एंटीफ्रीज़ और शीतलन द्रवों से अल्ट्रासोनिक गैस निष्कासन
अल्ट्रासोनिक गैस निष्कासन, शीतलकों और एंटीफ्रीज़ द्रवों से घुली हुई गैसें हटाने की एक अत्यंत प्रभावी और दक्ष विधि है। औद्योगिक परिवेश में इसका उपयोग, विशेष रूप से प्रोब-प्रकार के सोनिकेटरों के माध्यम से, यह सुनिश्चित करता है कि ये महत्वपूर्ण द्रव सर्वोत्तम ढंग से कार्य करें और उन उपकरणों तथा प्रणालियों की रक्षा करें जिनकी सुरक्षा के लिए इन्हें तैयार किया गया है। जैसे-जैसे उद्योग अपनी शीतलन प्रणालियों से अधिक उच्च प्रदर्शन और विश्वसनीयता की मांग करते रहेंगे, इन प्रणालियों की दीर्घायु और दक्षता सुनिश्चित करने के लिए अल्ट्रासोनिक गैस निष्कासन एक आवश्यक प्रक्रिया बना रहेगा।
अल्ट्रासोनिक गैस निष्कासन और वायु निष्कासन के लाभ
शीतलकों से अल्ट्रासोनिक गैस निष्कासन और वायु निष्कासन, पारंपरिक विधियों की तुलना में कई लाभ प्रदान करते हैं, जिससे ये औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए अत्यंत प्रभावी बनते हैं।
अल्ट्रासोनिक गैस निष्कासन और वायु निष्कासन के लाभ
- तीव्र प्रक्रिया: अल्ट्रासोनिक गैस निष्कासन पारंपरिक विधियों की तुलना में अधिक तेज़ है और शीतलकों से घुली हुई गैसों को शीघ्रता से हटाता है।
- दक्ष गैस निष्कासन: अल्ट्रासोनिक तरंगों से उत्पन्न कैविटेशन प्रभाव ऑक्सीजन सहित गैसों को पूरी तरह हटाना सुनिश्चित करता है, जिससे बुलबुलों से मुक्त, समांगी शीतलक प्राप्त होता है।
- बेहतर तापीय प्रदर्शन: गैस के बुलबुलों को हटाकर, अल्ट्रासोनिक गैस निष्कासन शीतलकों की तापीय चालकता और समग्र शीतलन दक्षता बढ़ाता है।
- ऊर्जा दक्षता: यह प्रक्रिया ऊर्जा-दक्ष है और गैस निष्कासन की अन्य विधियों में आम तौर पर उपयोग किए जाने वाले तापन या निर्वात तंत्रों की आवश्यकता कम करती है।
- इनलाइन एकीकरण: अल्ट्रासोनिक गैस निष्कासन को सतत, इनलाइन प्रक्रियाओं में आसानी से एकीकृत किया जा सकता है, जिससे शीतलक की बड़ी मात्राओं का वास्तविक समय में उपचार संभव होता है।
- प्रणाली की बेहतर सुरक्षा: प्रभावी गैस निष्कासन कैविटेशन और संक्षारण जैसी समस्याओं को रोकता है, जिससे शीतलन प्रणालियों की दीर्घायु और विश्वसनीयता बढ़ती है।
प्रोब-प्रकार के सोनिकेटर UIP1000hdT द्रवों से गैस और वायु निष्कासन के लिए
यह प्रक्रिया काफी अधिक तेज़ और दक्ष है, क्योंकि अल्ट्रासोनिक तरंगें तीव्र कैविटेशन उत्पन्न करती हैं, जो शीतलक से ऑक्सीजन सहित घुली हुई गैसों को शीघ्रता से हटाता है। इससे गैसों का अधिक पूर्ण निष्कासन होता है और यह सुनिश्चित होता है कि शीतलक समांगी तथा उन बुलबुलों से मुक्त रहे जो कैविटेशन, संक्षारण और तापीय प्रदर्शन में कमी का कारण बन सकते हैं। इसके अतिरिक्त, अल्ट्रासोनिक गैस निष्कासन ऊर्जा-दक्ष है और इसे सतत, इनलाइन प्रक्रियाओं में आसानी से एकीकृत किया जा सकता है, जिससे तापन या निर्वात तंत्रों की आवश्यकता के बिना शीतलक की बड़ी मात्राओं का वास्तविक समय में उपचार संभव होता है। इसके परिणामस्वरूप शीतलन दक्षता में सुधार, प्रणाली के घटकों की बेहतर सुरक्षा और शीतलन प्रणालियों की समग्र विश्वसनीयता तथा दीर्घायु में वृद्धि होती है।
गैस निष्कासन क्यों आवश्यक है?
