बायोमास कंपनी में लकड़ी के चिप्स की मशीन की सामान्य खराबियों का निवारण कैसे करें?

नमी नियंत्रण: लकड़ी के चिप्स मशीन की खराबियों का प्रमुख कारण

अत्यधिक या अपर्याप्त नमी क्यों कारण बनती है अवरोधों और कम उत्पादन की?

लकड़ी के चिप मशीनों को सुचारू रूप से चलाने के लिए आर्द्रता सामग्री को सही ढंग से नियंत्रित करना पूर्णतः आवश्यक है। जब पानी की मात्रा अधिक होती है, तो कण फूलने लगते हैं और एक-दूसरे से चिपकने लगते हैं, जिससे तेज़ी से फीड च्यूट्स अवरुद्ध हो जाते हैं और संचालन बंद हो जाता है। दूसरी ओर, यदि सामग्री लगभग 10% से कम आर्द्रता तक सूख जाती है, तो कुछ और समस्या उत्पन्न होती है। जैवमात्रा में प्राकृतिक लिग्निन, जो एक प्रकार के चिपकने वाले पदार्थ के रूप में कार्य करता है, कम होने लगता है, जिससे संपीड़न उचित ढंग से नहीं हो पाता। पेलेट्स संसाधन के बीच में ही टूट जाते हैं, जिससे विभिन्न प्रकार की समस्याएँ उत्पन्न होती हैं। ये समस्याएँ समग्र रूप से अप्रत्याशित मशीन डाउनटाइम का कारण बनती हैं। एक प्रमुख उपकरण निर्माता ने वास्तव में इस घटना का ट्रैक रखा और पाया कि जब भी आर्द्रता स्तर आदर्श सीमा से विचलित होते थे, उनके ग्राहकों को अवरोधों की संख्या लगभग दोगुनी हो जाने का अनुभव हुआ। उचित आर्द्रता बनाए रखना केवल एक अच्छी प्रथा नहीं है, बल्कि निरंतर संचालन के लिए व्यावहारिक रूप से आवश्यक है।

डाई की लंबी आयु और स्थिर पैलेट घनत्व के लिए 10–15% की आदर्श नमी सीमा

नमी सामग्री को 10 से 15 प्रतिशत के बीच बनाए रखना भी कोई यादृच्छिक संयोग नहीं है। इन स्तरों पर, लिग्निन ऊष्मा और दबाव के संपर्क में आने पर वास्तव में नरम हो जाता है, जिससे सामग्री को डाइज़ के माध्यम से धकेलना बहुत आसान हो जाता है, बिना मार्ग में अत्यधिक घर्षण उत्पन्न किए। जब संचालन इस आदर्श सीमा के भीतर बना रहता है, तो डाई के सतह पर होने वाला क्षरण नियंत्रित रहता है (घर्षण 0.4 MPa से कम रहता है), जबकि परिणामी पैलेट्स में पर्याप्त घनत्व होता है, आमतौर पर 650 किलोग्राम प्रति घन मीटर से अधिक। यह ISO 17225-2 द्वारा उनके शीर्ष स्तरीय A1 औद्योगिक पैलेट्स के लिए आवश्यक न्यूनतम घनत्व से थोड़ा ऊपर है। जो संयंत्र इस नमी सीमा का पालन करते हैं, उनकी डाइज़ का जीवनकाल सामान्यतः लगभग 40% अधिक होता है। लंबे समय तक चलने वाले उपकरणों का अर्थ है कि भविष्य में प्रतिस्थापन लागत कम होगी, जो समय के साथ रखरखाव बजट पर काफी प्रभाव डालती है।

वास्तविक दुनिया का समाधान: कैसे ऑनलाइन नमी सेंसर एक स्कैंडिनेवियन बायोमास संयंत्र में डाउनटाइम को 37% तक कम करते हैं

