এক্সহস্ট ভালভ কীভাবে কাজ করে

এক্সহস্ট ভালভের পেছনের তত্ত্বটি হলো ভাসমান বলের উপর তরলের প্লবতা প্রভাব। এক্সহস্ট ভালভের তরলের স্তর বাড়তে থাকলে ভাসমান বলটি স্বাভাবিকভাবেই তরলের প্লবতার কারণে উপরের দিকে ভেসে উঠবে, যতক্ষণ না এটি এক্সহস্ট পোর্টের সিলিং পৃষ্ঠের সংস্পর্শে আসে। একটি স্থির চাপ বলটিকে নিজে থেকেই বন্ধ করে দেবে। তরলের স্তর কমে গেলে বলটিও নিচে নেমে যাবে।ভালভেরতরলের স্তর কমে যায়। এই পর্যায়ে, নিষ্কাশন পোর্টটি ব্যবহার করে পাইপলাইনে উল্লেখযোগ্য পরিমাণে বাতাস প্রবেশ করানো হবে। জড়তার কারণে নিষ্কাশন পোর্টটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে খোলে এবং বন্ধ হয়।

যখন পাইপলাইনটি চালু থাকে, তখন প্রচুর পরিমাণে বাতাস বের করে দেওয়ার জন্য ভাসমান বলটি বল বোলের নীচে থেমে যায়। পাইপের বাতাস ফুরিয়ে যাওয়ার সাথে সাথেই, তরল দ্রুত ভালভের মধ্যে প্রবেশ করে, ভাসমান বল বোলের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয় এবং ভাসমান বলটিকে পিছনে ঠেলে দেয়, যার ফলে এটি ভেসে ওঠে এবং বন্ধ হয়ে যায়। যদি সামান্য পরিমাণ গ্যাস ঘনীভূত থাকেভালভপাইপলাইনটি স্বাভাবিকভাবে চালু থাকা অবস্থায়, একটি নির্দিষ্ট সীমা পর্যন্ত তরলের স্তরভালভচাপ কমলে, ভাসমান বস্তুটিও নিচে নেমে যাবে এবং গ্যাস ছোট ছিদ্র দিয়ে বেরিয়ে যাবে। পাম্প বন্ধ হয়ে গেলে, যেকোনো সময় ঋণাত্মক চাপ তৈরি হবে এবং ভাসমান বলটি যেকোনো সময় নিচে পড়ে যাবে, এবং পাইপলাইনের নিরাপত্তা নিশ্চিত করার জন্য প্রচুর পরিমাণে সাকশন প্রয়োগ করা হবে। যখন ভাসমান বস্তুটি থেকে গ্যাস বের হয়ে যায়, তখন অভিকর্ষের কারণে এটি লিভারের এক প্রান্তকে নিচের দিকে টানে। এই পর্যায়ে, লিভারটি কাত হয়ে যায় এবং লিভার ও ভেন্ট হোলের সংযোগস্থলে একটি ফাঁক তৈরি হয়। এই ফাঁক দিয়ে ভেন্ট হোল থেকে বাতাস বেরিয়ে যায়। গ্যাস নির্গমনের ফলে তরলের স্তর উপরে উঠে আসে, ভাসমান বস্তুর প্লবতা বৃদ্ধি পায়, লিভারের উপর থাকা সিলিং প্রান্তের পৃষ্ঠটি ধীরে ধীরে নিষ্কাশন ছিদ্রটিকে চাপ দিতে থাকে যতক্ষণ না এটি সম্পূর্ণরূপে বন্ধ হয়ে যায়, এবং এই পর্যায়ে নিষ্কাশন ভালভটি পুরোপুরি বন্ধ হয়ে যায়।