विभिन्न औद्योगिक अनुप्रयोगों में गैस निष्कासन एक अत्यंत महत्वपूर्ण प्रक्रिया है, विशेष रूप से उच्च प्रदर्शन वाले या संवेदनशील परिवेशों में उपयोग किए जाने वाले द्रवों, जैसे एंटीफ्रीज़ और शीतलन द्रवों (शीतलकों), के मामले में। इन द्रवों में अक्सर ऑक्सीजन और नाइट्रोजन जैसी घुली हुई गैसें होती हैं, जो संचालन संबंधी कई समस्याओं का कारण बन सकती हैं। इन गैसों की उपस्थिति कैविटेशन उत्पन्न कर सकती है, तापीय चालकता कम कर सकती है और शीतलन प्रणालियों के भीतर संक्षारण का कारण बन सकती है। विशेष रूप से कैविटेशन धातु के घटकों में गर्तन और अपरदन का कारण बन सकता है, जिससे उनकी सेवा अवधि और दक्षता काफी कम हो जाती है। इसके अलावा, गैस के बुलबुले द्रव के प्रवाह में बाधा डाल सकते हैं, जिससे दक्षता में कमी और शीतलन परिपथों में संभावित अवरोध उत्पन्न हो सकते हैं। इसलिए, यह सुनिश्चित करने के लिए गैस निष्कासन आवश्यक है कि शीतलक या एंटीफ्रीज़ सर्वोत्तम ढंग से कार्य करे, प्रणाली की दक्षता बनाए रखे और जिन घटकों के संपर्क में आता है उनकी सेवा अवधि बढ़ाए।
अल्ट्रासोनिक गैस निष्कासन: अल्ट्रासाउंड द्रवों में फँसे गैस के बुलबुलों को हटाता है
अल्ट्रासोनिक प्रवाह रिएक्टर में द्रवों से अल्ट्रासाउंड की सहायता से वायु निष्कासन। अल्ट्रासाउंड द्रवों से अवांछित गैसों और वायु के निष्कासन को प्रभावी ढंग से तीव्र और तेज़ करता है।
शीतलकों से गैस निष्कासन और इसकी औद्योगिक प्रासंगिकता
औद्योगिक परिवेश में शीतलकों और एंटीफ्रीज़ तरल पदार्थों की गुणवत्ता और विश्वसनीयता सर्वोपरि होती है। इन तरल पदार्थों का व्यापक उपयोग ऑटोमोटिव, एयरोस्पेस, इलेक्ट्रॉनिक्स और भारी मशीनरी उद्योगों में किया जाता है, जहाँ ये इष्टतम परिचालन तापमान बनाए रखने और अत्यधिक गर्म होने से बचाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। पहले बताई गई समस्याओं से बचने के लिए यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि ये तरल पदार्थ घुली हुई गैसों से मुक्त हों। उदाहरण के लिए, वाहन इंजनों में शीतलक में गैस के बुलबुलों की उपस्थिति से कुछ स्थान अत्यधिक गर्म हो सकते हैं, जिससे इंजन की शीतलन दक्षता कम हो सकती है और संभावित रूप से इंजन खराब हो सकता है। इलेक्ट्रॉनिक्स में, जहाँ संवेदनशील घटकों से ऊष्मा निकालने के लिए शीतलन तरल पदार्थों का उपयोग किया जाता है, गैस के बुलबुले स्थानीय स्तर पर ताप बढ़ने और घटकों के खराब होने का कारण बन सकते हैं। इन तरल पदार्थों की महत्वपूर्ण भूमिका को देखते हुए, मशीनरी और उपकरणों का प्रदर्शन और सुरक्षा बनाए रखने के लिए औद्योगिक प्रक्रियाओं में गैस निष्कासन की एक विश्वसनीय और दक्ष विधि आवश्यक होती है।
अल्ट्रासोनिक गैस निष्कासन – कार्य सिद्धांत
