तरल नाइट्रोजन: नाइट्रोजन गैस तरल अवस्था में होती है। यह अक्रिय, रंगहीन, गंधहीन, संक्षारक नहीं, ज्वलनशील नहीं होती और इसका तापमान अत्यंत कम होता है। वायुमंडल में नाइट्रोजन की मात्रा सबसे अधिक (आयतन के अनुसार 78.03% और भार के अनुसार 75.5%) है। नाइट्रोजन निष्क्रिय होती है और दहन में सहायक नहीं होती। वाष्पीकरण के दौरान अत्यधिक ऊष्माशोषी संपर्क से पाला पड़ने से फ्रॉस्टबाइट हो सकता है।
तरल नाइट्रोजन एक सुविधाजनक ठंडा स्रोत है। अपने अद्वितीय गुणों के कारण, तरल नाइट्रोजन पर लोगों का ध्यान लगातार बढ़ता जा रहा है और इसे मान्यता मिल रही है। पशुपालन, चिकित्सा उद्योग, खाद्य उद्योग और क्रायोजेनिक अनुसंधान क्षेत्रों में इसका उपयोग तेजी से बढ़ रहा है। इलेक्ट्रॉनिक्स, धातु विज्ञान, अंतरिक्ष, मशीनरी निर्माण और अन्य क्षेत्रों में भी इसके अनुप्रयोग का विस्तार और विकास हो रहा है।
क्रायोजेनिक सुपरकंडक्टिंग
सुपरकंडक्टर की अनूठी विशेषताओं के कारण, इसका व्यापक रूप से विभिन्न क्षेत्रों में उपयोग होने की संभावना है। सुपरकंडक्टर को सुपरकंडक्टिंग रेफ्रिजरेंट के रूप में तरल हीलियम के स्थान पर तरल नाइट्रोजन का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है, जिससे सुपरकंडक्टिंग तकनीक के अनुप्रयोगों की व्यापक संभावनाएं खुल जाती हैं और इसे 20वीं शताब्दी के महान वैज्ञानिक आविष्कारों में से एक माना जाता है।
सुपरकंडक्टिंग चुंबकीय उत्तोलन कौशल एक सुपरकंडक्टिंग सिरेमिक YBCO पर आधारित है। जब सुपरकंडक्टिंग पदार्थ को तरल नाइट्रोजन के तापमान (78K, जो -196°C के समानुपाती है) तक ठंडा किया जाता है, तो यह सामान्य अवस्था से सुपरकंडक्टिंग अवस्था में परिवर्तित हो जाता है। परिरक्षित धारा द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र ट्रैक के चुंबकीय क्षेत्र के विरुद्ध धक्का देता है, और यदि बल ट्रेन के भार से अधिक हो, तो डिब्बा हवा में स्थिर हो सकता है। साथ ही, शीतलन प्रक्रिया के दौरान चुंबकीय प्रवाह के स्थिरीकरण प्रभाव के कारण चुंबकीय क्षेत्र का एक हिस्सा सुपरकंडक्टर में फंस जाता है। यह फंसा हुआ चुंबकीय क्षेत्र ट्रैक के चुंबकीय क्षेत्र की ओर आकर्षित होता है, और प्रतिकर्षण और आकर्षण दोनों के कारण, डिब्बा ट्रैक के ऊपर मजबूती से लटका रहता है। चुम्बकों के बीच समान-लिंग प्रतिकर्षण और विपरीत-लिंग आकर्षण के सामान्य प्रभाव के विपरीत, सुपरकंडक्टर और बाहरी चुंबकीय क्षेत्र के बीच की परस्पर क्रिया एक दूसरे को धक्का भी देती है और आकर्षित भी करती है, जिससे सुपरकंडक्टर और बाहरी चुंबक दोनों अपने-अपने गुरुत्वाकर्षण का प्रतिरोध कर सकते हैं और एक दूसरे के नीचे लटक सकते हैं या उल्टा लटक सकते हैं।
इलेक्ट्रॉनिक घटकों का निर्माण और परीक्षण
पर्यावरणीय तनाव स्क्रीनिंग में मॉडल पर्यावरणीय कारकों की संख्या का चयन करना, घटकों या पूरी मशीन पर उचित मात्रा में पर्यावरणीय तनाव लागू करना और घटकों के उत्पादन और स्थापना की प्रक्रिया में होने वाली त्रुटियों का पता लगाना शामिल है, ताकि उनका सुधार या प्रतिस्थापन किया जा सके। परिवेशीय तनाव स्क्रीनिंग तापमान चक्र और यादृच्छिक कंपन को सहन करने में उपयोगी है। तापमान चक्र परीक्षण में उच्च तापमान परिवर्तन दर और बड़े तापीय तनाव को सहन करना शामिल