【प्रतिदिन एक प्रश्न】11.22 विकल्पीय प्रश्न: यदि रिवर्सिबल कंप्रेसर का संपीडन अनुपात बहुत अधिक हो, तो क्या होगा?
Thread Content
यदि रिवर्सिबल कंप्रेसर का संपीडन अनुपात बहुत अधिक हो, तो इससे निकलने वाली वायु का तापमान (A. चक्रीय रूप से परिवर्तित होता है, B. बहुत कम होता है, C. बहुत अधिक होता है, D. निर्धारित करना मुश्किल है)।
यदि रिवर्सिबल कंप्रेसर का संपीडन अनुपात बहुत अधिक हो, तो निकलने वाली वायु का तापमान भी बहुत अधिक हो जाता है।
यदि रिवर्सिबल कंप्रेसर का संपीडन अनुपात बहुत अधिक हो, तो इससे निकलने वाली वाष्प का तापमान (C) बढ़ जाता है।
यदि रिवर्सिबल कंप्रेसर का संपीडन अनुपात बहुत अधिक हो, तो इससे निकलने वाली वाष्प का तापमान (A. CA, B. चक्रीय परिवर्तन, C. बहुत कम, D. बहुत अधिक, E. निर्धारित करना मुश्किल) कैसा होगा?
यदि रिवर्सिबल कंप्रेसर का संपीडन अनुपात बहुत अधिक हो, तो इससे कंप्रेसर से निकलने वाली गैस का तापमान बढ़ जाता है। कंप्रेसर से निकलने वाली गैस के तापमान में वृद्धि होने के मुख्य कारण हैं – वापस आने वाली गैस का उच्च तापमान, मोटर से उत्पन्न होने वाली अधिक गर्मी, उच्च संपीडन अनुपात, उच्च कंडेन्सेशन दबाव, एवं अनुचित रेफ्रिजरेंट का उपयोग। 1. वापस आने वाली हवा का तापमान अधिक होता है। वापस आने वाली हवा का तापमान, वाष्पीकरण तापमान की तुलना में ही निर्धारित किया जाता है। वापस आने वाली गैसों को रोकने हेतु, आमतौर पर वापस आने वाली गैसों के लिए 20°C का ओवरहीटिंग तापमान आवश्यक होता है। यदि वापसी वायु-मार्ग का इन्सुलेशन ठीक से न हो, तो अतिताप 20°C से कहीं अधिक हो जाता है। जितना अधिक रिटर्न गैस का तापमान होता है, उतना ही अधिक सिलेंडर में इनलेट गैस का तापमान एवं आउटलेट गैस का ताप जब वापस आने वाली हवा का तापमान 1°C बढ़ता है, तो निकलने वाली हवा का तापमान 1–1.3°C बढ़ जाता है। 2. मोटर द्वारा तापन: रिटर्न एयर कूलिंग प्रकार के कंप्रेसरों में, रेफ्रिजरेंट वाष्प, मोटर के कक्ष से गुजरते समय मोटर द्वारा गर्म हो जाती है; इस कारण सिलेंडर में आने वाली हवा का तापमान फिर से बढ़ जाता है। मोटर से उत्पन्न होने वाली ऊष्मा, शक्ति एवं दक्षता पर निर्भर है; जबकि ऊर्जा की खपत, आयतन, आयतन-दक्षता, कार्य-परिस्थितियाँ, घर्षण-प्रतिरोध आदि से घनिष्ठ रूप से संबंधित है। रिटर्न एयर कूलिंग वाले सेमी-सील्ड कंप्रेसरों में, मोटर के कक्ष में रेफ्रिजरेंट का तापमान लगभग 15 से 45°C के बीच होता है। एयर-कूल्ड (विंड-कूल्ड) प्रकार के कंप्रेसरों में, शीतलन प्रक्रिया वाइंडिंगों से होती नहीं है; इसलिए मोटर में तापन की समस्या नहीं होती। 