নিষ্কাশন ভালভের গুরুত্ব

যখন বয়াটি খালি হয়ে যায়, তখন অভিকর্ষের টানে এটি লিভারের এক প্রান্তকে নিচের দিকে টানে। এই অবস্থায়, লিভারটি কাত হয়ে যায় এবং লিভার ও নির্গমন ছিদ্রের সংযোগস্থলে একটি ফাঁক তৈরি হয়। এই ফাঁক দিয়ে নির্গমন ছিদ্র থেকে বাতাস বেরিয়ে যায়। এই নির্গমনের ফলে তরলের স্তর উপরে উঠে আসে, ভেলাটির প্লবতা বৃদ্ধি পায়, লিভারের উপর থাকা সিলিং প্রান্তের পৃষ্ঠটি ধীরে ধীরে নির্গমন ছিদ্রটিকে চাপ দিতে থাকে যতক্ষণ না এটি সম্পূর্ণরূপে বন্ধ হয়ে যায়, এবং এই পর্যায়ে নির্গমন ভালভটি পুরোপুরি বন্ধ হয়ে যায়।

১. পানি সরবরাহ পাইপলাইন নেটওয়ার্কে গ্যাস উৎপন্ন হওয়ার প্রধান কারণগুলো হলো নিম্নলিখিত পাঁচটি পরিস্থিতি। স্বাভাবিকভাবে চালু থাকা পাইপলাইন নেটওয়ার্কে এটিই গ্যাসের উৎস।

(1) কোনো কারণে পাইপলাইন নেটওয়ার্কটি কিছু জায়গায় বা সম্পূর্ণরূপে বিচ্ছিন্ন হয়ে গেছে;

(2) তাড়াহুড়ো করে পাইপের নির্দিষ্ট অংশ মেরামত এবং খালি করা;

(3) এক বা একাধিক প্রধান ব্যবহারকারীর প্রবাহের হার খুব দ্রুত পরিবর্তিত হওয়ার ফলে পাইপলাইনে ঋণাত্মক চাপ তৈরি হয়, যার ফলে নিষ্কাশন ভালভ এবং পাইপলাইন গ্যাস ইনজেকশনের জন্য যথেষ্ট আঁটসাঁট থাকে না;

(4) গ্যাস লিক যা প্রবাহে নেই;

(5) অপারেশনের নেতিবাচক চাপের কারণে উৎপন্ন গ্যাস ওয়াটার পাম্পের সাকশন পাইপ এবং ইম্পেলারে নির্গত হয়।

২. পানি সরবরাহ পাইপ নেটওয়ার্কের এয়ার ব্যাগের চলাচল বৈশিষ্ট্য এবং ঝুঁকি বিশ্লেষণ:

পাইপের মধ্যে গ্যাস সঞ্চয়ের প্রধান পদ্ধতি হলো স্লাগ ফ্লো, যেখানে গ্যাস পাইপের উপরিভাগে বিচ্ছিন্ন ও স্বাধীন অনেকগুলো বায়ু পকেট হিসেবে অবস্থান করে। এর কারণ হলো, পানি সরবরাহ পাইপ নেটওয়ার্কের পাইপের ব্যাস প্রধান পানি প্রবাহের দিক বরাবর বড় থেকে ছোট পর্যন্ত পরিবর্তিত হয়। গ্যাসের পরিমাণ, পাইপের ব্যাস, পাইপের অনুদৈর্ঘ্য প্রস্থচ্ছেদের বৈশিষ্ট্য এবং অন্যান্য বিষয়গুলো এয়ারব্যাগের দৈর্ঘ্য এবং এর দ্বারা দখলকৃত পানির প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল নির্ধারণ করে। তাত্ত্বিক গবেষণা এবং বাস্তব প্রয়োগ থেকে দেখা যায় যে, এয়ারব্যাগগুলো পাইপের উপরিভাগ বরাবর পানি প্রবাহের সাথে স্থানান্তরিত হয়, পাইপের বাঁক, ভালভ এবং বিভিন্ন ব্যাসের অন্যান্য অংশের চারপাশে জমা হতে থাকে এবং চাপের কম্পন সৃষ্টি করে।