अल्ट्रासोनिक गैस निष्कासन एक उन्नत तकनीक है, जो तरल पदार्थों से घुली हुई गैसें निकालने के लिए उच्च आवृत्ति वाली ध्वनि तरंगों का उपयोग करती है। यह प्रक्रिया कैविटेशन की परिघटना पर आधारित है, जिसमें अल्ट्रासोनिक तरंगें तरल के भीतर बारी-बारी से उच्च और निम्न दाब वाले क्षेत्र बनाती हैं। निम्न दाब वाले चरण के दौरान तरल के भीतर छोटे निर्वात बुलबुले बनते हैं। फिर उच्च दाब वाले चरण के दौरान ये बुलबुले ध्वस्त हो जाते हैं, जिससे तरल से घुली हुई गैसें तेजी से बाहर निकलती हैं। अल्ट्रासोनिक गैस निष्कासन में उपयोग की जाने वाली ध्वनि तरंगों की आवृत्ति अनुप्रयोग के आधार पर आम तौर पर 20 kHz से लेकर कई MHz तक होती है। विभिन्न प्रकार के तरल पदार्थों के लिए गैस निष्कासन प्रक्रिया को इष्टतम बनाने हेतु अल्ट्रासाउंड की तीव्रता और आवृत्ति समायोजित की जा सकती है। अल्ट्रासोनिक गैस निष्कासन अत्यधिक दक्ष है और इसका उपयोग छोटे पैमाने की प्रयोगशालाओं तथा बड़े पैमाने की औद्योगिक प्रक्रियाओं, दोनों में किया जा सकता है।
प्रवाह सेल व्यवस्था का उपयोग करके अल्ट्रासोनिक गैस निष्कासन। इस प्रयोग में छोटे पैमाने का एक प्रोटोटाइप जल परिसंचरण लूप था, जिसका आयतन 0.8 gallon, निष्क्रिय गैस की प्रवाह दर 0.2 sfcm/min और तीव्रता 275 W/cm2 थी। यह ऑक्सीजन निकालने के समय में लगभग 70% की कमी दर्शाता है।
अध्ययन और चित्र: Rubio et al. 2016
शीतलकों और एंटीफ्रीज़ का अल्ट्रासोनिक गैस निष्कासन
शीतलकों और एंटीफ्रीज़ तरल पदार्थों के लिए उपयोग किए जाने पर अल्ट्रासोनिक गैस निष्कासन पारंपरिक गैस निष्कासन विधियों की तुलना में कई लाभ प्रदान करता है। निर्वात द्वारा गैस निष्कासन या गर्म करने जैसी पारंपरिक विधियों में अधिक समय और ऊर्जा लग सकती है, और वे सभी घुली हुई गैसों को निकालने में उतनी प्रभावी नहीं भी हो सकती हैं। दूसरी ओर, अल्ट्रासोनिक गैस निष्कासन अधिक तेज़, अधिक ऊर्जा-दक्ष है और गैस निष्कासन का उच्चतर स्तर प्राप्त कर सकता है। यह प्रक्रिया विशेष रूप से यह सुनिश्चित करने में प्रभावी है कि शीतलक या एंटीफ्रीज़ समांगी और बुलबुलों से मुक्त रहे, जो तरल के तापीय गुणों और प्रवाह विशेषताओं को बनाए रखने के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है। तरल से गैसों का पूरी तरह निष्कासन सुनिश्चित करके, अल्ट्रासोनिक उपचार कैविटेशन, संक्षारण और प्रवाह में रुकावट जैसी समस्याओं को रोकने में मदद करता है, जिससे शीतलन प्रणाली का समग्र प्रदर्शन और विश्वसनीयता बढ़ती है।
इनलाइन गैस निष्कासन के लिए औद्योगिक प्रोब-प्रकार के सोनिकेटर
औद्योगिक अनुप्रयोगों में, इनलाइन गैस निष्कासन के लिए प्रोब-प्रकार के सोनिकेटरों का उपयोग लगातार लोकप्रिय होता जा रहा है। इन सोनिकेटरों को सीधे उत्पादन लाइन में एकीकृत करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिससे प्रसंस्करण के दौरान शीतलक और एंटीफ्रीज़ द्रवों से निरंतर और कुशलतापूर्वक गैस निकाली जा सकती है। प्रोब-प्रकार के सोनिकेटर प्रणाली से होकर बहते द्रव में सीधे अल्ट्रासोनिक तरंगें उत्सर्जित करके काम करते हैं, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि गैस निष्कासन वास्तविक समय में हो। यह इनलाइन प्रक्रिया बड़े पैमाने के संचालन के लिए विशेष रूप से लाभकारी है, जहाँ एकसमान और उच्च गुणवत्ता वाला उत्पादन बनाए रखना आवश्यक होता है। औद्योगिक प्रोब-प्रकार के