संचरण में एक अस्थिर प्रक्रिया

क्रायोजेनिक द्रव पाइपलाइन संचरण की प्रक्रिया में, क्रायोजेनिक द्रव के विशेष गुण और प्रक्रिया संचालन, स्थिर अवस्था की स्थापना से पहले संक्रमण अवस्था में सामान्य तापमान वाले द्रव की तुलना में कई अलग-अलग अस्थिर प्रक्रियाओं का कारण बनेंगे। अस्थिर प्रक्रिया उपकरण पर भी भारी गतिशील प्रभाव डालती है, जिससे संरचनात्मक क्षति हो सकती है। उदाहरण के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका में सैटर्न V परिवहन रॉकेट की द्रव ऑक्सीजन भरने वाली प्रणाली में एक बार वाल्व खोलने पर अस्थिर प्रक्रिया के प्रभाव के कारण इन्फ्यूजन लाइन टूट गई थी। इसके अलावा, अस्थिर प्रक्रिया के कारण अन्य सहायक उपकरण (जैसे वाल्व, धौंकनी, आदि) का क्षतिग्रस्त होना अधिक आम है। क्रायोजेनिक द्रव पाइपलाइन संचरण की प्रक्रिया में अस्थिर प्रक्रिया में मुख्य रूप से ब्लाइंड ब्रांच पाइप का भरना, ड्रेन पाइप में रुक-रुक कर द्रव के निकलने के बाद भरना और वाल्व खोलते समय अस्थिर प्रक्रिया शामिल है जिससे आगे वायु कक्ष बनता है। इन अस्थिर प्रक्रियाओं में जो समानता है वह यह है कि इनका सार क्रायोजेनिक द्रव द्वारा वाष्प गुहा का भरना है, जिससे द्वि-चरणीय इंटरफेस पर तीव्र ऊष्मा और द्रव्यमान स्थानांतरण होता है, जिसके परिणामस्वरूप सिस्टम मापदंडों में तेज उतार-चढ़ाव होता है। चूंकि नाली पाइप से तरल के आंतरायिक निर्वहन के बाद भरने की प्रक्रिया सामने के वायु कक्ष का गठन करने वाले वाल्व को खोलने पर अस्थिर प्रक्रिया के समान होती है, इसलिए निम्नलिखित केवल अस्थिर प्रक्रिया का विश्लेषण करता है जब अंधा शाखा पाइप भर जाता है और जब खुला वाल्व खोला जाता है।

अंधी शाखा नलियों को भरने की अस्थिर प्रक्रिया

प्रणाली की सुरक्षा और नियंत्रण के लिए, मुख्य संवहन पाइप के अलावा, पाइपलाइन प्रणाली में कुछ सहायक शाखा पाइप भी लगाए जाने चाहिए। इसके अलावा, सुरक्षा वाल्व, डिस्चार्ज वाल्व और प्रणाली में अन्य वाल्व संबंधित शाखा पाइप लगाएंगे। जब ये शाखाएँ काम नहीं कर रही होती हैं, तो पाइपिंग प्रणाली के लिए अंधी शाखाएँ बन जाती हैं। आसपास के वातावरण द्वारा पाइपलाइन पर होने वाले तापीय आक्रमण से अंधी नली में वाष्प गुहाएँ अवश्य ही बन जाएँगी (कुछ मामलों में, वाष्प गुहाओं का उपयोग विशेष रूप से बाहरी दुनिया से क्रायोजेनिक द्रव के तापीय आक्रमण को कम करने के लिए किया जाता है)। संक्रमण अवस्था में, वाल्व समायोजन और अन्य कारणों से पाइपलाइन में दबाव बढ़ जाएगा। दबाव अंतर की क्रिया के तहत, द्रव वाष्प कक्ष को भर देगा। यदि गैस कक्ष को भरने की प्रक्रिया में, ऊष्मा के कारण क्रायोजेनिक द्रव के वाष्पीकरण से उत्पन्न भाप, द्रव को उलटने के लिए पर्याप्त नहीं है, तो द्रव हमेशा गैस कक्ष को भरेगा। अंत में, वायु गुहा को भरने के बाद, अंधी नली की सील पर एक तीव्र अवरोधन स्थिति उत्पन्न होती है, जिससे सील के पास एक तीव्र दबाव उत्पन्न होता है।

