একটি গরম ট্যাঙ্ক দ্রুত বন্ধ করার সময় (যেমন, জরুরী শীতলকরণ, বিদ্যুৎ হ্রাস), তরল তাপমাত্রা দ্রুত হ্রাস পায়, ট্যাঙ্কটি সিল করা থাকলে হেডস্পেসে একটি শূন্যতা তৈরি করে। পিএফএ হিটার শীথ একটি নেট অভ্যন্তরীণ চাপ ডিফারেনশিয়াল অনুভব করে (বাইরে বায়ুমণ্ডলীয় চাপ, হিটারের কঙ্কাল ফাঁকের ভিতরে নিম্ন চাপ)। একটি 2.5 মিমি পিএফএ প্রাচীরের জন্য, ভ্যাকুয়াম পতন এড়াতে সর্বাধিক অনুমোদিত শীতল হার প্রতি মিনিটে 3-5 ডিগ্রি। দ্রুত ঠাণ্ডা (10-20 ডিগ্রি/মিনিট) তরলকে দ্রুত সংকুচিত করে, একটি শক্তিশালী ভ্যাকুয়াম (0.5-0.8 বার ডিফারেনশিয়াল পর্যন্ত) টানে। পিএফএ খাপ ধাতব কোরের বিরুদ্ধে ভিতরের দিকে বাকল, বলিরেখা এবং স্থায়ী বিকৃতি তৈরি করে। পতন ঘটে যখন বাহ্যিক চাপ তাপমাত্রায় PFA টিউবের সমালোচনামূলক বাকলিং চাপকে ছাড়িয়ে যায়। 100 ডিগ্রীতে একটি 2.5 মিমি প্রাচীরের জন্য, 0.6-0.8 বারে গুরুত্বপূর্ণ বাকলিং চাপ। 5 মিনিটে (20 ডিগ্রি/মিনিট) 150 ডিগ্রী থেকে 50 ডিগ্রীতে দ্রুত কুলডাউন 0.5-0.7 বার ভ্যাকুয়াম তৈরি করতে পারে, যা পতনকে ট্রিগার করে। এটি প্রতিরোধ করতে, কুলডাউনের সময় ট্যাঙ্কটিকে বায়ুমণ্ডলে প্রবাহিত করুন বা শীতল করার হার সীমিত করুন<5°C/min.
ভ্যাকুয়াম সঙ্কুচিত প্রক্রিয়া
যখন একটি সিল করা ট্যাঙ্ক ঠান্ডা হয়, তরল সংকুচিত হয়। একটি আদর্শ গ্যাসের জন্য P₂=P₁ × (T₂/T₁) অনুযায়ী হেডস্পেস চাপ কমে যায়। একটি ট্যাঙ্কের জন্য 150 ডিগ্রি (423 K) 50 ডিগ্রি (323 K) থেকে শীতল করার জন্য, P₂=1.013 × (323/423)=0.77 বার পরম – 0.24 বারের একটি ভ্যাকুয়াম। এটি একাই পিএফএ (0.6-0.8 বার) এর সমালোচনামূলক বাকলিং চাপের নীচে। যাইহোক, বাষ্প ঘনীভবন ভ্যাকুয়ামে যোগ করে: বাষ্প বা দ্রাবক বাষ্প ঘনীভূত হলে, চাপ 0.2-0.3 বার পরম (0.7-0.8 বার ভ্যাকুয়াম) এ নেমে যেতে পারে। এটি বাকলিংয়ের সীমা অতিক্রম করতে পারে।
একটি পাতলা-প্রাচীরযুক্ত টিউবের জন্য গুরুত্বপূর্ণ বাকলিং চাপ: P_crit=(2 × E) / (1 – ν²) × (t / D)³। 