার মিশ্রিত ফিড ওয়াটার ডি-এরেটরে প্রবেশ করে।
2. প্রিহিটিং: ফিড ওয়াটার প্রিহিটিং চেম্বারে প্রবেশ করে এবং আংশিকভাবে গরম হয়।
3. স্প্রে প্রক্রিয়া: প্রিহিটেড ওয়াটার স্প্রে নজেলের মাধ্যমে সূক্ষ্ম কণায় পরিণত হয়।
4. স্টিম যোগাযোগ: স্প্রে করা ওয়াটার স্টিমের সংস্পর্শে আসে এবং সম্পূর্ণরূপে স্যাচুরেশন তাপমাত্রায় পৌঁছায়।
5. গ্যাস রিমুভ: উচ্চ তাপমাত্রার কারণে দ্রবীভূত গ্যাসসমূহ (O₂, CO₂) ওয়াটার থেকে দূর হয়।
6. গ্যাস নিষ্কাশন:প্রবেশকৃত গ্যাসসমূহ ভেন্ট কন্ডেন্সারের মাধ্যমে বাইরে বের হয়ে যায়।
7. ডি-এরেটেড ওয়াটার সংরক্ষণ: সম্পূর্ণ ডি-এরেটেড ওয়াটার স্টোরেজ ট্যাংকে জমা হয়।
8. বয়লারে সরবরাহ: ডি-এরেটেড ওয়াটার বয়লার ফিড পাম্পের মাধ্যমে বয়লারে সরবরাহ করা হয়।

ডি-এরেশনের ভৌত নীতি

ডি-এরেশন প্রক্রিয়া হেনরির সূত্র (Henry’s Law) এবং গ্যাসের দ্রবণীয়তার তাপমাত্রা নির্ভরতার উপর ভিত্তি করে কাজ করে। হেনরির সূত্র অনুসারে, নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় কোনো তরলে দ্রবীভূত গ্যাসের পরিমাণ সেই গ্যাসের আংশিক চাপের সমানুপাতিক। যখন তরলের তাপমাত্রা বৃদ্ধি করা হয়, তখন গ্যাসের দ্রবণীয়তা হ্রাস পায় এবং গ্যাস তরল থেকে মুক্ত হয়।

ডি-এরেটর ট্যাংকের সুবিধাসমূহ

ডি-এরেটর ট্যাংক ব্যবহারের মাধ্যমে শিল্প প্রতিষ্ঠানগুলো বিভিন্ন ধরনের সুবিধা লাভ করে, যা সরাসরি এবং পরোক্ষভাবে তাদের উৎপাদন খরচ হ্রাস করে এবং দক্ষতা বৃদ্ধি করে।

প্রধান সুবিধাসমূহ

• বয়লার করোসেশন রোধ: ডি-এরেটেড ওয়াটারে দ্রবীভূত অক্সিজেন এবং কার্বন-ডাই-অক্সাইডের পরিমাণ খুবই কম থাকে, যা বয়লার টিউব, ড্রাম এবং অন্যান্য অংশে জং ধরা এবং ক্ষয় রোধ করে।
• জ্বালানি দক্ষতা বৃদ্ধি: ডি-এরেটেড ওয়াটার ইতিমধ্যেই গরম থাকে, তাই বয়লারে এটি গরম করতে কম শক্তির প্রয়োজন হয়, যা জ্বালানি সাশ্রয় করে।
• রক্ষণাবেক্ষণ খরচ হ্রাস: করোসেশন হ্রাস পাওয়ায় বয়লারের রক্ষণাবেক্ষণ খরচ উল্লেখযোগ্য হারে কমে যায়।
• বয়লারের আয়ু বৃদ্ধি: ক্ষয় রোধ হওয়ায় বয়লারের আয়ু বৃদ্ধি পায়।
• সিস্টেমের নির্ভরযোগ্যতা বৃদ্ধি: বয়লার সিস্টেমের ব্যর্থতার ঝুঁকি হ্রাস পায়।
• এনার্জি কনজাম্পশন হ্রাস: প্রিহিটেড ওয়াটার ব্যবহারের কারণে সামগ্রিক শক্তি খরচ কমে।
• পরিবেশগত সুবিধা: জ্বালানি দক্ষতা বৃদ্ধির কারণে কার্বন নিঃসরণ হ্রাস পায়।

