বালি খনির জন্য জেট সাকশন ড্রেজার: প্রকল্পের চারপাশে সিস্টেম ডিজাইন করা

একটি জেট সাকশন ড্রেজার ডেকে তুলনামূলকভাবে সহজ দেখতে পারে। একটি পন্টুন, একটি ডিজেল ইঞ্জিন, একটি বালির পাম্প, একটি উচ্চ-চাপের জলের পাম্প, একটি সাকশন লাইন এবং একটি নিষ্কাশন পাইপলাইন রয়েছে। বাস্তবে, যাইহোক, প্রত্যাশিত পরিমাণে বালি উত্পাদন করার জন্য সিস্টেমটি পাওয়া কেবল একটি বড় পাম্প ইনস্টল করার বিষয় নয়।

আমরা সাধারণত প্রথম প্রশ্নটি করি যেটি আসলে নদীর তীরে বসে আছে কী উপাদান।

আলগা নদীর বালি কম্প্যাক্টেড বালি থেকে খুব আলাদা। সূক্ষ্ম বালি নুড়িযুক্ত মোটা বালি থেকে ভিন্নভাবে আচরণ করে। একটি আমানত যা পৃষ্ঠ থেকে খনন করা সহজ বলে মনে হয় একবার সাকশন হেডটি কার্যকরী স্তরে পৌঁছালে এটি আরও কঠিন হয়ে উঠতে পারে। বস্তুগত অবস্থা প্রভাবিত করে কতটা জেটিং জলের প্রয়োজন, কতটা কঠিন পদার্থ স্তন্যপান ব্যবস্থায় প্রবেশ করতে পারে এবং স্লারি কীভাবে স্রাব পাইপলাইনের ভিতরে আচরণ করে।

এখানেই জেট সাকশন ড্রেজারের নকশা শুরু হয়।

মৌলিক অপারেটিং নীতিটি ভালভাবে প্রতিষ্ঠিত। একটি পৃথক জল পাম্প জেট সিস্টেমের চাপে পরিষ্কার জল সরবরাহ করে। জলের জেটটি আশেপাশের পলল ভেঙ্গে যায় বা তরল করে, যখন ফলস্বরূপ বালি-জলের মিশ্রণটি সাকশন সিস্টেমে টানা হয় এবং স্রাব লাইনের মাধ্যমে পরিবাহিত হয়। 2002 সালের ওয়াটার রিসার্চ কমিশনের একটি গবেষণা জেট পাম্পকে একটি ভরবেগ-বিনিময় ব্যবস্থা হিসাবে বর্ণনা করে: উচ্চ-গতির পরিষ্কার-জলের জেট একটি নিম্ন-চাপ অঞ্চল তৈরি করে যা বালি-জলের মিশ্রণকে মিক্সিং চেম্বারে এবং তারপর ডিসচার্জ পাইপলাইনে নিয়ে আসে। গবেষণায় আরও দেখা গেছে যে স্তন্যপান শেষ বিশেষভাবে কার্যকরভাবে কাজ করে যখন মুক্ত-প্রবাহিত বালিতে সমাহিত করা হয়।

এই নীতিটি দরকারী, কিন্তু এটি একজন প্রকৌশলীকে চূড়ান্ত ড্রেজার স্পেসিফিকেশন দেয় না।

একটি বাস্তব প্রকল্পের জন্য, উত্পাদন লক্ষ্যকে ড্রেজিং গভীরতা, উপাদান বৈশিষ্ট্য এবং নিষ্কাশন শর্তগুলির সাথে সংযুক্ত করতে হবে। একজন গ্রাহক বলতে পারেন যে প্রকল্পটির জন্য 200 m³/ঘন্টা বালি প্রয়োজন, কিন্তু শুধুমাত্র সেই সংখ্যাটি পাম্প নির্বাচন করার জন্য যথেষ্ট নয়৷