स्कैंडिनेविया में एक बायोमास सुविधा ने कुछ माइक्रोवेव-आधारित ऑनलाइन नमी सेंसर लगाने के बाद उन लगातार शटडाउन की समस्याओं से छुटकारा पा लिया, जो लगभग हर 0.8 सेकंड में फीडस्टॉक के माध्यम से स्कैन करते हैं। जब भी मापे गए मान वांछित मान से 0.7 प्रतिशत से अधिक ऊपर या नीचे हो जाते, स्वचालित मिक्सर या तो अतिरिक्त पानी मिला देते या पूर्व-शुष्कन प्रणाली को सक्रिय कर देते। परिणाम क्या रहा? उन्होंने सभी शिफ्ट्स के दौरान औसत नमी स्तर को लगातार 12.2% के आसपास ही बनाए रखा। केवल 11 महीनों की अवधि में, अप्रत्याशित डाउनटाइम लगभग 37% कम हो गया, जबकि उत्पादन प्रति माह लगभग 290 मीट्रिक टन बढ़ गया। अंतिम निष्कर्ष स्पष्ट है: नमी स्तर पर सटीक नियंत्रण प्राप्त करना, खराबी आने का इंतज़ार करने और फिर उसकी मरम्मत करने की तुलना में कहीं तेज़ी से लाभदायक सिद्ध होता है।

लकड़ी के चिप्स मशीन की विफलताओं के लिए व्यवस्थित ट्राउबलशूटिंग प्रोटोकॉल

चरण 1: सबसे पहले नमी को बाहर करें – क्यों यह पैरामीटर या हार्डवेयर जाँच से पहले होना आवश्यक है

समस्या निवारण शुरू करने के लिए सबसे पहले नमी स्तर की जाँच करें। उद्योग के अध्ययनों से पता चलता है कि लकड़ी के चिप बनाने वाली मशीनों से संबंधित समस्याओं में से लगभग दो-तिहाई का कारण वास्तव में नमी के असंतुलन होता है, जैसा कि पिछले वर्ष 'बायोमास इंजीनियरिंग जर्नल' में प्रकाशित शोध में बताया गया है। जब ऑपरेटर कणों के गुटखे, असमान घनत्व या उत्पादन दरों में उतार-चढ़ाव देखते हैं, तो वे सीधे यांत्रिक विफलताओं या नियंत्रण प्रणाली की खराबी की ओर झुक जाते हैं। किंतु यह दृष्टिकोण आमतौर पर तुरंत कहीं नहीं ले जाता, जिससे मूल्यवान रखरखाव के घंटे व्यर्थ चले जाते हैं। वास्तविक समस्या अक्सर ऊपर की ओर छिपी होती है, जहाँ अनुचित नमी सामग्री इन लक्षणों को उत्पन्न करती है। तुरंत नमी का मापन करके, तकनीशियन अतिभारित मोटरों या डाइज़ पर असामान्य घिसावट के पैटर्न जैसी गलत दिशा में खोज करने से बच सकते हैं, जिन्हें नमी संबंधी समस्या के पहले समाधान कर लेने पर टाला जा सकता था।

चरण 2: आधारभूत प्रोफाइल के साथ संचालन पैरामीटर (दाब, तापमान, फीड दर) की पुष्टि करें

नमी के स्तर स्थिर होने की पुष्टि करने के बाद, यह जाँच करना महत्वपूर्ण है कि वास्तविक समय के दबाव पाठ्यांक निर्माता के विशिष्टता आंकड़ों (आमतौर पर लगभग 120 से 180 बार) के अनुरूप हैं या नहीं। तापमान की जाँच भी महत्वपूर्ण है — संतुलन (कंडीशनिंग) के चरणों के दौरान हम 70 से 90 डिग्री सेल्सियस के बीच के तापमान की तलाश करते हैं, जबकि वास्तविक डाई क्षेत्र में तापमान 130 से 160 डिग्री के बीच होना चाहिए। फीड दरों को भी उन आधारभूत संख्याओं के साथ सुसंगत करने की आवश्यकता होती है। जब इनमें से कोई भी मान 15% से अधिक विचलित हो जाता है, तो यह आमतौर पर नियंत्रण प्रणाली में कुछ गड़बड़ी होने या संभवतः सेंसरों के अब उचित रूप से कैलिब्रेट न होने का संकेत देता है। हालाँकि, यह आवश्यक नहीं है कि इसका सीधा संबंध भागों के टूटने से हो। उदाहरण के लिए, एक ऐसी स्थिति लें जहाँ दबाव उच्च बना रहता है, लेकिन तापमान कम रहता है। यह अक्सर हीटरों में समस्याओं का संकेत देता है, और जब हीटर इस प्रकार विफल होते हैं, तो वे सामान्य परिस्थितियों की तुलना में डाई को कहीं अधिक तेज़ी से क्षतिग्रस्त कर देते हैं।

