वैक्यूम फ्लेशिंग हेतु वैक्यूम पंपों का डिज़ाइन
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मुझे एक वैक्यूम फ्लेशिंग सिस्टम बनाना है। प्राप्त जानकारी के अनुसार, वैक्यूम पंप की क्षमता की गणना करते समय, फ्लेशिंग प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न होने वाली घनीभूत हवा को भी खींचे जाने वाली हवा की मात्रा में शामिल करना आवश्यक है। ऐसी स्थिति में: यदि वाष्पीकरण दर 1 टन पानी/घंटा हो, वैक्यूम स्तर 70 मिमी एचजी हो (अर्थात् 70/760*1.013*10^5 = 9330 पास्कल), तापमान 60 डिग्री सेल्सियस हो, तो ठोस अवस्था में आने वाली गैस की मात्रा होगी:V = nRT/p = (1000*1000/18) * 8.31 * (273+60) / 9330 = 16477 घंटे = 274 घन मीटर/मिनट।
यह मात्रा बहुत अधिक है; ऐसा वैक्यूम पंप अभी तक उपलब्ध नहीं है। इसलिए, जब तक ठोस अवस्था में आने वाली गैस को कंडेंसर से जोड़ा न जाए, तब तक ऊपर दिए गए सूत्र का उपयोग करने की आवश्यकता नहीं है। (जिस गैस को कंडेंसर ठोस अवस्था में नहीं बदल सकता, उसके बारे में तो अलग से विचार करना होगा।) कृपया अपने सुझाव दें।
ऐसी स्थिति में निकास बिंदु पर कूलर लगाना आवश्यक हो जाता है; अन्यथा नकारात्मक दबाव बना नहीं रहेगा।
सवाल यह है कि, यदि कूलरों की संख्या बढ़ाई जाए, तो घनीभूत होने वाली गैसों की मात्रा की गणना कैसे की जाए?
पहले घनीकरण होता है; घनीकरण प्रक्रिया में चरण-परिवर्तन होता है। इसके बाद वायु-चरण को अलग किया जाता है। वायु-चरण संतृप्त अवस्था में होता है… लेकिन यह तो आदर्श स्थिति है। वास्तविक घनीकरण प्रक्रिया में सभी तत्वों का घनीकरण संभव नहीं होता। इसलिए वैक्यूम पंप को गणना के परिणामों के आधार पर, थोड़ा अधिक शक्तिशाली होना आवश्यक है।
टॉपिक ओनर का विश्लेषण बिल्कुल सही है; सीधे ही वायु निकाली जाती है, एवं वायु निकालने की मात्रा भी काफी अधिक होती है। साथ ही, टॉपिक ओनर ने गैर-संघननशील गैसों की मात्रा को नजरअंदाज कर दिया। क्योंकि सभी वैक्यूम कंटेनरों से वायु लीक होती ही है; इसलिए कंटेनर के आकार के आधार पर ही शुष्क वायु के लीक होने की मात्रा का अनुमान लगाना आवश्यक ह； जब बड़ी मात्रा में गैसों को सीधे निकालना हो, तो तरल-इंजेक्टर या द्वि-स्तरीय भाप-इंजेक्टर का उपयोग किया जा सकता है। या फिर प्री-कंडेंसर का उपयोग किया जा सकता है। यदि ट्यूबलर कंडेंसर का उपयोग किया जाए, तो 9330 Pa के दबाव को बनाए रखने हेतु कूलिंग वॉटर का तापमान 30 डिग्री से अधिक नहीं होना चाहिए। वेंटिलेशन की मात्रा, शुष्क वायु की मात्रा एवं ठंडा होने के बाद निकलने वाली गैस के तापमान/दबाव के आधार पर ही निर्धारित की जा सकती है!
ऊपर दिए गए सभी जवाबों के लिए धन्यवाद, अब यह समस्या लगभग सुलझ गई है।
क्या कोई विस्तृत अध्ययन सामग्री उपलब्ध है?
जब मैं पहली बार वैक्यूम पंप उद्योग में आया, तो मुझे बहुत कुछ सीखना पड़ा। :lol