একটি সর্বজনীনভাবে প্রকাশিত কম্বোডিয়া প্রকল্প বিবেচনা করুন. গ্রাহককে প্রায় 15 মিটার পানির নিচে থেকে বালি পাম্প করতে হবে এবং প্রায় 500 মিটার ডিসচার্জ পয়েন্টে নিয়ে যেতে হবে। প্রকাশিত সরঞ্জাম কনফিগারেশনে একটি 275 কিলোওয়াট ওয়েইচাই ডব্লিউপি12 ডিজেল ইঞ্জিন এবং একটি উচ্চ-ক্রোমিয়াম অ্যালয় বালির পাম্প ব্যবহার করা হয়েছে, যেখানে প্রায় 200 m³/ঘন্টা বালি উৎপাদন করা হয়েছে।

এই ক্ষেত্রের আকর্ষণীয় অংশটি কেবল 200 m³/h চিত্র নয়। 15 মিটার ড্রেজিং গভীরতা এবং 500 মিটার ডিসচার্জ দূরত্ব পাম্প এবং পাওয়ার নির্বাচনকে অর্থবহ করে তোলে। একই উৎপাদন লক্ষ্যমাত্রা অনেক কম স্রাব দূরত্বে প্রয়োজন হলে, জলবাহী প্রয়োজনীয়তা ভিন্ন হবে। নদীর তীরে পৌঁছানোর পর যদি পাইপলাইনটিকে উল্লেখযোগ্যভাবে উপরে উঠতে হয়, তাহলে প্রয়োজনীয় পাম্প হেড আবার বদলে যাবে।

এই কারণেই আমি একা পাম্প প্রবাহ দেখে জেট সাকশন ড্রেজার নির্বাচন করার সুপারিশ করব না।

ডিসচার্জ পাইপলাইন একটি প্রকল্পের সবচেয়ে সহজ অংশগুলির মধ্যে একটিকে অবমূল্যায়ন করা। একবার স্লারি ড্রেজার থেকে বেরিয়ে গেলে, পাম্পটিকে পাইপের ঘর্ষণ, উচ্চতা এবং বাঁক, ভালভ এবং অন্যান্য জিনিসপত্র থেকে স্থানীয় ক্ষতি কাটিয়ে উঠতে হবে। কঠিন পদার্থের ঘনত্ব বৃদ্ধির সাথে সাথে পরিস্থিতি আরও দাবীদার হয়ে ওঠে।

ভারসাম্য বজায় রাখার জন্যও রয়েছে। অত্যধিক জল স্লারিকে পরিবহন করা সহজ করে তুলতে পারে তবে পাম্প করা মিশ্রণের প্রতি ইউনিট পুনরুদ্ধার করা দরকারী বালির পরিমাণ হ্রাস করে। খুব কম জল স্লারি ঘনত্ব বাড়াতে পারে এবং পাইপলাইন পরিবহনকে আরও কঠিন করে তুলতে পারে। সঠিক অপারেটিং পয়েন্ট উপাদান, পাইপ ব্যাস, পাম্প বৈশিষ্ট্য এবং প্রয়োজনীয় উত্পাদন উপর নির্ভর করে।

জল গবেষণা কমিশনের একটি প্রকাশিত প্রকৌশল গবেষণা একটি পরীক্ষামূলক জেট-পাম্প সিস্টেমের সাথে এই সম্পর্ককে চিত্রিত করে। এর নকশার শর্তগুলির মধ্যে রয়েছে 30 t/h উৎপাদন হার, একটি 700 kPa মোটিভ-পাম্প সরবরাহের প্রধান, একটি 100 মিমি মোটিভ পাইপ, একটি 100 মিমি ডিসচার্জ লাইন এবং জলস্তরের উপরে 5 মিটার উচ্চতা। উল্লিখিত নকশাটি ভর দ্বারা আনুমানিক 31% পলির ঘনত্বও ব্যবহার করেছে।

