गीजर की घटना

गीज़र घटना उस विस्फोट की घटना को संदर्भित करती है जो क्रायोजेनिक तरल के वाष्पीकरण से उत्पन्न बुलबुले के कारण एक ऊर्ध्वाधर लंबी पाइप (जहां लंबाई-व्यास अनुपात एक निश्चित मान तक पहुंचता है) से नीचे की ओर ले जाए जाने के दौरान होती है, और बुलबुलों की संख्या बढ़ने के साथ-साथ उनके बीच बहुलकीकरण होता है, और अंत में क्रायोजेनिक तरल पाइप के प्रवेश द्वार से बाहर निकल जाता है।

पाइपलाइन में पानी का प्रवाह कम होने पर गीजर उत्पन्न हो सकते हैं, लेकिन उन पर ध्यान तभी दिया जाना चाहिए जब प्रवाह रुक जाए।

जब क्रायोजेनिक द्रव ऊर्ध्वाधर पाइपलाइन में नीचे की ओर बहता है, तो यह प्रीकूलिंग प्रक्रिया के समान होता है। क्रायोजेनिक द्रव ऊष्मा के कारण उबलता और वाष्पीकृत होता है, जो प्रीकूलिंग प्रक्रिया से भिन्न है! हालांकि, प्रीकूलिंग प्रक्रिया में ऊष्मा मुख्य रूप से सिस्टम की उच्च ऊष्मा क्षमता के बजाय परिवेशीय ऊष्मा के कम प्रवेश से आती है। इसलिए, पाइप की दीवार के पास वाष्प की परत के बजाय अपेक्षाकृत उच्च तापमान वाली द्रव सीमा परत बनती है। जब द्रव ऊर्ध्वाधर पाइप में बहता है, तो परिवेशीय ऊष्मा के प्रवेश के कारण पाइप की दीवार के पास द्रव सीमा परत का तापीय घनत्व कम हो जाता है। उत्प्लावन बल के कारण, द्रव ऊपर की ओर विपरीत दिशा में बहने लगता है, जिससे गर्म द्रव सीमा परत बनती है, जबकि केंद्र में ठंडा द्रव नीचे की ओर बहता है, जिससे दोनों के बीच संवहन प्रभाव उत्पन्न होता है। गर्म द्रव की सीमा परत मुख्य धारा की दिशा में धीरे-धीरे मोटी होती जाती है जब तक कि वह केंद्रीय द्रव को पूरी तरह से अवरुद्ध नहीं कर देती और संवहन को रोक नहीं देती। इसके बाद, ऊष्मा को दूर ले जाने के लिए कोई संवहन न होने के कारण, गर्म क्षेत्र में द्रव का तापमान तेजी से बढ़ता है। जब द्रव का तापमान संतृप्ति तापमान तक पहुँच जाता है, तो वह उबलने लगता है और बुलबुले उत्पन्न करने लगता है। ज़िंगल गैस बम बुलबुलों के ऊपर उठने की गति को धीमा कर देता है।

ऊर्ध्वाधर पाइप में बुलबुले की उपस्थिति के कारण, बुलबुले के श्यान अपरूपण बल की प्रतिक्रिया से बुलबुले के तल पर स्थिर दाब कम हो जाता है, जिससे शेष द्रव अधिक गरम हो जाता है और अधिक वाष्प उत्पन्न होती है, जो बदले में स्थिर दाब को कम कर देती है। इस प्रकार, परस्पर क्रिया के परिणामस्वरूप, एक निश्चित सीमा तक, बड़ी मात्रा में वाष्प उत्पन्न होती है। गीज़र जैसी घटना, जो कुछ हद तक विस्फोट के समान है, तब घटित होती है जब द्रव, भाप की एक तीव्र धारा के साथ, पाइपलाइन में वापस आ जाता है। द्रव के साथ उत्पन्न वाष्प की एक निश्चित मात्रा टैंक के ऊपरी भाग में जाकर टैंक के समग्र तापमान में नाटकीय परिवर्तन लाती है, जिसके परिणामस्वरूप दाब में भी नाटकीय परिवर्तन होता है। जब दाब में उतार-चढ़ाव चरम और निम्नतम स्तर पर होता है, तो टैंक में ऋणात्मक दाब की स्थिति उत्पन्न हो सकती है। दाब अंतर के प्रभाव से प्रणाली की संरचनात्मक क्षति हो सकती है।

वाष्प विस्फोट के बाद, पाइप में दबाव तेजी से गिरता है, और गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव से क्रायोजेनिक तरल को ऊर्ध्वाधर पाइप में पुनः प्रक्षेपित किया जाता है। उच्च गति वाला तरल जल हथौड़े के समान दबाव का झटका उत्पन्न करता है, जिसका सिस्टम पर, विशेष रूप से अंतरिक्ष उपकरणों पर, बहुत बड़ा प्रभाव पड़ता है।