ডি-এরেটর ট্যাংকের কার্যকারিতা পরিমাপ

ডি-এরেটর ট্যাংকের কার্যকারিতা মূলত দুইটি প্রধান প্যারামিটার দ্বারা পরিমাপ করা হয়: অক্সিজেন removal efficiency এবং কার্বন-ডাই-অক্সাইড removal efficiency।

প্যারামিটার	আদর্শ মান	গ্রহণযোগ্য মান	মন্তব্য
অক্সিজেন কন্টেন্ট	০.০০৫ mg/L এর কম	০.০১ mg/L এর কম	ASME নির্দেশিকা অনুসারে
কার্বন-ডাই-অক্সাইড কন্টেন্ট	০ mg/L	০.১ mg/L এর কম	পূর্ণ removal কাঙ্ক্ষিত
তাপমাত্রা	১০৫°C – ১২০°C	১০০°C – ১২৫°C	চাপের উপর নির্ভরশীল
চাপ	০.২ – ০.৫ bar(g)	০.১ – ০.৭ bar(g)	ডিজাইন অনুসারে পরিবর্তনশীল

কার্যকারিতা পরীক্ষার পদ্ধতি

ডি-এরেটর ট্যাংকের কার্যকারিতা নিয়মিত পরীক্ষা করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। নিম্নলিখিত পদ্ধতিগুলো ব্যবহার করে এর কার্যকারিতা পরীক্ষা করা হয়:

• অক্সিজেন পরীক্ষা: কেমিক্যাল টেস্ট কিট বা online oxygen analyzer ব্যবহার করে
• তাপমাত্রা পরীক্ষা: থার্মোমিটার বা টেম্পারেচার ট্রান্সমিটার ব্যবহার করে
• চাপ পরীক্ষা: প্রেশার গেজ বা প্রেশার ট্রান্সমিটার ব্যবহার করে
• লেভেল পরীক্ষা: লেভেল গেজ বা লেভেল ট্রান্সমিটার ব্যবহার করে

ডি-এরেটর ট্যাংকের রক্ষণাবেক্ষণ

ডি-এরেটর ট্যাংকের সঠিক রক্ষণাবেক্ষণ এর কার্যকারিতা এবং আয়ু নিশ্চিত করে। রক্ষণাবেক্ষণের কাজগুলোকে সাধারণত তিনটি ভাগে বিভক্ত করা যায়: দৈনিক, সাপ্তাহিক এবং বাৎসরিক রক্ষণাবেক্ষণ।

দৈনিক রক্ষণাবেক্ষণ

• তাপমাত্রা এবং চাপ পরীক্ষা
• ওয়াটার লেভেল পরীক্ষা
• যেকোনো লিকেজ পরীক্ষা
• সেফটি ভালভের অবস্থা পরীক্ষা
• অক্সিজেন কন্টেন্ট পরীক্ষা (যদি সম্ভব হয়)

সাপ্তাহিক রক্ষণাবেক্ষণ

• কন্ট্রোল ভালভের কার্যকারিতা পরীক্ষা
• লেভেল কন্ট্রোল সিস্টেমের ক্যালিব্রেশন পরীক্ষা
• স্প্রে নজেল পরীক্ষা (যদি applicable হয়)
• ভেন্ট কন্ডেন্সার পরিষ্কার

বাৎসরিক রক্ষণাবেক্ষণ

• অভ্যন্তরীণ পরিদর্শন
• কোরোসেশন পরীক্ষা
• সেফটি ভালভের ক্যালিব্রেশন
• ট্রে অ্যাসেম্বলি পরীক্ষা (ট্রে টাইপ ডি-এরেটরের জন্য)
• স্প্রে নজেল পরীক্ষা এবং পরিষ্কার
• সমস্ত ইনস্ট্রুমেন্টের ক্যালিব্রেশন