প্রতিটি জেট সাকশন ড্রেজারের জন্য সংখ্যাগুলিকে সর্বজনীন স্পেসিফিকেশন হিসাবে বিবেচনা করা উচিত নয়। এগুলি দরকারী কারণ তারা দেখায় যে জলের চাপ, পাইপের ব্যাস, উত্পাদন, ঘনত্ব এবং স্রাবের শর্তগুলি কতটা ঘনিষ্ঠভাবে সংযুক্ত।

কেনিয়া থেকে আরেকটি প্রকাশিত প্রকল্প বাণিজ্যিক বালি ড্রেজিং থেকে একটি বাস্তব উদাহরণ প্রদান করে। প্রকল্প প্রতিবেদন অনুসারে, গ্রাহকের প্রতি ঘন্টায় প্রায় 150 টন বালি, 400 মিটার স্রাবের দূরত্ব এবং 18 মিটার গভীরতার ড্রেজিং প্রয়োজন। সরবরাহকারী সেই প্রয়োজনীয়তার জন্য একটি 8-ইঞ্চি জেট সাকশন ড্রেজার ডিজাইন করেছে।

আবার, গুরুত্বপূর্ণ ইঞ্জিনিয়ারিং তথ্য হল 8-ইঞ্চি পাইপের আকারের পরিবর্তে প্রয়োজনীয়তার সংমিশ্রণ। একটি নদীর জন্য ডিজাইন করা একটি 8 ইঞ্চি ড্রেজার স্বয়ংক্রিয়ভাবে অন্য নদীতে একই ফলাফলের আশা করা উচিত নয়। বালির ঘনত্ব, শস্যের আকার, পানির নিচে জমার অবস্থা, পাইপলাইনের বিন্যাস এবং প্রকৃত অপারেটিং ঘন্টা সবই উৎপাদনকে প্রভাবিত করে।

এটি বালি খননের ক্ষেত্রে বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ কারণ "বালি" শব্দটি আশ্চর্যজনকভাবে বিস্তৃত উপকরণকে কভার করে।

সূক্ষ্ম, আলগা নদীর বালি তুলনামূলকভাবে সহজে তরল করা যেতে পারে। মোটা বালি একটি ভিন্ন জেট ব্যবস্থা প্রয়োজন হতে পারে. যদি কাদামাটি আমানতের মধ্যে মিশ্রিত হয় তবে উপাদানটি মুক্ত-প্রবাহিত হওয়ার পরিবর্তে আঠালো হয়ে যেতে পারে। নুড়ি বা বড় কণা স্তন্যপান গ্রহণে এবং পাম্পের অভ্যন্তরে আরও একটি সমস্যা তৈরি করতে পারে।

ড্রেজার তৈরি করার আগে পাম্প পরিধানও বিবেচনা করা প্রয়োজন।

বালি ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম। একটি পাম্প যা পরিষ্কার জল পরিচালনা করে এবং একটি পাম্প যা ক্রমাগত বালির স্লারি পরিচালনা করে একই অপারেটিং অবস্থার মুখোমুখি হয় না। বাণিজ্যিক বালি খনির জন্য, পরিধান-প্রতিরোধী উপকরণ এবং পরিবর্তনযোগ্য পরিধান উপাদানগুলি রক্ষণাবেক্ষণের ব্যবধানে একটি বড় প্রভাব ফেলতে পারে।

কঙ্গো নদীর উপর একটি সর্বজনীনভাবে রিপোর্ট করা প্রকল্প একটি দরকারী উদাহরণ। প্রকাশিত কনফিগারেশনে চারটি 14-ইঞ্চি জেট স্যান্ড সাকশন ড্রেজার জড়িত ছিল, যার ড্রেজিং গভীরতা প্রায় 15 মিটার এবং উল্লিখিত অপারেটিং অবস্থার উপর নির্ভর করে মোটামুটি 300-375 m³/ঘণ্টার পরিসরে উত্পাদন। সিস্টেমটি একটি উচ্চ-ক্রোম খাদ বালি পাম্প ব্যবহার করে এবং এটি ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম নদী বালির জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল।