3. संपीडन अनुपात बहुत अधिक होने पर, निकास तापमान पर संपीडन अनुपात का बहुत बड़ा प्रभाव पड़ता है। संपीडन अनुपात जितना अधिक होगा, निकास तापमान उतना ही अधिक होगा। संपीडन अनुपात को कम करने से निकास गैसों का तापमान काफी हद तक कम हो जाता है। इसके लिए आकर्षण दबाव को बढ़ाना एवं निकास दबाव को कम करना आवश्यक है। वायु आकर्षण का दबाव, वाष्पीकरण दबाव एवं वायु प्रवाह मार्ग में लगने वाले प्रतिरोध द्वारा निर्ध वाष्पीकरण तापमान को बढ़ाने से, इनलेट दबाव में वृद्धि होती है; इससे संपीडन अनुपात में कमी आती है, जिससे एग्जॉस्ट तापमान भी कम हो जाता है। कुछ उपयोगकर्ताओं का मानना है कि जितना वाष्पीकरण तापमान कम होगा, ठंडा होने की गति उतनी ही तेज होगी। लेकिन वास्तव में इस विचार में कई समस्याएँ हैं। वाष्पीकरण तापमान को कम करने से ठंडा करने हेतु आवश्यक तापमान अंतर तो बढ़ सकता है, लेकिन कंप्रेसर द्वारा उत्पन्न शीतलन शक्ति कम हो जाती है; इसलिए ठंडा करने की गति जरूरी नहीं कि तेज हो। इसके अलावा, जितना वाष्पीकरण तापमान कम होता है, शीतलन गुणांक उतना ही कम हो जाता है। लोड बढ़ जाता है, संचालन का समय लंबा हो जाता है, एवं बिजली की खपत भी बढ़ जाती है। रिटर्न गैस पाइपलाइनों में होने वाले प्रतिरोध को कम करने से भी रिटर्न गैस का दबाव बढ़ सकता है। इसके लिए गंदे/अवरुद्ध हुए रिटर्न गैस फिल्टरों को समय पर बदलना, एवं वाष्पीकरण ट्यूबों एवं रिटर्न गैस पाइपलाइनों की लंबाई को यथासंभव कम करना आदि उपाय किए जा सकते हैं। इसके अलावा, रेफ्रिजरंट की कमी भी कम इनलेट दबाव का एक कारण है। रेफ्रिजरेंट के लीक होने के बाद, इसे तुरंत पूरा करना आवश्यक है व्यवहार से पता चलता है कि निकास तापमान को कम करने हेतु आक्सीजन लेने के दबाव को बढ़ाना, अन्य विधियों की तुलना में अधिक सरल एवं प्रभावी तरीका है। एक्जॉस्ट प्रेशर बहुत अधिक होने का मुख्य कारण, कंडेंसेशन प्रेशर का बहुत अधिक होना है। कंडेंसर का विस्तारक क्षेत्र पर्याप्त न होना, उस पर गंदगी जम जाना, शीतलन हेतु आवश्यक हवा/पानी की मात्रा कम होना, तथा शीतलन हेतु उपयोग में आने वाले पानी/हवा का तापमान बहुत अधिक होना – ये सभी कारण कंडेंसेशन दबाव में वृद्धि का कारण बन सक उपयुक्त कंडेनसेशन क्षेत्रफल चुनना, एवं पर्याप्त मात्रा में शीतलन माध्यम का प्रवाह बनाए रखना बहुत ही महत्वपूर्ण है। उच्च तापमान एवं एयर-कंडीशनिंग कंप्रेसरों के डिज़ाइन के कारण संपीडन दर कम होती है; फ्रीजिंग के दौरान यह संपीडन दर कई गुना बढ़ जाती है। इस कारण निकलने वाली गर्मी की मात्रा बहुत अधिक हो जाती है, एवं ठंडक प्रदान करने की क्षमता पर्याप्त नहीं होती, जिससे अतिताप इसलिए, कंप्रेसर का अत्यधिक उपयोग टालना आवश्यक है, एवं कंप्रेसर को संभव होने पर न्यूनतम दबाव-अनुपात पर ही कार्य करने देना चाहिए। कुछ कम तापमान वाली प्रणालियों में, ओवरहीटिंग ही कंप्रेसर की खराबी का मुख्य कारण है। 