सोनिकेटर आम तौर पर मज़बूत होते हैं और बड़ी मात्रा में द्रव का प्रसंस्करण कर सकते हैं, जिससे वे वाहन निर्माण, इलेक्ट्रॉनिक्स की शीतलन प्रणालियों और अन्य भारी औद्योगिक अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए आदर्श हैं। अल्ट्रासोनिक तरंगों की आवृत्ति और शक्ति को अनुकूलित करने की क्षमता यह सुनिश्चित करती है कि गैस निष्कासन प्रक्रिया को अनुप्रयोग की विशिष्ट आवश्यकताओं के अनुसार ढाला जा सके, जिससे शीतलक और एंटीफ्रीज़ द्रवों की गुणवत्ता और कार्यप्रदर्शन बनाए रखने के लिए एक बहुमुखी और कुशल समाधान मिलता है।
- उच्च दक्षता
- अत्याधुनिक प्रौद्योगिकी
- विश्वसनीयता और मज़बूती
- समायोज्य, सटीक प्रक्रिया नियंत्रण
- बैच और इनलाइन
- किसी भी आयतन के लिए
- बुद्धिमान सॉफ़्टवेयर
- स्मार्ट सुविधाएँ (जैसे, प्रोग्राम करने की क्षमता, डेटा अभिलेखन, दूरस्थ नियंत्रण)
- संचालन में आसान और सुरक्षित
- कम रखरखाव
- CIP (उपकरण को उसके स्थान पर ही साफ़ करना)
डिज़ाइन, विनिर्माण और परामर्श – जर्मनी में निर्मित गुणवत्ता
Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर अपनी उच्चतम गुणवत्ता और डिज़ाइन मानकों के लिए प्रसिद्ध हैं। मज़बूती और आसान संचालन के कारण हमारे अल्ट्रासोनिकेटरों को औद्योगिक संयंत्रों में सहजता से एकीकृत किया जा सकता है। Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर कठोर परिस्थितियों और चुनौतीपूर्ण परिवेशों में आसानी से काम करते हैं।
Hielscher Ultrasonics एक ISO प्रमाणित कंपनी है और अत्याधुनिक प्रौद्योगिकी तथा उपयोग में आसानी वाले उच्च कार्यप्रदर्शन के अल्ट्रासोनिकेटरों पर विशेष ज़ोर देती है। निस्संदेह, Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर CE के अनुरूप हैं और UL, CSA तथा RoHs की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।
नीचे दी गई तालिका हमारे अल्ट्रासोनिकेटरों की अनुमानित प्रसंस्करण क्षमता का संकेत देती है:
| बैच का आयतन | प्रवाह दर | अनुशंसित उपकरण |
|---|---|---|
| 1 से 500mL | 10 से 200mL/min | UP100H |
| 10 से 2000mL | 20 से 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 से 20L | 0.2 से 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 से 100L | 2 से 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 से 150L | 3 से 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 से 100L/min | UIP16000 |
Hielscher Ultrasonics प्रयोगशाला, पायलट और औद्योगिक पैमाने पर मिश्रण संबंधी अनुप्रयोगों, परिक्षेपण, पायसीकरण और निष्कर्षण के लिए उच्च कार्यप्रदर्शन वाले अल्ट्रासोनिक होमोजेनाइज़र बनाती है।
साहित्य / संदर्भ
- Mahmood Amani, Salem Al-Juhani, Mohammed Al-Jubouri, Rommel Yrac, Abdullah Taha (2016): Application of Ultrasonic Waves for Degassing of Drilling Fluids and Crude Oils Application of Ultrasonic Waves for Degassing of Drilling Fluids and Crude Oils. Advances in Petroleum Exploration and Development Vol. 11, No. 2; 2016.
