प्रसारणातील एक अस्थिर प्रक्रिया

क्रायोजेनिक द्रवाच्या पाइपलाइन प्रेषणाच्या प्रक्रियेत, क्रायोजेनिक द्रवाचे विशेष गुणधर्म आणि प्रक्रिया कार्यामुळे, स्थिर अवस्था प्रस्थापित होण्यापूर्वी संक्रमण अवस्थेत सामान्य तापमानाच्या द्रवापेक्षा वेगळ्या अशा अस्थिर प्रक्रियांची मालिका घडते. या अस्थिर प्रक्रियेमुळे उपकरणांवर मोठा गतिशील आघात होतो, ज्यामुळे संरचनात्मक नुकसान होऊ शकते. उदाहरणार्थ, अमेरिकेतील सॅटर्न व्ही वाहतूक रॉकेटच्या द्रव ऑक्सिजन भरण्याच्या प्रणालीमध्ये, एकदा व्हॉल्व्ह उघडताना झालेल्या अस्थिर प्रक्रियेच्या आघातामुळे इन्फ्युजन लाइन फुटली होती. याव्यतिरिक्त, अस्थिर प्रक्रियेमुळे इतर सहायक उपकरणांचे (जसे की व्हॉल्व्ह, बेलो इत्यादी) नुकसान होणे अधिक सामान्य आहे. क्रायोजेनिक द्रवाच्या पाइपलाइन प्रेषणाच्या प्रक्रियेतील अस्थिर प्रक्रियेमध्ये प्रामुख्याने बंद असलेल्या फाट्याच्या पाइपचे भरण, ड्रेन पाइपमधील द्रवाच्या मधूनमधून होणाऱ्या निर्गमनानंतरचे भरण आणि समोर हवेची पोकळी तयार झालेल्या व्हॉल्व्हला उघडताना होणारी अस्थिर प्रक्रिया यांचा समावेश होतो. या अस्थिर प्रक्रियांमध्ये एक समान गोष्ट आहे ती म्हणजे, त्यांचे सार म्हणजे बाष्पाच्या पोकळीत क्रायोजेनिक द्रव भरणे, ज्यामुळे द्वि-प्रावस्था आंतरपृष्ठावर तीव्र उष्णता आणि वस्तुमान हस्तांतरण होते, परिणामी प्रणालीच्या पॅरामीटर्समध्ये तीव्र चढउतार होतात. ड्रेन पाईपमधून अधूनमधून द्रव बाहेर पडल्यानंतर भरण्याची प्रक्रिया ही समोर हवेची खोली तयार झालेल्या व्हॉल्व्हला उघडताना होणाऱ्या अस्थिर प्रक्रियेसारखी असल्याने, पुढे फक्त ब्लाइंड ब्रांच पाईप भरताना आणि उघडा व्हॉल्व्ह उघडताना होणाऱ्या अस्थिर प्रक्रियेचे विश्लेषण केले आहे.

बंद शाखा नळ्या भरण्याची अस्थिर प्रक्रिया

प्रणालीची सुरक्षितता आणि नियंत्रण लक्षात घेता, मुख्य वाहक पाईप व्यतिरिक्त, पाईपलाईन प्रणालीमध्ये काही सहायक शाखा पाईप्स बसवले पाहिजेत. याव्यतिरिक्त, प्रणालीमधील सुरक्षा झडप (सेफ्टी व्हॉल्व्ह), डिस्चार्ज व्हॉल्व्ह आणि इतर झडपांद्वारे संबंधित शाखा पाईप्स जोडले जातात. जेव्हा या शाखा कार्यरत नसतात, तेव्हा पाईपिंग प्रणालीसाठी बंद शाखा (ब्लाइंड ब्रांचेस) तयार होतात. सभोवतालच्या वातावरणातून पाईपलाईनमध्ये होणाऱ्या उष्णतेच्या प्रवेशामुळे, बंद नळीमध्ये वाफेच्या पोकळ्या (वेपर कॅव्हिटीज) अपरिहार्यपणे तयार होतात (काही प्रकरणांमध्ये, बाहेरील जगातून क्रायोजेनिक द्रवामध्ये होणारा उष्णतेचा प्रवेश कमी करण्यासाठी वाफेच्या पोकळ्यांचा विशेष वापर केला जातो). संक्रमण अवस्थेमध्ये, झडपांच्या समायोजनामुळे आणि इतर कारणांमुळे पाईपलाईनमधील दाब वाढतो. दाबातील फरकाच्या प्रभावामुळे, द्रव वाफेच्या कक्षात (वेपर चेंबर) भरतो. जर वायू कक्ष (गॅस चेंबर) भरण्याच्या प्रक्रियेत, उष्णतेमुळे क्रायोजेनिक द्रवाच्या बाष्पीभवनातून निर्माण झालेली वाफ द्रवाला उलट दिशेने ढकलण्यासाठी पुरेशी नसेल, तर द्रव नेहमी वायू कक्षात भरत राहतो. शेवटी, वायू कक्ष भरल्यानंतर, बंद नळीच्या सीलवर एक जलद ब्रेकिंगची स्थिती निर्माण होते, ज्यामुळे सीलजवळ तीव्र दाब निर्माण होतो.