পাইপ নেটওয়ার্কে জলের প্রবাহের গতি ও দিকের উচ্চ মাত্রার অনিশ্চয়তার কারণে, জলের প্রবাহের গতির পরিবর্তনের তীব্রতা গ্যাসের চলাচলের ফলে সৃষ্ট চাপ বৃদ্ধির উপর একটি উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলবে। প্রাসঙ্গিক পরীক্ষা-নিরীক্ষায় দেখা গেছে যে এর চাপ ২ মেগাপ্যাসকেল (২Mpa) পর্যন্ত বাড়তে পারে, যা সাধারণ জল সরবরাহ পাইপলাইন ভেঙে ফেলার জন্য যথেষ্ট। এটাও মনে রাখা জরুরি যে, সার্বিক চাপের তারতম্য পাইপ নেটওয়ার্কে যেকোনো নির্দিষ্ট সময়ে কতগুলো এয়ারব্যাগ চলাচল করছে তার উপর প্রভাব ফেলে। এটি গ্যাস-ভর্তি জলের প্রবাহে চাপের পরিবর্তনকে আরও বাড়িয়ে তোলে, যা পাইপ ফেটে যাওয়ার সম্ভাবনা বৃদ্ধি করে।

গ্যাসের পরিমাণ, পাইপলাইনের গঠন এবং পরিচালনা—এই সবগুলোই পাইপলাইনের গ্যাসজনিত বিপদকে প্রভাবিত করে। বিপদ দুই প্রকারের হয়: সুস্পষ্ট এবং অপ্রত্যক্ষ, এবং উভয়েরই নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্য রয়েছে:

নিম্নলিখিতগুলি প্রধানত সুস্পষ্ট বিপদ।

(1) শক্ত নিষ্কাশন ব্যবস্থার কারণে জল চলাচল করা কঠিন হয়ে পড়ে
যখন পানি ও গ্যাস আন্তঃপর্যায়ে থাকে, তখন ফ্লোট টাইপ এক্সহস্ট ভালভের বিশাল নিষ্কাশন পোর্টটি কার্যত কোনো কাজ করে না এবং শুধুমাত্র মাইক্রোপোর নিষ্কাশনের উপর নির্ভর করে, যার ফলে বড় ধরনের “বায়ু প্রতিবন্ধকতা” সৃষ্টি হয়। এর ফলে বাতাস বের হতে পারে না, পানির প্রবাহ মসৃণ থাকে না এবং পানি প্রবাহের পথ বন্ধ হয়ে যায়। এর প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল সংকুচিত হয় বা এমনকি অদৃশ্য হয়ে যায়, পানি প্রবাহ ব্যাহত হয়, সিস্টেমের তরল সঞ্চালনের ক্ষমতা কমে যায়, স্থানীয় প্রবাহের বেগ বেড়ে যায় এবং ওয়াটার হেড লস বৃদ্ধি পায়। মূল সঞ্চালন পরিমাণ বা ওয়াটার হেড বজায় রাখার জন্য ওয়াটার পাম্পটি সম্প্রসারণ করার প্রয়োজন হয়, যার ফলে বিদ্যুৎ এবং পরিবহনের খরচ আরও বেড়ে যায়।