है, ताकि विभिन्न सामग्रियों से बने घटकों में जोड़ों की खराबी, सामग्री की विषमता, प्रक्रिया में होने वाली छिपी हुई त्रुटियों और आकस्मिक विफलताओं का पता लगाया जा सके। यह परीक्षण 5℃/मिनट की तापमान परिवर्तन दर को सहन करता है। सीमा तापमान -40℃ और +60℃ है। चक्रों की संख्या 8 है। पर्यावरणीय मापदंडों का ऐसा संयोजन आभासी वेल्डिंग, क्लिपिंग भागों और घटकों की अपनी त्रुटियों को अधिक स्पष्ट रूप से उजागर करता है। व्यापक तापमान चक्र परीक्षणों के लिए, हम दो बॉक्स विधि को स्वीकार करने पर विचार कर सकते हैं। इस वातावरण में, स्क्रीनिंग को उचित स्तर पर आयोजित किया जाना चाहिए।
तरल नाइट्रोजन इलेक्ट्रॉनिक घटकों और सर्किट बोर्डों को परिरक्षित करने और उनका परीक्षण करने की एक तेज़ और अधिक उपयोगी विधि है।
क्रायोजेनिक बॉल मिलिंग कौशल
क्रायोजेनिक प्लैनेटरी बॉल मिल में ऊष्मा संरक्षण आवरण लगा होता है, जिसमें तरल नाइट्रोजन गैस लगातार प्रवाहित होती रहती है। ठंडी हवा बॉल ग्राइंडिंग टैंक में उत्पन्न ऊष्मा को वास्तविक समय में अवशोषित कर लेती है, जिससे बॉल ग्राइंडिंग टैंक में मौजूद सामग्री और ग्राइंडिंग बॉल हमेशा एक निश्चित क्रायोजेनिक वातावरण में रहते हैं। क्रायोजेनिक वातावरण में मिश्रण, बारीक पिसाई, नए उत्पादों का विकास और उच्च-तकनीकी सामग्रियों का छोटे पैमाने पर उत्पादन किया जाता है। यह उत्पाद आकार में छोटा, प्रभाव में पूर्ण, उच्च गुणवत्ता वाला और कम शोर वाला है, और चिकित्सा, रसायन उद्योग, पर्यावरण संरक्षण, हल्के उद्योग, निर्माण सामग्री, धातु विज्ञान, सिरेमिक, खनिज और अन्य क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
हरित मशीनिंग कौशल
क्रायोजेनिक कटिंग में कटिंग क्षेत्र के कटिंग सिस्टम पर तरल नाइट्रोजन, तरल कार्बन डाइऑक्साइड और ठंडी हवा जैसे क्रायोजेनिक द्रवों का छिड़काव किया जाता है। इससे कटिंग क्षेत्र क्रायोजेनिक या अति-क्रायोजेनिक अवस्था में आ जाता है। क्रायोजेनिक परिस्थितियों में वर्कपीस की क्रायोजेनिक भंगुरता का उपयोग करके वर्कपीस की कटिंग की मशीनेबिलिटी, टूल लाइफ और वर्कपीस की सतह की गुणवत्ता में सुधार किया जाता है। कूलिंग माध्यम के आधार पर, क्रायोजेनिक कटिंग को ठंडी हवा से कटिंग और तरल नाइट्रोजन से कूलिंग कटिंग में विभाजित किया जा सकता है। क्रायोजेनिक ठंडी हवा से कटिंग विधि में, टूल टिप के प्रोसेसिंग भाग पर -20℃ से -30℃ (या इससे भी कम) तापमान वाली क्रायोजेनिक वायु का छिड़काव किया जाता है, और इसमें थोड़ी मात्रा में पादप स्नेहक (10-20 मिलीलीटर प्रति घंटा) मिलाया जाता है, जिससे कूलिंग, चिप रिमूवल और लुब्रिकेशन का कार्य होता है। पारंपरिक कटिंग की तुलना में, क्रायोजेनिक कूलिंग कटिंग से प्रोसेसिंग की सुगमता बढ़ती है, वर्कपीस की सतह की गुणवत्ता में सुधार होता है और पर्यावरण को लगभग कोई प्रदूषण नहीं होता है। जापान की यासुदा इंडस्ट्री कंपनी के प्रोसेसिंग सेंटर में मोटर शाफ्ट और कटर शाफ्ट के बीच में एडियाबेटिक एयर डक्ट लगाई गई है, जो -30℃ की क्रायोजेनिक ठंडी हवा का उपयोग करके सीधे ब्लेड तक हवा पहुंचाती है। यह व्यवस्था कटिंग की स्थितियों में काफी सुधार करती है और कोल्ड एयर कटिंग तकनीक के कार्यान्वयन के लिए फायदेमंद है। काज़ुहिको योकोकावा ने टर्निंग और मिलिंग में ठंडी हवा से कूलिंग पर शोध किया। मिलिंग परीक्षण में, बल की तुलना करने के लिए पानी आधारित कटिंग फ्लूइड, सामान्य तापमान वाली हवा (+10℃) और ठंडी हवा (-30℃) का उपयोग किया गया। परिणामों से पता चला कि ठंडी हवा के उपयोग से टूल की मजबूती में उल्लेखनीय सुधार हुआ। टर्निंग परीक्षण में, ठंडी हवा (-20℃) की टूल घिसाव दर सामान्य हवा (+20℃) की तुलना में काफी कम थी।