- Zuzanna Bojarska, Janusz Kopytowski, Marta Mazurkiewicz-Pawlicka, Piotr Bazarnik, Stanisław Gierlotka, Antoni Rożeń, Łukasz Makowski (2021): Molybdenum disulfide-based hybrid materials as new types of oil additives with enhanced tribological and rheological properties. Tribology International, Volume 160, 2021.
- Marek S. Żbik, Jianhua Du, Rada A. Pushkarova, Roger St.C. Smart (2009): Observation of gaseous films at solid–liquid interfaces: Removal by ultrasonic action. Journal of Colloid and Interface Science, Volume 336, Issue 2, 2009. 616-623.
- Rognerud, Maren; Solemslie, Bjørn; Islam, Md Hujjatul; Pollet, Bruno (2020): How to Avoid Total Dissolved Gas Supersaturation in Water from Hydropower Plants by Employing Ultrasound. Journal of Physics: Conference Series 2020.
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
एंटीफ्रीज़ क्या है?
एंटीफ्रीज़ एक रासायनिक पदार्थ है, जो आम तौर पर एथिलीन ग्लाइकोल या प्रोपिलीन ग्लाइकोल पर आधारित होता है। इसे किसी द्रव का हिमांक कम करने के लिए शीतलन प्रणालियों में मिलाया जाता है, जिससे वह ठंडे तापमान पर जमने से बचता है। यह क्वथनांक भी बढ़ाता है, जिससे शीतलक तापमान के अधिक व्यापक परास में प्रभावी ढंग से काम कर सकता है। अपने तापीय गुणों के अतिरिक्त, एंटीफ्रीज़ में अक्सर ऐसे योजक होते हैं जो संक्षारण को रोकते हैं और पपड़ी बनने को बाधित करते हैं, जिससे शीतलन प्रणाली की दीर्घायु और दक्षता सुनिश्चित होती है।
शीतलक क्या है?
शीतलक एक द्रव है जिसका उपयोग किसी प्रणाली या उपकरण से ऊष्मा दूर ले जाने के लिए किया जाता है, ताकि अत्यधिक गर्म होने से बचाया जा सके और इष्टतम परिचालन तापमान बनाए रखा जा सके। इसका उपयोग आम तौर पर इंजनों, रिएक्टरों और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में किया जाता है। शीतलक सामान्यतः पानी, ग्लाइकोल या दोनों के मिश्रण से बने होते हैं और इनमें तापीय चालकता बढ़ाने, संक्षारण रोकने तथा शीतलन प्रणाली के भीतर जमाव बनने को बाधित करने के लिए योजक शामिल हो सकते हैं। शीतलक का प्राथमिक कार्य ऊष्मा को अवशोषित करना और फिर उसे ऊष्मा विनिमायक के सीधे संपर्क से या वाष्पीकरणीय शीतलन के माध्यम से बाहर निकालना है।
गैस निष्कासन क्या है?
डीगैसिंग किसी तरल से घुली हुई गैसों को हटाने की प्रक्रिया है, जिसका उपयोग अक्सर औद्योगिक प्रणालियों में कैविटेशन, संक्षारण या तापीय चालकता में कमी जैसी समस्याओं को रोकने के लिए किया जाता है। वायु निष्कासन डीगैसिंग का एक विशिष्ट प्रकार है, जिसमें पानी या अन्य तरल पदार्थों से घुली हुई ऑक्सीजन और अन्य गैसों को हटाने पर ध्यान दिया जाता है, आम तौर पर संक्षारण रोकने और ऊष्मा अंतरण प्रक्रियाओं की दक्षता में सुधार करने के लिए। विभिन्न यांत्रिक और रासायनिक प्रणालियों के प्रदर्शन और दीर्घायु को बनाए रखने के लिए दोनों प्रक्रियाएँ अत्यंत महत्वपूर्ण हैं। तरल पदार्थों से कुशलतापूर्वक वायु और गैसें हटाने के लिए अक्सर प्रोब प्रकार के सोनिकेटरों का उपयोग किया जाता है।
Hielscher Ultrasonics उच्च प्रदर्शन वाले अल्ट्रासोनिक होमोजेनाइज़र का निर्माण करता है, जिनके आकार प्रयोगशाला स्तर से लेकर औद्योगिक स्तर तक होते हैं।