4. विस्तार-विरोधी प्रक्रिया एवं गैसों का मिश्रण: इनलेट स्ट्रोक शुरू होने के बाद, सिलेंडर के खाली स्थान में मौजूद उच्च दबाव वाली गैसों में विस्तार-विरोधी प्रक्रिया होती है। विपरीत-संपीडन के बाद, गैस का दबाव पुनः आकर्षण-दबाव के स्तर पर आ जाता है। इस गैस को संपीडित करने हेतु जो ऊर्जा खर्च होती है, वह विपरीत-संपीडन की प्रक्रिया में ही नष्ट हो जाती है। जितनी कम खाली जगह होती है, उतनी ही कम ऊर्जा विस्तार-विपरीत प्रक्रियाओं में खर्च होती है; साथ ही, अधिक वायु आती है, जिससे कंप्रेसर की दक्षता **बढ़ जाती है**। विस्तार-विरोधी प्रक्रिया के दौरान, गैस, वाल्व-प्लेट, पिस्टन के ऊपरी हिस्से एवं सिलेंडर की ऊपरी सतहों के उच्च तापमान वाले हिस्सों के संपर्क में आकर ऊष्मा अवशोषित करती है; इस कारण विस्तार-विरोधी प्रक्रिया समाप्त होने पर भी गैस का तापमान आकर्षित की गई गैस के तापमान तक नहीं ग विस्तार-रोधी प्रक्रिया समाप्त होने के बाद ही वास्तविक श्वसन प्रक्रिया शुरू होती है। जब गैस सिलेंडर में प्रवेश करती है, तो एक ओर यह विस्तार-विरोधी गैसों के साथ मिल जाती है, जिससे तापमान बढ़ जाता है ； दूसरी ओर, मिश्रित गैस, दीवारों से ऊष्मा अवशोषित करके अपना तापमान बढ़ा लेती है। इसलिए, संपीडन प्रक्रिया शुरू होने के समय गैस का तापमान, इनलेट तापमान की तुलना में अधिक होता है। लेकिन चूँकि विस्तार-रोधी प्रक्रिया एवं वायु-आकर्षण प्रक्रिया बहुत ही संक्षिप्त होती हैं, इसलिए वास्तविक तापमान-वृद्धि बहुत ही सीमित रहती है; आम तौर पर यह 5°C से भी कम होती है। विस्तार-विरोधी प्रभाव, सिलेंडर में मौजूद खाली जगह के कारण होता है; यह पारंपरिक पिस्टन-आधारित कंप्रेसरों की एक अनिवार्य कमी है। यदि वाल्व प्लेट के वेंट होलों से गैस बाहर नहीं निकल पाती, तो विपरीत विस्तार हो जाता है। गुरुत्सु कंपनी के पेटेंट प्राप्त डिस्क-आकार के वाल्व प्लेटों में प्रयोग होने वाले वेंट वाल्व बहुत ही विशेष होते हैं; ये वेंट छिद्रों में मौजूद खाली जगहों एवं गैसों के जमाव को दूर करते हैं, जिससे विपरीत विस्तार को पूरी तरह नियंत्रित किया जा सकत आविष्कार के बाद से, डिस्क वाल्व कंप्रेसर हमेशा सबसे अधिक दक्षता वाले कंप्रेसर के रूप में ही जाना गया है। 5. संपीडन के दौरान तापमान में होने वाली वृद्धि एवं रेफ्रिजरेंट का प्रकार – विभिन्न रेफ्रिजरेंटों के थर्मोफिजिकल गुण अलग-अलग होते हैं; इसलिए एक ही संपीडन प्रक्रिया के बाद निकलने वाली गैस के तापमान में होने वाली वृद्धि भी अलग-अलग होती है। इसलिए, विभिन्न शीतलन तापमानों के लिए अलग-अलग शीतलकों का उपयोग करना आवश्यक है। चित्र 1-3 में, 50°C के घनीकरण तापमान एवं 20°C के रिटर्न गैस ओवरहीटिंग की स्थिति में, विभिन्न शीतलन पदार्थों के अदिश दाबन से होने वाले तापमान वृद्धि मान दर्शाए गए हैं। 20°C पर वापस आने वाली हवा का तापमान, एवं 30°C पर मोटर के गर्म होने के कारण, सैद्धांतिक रूप से निकलने वाली हवा का तापमान 150°C से अधिक हो जाएगा; इसलिए अतिरिक्त शीतलन की आवश्यकता है। जहाँ वाष्पीकरण तापमान 0°C से अधिक होता है (जैसे एयर कंडीशनर में), वहाँ निकास गैस का तापमान 110°C से अधिक नहीं होना चाहिए; ऐसी स्थिति में ओवरहीटिंग की समस्या नहीं होती।