गीज़र जैसी घटना से होने वाले नुकसान को कम करने या समाप्त करने के लिए, एक ओर तो पाइपलाइन प्रणाली के इन्सुलेशन पर ध्यान देना चाहिए, क्योंकि ऊष्मा का प्रवेश ही गीज़र जैसी घटना का मूल कारण है; दूसरी ओर, कई उपाय अपनाए जा सकते हैं: अक्रिय गैर-संघननशील गैस का इंजेक्शन, क्रायोजेनिक तरल का पूरक इंजेक्शन और परिसंचरण पाइपलाइन। इन उपायों का सार क्रायोजेनिक तरल की अतिरिक्त ऊष्मा को स्थानांतरित करना, अत्यधिक ऊष्मा के संचय से बचना और गीज़र जैसी घटना को रोकना है।

अक्रिय गैस इंजेक्शन प्रणाली में, आमतौर पर हीलियम का उपयोग अक्रिय गैस के रूप में किया जाता है, और हीलियम को पाइपलाइन के निचले भाग में इंजेक्ट किया जाता है। द्रव और हीलियम के बीच वाष्प दाब अंतर का उपयोग उत्पाद वाष्प के द्रव से हीलियम द्रव्यमान में द्रव्यमान स्थानांतरण के लिए किया जा सकता है, जिससे क्रायोजेनिक द्रव का कुछ भाग वाष्पीकृत हो जाता है, क्रायोजेनिक द्रव से ऊष्मा अवशोषित होती है और अत्यधिक शीतलन प्रभाव उत्पन्न होता है, इस प्रकार अत्यधिक ऊष्मा के संचय को रोका जा सकता है। इस प्रणाली का उपयोग कुछ अंतरिक्ष प्रणोदक भरने वाली प्रणालियों में किया जाता है। पूरक भराव में अतिशीतित क्रायोजेनिक द्रव मिलाकर क्रायोजेनिक द्रव का तापमान कम किया जाता है, जबकि परिसंचरण पाइपलाइन जोड़ने की प्रणाली में पाइपलाइन जोड़कर पाइपलाइन और टैंक के बीच एक प्राकृतिक परिसंचरण स्थिति स्थापित की जाती है, जिससे स्थानीय क्षेत्रों में अतिरिक्त ऊष्मा स्थानांतरित हो जाती है और गीजर उत्पन्न होने की स्थिति को नष्ट कर दिया जाता है।

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एचएल क्रायोजेनिक उपकरण

एचएल क्रायोजेनिक इक्विपमेंट, जिसकी स्थापना 1992 में हुई थी, एचएल क्रायोजेनिक इक्विपमेंट कंपनी लिमिटेड का एक संबद्ध ब्रांड है। एचएल क्रायोजेनिक इक्विपमेंट ग्राहकों की विभिन्न आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए उच्च वैक्यूम इंसुलेटेड क्रायोजेनिक पाइपिंग सिस्टम और संबंधित सहायक उपकरणों के डिजाइन और निर्माण के लिए प्रतिबद्ध है। वैक्यूम इंसुलेटेड पाइप और फ्लेक्सिबल होज़ उच्च वैक्यूम और बहु-परत मल्टी-स्क्रीन विशेष इंसुलेटेड सामग्रियों से निर्मित होते हैं, और अत्यंत कठोर तकनीकी प्रक्रियाओं और उच्च वैक्यूम उपचार से गुजरते हैं। इनका उपयोग तरल ऑक्सीजन, तरल नाइट्रोजन, तरल आर्गन, तरल हाइड्रोजन, तरल हीलियम, द्रवीकृत एथिलीन गैस (एलईजी) और द्रवीकृत प्राकृतिक गैस (एलएनजी) के स्थानांतरण के लिए किया जाता है।

एचएल क्रायोजेनिक इक्विपमेंट कंपनी द्वारा निर्मित वैक्यूम जैकेटेड पाइप, वैक्यूम जैकेटेड होज़, वैक्यूम जैकेटेड वाल्व और फेज़ सेपरेटर की उत्पाद श्रृंखला, जो अत्यंत कठोर तकनीकी प्रक्रियाओं से गुज़री है, का उपयोग तरल ऑक्सीजन, तरल नाइट्रोजन, तरल आर्गन, तरल हाइड्रोजन, तरल हीलियम, एलईजी और एलएनजी के स्थानांतरण के लिए किया जाता है। ये उत्पाद वायु पृथक्करण, गैस, विमानन, इलेक्ट्रॉनिक्स, सुपरकंडक्टर, चिप्स, स्वचालन असेंबली, खाद्य एवं पेय पदार्थ, फार्मेसी, अस्पताल, बायोबैंक, रबर, नई सामग्री निर्माण, रासायनिक अभियांत्रिकी, लोहा एवं इस्पात तथा वैज्ञानिक अनुसंधान आदि उद्योगों में क्रायोजेनिक उपकरणों (जैसे क्रायोजेनिक टैंक, ड्यूअर और कोल्डबॉक्स आदि) को सेवाएं प्रदान करते हैं।