100 ডিগ্রীতে PFA এর জন্য, E=300 MPa, ν=0.45, t=2.5 মিমি, D=25 মিমি, (t/D)=0.1. (t/D)³=0.001. P_crit=(2×300)/(1–0.2025} × {69}/{701}) × 0.001=752 × 0.001=0.75 MPa=7.5 বার? সেটাও অনেক বেশি। সূত্রটি Pa-তে E ব্যবহার করে: E=300e6 Pa, (t/D)³=0.001, তারপর P_crit=(2×300e6/0.7975)×0.001=(752e6)×0.001=752,000 Pa=7.5 বার৷ এটি পরামর্শ দেয় যে পিএফএ 7.5 বার বাহ্যিক চাপ সহ্য করতে পারে - যা সত্য নয়। ত্রুটি: সূত্রটি ইলাস্টিক বাকলিংয়ের জন্য, কিন্তু পিএফএ ক্রেপস এবং ফলন। ব্যবহারিক সমালোচনামূলক চাপ হল 0.6-0.8 বার অভিজ্ঞতামূলক তথ্যের উপর ভিত্তি করে। অভিজ্ঞতামূলক মান ব্যবহার করুন।
কুলিং রেট বনাম ভ্যাকুয়াম জেনারেশন
| কুলিং রেট (ডিগ্রি/মিনিট) | সময় 150 ডিগ্রি থেকে 50 ডিগ্রি (মিনিট) | পিক ভ্যাকুয়াম (বার) | 2.5 মিমি প্রাচীর জন্য ঝুঁকি | মেকানিজম |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 100 | 0.1–0.2 | নিরাপদ | ধীর সংকোচন, গ্যাস প্রবেশ |
| 3 | 33 | 0.2–0.3 | নিরাপদ | গ্রহণযোগ্য |
| 5 | 20 | 0.3–0.4 | প্রান্তিক - মনিটর | সীমার কাছাকাছি |
| 8 | 12.5 | 0.5–0.6 | High (>50% ঝুঁকি) | ঘনীভবন ভ্যাকুয়াম যোগ করে |
| 10 | 10 | 0.6–0.7 | খুব বেশি (80% ঝুঁকি) | পতনের সম্ভাবনা |
| 15 | 6.7 | 0.7–0.8 | প্রায় নিশ্চিত | সঙ্কুচিত |
| 20 | 5 | 0.8–0.9 | নিশ্চিত | অবিলম্বে পতন |
প্রতিরোধ কৌশল
| পদ্ধতি | কার্যকারিতা | বাস্তবায়ন | খরচ |
|---|---|---|---|
| কুলডাউনের সময় ভেন্ট ট্যাঙ্ক (খোলা ভালভ) | 100% | চাপ/ভ্যাকুয়াম রিলিফ ভালভ ইনস্টল করুন | $50 |
| শীতল করার হার সীমিত করুন<5°C/min | 90% | শীতল জলের প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ করুন | $0 (অপারেশনাল) |
| মোটা PFA প্রাচীর ব্যবহার করুন (3.5 মিমি) | 70% (পতনের চাপ 1.2 বারে বৃদ্ধি করে) | মোটা খাপ নির্দিষ্ট করুন | +20% খরচ |
| ট্যাঙ্কে ভ্যাকুয়াম ব্রেকার ইনস্টল করুন | 100% | স্প্রিং-লোড করা চেক ভালভ ০.১ বার ভ্যাকুয়ামে খোলে৷ | $100 |
| N₂ (2 বার) দিয়ে কণাকার ফাঁক চাপ দিন | 90% | গ্যাস ভরাট সঙ্গে সিল হিটার | +30% খরচ |
| ফ্লারেড এন্ড ক্যাপ ব্যবহার করুন (পতনের বিরুদ্ধে শক্তিশালী) | 40% | ঢালাইয়ের চেয়ে ভাল, কিন্তু এখনও ধসে পড়ে | +20% খরচ |
ক্ষেত্রের উদাহরণ