(2) অসম বায়ু নিষ্কাশনের কারণে জলের প্রবাহ এবং পাইপ ফেটে যাওয়ায়, জল সরবরাহ ব্যবস্থা সঠিকভাবে কাজ করতে পারছে না।
নিষ্কাশন ভালভের সামান্য পরিমাণ গ্যাস নির্গমনের ক্ষমতার কারণে পাইপলাইন প্রায়শই ফেটে যায়। প্রাসঙ্গিক তাত্ত্বিক হিসাব অনুযায়ী, নিম্নমানের নিষ্কাশন গ্যাসের কারণে সৃষ্ট গ্যাস বিস্ফোরণের চাপ ২০ থেকে ৪০ অ্যাটমোস্ফিয়ার পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে এবং এর ধ্বংসাত্মক শক্তি ৪০ থেকে ৪০ অ্যাটমোস্ফিয়ারের স্থির চাপের সমতুল্য। পানি সরবরাহের জন্য ব্যবহৃত যেকোনো পাইপলাইন ৮০ অ্যাটমোস্ফিয়ারের চাপে ধ্বংস হয়ে যেতে পারে। এমনকি প্রকৌশলে ব্যবহৃত সবচেয়ে কঠিন নমনীয় লোহাও ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে। পাইপ বিস্ফোরণ সব সময়ই ঘটে থাকে। এর উদাহরণ হিসেবে বলা যায়, উত্তর-পূর্ব চীনের একটি শহরের ৯১ কিলোমিটার দীর্ঘ একটি পানির পাইপলাইন বেশ কয়েক বছর ব্যবহারের পর বিস্ফোরিত হয়েছিল। এতে ১০৮টি পর্যন্ত পাইপ বিস্ফোরিত হয় এবং শেনিয়াং ইনস্টিটিউট অফ কনস্ট্রাকশন অ্যান্ড ইঞ্জিনিয়ারিং-এর বিজ্ঞানীরা পরীক্ষার পর নির্ধারণ করেন যে এটি একটি গ্যাস বিস্ফোরণ ছিল। মাত্র ৮৬০ মিটার দীর্ঘ এবং ১২০০ মিলিমিটার ব্যাসের একটি দক্ষিণাঞ্চলীয় শহরের পানির পাইপলাইনটি এক বছরেই ছয়বার পর্যন্ত ফেটে গিয়েছিল। এই সিদ্ধান্তে আসা হয় যে, এর জন্য নিষ্কাশন গ্যাসই দায়ী ছিল। শুধুমাত্র দুর্বল জল নিষ্কাশন পাইপের মাধ্যমে অতিরিক্ত পরিমাণে নিষ্কাশনের ফলে সৃষ্ট বায়ু বিস্ফোরণই ভালভের ক্ষতি করতে পারে। পাইপ বিস্ফোরণের মূল সমস্যাটি অবশেষে একটি ডাইনামিক হাই-স্পিড এক্সহস্ট ভালভ দ্বারা নিষ্কাশন ব্যবস্থা প্রতিস্থাপনের মাধ্যমে সমাধান করা হয়, যা উল্লেখযোগ্য পরিমাণে নিষ্কাশন নিশ্চিত করতে পারে।

৩) পাইপের মধ্যে জলের প্রবাহের বেগ এবং গতিশীল চাপ ক্রমাগত পরিবর্তিত হতে থাকে, সিস্টেমের প্যারামিটারগুলো অস্থিতিশীল থাকে, এবং জলে দ্রবীভূত বাতাসের ক্রমাগত নির্গমন ও বায়ু পকেটগুলোর ক্রমান্বয়ে গঠন ও প্রসারণের ফলে উল্লেখযোগ্য কম্পন ও শব্দ সৃষ্টি হতে পারে।

(4) পর্যায়ক্রমে বাতাস এবং জলের সংস্পর্শে এলে ধাতব পৃষ্ঠের ক্ষয় ত্বরান্বিত হবে।

(5) পাইপলাইনটি অপ্রীতিকর শব্দ উৎপন্ন করে।

দুর্বল ঘূর্ণনের কারণে সৃষ্ট লুকানো বিপদ

১. অসম নিষ্কাশনের ফলে প্রবাহের ত্রুটিপূর্ণ নিয়ন্ত্রণ, পাইপলাইনের ত্রুটিপূর্ণ স্বয়ংক্রিয় নিয়ন্ত্রণ এবং সুরক্ষা যন্ত্রপাতির ব্যর্থতা ঘটতে পারে;

২ আরও পাইপলাইন লিক আছে;

৩ পাইপলাইন বিকল হওয়ার সংখ্যা বাড়ছে, এবং দীর্ঘমেয়াদী ও ক্রমাগত চাপের আকস্মিক পরিবর্তন পাইপের সংযোগস্থল ও দেয়ালকে ক্ষয় করে, যার ফলে পাইপের কার্যকাল কমে যাওয়া এবং রক্ষণাবেক্ষণ খরচ বৃদ্ধি পাওয়ার মতো সমস্যা দেখা দেয়;

অসংখ্য তাত্ত্বিক গবেষণা এবং কয়েকটি ব্যবহারিক প্রয়োগ প্রমাণ করেছে যে, একটি চাপযুক্ত জল সরবরাহ পাইপলাইনে প্রচুর পরিমাণে গ্যাস থাকলে সেটিকে সহজেই ক্ষতিগ্রস্ত করা যায়।