ब्लाइंड ट्यूब भरण्याची प्रक्रिया तीन टप्प्यांमध्ये विभागलेली आहे. पहिल्या टप्प्यात, दाबातील फरकाच्या प्रभावामुळे द्रव जास्तीत जास्त भरण्याच्या वेगापर्यंत ढकलला जातो, जोपर्यंत दाब संतुलित होत नाही. दुसऱ्या टप्प्यात, जडत्वामुळे द्रव पुढे भरत राहतो. यावेळी, उलट दाबातील फरक (भरण्याच्या प्रक्रियेबरोबर गॅस चेंबरमधील दाब वाढतो) द्रवाचा वेग कमी करतो. तिसरा टप्पा हा जलद ब्रेक लावण्याचा टप्पा आहे, ज्यामध्ये दाबाचा प्रभाव सर्वात मोठा असतो.

बंद असलेल्या फाट्याच्या पाईपमध्ये द्रव भरताना निर्माण होणारा गतिशील भार नाहीसा करण्यासाठी किंवा मर्यादित करण्यासाठी, भरण्याची गती कमी करणे आणि हवेच्या पोकळीचा आकार कमी करणे यांचा वापर केला जाऊ शकतो. लांब पाईपलाईन प्रणालीसाठी, प्रवाहाचा वेग कमी करण्याकरिता द्रव प्रवाहाचा स्रोत अगोदरच हळुवारपणे समायोजित केला जाऊ शकतो आणि व्हॉल्व्ह दीर्घ काळासाठी बंद ठेवला जाऊ शकतो.

संरचनेच्या बाबतीत, आपण ब्लाइंड ब्रांच पाईपमधील द्रव परिसंचरण वाढवण्यासाठी, हवेच्या पोकळीचा आकार कमी करण्यासाठी, ब्लाइंड ब्रांच पाईपच्या प्रवेशद्वारावर स्थानिक प्रतिरोध निर्माण करण्यासाठी किंवा भरण्याचा वेग कमी करण्यासाठी ब्लाइंड ब्रांच पाईपचा व्यास वाढवण्यासाठी विविध मार्गदर्शक भागांचा वापर करू शकतो. याव्यतिरिक्त, ब्रांच पाईपची लांबी आणि स्थापनेच्या जागेचा दुय्यम पाण्याच्या धक्क्यावर परिणाम होतो, त्यामुळे रचना आणि मांडणीकडे लक्ष दिले पाहिजे. पाईपचा व्यास वाढवल्याने डायनॅमिक लोड का कमी होतो याचे गुणात्मक स्पष्टीकरण खालीलप्रमाणे देता येते: ब्लाइंड ब्रांच पाईप भरताना, ब्रांच पाईपचा प्रवाह मुख्य पाईपच्या प्रवाहाने मर्यादित असतो, जो गुणात्मक विश्लेषणादरम्यान एक निश्चित मूल्य मानला जाऊ शकतो. ब्रांच पाईपचा व्यास वाढवणे हे क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्रफळ वाढवण्यासारखेच आहे, जे भरण्याचा वेग कमी करण्यासारखेच आहे, ज्यामुळे लोड कमी होतो.

व्हॉल्व्ह उघडण्याची अस्थिर प्रक्रिया

जेव्हा व्हॉल्व्ह बंद असतो, तेव्हा वातावरणातून, विशेषतः थर्मल ब्रिजद्वारे, उष्णता आत शिरते, ज्यामुळे व्हॉल्व्हच्या समोर हवेची पोकळी (एअर चेंबर) वेगाने तयार होते. व्हॉल्व्ह उघडल्यानंतर, वाफ आणि द्रव यांची हालचाल सुरू होते. वायूचा प्रवाह दर द्रवाच्या प्रवाह दरापेक्षा खूप जास्त असल्यामुळे, व्हॉल्व्हमधील वाफ बाहेर काढल्यानंतर लगेचच पूर्णपणे उघडत नाही, ज्यामुळे दाबात वेगाने घट होते. दाबातील फरकाच्या क्रियेमुळे द्रव पुढे ढकलला जातो. जेव्हा द्रव व्हॉल्व्ह पूर्णपणे उघडण्याच्या जवळ पोहोचतो, तेव्हा ब्रेकिंगची परिस्थिती निर्माण होते. यावेळी, पाण्याच्या आघातामुळे (वॉटर परकशन) तीव्र गतिक भार (डायनॅमिक लोड) निर्माण होतो.