ডি-এরেটর ট্যাংকের সাধারণ সমস্যা ও সমাধান

ডি-এরেটর ট্যাংক পরিচালনার সময় বিভিন্ন ধরনের সমস্যার সম্মুখীন হতে হয়। এই সমস্যাগুলো চিহ্নিত করা এবং সঠিকভাবে সমাধান করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

সমস্যা	সম্ভাব্য কারণ	সমাধান
উচ্চ অক্সিজেন কন্টেন্ট	অপর্যাপ্ত তাপমাত্রা, ভেন্ট ব্লকেজ, overload	তাপমাত্রা বাড়ান, ভেন্ট পরিষ্কার করুন, লোড কমান
অস্থির চাপ	স্টিম সাপ্লাই fluctuation, কন্ট্রোল ভালভ সমস্যা	স্টিম সাপ্লাই স্থিতিশীল করুন, কন্ট্রোল ভালভ replacement
ওয়াটার লেভেল fluctuation	লেভেল কন্ট্রোল সমস্যা, ফিড ওয়াটার fluctuation	লেভেল কন্ট্রোল, ফিড ওয়াটার স্থিতিশীল করুন
শব্দ production	ওয়াটার হ্যামার, স্টিম বাবল collapse	ওপারেটিং condition adjust, স্টিম ট্রাপ পরীক্ষা
কোরোসেশন	অপর্যাপ্ত ডি-এরেশন, রাসায়নিক imbalance	ডি-এরেশন improve, ওয়াটার ট্রিটমেন্ট correction

ডি-এরেটর ট্যাংক নির্বাচনের নির্দেশিকা

একটি নতুন ডি-এরেটর ট্যাংক নির্বাচন করার সময় বিভিন্ন ফ্যাক্টর বিবেচনা করতে হয়। সঠিক ডি-এরেটর নির্বাচন এর কার্যকারিতা এবং দক্ষতা নিশ্চিত করে।

নির্বাচনের সময় বিবেচ্য বিষয়সমূহ

• বয়লার ক্যাপাসিটি: ডি-এরেটরের ক্যাপাসিটি বয়লারের সর্বোচ্চ লোডের সাথে match করতে হবে
• ওয়াটার কোয়ালিটি: ইনলেট ওয়াটারের quality ডি-এরেটরের টাইপ selection affect করে
• স্পেস availability: ইনস্টলেশনের জন্য পর্যাপ্ত জায়গা available কিনা
• বাজেট: প্রাথমিক বিনিয়োগ এবং operational cost
• এনার্জি efficiency: ডি-এরেটরের energy consumption
• রক্ষণাবেক্ষণ requirement: রক্ষণাবেক্ষণের frequency এবং complexity
• বিক্রেতার reputation: Manufacturer বা supplier এর reputation এবং after-sales service

উন্নত ডি-এরেটর ট্যাংক প্রযুক্তি

প্রযুক্তির উন্নয়নের সাথে সাথে ডি-এরেটর ট্যাংকের ডিজাইন এবং কার্যকারিতায় উল্লেখযোগ্য উন্নতি হয়েছে। আধুনিক ডি-এরেটর ট্যাংকগুলোতে বিভিন্ন ধরনের উন্নত প্রযুক্তি ব্যবহার করা হয়।

আধুনিক ডি-এরেটর ট্যাংকের বৈশিষ্ট্য

• স্বয়ংক্রিয় নিয়ন্ত্রণ: PLC-based control system
• এনার্জি efficient ডিজাইন: heat recovery system
• উন্নত materials: corrosion-resistant materials
• রিয়েল-টাইম monitoring: SCADA system integration
• রিমোট access: IoT-enabled remote monitoring
• প্রিডিক্টিভ maintenance: AI-based predictive maintenance