चरण 3: यांत्रिक अखंडता का निरीक्षण — डाई, रोलर्स, बेयरिंग्स और गैप कैलिब्रेशन

एक बार जब हमने नमी के स्तर की जाँच कर ली है और सभी पैरामीटर्स को सीमा के भीतर पुष्टि कर लिया है, तो अब भौतिक भागों के साथ व्यावहारिक कार्य करने का समय आ गया है। डाइज़ (dies) की जाँच करें कि कहीं असमान घिसावट के कोई स्थान तो नहीं हैं, और रोलर्स (rollers) की भी जाँच करें — यदि उन पर स्कोरिंग (scoring) के निशान दिखाई देते हैं, तो इसका आमतौर पर यह अर्थ होता है कि कुछ ठीक से संरेखित नहीं है या फिर स्नेहन (lubrication) का कार्य करना धीमा होने लगा है। जब बेयरिंग्स (bearings) लगभग 85 डिग्री सेल्सियस से अधिक गर्म होने लगते हैं, तो यह अक्सर इस बात का संकेत होता है कि ग्रीस (grease) का विघटन हो रहा है या स्वयं बेयरिंग्स क्षीण होने लगे हैं। हालाँकि, डाइ गैप कैलिब्रेशन (die gap calibration) को विशेष ध्यान देने की आवश्यकता होती है। यदि यह माप 0.3 मिमी से अधिक विचलित हो जाता है, तो पेलेट्स (pellets) का घनत्व काफी कम हो जाता है (लगभग 30% कमी), और मशीनों को काफी अधिक शक्ति की आवश्यकता होने लगती है (2024 की रिपोर्ट के अनुसार, 'Renewable Energy Focus' के अनुसार लगभग 22% अतिरिक्त)। यहाँ अनुमान लगाने पर भरोसा न करें, दोस्तों — चीज़ों को आँखों से अनुमानित करने के बजाय उचित डिजिटल फीलर गेज (digital feeler gauges) में निवेश करें। जब ये सूक्ष्म मापन बड़ी संचालन लागतों में बदल जाते हैं, तो सटीकता का महत्व बढ़ जाता है।

कोर वुड चिप्स मशीन के महत्वपूर्ण घटकों का आवश्यक रखरखाव

डाई, रोलर्स और गैप सेटिंग्स का पूर्वानुमानात्मक रखरखाव आघातक विफलताओं को रोकता है और पेलेट की गुणवत्ता को बनाए रखता है। इन तत्वों की उपेक्षा करने से प्रति लाइन वार्षिक उत्पादन में लगभग 740,000 अमेरिकी डॉलर की हानि हो सकती है (पोनेमॉन इंस्टीट्यूट, 2023)– जो प्रत्येक अनियोजित शटडाउन के साथ संचयित होती जाती है।

डाई और दबाव रोलर के क्षरण पैटर्न: प्रारंभिक संकेत और निवारक कैलिब्रेशन अंतराल

जब हम मशीन से आने वाली धात्विक चीख सुनते हैं, या लंबाई में एकरूप नहीं होने वाले गोलिकाओं (पैलेट्स) को देखते हैं, या सतहों पर उन छोटे-छोटे गड्ढों (पिट्स) को देखते हैं, तो आमतौर पर यह समय हो जाता है कि हम जाँच करें कि क्या हमारे रोलर्स या डाइज़ (मॉल्ड्स) का क्षरण हो रहा है। ये सूक्ष्म दरारें सामान्यतः संचालन के 200 से लगभग 300 घंटों के बाद दिखने लगती हैं—जो बहुत पहले का समय है, जब तक कि कुछ स्पष्ट रूप से क्षतिग्रस्त दिखाई न दे। ये धीरे-धीरे संपीड़न की प्रभावशीलता को कम करने लगती हैं। एक अच्छा विचार यह है कि सतही क्षरण की स्थिति पर नज़र रखने के लिए हर दूसरे सप्ताह लेज़र संरेखण परीक्षण करना शुरू कर दें। और इसे तब तक टालना न जाए जब तक कि चीज़ें पूरी तरह से टूट न जाएँ। जब डाइज़ और रोलर्स के क्षरण की गहराई लगभग आधा मिलीमीटर तक पहुँच जाए, तो उन्हें फिर से सतहीकरण (रीसरफेसिंग) के लिए भेज देना चाहिए। ऐसे रखरखाव को समय पर करने से उनका जीवनकाल उससे लगभग 40% अधिक हो जाता है, जो तब होता जब हम बस पीछे बैठकर उन्हें स्वतः विफल होने देते हैं।