तरल नाइट्रोजन कूलिंग कटिंग के दो महत्वपूर्ण अनुप्रयोग हैं। पहला, कटिंग द्रव के रूप में कटिंग क्षेत्र में सीधे तरल नाइट्रोजन का छिड़काव करने के लिए बोतल के दबाव का उपयोग करना। दूसरा, ऊष्मा के तहत तरल नाइट्रोजन के वाष्पीकरण चक्र का उपयोग करके उपकरण या वर्कपीस को अप्रत्यक्ष रूप से ठंडा करना। टाइटेनियम मिश्र धातु, उच्च मैंगनीज स्टील, कठोर स्टील और अन्य कठिन प्रक्रियाओं वाली सामग्रियों के प्रसंस्करण में क्रायोजेनिक कटिंग का महत्व बढ़ गया है। के.पी. रायजुरकर ने H13A कार्बाइड उपकरण का उपयोग करते हुए तरल नाइट्रोजन चक्र कूलिंग टूल से टाइटेनियम मिश्र धातु पर क्रायोजेनिक कटिंग प्रयोग किए। परीक्षण परिणामों से पता चला कि पारंपरिक कटिंग विधियों की तुलना में, उपकरण का घिसाव काफी हद तक कम हो गया, कटिंग तापमान 30% तक कम हो गया और वर्कपीस की सतह की मशीनिंग गुणवत्ता में काफी सुधार हुआ। वान गुआंगमिन ने अप्रत्यक्ष शीतलन विधि का उपयोग करते हुए उच्च मैंगनीज स्टील पर क्रायोजेनिक कटिंग प्रयोग किए और परिणामों पर टिप्पणी की। क्रायोजेनिक अवस्था में उच्च मैंगनीज स्टील के प्रसंस्करण के लिए अप्रत्यक्ष शीतलन विधि अपनाने पर, उपकरण बल समाप्त हो जाता है, उपकरण का घिसाव कम हो जाता है, वर्क हार्डनिंग के लक्षण बेहतर होते हैं और वर्कपीस की सतह की गुणवत्ता में भी सुधार होता है। वांग लियानपेंग और अन्य ने सीएनसी मशीन टूल्स पर शमनित इस्पात 45 की निम्न-तापमान मशीनिंग में तरल नाइट्रोजन छिड़काव विधि को अपनाया और परीक्षण परिणामों पर टिप्पणी की। शमनित इस्पात 45 की निम्न-तापमान मशीनिंग में तरल नाइट्रोजन छिड़काव विधि को अपनाने से उपकरण की स्थायित्व और वर्कपीस की सतह की गुणवत्ता में सुधार किया जा सकता है।
तरल नाइट्रोजन शीतलन प्रक्रिया में, कार्बाइड सामग्री में झुकने की क्षमता, फ्रैक्चर कठोरता और संक्षारण प्रतिरोध गुण होते हैं। तापमान के साथ कठोरता में वृद्धि कम होती है, इसलिए तरल नाइट्रोजन शीतलन में सीमेंटेड कार्बाइड कटिंग टूल सामग्री कमरे के तापमान के समान उत्कृष्ट कटिंग प्रदर्शन प्रदान कर सकती है। इसका प्रदर्शन बाइंडिंग फेज़ की संख्या पर निर्भर करता है। उच्च गति वाले स्टील के लिए, क्रायोजेनिक शीतलन से कठोरता बढ़ती है और प्रभाव शक्ति कम होती है, लेकिन कुल मिलाकर बेहतर कटिंग प्रदर्शन प्राप्त होता है। क्रायोजेनिक शीतलन द्वारा कुछ सामग्रियों की कटिंग मशीनेबिलिटी में सुधार पर एक अध्ययन किया गया। निम्न कार्बन स्टील AISll010, उच्च कार्बन स्टील AISl070, बेयरिंग स्टील AISIE52100, टाइटेनियम मिश्र धातु Ti-6A 1-4V और कास्ट एल्यूमीनियम मिश्र धातु A390 पाँच सामग्रियों का चयन किया गया और शोध एवं मूल्यांकन किया गया: क्रायोजेनिक शीतलन में उत्कृष्ट भंगुरता के कारण, क्रायोजेनिक कटिंग द्वारा वांछित मशीनिंग परिणाम प्राप्त किए जा