ब्लाइंड ट्यूब की भरने की प्रक्रिया तीन चरणों में विभाजित है। पहले चरण में, दबाव अंतर की क्रिया के तहत द्रव को अधिकतम भरने की गति तक तब तक चलाया जाता है जब तक कि दबाव संतुलित न हो जाए। दूसरे चरण में, जड़त्व के कारण, द्रव आगे की ओर भरता रहता है। इस समय, विपरीत दबाव अंतर (गैस कक्ष में दबाव भरने की प्रक्रिया के साथ बढ़ता है) द्रव को धीमा कर देगा। तीसरा चरण तीव्र ब्रेकिंग चरण है, जिसमें दबाव का प्रभाव सबसे अधिक होता है।

भरने की गति को कम करके और वायु गुहा के आकार को कम करके, अंधी शाखा पाइप के भरने के दौरान उत्पन्न होने वाले गतिशील भार को समाप्त या सीमित किया जा सकता है। लंबी पाइपलाइन प्रणाली के लिए, प्रवाह वेग को कम करने के लिए द्रव प्रवाह के स्रोत को पहले से सुचारू रूप से समायोजित किया जा सकता है, और वाल्व को लंबे समय तक बंद रखा जा सकता है।

संरचना के संदर्भ में, हम ब्लाइंड ब्रांच पाइप में तरल परिसंचरण को बढ़ाने, वायु गुहा के आकार को कम करने, ब्लाइंड ब्रांच पाइप के प्रवेश द्वार पर स्थानीय प्रतिरोध का परिचय देने या भरने की गति को कम करने के लिए ब्लाइंड ब्रांच पाइप के व्यास को बढ़ाने के लिए विभिन्न मार्गदर्शक भागों का उपयोग कर सकते हैं। इसके अलावा, ब्रेल पाइप की लंबाई और स्थापना की स्थिति का माध्यमिक पानी के झटके पर प्रभाव पड़ेगा, इसलिए डिजाइन और लेआउट पर ध्यान देना चाहिए। पाइप व्यास बढ़ाने से गतिशील भार कम होने का कारण गुणात्मक रूप से निम्नानुसार समझाया जा सकता है: ब्लाइंड ब्रांच पाइप भरने के लिए, ब्रांच पाइप का प्रवाह मुख्य पाइप प्रवाह द्वारा सीमित होता है, जिसे गुणात्मक विश्लेषण के दौरान एक निश्चित मूल्य माना जा सकता है। ब्रांच पाइप व्यास बढ़ाना क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र को बढ़ाने के बराबर है, जो भरने की गति को कम करने के बराबर है, जिससे लोड में कमी आती है।

वाल्व खुलने की अस्थिर प्रक्रिया

जब वाल्व बंद होता है, तो वातावरण से ऊष्मा का प्रवेश, विशेष रूप से तापीय पुल के माध्यम से, शीघ्र ही वाल्व के सामने एक वायु कक्ष का निर्माण करता है। वाल्व खुलने के बाद, भाप और तरल गति करने लगते हैं। चूँकि गैस का प्रवाह दर तरल प्रवाह दर से बहुत अधिक होता है, इसलिए वाल्व में भाप निकासी के तुरंत बाद पूरी तरह से नहीं खुलती है, जिसके परिणामस्वरूप दबाव में तेज़ी से गिरावट आती है। दबाव के अंतर के प्रभाव में, तरल आगे की ओर गति करता है। जब तरल वाल्व के पास होता है और पूरी तरह से नहीं खुलता है, तो ब्रेक लगाने की स्थिति उत्पन्न होती है। इस समय, पानी का झटका लगेगा, जिससे एक मजबूत गतिशील भार उत्पन्न होगा।