**निष्कर्ष एवं सुझाव:** कंप्रेसर के सामान्य संचालन के दौरान, मोटर में अत्यधिक तापमान या निकास गैस के अत्यधिक तापमान जैसी समस्याएँ नहीं होनी चाहिए। कंप्रेसर का अत्यधिक गर्म होना एक महत्वपूर्ण समस्या-संकेत है; यह दर्शाता है कि रेफ्रिजरेशन सिस्टम में कोई गंभीर समस्या है, या फिर कंप्रेसर का उपयोग एवं रखरखाव ठीक से नहीं किया जा रहा है। यदि कंप्रेसर के अतिताप होने का कारण रेफ्रिजरेशन सिस्टम है, तो इस समस्या का समाधान केवल रेफ्रिजरेशन सिस्टम के डिज़ाइन एवं रखरखाव में सुधार करके ही संभव है। नया कंप्रेसर लगाने से ओवरहीटिंग की समस्या का स्थायी समाधान नहीं हो सकता।
**निष्कर्ष एवं सुझाव:** कंप्रेसर के सामान्य संचालन के दौरान, मोटर में अत्यधिक तापमान या निकास गैस के अत्यधिक तापमान जैसी समस्याएँ नहीं होनी चाहिए। कंप्रेसर का अत्यधिक गर्म होना एक महत्वपूर्ण समस्या-संकेत है; यह दर्शाता है कि रेफ्रिजरेशन सिस्टम में कोई गंभीर समस्या है, या फिर कंप्रेसर का उपयोग एवं रखरखाव ठीक से नहीं किया जा रहा है। यदि कंप्रेसर के अतिताप होने का कारण रेफ्रिजरेशन सिस्टम है, तो इस समस्या का समाधान केवल रेफ्रिजरेशन सिस्टम के डिज़ाइन एवं रखरखाव में सुधार करके ही संभव है। नया कंप्रेसर लगाने से ओवरहीटिंग की समस्या का स्थायी समाधान नहीं हो सकता।
यदि रिवर्सिबल कंप्रेसर का संपीडन अनुपात बहुत अधिक हो, तो निकलने वाली वायु का तापमान भी बहुत अधिक हो जाता है।
यदि रिवर्सिबल कंप्रेसर का संपीडन अनुपात बहुत अधिक हो, तो निकलने वाली वायु का तापमान भी बहुत अधिक हो जाता है।
यदि रिवर्सिबल कंप्रेसर का संपीडन अनुपात बहुत अधिक हो, तो निकलने वाली वायु का तापमान भी बहुत अधिक हो जाता है।
ग. बहुत अधिक। -----------------------------------------------------------
यदि रिवर्सिबल कंप्रेसर का संपीडन अनुपात बहुत अधिक हो, तो निकलने वाली वायु का तापमान:
A. चक्रीय रूप से उतार-चढ़ाव करेगा।
B. बहुत कम होगा।
C. बहुत अधिक होगा।
D. निर्धारित करना मुश्किल है।
A. चक्रीय रूप से उतार-चढ़ाव करेगा।
B. बहुत कम होगा।
C. बहुत अधिक होगा।
D. निर्धारित करना मुश्किल है।
यदि रिवर्सिबल कंप्रेसर का संपीडन अनुपात बहुत अधिक हो, तो निकलने वाली वायु का तापमान भी बहुत अधिक हो जाता है।
यदि रिवर्सिबल कंप्रेसर का संपीडन अनुपात बहुत अधिक हो, तो इससे निकलने वाली वाष्प का तापमान (C) बढ़ जाता है।
यदि रिवर्सिबल कंप्रेसर का संपीडन अनुपात बहुत अधिक हो, तो निकलने वाली वायु का तापमान भी बहुत अधिक हो जाता है।
यदि रिवर्सिबल कंप्रेसर का संपीडन अनुपात बहुत अधिक हो, तो इससे निकलने वाली वायु का तापमान बढ़ जाता है।
यदि रिवर्सिबल कंप्रेसर का संपीडन अनुपात बहुत अधिक हो, तो निकलने वाली वायु का तापमान भी बहुत अधिक हो जाता है।