সেই প্রকল্পে উচ্চ-ক্রোম পাম্প স্পেসিফিকেশন একটি অপ্রয়োজনীয় বিশদ নয়। যখন ড্রেজ করা উপাদানে প্রচুর পরিমাণে ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম বালি থাকে, তখন পাম্পের আবরণ, ইম্পেলার এবং অন্যান্য ভেজা উপাদানগুলি ব্যবহারযোগ্য প্রকৌশল অংশে পরিণত হয়। পরিধানের যন্ত্রাংশের ঘন ঘন প্রতিস্থাপনের প্রয়োজন হলে বা রক্ষণাবেক্ষণের জন্য ড্রেজারকে নিয়মিত থামাতে হলে কম প্রাথমিক সরঞ্জামের দাম ব্যয়বহুল হতে পারে।

একই নীতি জেট-ওয়াটার সিস্টেমের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য।

জেট পাম্প নিজেই একমাত্র উপাদান নয় যা গুরুত্বপূর্ণ। উচ্চ-চাপের জলের পাম্পকে অবশ্যই পলিকে কার্যকরভাবে তরল করার জন্য যথেষ্ট প্রবাহ এবং চাপ সরবরাহ করতে হবে। অগ্রভাগের আকার এবং বিন্যাস কীভাবে জল বালিতে পৌঁছায় তা প্রভাবিত করে। স্তন্যপান মাথা অত্যধিক তরলীকরণ বা অস্থির ভোজনের অবস্থার অনুমতি ছাড়া আলগা উপাদান সংগ্রহ করতে হবে.

কিছু প্রকল্পে, সাকশন হেড বালির স্তরের কাছাকাছি বা ভিতরে কাজ করে। ওয়াটার রিসার্চ কমিশনের গবেষণায় বিশেষভাবে উল্লেখ করা হয়েছে যে জেট ড্রেজিং বালিতে চাপা স্তন্যপান প্রান্তের সাথে কার্যকরভাবে কাজ করতে পারে এবং মুক্ত-প্রবাহিত বালি অপসারণ করার সময় ওভারল্যাপিং খনন গর্তের গঠন বর্ণনা করেছে।

ড্রেজিং দক্ষতা সম্পর্কে চিন্তা করার সময় সেই পর্যবেক্ষণটি কার্যকর। ড্রেজারটি কেবল এক অবস্থানে বসে এবং সীমাহীন পরিমাণে উপাদান সরিয়ে দেয় না। অপারেটরকে সাকশন হেডের নড়াচড়া এবং কাজের অবস্থান নিয়ন্ত্রণ করতে হবে যাতে কার্যকর সাকশন জোনের বাইরে প্রচুর পরিমাণে উপাদান না রেখে খনন এলাকাটি ক্রমাগতভাবে বিকাশ লাভ করে।

হুল এবং পজিশনিং সিস্টেম তাই গুরুত্বপূর্ণ।

একটি ছোট নদী ড্রেজার উইঞ্চ এবং পজিশনিং স্পাড সহ একটি কমপ্যাক্ট পন্টুন ব্যবস্থা ব্যবহার করতে পারে। একটি বড় মেশিনের জন্য একটি বিস্তৃত কাজের প্ল্যাটফর্মের প্রয়োজন হতে পারে কারণ ইঞ্জিন, বালির পাম্প, জলের পাম্প, হাইড্রোলিক সিস্টেম, জ্বালানী ট্যাঙ্ক এবং কন্ট্রোল কেবিনকে পর্যাপ্ত স্থিতিশীলতা বজায় রেখে উপলভ্য ডেকের জায়গার মধ্যে ফিট করতে হবে।