ওয়াটার হ্যামার ব্রিজ সবচেয়ে বিপজ্জনক একটি বিষয়। দীর্ঘমেয়াদী ব্যবহারে এটি দেয়ালের কার্যক্ষমতা কমিয়ে দেয়, এটিকে আরও ভঙ্গুর করে তোলে, পানির অপচয় বাড়ায় এবং সম্ভাব্যভাবে পাইপ ফেটে যাওয়ার কারণ হতে পারে। শহুরে পানি সরবরাহ পাইপ লিক হওয়ার প্রধান কারণ হলো পাইপের নিষ্কাশন, তাই এই সমস্যার সমাধান করা অত্যন্ত জরুরি। এর জন্য এমন একটি নিষ্কাশন ভালভ বেছে নিতে হবে যা দিয়ে গ্যাস বের করে দেওয়া যায় এবং নিষ্কাশন পাইপলাইনের নিচের অংশে গ্যাস সঞ্চয় করা যায়। ডাইনামিক হাই-স্পিড নিষ্কাশন ভালভ এখন এই প্রয়োজনীয়তাগুলো পূরণ করে।

বয়লার, এয়ার কন্ডিশনার, তেল ও গ্যাস পাইপলাইন, পানি সরবরাহ ও নিষ্কাশন পাইপলাইন এবং দূরপাল্লার স্লারি পরিবহন—এই সবকিছুর জন্যই এক্সহস্ট ভালভের প্রয়োজন হয়, যা পাইপলাইন সিস্টেমের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ সহায়ক অংশ। অতিরিক্ত গ্যাস থেকে পাইপলাইনকে মুক্ত রাখতে, পাইপলাইনের কার্যকারিতা বাড়াতে এবং শক্তি খরচ কমাতে এটিকে প্রায়শই গুরুত্বপূর্ণ উচ্চতায় বা পাইপলাইনের বাঁকে স্থাপন করা হয়।
বিভিন্ন ধরণের নিষ্কাশন ভালভ

জলে দ্রবীভূত বাতাসের পরিমাণ সাধারণত প্রায় ২ ভলিউম শতাংশ (২ VOL%) থাকে। সরবরাহ প্রক্রিয়ার সময় জল থেকে বাতাস ক্রমাগত বের হয়ে যায় এবং পাইপলাইনের সর্বোচ্চ বিন্দুতে জমা হয়ে একটি বায়ু পকেট (এয়ার পকেট) তৈরি করে, যা সরবরাহ সম্পন্ন করতে ব্যবহৃত হয়। জল যত বেশি কঠিন হতে থাকে, সিস্টেমের জল পরিবহনের ক্ষমতা প্রায় ৫-১৫% কমে যেতে পারে। এই মাইক্রো এক্সহস্ট ভালভের প্রধান উদ্দেশ্য হলো ২ ভলিউম শতাংশ দ্রবীভূত বাতাস দূর করা, এবং সিস্টেমের জল সরবরাহ দক্ষতা রক্ষা বা বৃদ্ধি করতে এবং শক্তি সাশ্রয় করতে এটি বহুতল ভবন, উৎপাদন পাইপলাইন এবং ছোট পাম্পিং স্টেশনগুলিতে স্থাপন করা যেতে পারে।

একক-লিভার (সিম্পল লিভার টাইপ) ক্ষুদ্র নিষ্কাশন ভালভের ডিম্বাকৃতির ভালভ বডিটি তুলনীয়। এর ভিতরে স্ট্যান্ডার্ড নিষ্কাশন ছিদ্রের ব্যাস ব্যবহার করা হয় এবং ফ্লোট, লিভার, লিভার ফ্রেম, ভালভ সিট ইত্যাদি অভ্যন্তরীণ উপাদানগুলি সবই 304S.S স্টেইনলেস স্টিল দিয়ে তৈরি এবং PN25 পর্যন্ত কার্যকারী চাপের পরিস্থিতির জন্য উপযুক্ত।