गैप सेटिंग ड्रिफ्ट >0.3 मिमी – गोलिका घनत्व और ऊर्जा दक्षता पर इसके प्रभाव का मात्रात्मक आकलन

जब भागों के बीच का अंतर 0.3 मिमी से अधिक हो जाता है, तो संपीड़न अनुपात प्रभावित हो जाता है, जिसका अर्थ है कि पेलेट घनत्व 8 से 12 प्रतिशत तक कम हो जाता है और ईंधन की गुणवत्ता भी प्रभावित होती है। इन परिस्थितियों में मोटरों को उतनी ही उत्पादन दर बनाए रखने के लिए लगभग 15 से 20 प्रतिशत अतिरिक्त शक्ति खींचनी पड़ती है। इससे प्रति टन बिजली लागत में वृद्धि होती है और समय के साथ ड्राइव घटकों पर अनावश्यक तनाव भी बढ़ता है। नियमित मासिक रखरोट जाँच के दौरान, तकनीशियनों को डिजिटल शिम्स और उचित रूप से कैलिब्रेटेड फीलर गेज का उपयोग करके उन अंतरों को सावधानीपूर्वक पुनः संरेखित करना चाहिए। सब कुछ पुनः सही स्थिति में लाने से पेलेट घनत्व पुनः कम से कम 600 किग्रा प्रति घन मीटर तक पहुँच जाता है, जबकि क्षेत्र परीक्षणों के अनुसार ऊर्जा के अपव्यय में लगभग 18 प्रतिशत की कमी भी होती है।

रखरखाव कारक	प्रभाव सीमा	प्रदर्शन में कमी	सुधार विधि
रोलर के क्षरण की गहराई	>0.5 मिमी	-25% उत्पादन क्षमता	लेज़र-मार्गदर्शित पुनः सतहीकरण
अंतर सेटिंग में विस्थापन	>0.3 मिमी	-12% पेलेट घनत्व	डिजिटल शिम कैलिब्रेशन

इन अंतरालों का कड़ाई से पालन करने से निरंतर संचालन में स्थिर उत्पादन बनाए रखा जाता है, साथ ही मापनीय ऊर्जा बचत भी प्राप्त की जाती है।

स्थिर और उच्च-उत्पादकता वाली लकड़ी के चिप्स मशीन के संचालन के लिए पैरामीटर अनुकूलन

तापीय अनियंत्रण और डाई के अवरोधन को रोकने के लिए दबाव और तापमान का संतुलन

जब प्रोसेसिंग उपकरण के अंदर का तापमान बहुत अधिक हो जाता है, तो हम इसे थर्मल रनअवे कहते हैं—मूल रूप से यह तब होता है जब घर्षण ऊष्मा को इतनी तेज़ी से उत्पन्न करता है कि वह बाहर निकलने की तुलना में तेज़ी से बढ़ जाती है। यदि दबाव 180 बार से ऊपर बना रहता है जबकि डाई क्षेत्रों का तापमान 180 डिग्री सेल्सियस से अधिक हो जाता है, तो खराब घटनाएँ शुरू हो जाती हैं: लिग्निन का विघटन होने लगता है, छोटे कण कार्बन में बदल जाते हैं, और अंततः डाई में मौजूद सूक्ष्म छिद्र अवरुद्ध हो जाते हैं। दूसरी ओर, यदि दबाव लगभग 100 बार से नीचे गिर जाता है, तो लिग्निन उचित रूप से नरम नहीं होता, जिसके परिणामस्वरूप आर्द्रता के कारण सामग्री प्रवाह में गाँठें बनने लगती हैं। अधिकांश ऑपरेटरों को पाया गया है कि 120 से 150 बार के बीच दबाव बनाए रखना सबसे अच्छा काम करता है, विशेष रूप से जब फीडस्टॉक को 130 से 160 डिग्री के बीच गर्म किया गया हो। यह सीमा सामग्री को प्रणाली के माध्यम से चिकनी गति से गुज़रने में सहायता करती है, बिना अत्यधिक ऊष्मा के कारण विघटित हुए। जो सुविधाएँ इन पैरामीटर्स का पालन करती हैं, उन्हें आमतौर पर इस सीमा के बाहर काम करने वाली सुविधाओं की तुलना में लगभग आधे अप्रत्याशित शटडाउन का अनुभव होता है।

