স্টিম টার্বাইনের মূল চালিকাশক্তি হলো স্টিম। হাই প্রেসার স্টিম (High Pressure Steam), ইন্টারমিডিয়েট প্রেসার স্টিম (Intermediate Pressure Steam) এবং লো প্রেসার স্টিম (Low Pressure Steam) টার্বাইনকে ঘুরায়। টার্বাইনের রোটর শ্যাফট (Rotor Shaft) জেনারেটরের সাথে কাপলিং করা থাকে, তাই এটাকে স্টিম টার্বাইনের কেসিং (Casing) এর বাহিরে আনতে হবে। তো যেহেতু রোটর ঘুর্ণায়মান থাকবে, তাই কেসিংকে টাইটলি এর সাথে লাগিয়ে দেয়া যাবে না। আবার যেহেতু ভিতরে প্রেসারাইজড স্টিম থাকে, সেটা কিছু ফাঁকা জায়গা পেলেই বের হয়ে যাবে, স্টিম লস হবে, এফিশিয়েন্সি কমে যাবে।
অন্যদিকে লো প্রেসার টার্বাইনগুলো কনডেনসারের (Condenser) কাছাকাছি থাকে। তাই সেগুলো সাধারণত ভ্যাকুয়াম প্রেসারে (Vacuum Pressure) থাকে। তাই লো প্রেসারের সাইডের এই ফাঁকা জায়গা দিয়ে বাতাস ঢুকে পড়বে, কারণ ভিতরে ভ্যাকুয়াম প্রেসার, বাহিরে এটমোস্ফেয়ারিক প্রেসার (Atmospheric Pressure)। ফলে ভ্যাকুয়াম কমে যাবে, এফিশিয়েন্সি লস হবে। একইসাথে টার্বাইনও ক্ষতিগ্রস্থ হবে।
তো এই সমস্যার সমাধান কি?
সমাধান বলার আগে একটা এনালজি দেই। কতখানি ঠিক হবে জানি না। এসি মার্কেটের দরজায় হাই ভেলোসিটির এয়ার দেয়া থাকে, যাতে ভিতরের বাতাসগুলো বাইরে না যেতে পারে। একইভাবে শ্যাফটের গোড়া দিয়ে যাতে স্টিম লিক হয়ে বাইরে না বের হয়ে যায় সেজন্য সেগুলোর থেকে একটু বেশী প্রেসারের স্টিম দিয়ে সিলগালা করা হয়। তবে ভিতরের প্রেসার যেহেতু অনেক বেশী থাকে, তাই স্টিম যেন সহজে বের হয়ে যেতে না পারে, সেজন্য এক ধরণের বিশেষ সিল ব্যবহার করা হয়। সেগুলোকে ল্যাবিরিন্থ সিল (Labyrinth Seal) বলে। অনেকটা যিগয্যাগ টাইপের, একটা মেজ তৈরি করে, এটা পার হতে গিয়ে লিকেজ স্টীমের প্রেসার ড্রপ করে। হাই প্রেসার সাইডের লিকেজের বেশীরভাগই নিজেই সিলিং করে। খালি বাউন্ডারিটা সিল করে গ্লান্ড স্টিম (Gland Steam)।
গ্লান্ড স্টিম তাহলে কি? এই যে হাই প্রেসার সাইডের গ্লান্ড থেকে স্টিম কালেক্ট করা হচ্ছে, সেটা দিয়ে হাই প্রেসার সাইডের গ্লান্ড সিলিং করা হচ্ছে, এরপর সেটা দিয়ে লো প্রেসার সাইডের গ্লান্ড এর সিলিং করা হয় যাতে বাতাস ঢুকতে না পারে। এটাই গ্লান্ড স্টিম (Gland Steam)।
এই স্টীমের প্রেসার সাধারণত ০.৩ বার (0.3 bar)। তো এই প্রেসার তো মেইন্টেইন করতে হবে, এলোমেলো করলে তো হবে না। এজন্য গ্লান্ড স্টিম রিসিভার বা হেডার (Gland Steam Header) থাকে যেখানকার প্রেসার একটা নির্দিষ্ট সেট পয়েন্টে মেইনটেইন করা হয়। এর বেশী হলে অতিরিক্ত স্টীম বের করে দেয়া হয়, আর সেটা করা হয় স্পিল ওভার কন্ট্রোল ভালভ (Spill Over Control Valve) দিয়ে। যখনই সেটপয়েন্টের বেশী প্রেসার হয়ে যায়, তখনই পিআইডি কন্ট্রোলের (PID Control) মাধ্যমে কন্ট্রোল ভালভের ওপেনিং ডিমান্ড বেড়ে যায়, এবং সেই অনুযায়ী ভালব খুলে অতিরিক্ত স্টিম বের করে দিয়ে প্রেসার কমায়।
এখানে একটা সমস্যা থেকে যায়, যখন স্টার্টআপ করা হয় অথবা কম লোডে চলে, তখন তো টার্বাইনে যথেষ্ট স্টিম থাকে না, তখন সিলিং কিভাবে হবে?