পরিবেশগত প্রভাব এবং টেকসই উন্নয়ন

ডি-এরেটর ট্যাংক শিল্প প্রতিষ্ঠানগুলোর টেকসই উন্নয়নে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এটি সরাসরি এবং পরোক্ষভাবে পরিবেশগত প্রভাব হ্রাস করে।

পরিবেশগত সুবিধাসমূহ

• জ্বালানি দক্ষতা: improved fuel efficiency reduces carbon footprint
• রাসায়নিক ব্যবহার হ্রাস: reduced oxygen scavenger chemical usage
• বর্জ্য হ্রাস: extended equipment life reduces waste generation
• জল ব্যবহার optimization: improved water treatment efficiency

শিল্পে ডি-এরেটর ট্যাংকের প্রয়োগ

ডি-এরেটর ট্যাংক বিভিন্ন ধরনের শিল্প প্রতিষ্ঠানে ব্যবহৃত হয়, যেখানে বয়লার সিস্টেম ব্যবহার করা হয়।

প্রধান প্রয়োগ ক্ষেত্র

• বিদ্যুৎ উৎপাদন কেন্দ্র: thermal power plants
• কেমিক্যাল শিল্প: chemical processing plants
• পেট্রোকেমিক্যাল শিল্প: refineries and petrochemical plants
• ফুড প্রসেসিং industry: food processing units
• টেক্সটাইল শিল্প: textile mills
• ফার্মাসিউটিক্যাল শিল্প: pharmaceutical companies
• কাগজ শিল্প: paper and pulp mills
• আটো শিল্প: automobile manufacturing

ভবিষ্যতের প্রবণতা

ডি-এরেটর ট্যাংক প্রযুক্তির ভবিষ্যত বিভিন্ন দিকে উন্নয়নের সম্ভাবনা রাখে। প্রযুক্তির উন্নয়ন এবং শিল্পের চাহিদা পরিবর্তনের সাথে সাথে ডি-এরেটর ট্যাংকের ডিজাইন এবং কার্যকারিতায় পরিবর্তন আসবে।

ভবিষ্যতের উন্নয়নের সম্ভাব্য দিক

• মাইক্রোপ্রসেসর নিয়ন্ত্রণ: আরও advanced control algorithms
• নার্সenery integration: renewable energy sources integration
• ন্যানো technology: nano-coatings for improved corrosion resistance
• AI এবং ML: artificial intelligence and machine learning for optimization
• হাইব্রিড systems: combined deaeration and water treatment systems
• মডুলার ডিজাইন: modular designs for easy installation and maintenance

উপসংহার

ডি-এরেটর ট্যাংক আধুনিক শিল্প প্রতিষ্ঠানের বয়লার সিস্টেমের একটি গুরুত্বপূর্ণ যন্ত্র। এটি ফিড ওয়াটার থেকে দ্রবীভূত গ্যাস অপসারণ করে বয়লারের ক্ষয় রোধ করে, দক্ষতা বৃদ্ধি করে এবং আয়ু বাড়ায়। সঠিকভাবে ডিজাইনকৃত, ইনস্টলকৃত এবং রক্ষণাবেক্ষণকৃত ডি-এরেটর ট্যাংক শিল্প প্রতিষ্ঠানগুলোর জন্য significant economic and operational benefits করে।

প্রযুক্তির উন্নয়নের সাথে সাথে ডি-এরেটর ট্যাংকের ডিজাইন এবং কার্যকারিতা continuously improve হচ্ছে। ভবিষ্যতে আরও advanced এবং efficient ডি-এরেটর ট্যাংকের development expected, যা শিল্প প্রতিষ্ঠানগুলোর জন্য আরও বেশি benefits provide করবে।

শিল্প প্রতিষ্ঠানগুলোর উচিত তাদের বয়লার সিস্টেমে high-quality ডি-এরেটর ট্যাংক ব্যবহার করা এবং এর regular maintenance ensure করা। এটি not only operational efficiency improve করে but also environmental sustainability promote করে।