डेटा-आधारित ट्यूनिंग: इष्टतम प्रक्रिया विंडोज़ को बनाए रखने के लिए वास्तविक समय के SCADA प्रतिक्रिया का उपयोग

SCADA प्रणालियों का एकीकरण पैरामीटर प्रबंधन के तरीके को बदल देता है, जो नियमित हस्तचालित समायोजनों से दूर होकर लगातार अनुकूलन की ओर अधिक झुकाव दिखाता है। सेंसर उपकरणों के पार दबाव में अंतर, प्रक्रिया के दौरान तापमान में परिवर्तन और किसी भी समय प्रवाहित हो रही सामग्री की मात्रा जैसी चीजों पर नज़र रखते हैं। वे इन मापों की जाँच को दक्ष संचालन के लिए स्थापित मानकों के साथ लगातार तुलना करते हैं। यदि पाठ्यांश लगभग 5% से अधिक विचलित होने लगते हैं, तो प्रणाली चेतावनियाँ भेजती है ताकि ऑपरेटर तुरंत हस्तक्षेप कर सकें और उस समस्या को ठीक कर सकें जो उत्पाद की गुणवत्ता को प्रभावित करने लगी हो। जिन संयंत्रों ने इस पद्धति को अपनाया है, वे सामान्यतः गोलिकाओं (पैलेट) के घनत्व को अपने लक्ष्य मान के लगभग ±3% के भीतर बनाए रखते हैं, और कई ऑपरेटरों ने अप्रत्याशित उत्पादन विरामों में लगभग 20% की कमी देखी है। ये सभी आँकड़े दैनिक संचालन पर बेहतर नियंत्रण और सुसंगत उत्पादन बनाए रखने के प्रति अधिक आत्मविश्वास को दर्शाते हैं।

सामान्य प्रश्न

प्रश्न: लकड़ी के चिप मशीनों के लिए आदर्श आर्द्रता सामग्री क्या है?
उत्तर: लकड़ी के चिप मशीनों के लिए आदर्श आर्द्रता सामग्री 10–15% के बीच होती है। यह सीमा घर्षण को कम करने, डाई के जीवनकाल को बढ़ाने और पेलेट घनत्व को बनाए रखने के लिए आदर्श है।

प्रश्न: लकड़ी के चिप उत्पादन में ऑनलाइन आर्द्रता सेंसर कैसे सहायता करते हैं?
उत्तर: ऑनलाइन आर्द्रता सेंसर, विशेष रूप से माइक्रोवेव-आधारित सेंसर, कुछ सेकंड के अंतराल पर फीडस्टॉक में आर्द्रता स्तर की निगरानी करते हैं। वे आवश्यक आर्द्रता स्तर को बनाए रखने के लिए स्वचालित समायोजन (जल मिलाना या पूर्व-शुष्कन) को सक्षम करते हैं, जिससे अवरोध समय कम होता है और उत्पादन बढ़ता है।

प्रश्न: लकड़ी के चिप मशीन विफलताओं के निवारण में मुख्य चरण क्या हैं?
उत्तर: मुख्य निवारण चरणों में शामिल हैं: सबसे पहले आर्द्रता स्तर की जाँच करना, दबाव, तापमान और फीड दर जैसे संचालन पैरामीटर्स की वैधता सुनिश्चित करना, तथा डाई, रोलर्स, बेयरिंग्स और गैप कैलिब्रेशन सहित यांत्रिक अखंडता का निरीक्षण करना।

प्रश्न: डाई और रोलर रखरोट कितनी महत्वपूर्ण है?
A: नियमित डाई और रोलर रखरखाव के द्वारा क्षरण को रोका जाता है और उनके जीवनकाल में लगभग 40% तक वृद्धि की जा सकती है। क्षरण की गहराई 0.5 मिमी तक पहुँचने पर पुनः सतहीकरण जैसे निवारक उपायों की सिफारिश की जाती है, ताकि आघातजनक विफलताओं से बचा जा सके।