পরিবহনও প্রাথমিক পর্যায়ে নকশায় প্রবেশ করে, বিশেষ করে বিদেশী প্রকল্পের জন্য। একটি ড্রেজার যেটি নদীতে ভাল পারফর্ম করে তার সামগ্রিক মাত্রা উপলব্ধ পরিবহন সীমা ছাড়িয়ে গেলে সরবরাহ করা এখনও কঠিন হতে পারে। এই কারণে, কিছু জেট সাকশন ড্রেজারগুলিকে মডুলার পন্টুন হিসাবে ডিজাইন করা হয়েছে যেগুলি পরিবহনযোগ্য বিভাগে ভেঙে ফেলা যায় এবং আবার প্রকল্পের জায়গায় একত্রিত করা যায়।

একটি আন্তর্জাতিক বালি-খনন প্রকল্পের জন্য, চূড়ান্ত কনফিগারেশনের সিদ্ধান্ত নেওয়ার আগে আমি সাধারণত বেশ কিছু জিনিস জানতে চাই: প্রয়োজনীয় উৎপাদন, প্রকৃত ড্রেজিং গভীরতা, বালির বৈশিষ্ট্য, ড্রেজিং এলাকা থেকে স্রাব বিন্দু পর্যন্ত দূরত্ব, নিষ্কাশনের অবস্থানে উচ্চতা, প্রত্যাশিত কাজের সময় এবং উদ্ধারকৃত বালি প্রক্রিয়াকরণ বা মজুদ করার জন্য ব্যবহৃত পদ্ধতি।

এই শর্তগুলি পরিষ্কার হওয়ার পরেই ড্রেজ পাম্প, জেট-ওয়াটার পাম্প, ইঞ্জিন পাওয়ার, সাকশন ব্যাস এবং ডিসচার্জ পাইপলাইন নির্বাচন করা অর্থপূর্ণ হয়।

এই পদ্ধতিটি ব্যাখ্যা করে যে কেন একটি স্ট্যান্ডার্ড ক্যাটালগ মডেল সর্বদা সর্বোত্তম সমাধান নয়। দুটি প্রকল্পের একই ধরনের উৎপাদন লক্ষ্যমাত্রা থাকতে পারে কিন্তু ভিন্ন যন্ত্রপাতির প্রয়োজন কারণ নদীর তলদেশের উপাদান এবং পাইপলাইনের অবস্থা ভিন্ন। একটি প্রকল্পের পরিধান প্রতিরোধের জন্য আরও মনোযোগের প্রয়োজন হতে পারে, অন্যটিতে অতিরিক্ত পাম্পিং হেডের প্রয়োজন হতে পারে কারণ বালিকে অভ্যন্তরীণ দূরত্বে ভ্রমণ করতে হয়।

নির্মাতাদের জন্য, কাস্টমাইজেশন তাই কেবলমাত্র হুলের মাত্রা বা ইঞ্জিন ব্র্যান্ড পরিবর্তন করা নয়। এটি সম্পূর্ণ কাজের সিস্টেমকে জড়িত করতে পারে: পন্টুনের আকার, পাম্পের ক্ষমতা, জেট-জলের চাপ, স্তন্যপান ব্যবস্থা, পাইপলাইনের ব্যাস, ইঞ্জিন শক্তি, উইঞ্চ কনফিগারেশন এবং নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা।

একটি ভাল ডিজাইন করা জেট সাকশন ড্রেজারকে একটি সম্পূর্ণ জলবাহী উৎপাদন ব্যবস্থা হিসাবে বিবেচনা করা উচিত।

একটি ড্রেজার একটি বড় পাম্প বা একটি শক্তিশালী ইঞ্জিন আছে কিনা চূড়ান্ত প্রশ্ন না. আরও দরকারী প্রশ্ন হল সম্পূর্ণ সিস্টেমটি প্রকল্পের প্রকৃত অবস্থার অধীনে প্রয়োজনীয় বালি উৎপাদন বজায় রাখতে পারে কিনা।

এটি একটি ক্যাটালগ থেকে একটি ড্রেজার নির্বাচন করা এবং একটি বাস্তব বালি-খনন সাইটের জন্য ইঞ্জিনিয়ারিং এর মধ্যে পার্থক্য।