व्हॉल्व्ह उघडण्याच्या अस्थिर प्रक्रियेमुळे निर्माण होणारा डायनॅमिक लोड नाहीसा करण्याचा किंवा कमी करण्याचा सर्वात प्रभावी मार्ग म्हणजे संक्रमण अवस्थेतील कार्यकारी दाब कमी करणे, जेणेकरून गॅस चेंबर भरण्याचा वेग कमी होईल. याव्यतिरिक्त, उच्च नियंत्रणीय व्हॉल्व्हचा वापर करणे, पाईपच्या भागाची दिशा बदलणे आणि लहान व्यासाची विशेष बायपास पाईपलाईन टाकणे (गॅस चेंबरचा आकार कमी करण्यासाठी) या उपायांमुळे डायनॅमिक लोड कमी होण्यास मदत होते. विशेषतः, हे लक्षात घेतले पाहिजे की, ब्लाइंड ब्रांच पाईपचा व्यास वाढवून तो भरताना होणाऱ्या डायनॅमिक लोडमधील घटीपेक्षा हे वेगळे आहे; व्हॉल्व्ह उघडण्याच्या अस्थिर प्रक्रियेसाठी, मुख्य पाईपचा व्यास वाढवणे हे एकसमान पाईपचा प्रतिरोध कमी करण्यासारखेच आहे, ज्यामुळे भरलेल्या एअर चेंबरचा प्रवाह दर वाढेल आणि परिणामी वॉटर स्ट्राइक व्हॅल्यू वाढेल.

एचएल क्रायोजेनिक उपकरणे

१९९२ मध्ये स्थापित झालेला एचएल क्रायोजेनिक इक्विपमेंट हा एचएल क्रायोजेनिक इक्विपमेंट कंपनी क्रायोजेनिक इक्विपमेंट कं, लि. शी संलग्न असलेला एक ब्रँड आहे. एचएल क्रायोजेनिक इक्विपमेंट ग्राहकांच्या विविध गरजा पूर्ण करण्यासाठी हाय व्हॅक्यूम इन्सुलेटेड क्रायोजेनिक पायपिंग सिस्टीम आणि संबंधित सपोर्ट इक्विपमेंटच्या डिझाइन आणि निर्मितीसाठी वचनबद्ध आहे. व्हॅक्यूम इन्सुलेटेड पाईप आणि फ्लेक्झिबल होज हे हाय व्हॅक्यूम आणि मल्टी-लेयर मल्टी-स्क्रीन विशेष इन्सुलेटेड मटेरियलमध्ये तयार केले जातात आणि अत्यंत कठोर तांत्रिक प्रक्रिया व हाय व्हॅक्यूम उपचारांच्या मालिकेतून जातात, ज्यांचा उपयोग द्रव ऑक्सिजन, द्रव नायट्रोजन, द्रव आर्गॉन, द्रव हायड्रोजन, द्रव हेलियम, द्रवीकृत इथिलीन वायू (LEG) आणि द्रवीकृत नैसर्गिक वायू (LNG) यांच्या हस्तांतरणासाठी केला जातो.

एचएल क्रायोजेनिक इक्विपमेंट कंपनीमधील व्हॅक्यूम जॅकेटेड पाईप, व्हॅक्यूम जॅकेटेड होज, व्हॅक्यूम जॅकेटेड व्हॉल्व्ह आणि फेज सेपरेटर या उत्पादन श्रेणी अत्यंत कठोर तांत्रिक प्रक्रियांच्या मालिकेतून पार पडल्या असून, त्यांचा उपयोग द्रव ऑक्सिजन, द्रव नायट्रोजन, द्रव आर्गॉन, द्रव हायड्रोजन, द्रव हेलियम, एलईजी (LEG) आणि एलएनजी (LNG) यांच्या हस्तांतरणासाठी केला जातो. तसेच, ही उत्पादने वायू विलगीकरण, वायू, विमानचालन, इलेक्ट्रॉनिक्स, सुपरकंडक्टर, चिप्स, ऑटोमेशन असेंब्ली, अन्न व पेय, औषधनिर्माण, रुग्णालय, बायोबँक, रबर, नवीन सामग्री उत्पादन, रासायनिक अभियांत्रिकी, लोह व पोलाद आणि वैज्ञानिक संशोधन इत्यादी उद्योगांमधील क्रायोजेनिक उपकरणांसाठी (उदा. क्रायोजेनिक टाक्या, देवार्स आणि कोल्डबॉक्सेस इत्यादी) सेवा पुरवतात.