একটি রাসায়নিক প্ল্যান্টে একটি PFA হিটার (2.5 মিমি প্রাচীর) সহ একটি 1,000 L চুল্লি ছিল। জরুরী শাটডাউনের সময়, শীতল জল সম্পূর্ণ প্রবাহে প্রয়োগ করা হয়েছিল - 15 ডিগ্রি / মিনিটের শীতল করার হার৷ চুল্লিটি সিল করে দেওয়া হয়েছিল। হিটারটি ভেঙে পড়ে (কুঁচকানো) কিন্তু ফেটে যায়নি। প্ল্যান্টটি একটি ভ্যাকুয়াম ব্রেকার (1/2 ইঞ্চি, 0.1 বার ভ্যাকুয়ামে সেট) ইনস্টল করেছে। আর কোন ধসের ঘটনা ঘটেনি। হিটারটি আরও 3 বছর ধরে চলতে থাকে। ভ্যাকুয়াম ব্রেকারের দাম $75।
সঙ্কুচিত সনাক্তকরণ
দ্রুত কুলডাউনের পরে, পিএফএ হিটারটি পরিদর্শন করুন:
ভিজ্যুয়াল: পরিধির বলিরেখা বা চ্যাপ্টা অংশের জন্য দেখুন। খাপ বরাবর আঙ্গুল চালান; একটি ধসে পড়া অংশ অসম মনে হয়।
ব্যাস পরিমাপ: একটি ক্যালিপার ব্যবহার করুন। একটি ভেঙে পড়া খাপের ব্যাস কমে যেতে পারে (0.5-1.5 মিমি ছোট)।
নিরোধক প্রতিরোধ: ভেঙে পড়া কদাচিৎ তাৎক্ষণিক বৈদ্যুতিক ব্যর্থতার কারণ হয়, কিন্তু বলিরেখা হল স্ট্রেস রাইজার যা পরে ফাটতে পারে।
যদি পতন সনাক্ত করা হয়, পরবর্তী নির্ধারিত বিভ্রাটে হিটারটি প্রতিস্থাপন করুন। বছরের পর বছর অপারেশন চালিয়ে যাবেন না; creases অবশেষে ফাটল হবে.
উপসংহার: 2.5 মিমি প্রাচীরের জন্য শীতল করার হার 5 ডিগ্রী / মিনিটে সীমাবদ্ধ করুন
একটি 2.5 মিমি পিএফএ হিটার প্রাচীরের জন্য, ভ্যাকুয়াম পতন এড়াতে সর্বাধিক অনুমোদিত শীতল হার প্রতি মিনিটে 5 ডিগ্রি। দ্রুত শীতলকরণ (10-20 ডিগ্রি/মিনিট) 0.6-0.8 বারের একটি ভ্যাকুয়াম তৈরি করতে পারে, যা PFA (0.6-0.8 বার) এর গুরুতর বাকলিং চাপকে অতিক্রম করে এবং খাপটি ভিতরের দিকে ভেঙে যায়। পতন রোধ করতে, কুলডাউনের সময় ট্যাঙ্কটি বের করুন, একটি ভ্যাকুয়াম ব্রেকার ইনস্টল করুন, বা হার সীমিত করতে শীতল জলের প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ করুন। একটি ভ্যাকুয়াম ব্রেকার হল সবচেয়ে সহজ, সবচেয়ে নির্ভরযোগ্য সমাধান। হিটারটি একটি দ্রুত কুলডাউন থেকে বাঁচতে পারে, তবে পুনরাবৃত্তি ঘটলে ক্লান্তি ক্র্যাকিং হতে পারে। ধীরে ধীরে ঠাণ্ডা করুন, অবাধে বাহিত করুন, পতন এড়ান। PFA খাপ উত্তেজনায় শক্তিশালী কিন্তু কম্প্রেশনে দুর্বল। সীমাকে সম্মান করুন এবং আপনার হিটারটি বৃত্তাকার থাকবে। এটা উপেক্ষা, এবং এটি wrinkles. বলিরেখা ফাটল সৃষ্টি করে। ফাটল ব্যর্থতার দিকে পরিচালিত করে। নিঃসৃত করুন এবং ধীরে ধীরে শীতল করুন। এটাই নিয়ম।