এই ক্ষেত্রগুলোতে সিলিং এর জন্য বাহিরে থেকে গ্লান্ড স্টিম হেডারে স্টিম সাপ্লাই করা হয়। আর এই স্টিম এডমিশনের (Steam Admission) জন্য একটী প্রেসার কন্ট্রোল ভালব (Pressure Control Valve) থাকে। হেডার প্রেসার একটি নির্দিষ্ট প্রেসারের নিচে গেলেই পিআইডি কন্ট্রোল অনুযায়ী ভালবের ওপেনিং এর মাধ্যমে হেডার প্রেসার নির্দিষ্ট রেঞ্জের ভিতরে রাখে।
স্পিলওভার ভালব সাধারণত প্রেসার কন্ট্রোল ভালব এর থেকে দ্রুত রেস্পন্স করে। আর এগুলোর ম্যালফাংশনের কারণে যেন কোন ক্ষতি না হয় সেজন্য সেফটি ভালব (Safety Valve) থাকে।
গ্লান্ড এবং হেডারের অতিরিক্ত স্টিম কালেক্ট করার জন্য গ্লান্ড স্টিম কনডেনসার (Gland Steam Condenser) থাকে, যাতে কিছুটা ভ্যাকুয়াম রাখা হয় যাতে গ্লান্ড স্টিম এখানে চলে আসে। এগুলো থেকে বাতাস ও অন্যান্য গ্যাস বের করার জন্য এজেক্টর (Ejector) বা ফ্যান থাকে। আর কনডেন্সেট হিসেবে যে পানি জমে সেটাকে আবার ব্যবহারের জন্য হটওয়েলে (Hotwell) পাঠানো হয়।
এই সিস্টেমের কার্যকারিতা বজায় রাখার জন্য নিয়মিত মেইনটেন্যান্স কাজ পরিচালনা করতে হয়। নরমাল অপারেশনের সময় কোথাও কোন স্টীম লিক করছে কিনা, ভালব হান্টিং করছে কিনা, হেডার প্রেসার কেমন, ভ্যাকুয়াম প্রেসার কেমন এসবের দিকে খেয়াল রাখতে হয়। শাটডাউনের সময় ল্যাবিরিন্থ সিলের (Labyrinth Seal) ইন্সপেকশন করতে হয় যে তাতে কোন ড্যামেজ আছে কিনা, ক্লিয়ারেন্স ঠিক আছে কিনা, কোন ইরোশন বা ক্ষয়প্রাপ্ত হয়েছে কিনা। ভালবের ক্ষেত্রে ভালবে পাসিং আছে কিনা, টিউনিং ঠিক আছে কিনা, ইন্ট্রুমেন্ট এয়ারে লিকেজ আছে কিনা এসব দেখতে হয়। এছাড়া গ্লান্ড স্টিম কনডেনসারে মেইনটেন্যান্স, এক্সস্ট ফ্যান ইত্যাদির মেইনটেন্যান্স, ইন্সট্রুমেন্টসমূহের ক্যালিব্রেশন এসব দিকেও খেয়াল রাখতে হয়।
স্টিম টার্বাইনের পারফরম্যান্স ঠিক রাখতে হলে আগে গ্লান্ড স্টিম সিস্টেম (Gland Steam System) ঠিক রাখা অনেক গুরুত্বপূর্ণ।
রিসোর্স ও আরও জানার জন্য
ভিডিও টিউটোরিয়াল (সবচেয়ে ভালো):
- Gland Sealing System in Steam Turbines
- Gland Sealing System, Self Sealing in Steam Turbines
- Lesson on Gland Seals in Steam Turbine