सकते हैं। उच्च कार्बन स्टील और बेयरिंग स्टील के लिए, तरल नाइट्रोजन शीतलन द्वारा कटिंग ज़ोन में तापमान वृद्धि और टूल घिसाव दर को नियंत्रित किया जा सकता है। एल्यूमीनियम मिश्र धातु की कटिंग और कास्टिंग में, क्रायोजेनिक कूलिंग के प्रयोग से उपकरण की कठोरता और सिलिकॉन चरण अपघर्षक घिसाव के प्रति उपकरण के प्रतिरोध में सुधार हो सकता है। टाइटेनियम मिश्र धातु के प्रसंस्करण में, क्रायोजेनिक कूलिंग से उपकरण और वर्कपीस दोनों को ठंडा किया जा सकता है, जिससे उपयोगी रूप से कम कटिंग तापमान प्राप्त होता है और टाइटेनियम और उपकरण सामग्री के बीच रासायनिक संबंध समाप्त हो जाता है।
तरल नाइट्रोजन के अन्य अनुप्रयोग
जियुकुआन उपग्रह ने केंद्रीय विशेष ईंधन स्टेशन को रॉकेट ईंधन के लिए प्रणोदक तरल नाइट्रोजन का उत्पादन करने के लिए भेजा, जिसे उच्च दबाव पर दहन कक्ष में धकेला जाता है।
उच्च तापमान वाला सुपरकंडक्टिंग पावर केबल। इसका उपयोग आपातकालीन रखरखाव में तरल पाइपलाइन को स्थिर करने के लिए किया जाता है। पदार्थों के क्रायोजेनिक स्थिरीकरण और क्रायोजेनिक शमन में भी इसका प्रयोग होता है। तरल नाइट्रोजन शीतलन उपकरण की तकनीक (औद्योगिक अनुप्रयोग में तापीय विस्तार और शीत संकुचन के लक्षण) का भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। तरल नाइट्रोजन क्लाउड सीडिंग तकनीक। वास्तविक समय में तरल बूंद जेट द्वारा तरल नाइट्रोजन जल निकासी तकनीक पर निरंतर गहन शोध जारी है। नाइट्रोजन का उपयोग भूमिगत अग्नि शमन में किया जाता है, जिससे आग जल्दी बुझ जाती है और गैस विस्फोट से होने वाले नुकसान को रोका जा सकता है। तरल नाइट्रोजन क्यों चुनें: क्योंकि यह अन्य विधियों की तुलना में तेजी से ठंडा करता है, अन्य पदार्थों के साथ रासायनिक प्रतिक्रिया नहीं करता है, स्थान को काफी हद तक कम करता है और शुष्क वातावरण प्रदान करता है, यह पर्यावरण के अनुकूल है (उपयोग के बाद तरल नाइट्रोजन सीधे वातावरण में वाष्पीकृत हो जाता है, जिससे कोई प्रदूषण नहीं होता है), और इसका उपयोग सरल और सुविधाजनक है।
एचएल क्रायोजेनिक उपकरण
एचएल क्रायोजेनिक उपकरणजिसकी स्थापना 1992 में हुई थी, एक संबद्ध ब्रांड है।एचएल क्रायोजेनिक इक्विपमेंट कंपनी क्रायोजेनिक इक्विपमेंट कंपनी लिमिटेडएचएल क्रायोजेनिक इक्विपमेंट ग्राहकों की विभिन्न आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए उच्च निर्वात इन्सुलेटेड क्रायोजेनिक पाइपिंग सिस्टम और संबंधित सहायक उपकरणों के डिजाइन और निर्माण के लिए प्रतिबद्ध है। निर्वात इन्सुलेटेड पाइप और लचीली नली उच्च निर्वात और बहु-परत बहु-स्क्रीन विशेष इन्सुलेटेड सामग्री से निर्मित होते हैं, और अत्यंत कठोर तकनीकी प्रक्रियाओं और उच्च निर्वात 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 फेज सेपरेटर, वैक्यूम पाइप, वैक्यूम होज़ और वैक्यूम वाल्व 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, फार्मेसी, बायोबैंक, खाद्य एवं पेय पदार्थ, स्वचालन असेंबली, रासायनिक अभियांत्रिकी, लोहा एवं इस्पात, रबर, नई सामग्री निर्माण और वैज्ञानिक अनुसंधान आदि उद्योगों में क्रायोजेनिक उपकरणों (जैसे क्रायोजेनिक भंडारण टैंक, डेवार और कोल्डबॉक्स आदि) को सेवाएं प्रदान करते हैं।
पोस्ट करने का समय: 24 नवंबर 2021