वाल्व खोलने की अस्थिर प्रक्रिया से उत्पन्न गतिशील भार को समाप्त करने या कम करने का सबसे प्रभावी तरीका संक्रमण अवस्था में कार्य दबाव को कम करना है, ताकि गैस कक्ष को भरने की गति कम हो सके। इसके अलावा, अत्यधिक नियंत्रणीय वाल्वों का उपयोग, पाइप अनुभाग की दिशा बदलना और छोटे व्यास वाली विशेष बाईपास पाइपलाइन (गैस कक्ष के आकार को कम करने के लिए) का गतिशील भार को कम करने पर प्रभाव पड़ेगा। विशेष रूप से, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ब्लाइंड ब्रांच पाइप के व्यास को बढ़ाकर ब्लाइंड ब्रांच पाइप को भरने पर गतिशील भार में कमी के विपरीत, अस्थिर प्रक्रिया के लिए जब वाल्व खोला जाता है, तो मुख्य पाइप का व्यास बढ़ाना एकसमान पाइप प्रतिरोध को कम करने के बराबर होता है, जिससे भरे हुए वायु कक्ष की प्रवाह दर बढ़ जाएगी, जिससे जल स्ट्राइक मान बढ़ जाएगा।

एचएल क्रायोजेनिक उपकरण

एचएल क्रायोजेनिक इक्विपमेंट, जिसकी स्थापना 1992 में हुई थी, एचएल क्रायोजेनिक इक्विपमेंट कंपनी क्रायोजेनिक इक्विपमेंट कंपनी लिमिटेड से संबद्ध एक 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 डिज़ाइन और निर्माण के लिए प्रतिबद्ध है। वैक्यूम इंसुलेटेड पाइप और लचीली नली उच्च वैक्यूम और बहु-परत बहु-स्क्रीन विशेष इंसुलेटेड सामग्रियों से निर्मित होती हैं, और अत्यंत कठोर तकनीकी उपचारों और उच्च वैक्यूम उपचार की एक श्रृंखला से गुज़रती हैं, जिसका उपयोग तरल ऑक्सीजन, तरल नाइट्रोजन, तरल आर्गन, तरल हाइड्रोजन, तरल हीलियम, तरलीकृत एथिलीन गैस (LEG) और तरलीकृत प्राकृतिक गैस (LNG) के स्थानांतरण के लिए किया जाता है।

एचएल क्रायोजेनिक उपकरण कंपनी में वैक्यूम जैकेटेड पाइप, वैक्यूम जैकेटेड नली, वैक्यूम जैकेटेड वाल्व और चरण विभाजक की उत्पाद श्रृंखला, जो अत्यंत सख्त तकनीकी उपचारों की एक श्रृंखला से गुज़री है, का उपयोग तरल ऑक्सीजन, तरल नाइट्रोजन, तरल आर्गन, तरल हाइड्रोजन, तरल हीलियम, एलईजी और एलएनजी के हस्तांतरण के लिए किया जाता है, और इन उत्पादों को वायु पृथक्करण, गैसों, विमानन, इलेक्ट्रॉनिक्स, सुपरकंडक्टर, चिप्स, स्वचालन असेंबली, खाद्य और पेय पदार्थ, फार्मेसी, अस्पताल, बायोबैंक, रबर, नई सामग्री निर्माण रासायनिक इंजीनियरिंग, लौह और इस्पात, और वैज्ञानिक अनुसंधान आदि उद्योगों में क्रायोजेनिक उपकरणों (जैसे क्रायोजेनिक टैंक, डेवर्स और कोल्डबॉक्स आदि) के लिए सेवित किया जाता है।