प्रशीतन में थ्रेडेड फुल ब्रास सेफ्टी वाल्व के अनुप्रयोग, चयन और प्रदर्शन का व्यापक विश्लेषण

प्रशीतन उपकरणों में थ्रेडेड फुल ब्रास सेफ्टी वाल्व के अनुप्रयोग, चयन और प्रदर्शन का व्यापक विश्लेषण

परिचय

चिलर, कोल्ड स्टोरेज इकाइयों और वाणिज्यिक प्रशीतन उपकरण जैसी प्रशीतन प्रणालियों में, सुरक्षा वाल्व असामान्य दबाव वृद्धि के खिलाफ अंतिम यांत्रिक सुरक्षा के रूप में कार्य करते हैं। जब प्रणाली का दबाव अनुमत सीमा से अधिक हो जाता है, तो सुरक्षा वैल्व अतिरिक्त दबाव को बाहर निकालने के लिए तेजी से खुलना चाहिए ताकि कंप्रेसर क्षति, पाइपलाइन फटने या रेफ्रिजरेंट रिसाव जैसी आपदाओं को रोका जा सके।

विभिन्न सुरक्षा वाल्व प्रकारों में, थ्रेडेड फुल ब्रास के सुरक्षा वाल्व को सामान्य रेफ्रिजरेंट्स के साथ उत्कृष्ट संगतता, स्थिर तापीय चालकता, विश्वसनीय सीलिंग प्रदर्शन और स्थापना में आसानी के कारण रेफ्रिजरेशन अनुप्रयोगों में व्यापक रूप से अपनाया जाता है। इनका उपयोग औद्योगिक रेफ्रिजरेशन प्रणालियों, वाणिज्यिक रेफ्रिजरेशन उपकरणों और कॉम्पैक्ट घरेलू रेफ्रिजरेशन इकाइयों में व्यापक रूप से किया जाता है।

ASME BPVC खंड VIII के अनुसार, सुरक्षा वाल्व के सेट दबाव और प्रणाली के अधिकतम अनुमेय कार्य दबाव (MAWP) के बीच विचलन को ±3% के भीतर नियंत्रित किया जाना चाहिए, जबकि राहत क्षमता प्रणाली की अधिकतम दबाव उत्पादन क्षमता के कम से कम 1.2 गुना को पूरा करनी चाहिए। ISO 4126-1 यह भी विनिर्देशित करता है कि रेफ्रिजरेशन प्रणालियों में उपयोग किए जाने वाले सुरक्षा वाल्व के लिए रिसाव दर 10⁻⁶ mbar·L/s से अधिक नहीं होनी चाहिए। मानक संचालन स्थितियों के तहत, थ्रेडेड फुल ब्रास सुरक्षा वाल्व विश्वसनीय ढंग से इन आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं या उन्हें पार कर सकते हैं।

गहन उत्पाद विश्लेषण: संरचनात्मक और सामग्री लाभ

संरचनात्मक संरचना और सामग्री विशेषताएँ

थ्रेडेड पूर्ण पीतल के सुरक्षा वाल्व आमतौर पर एकीकृत पीतल वाल्व बॉडी डिज़ाइन अपनाते हैं, जिसमें अनुप्रयोग आवश्यकताओं के आधार पर H59-1 पीतल या H62 पीतल का चयन किया जाता है।

H59-1 पीतल उत्कृष्ट मशीनीकरण योग्यता और उच्च थ्रेड सटीकता प्रदान करता है, जो बार-बार स्थापना और रखरखाव की आवश्यकता वाली व्यावसायिक प्रशीतन प्रणालियों के लिए उपयुक्त बनाता है। इसकी तन्य शक्ति और कठोरता दबाव में बार-बार उतार-चढ़ाव का सामना करने में सक्षम बनाती है।

H62 पीतल उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध और यांत्रिक स्थिरता प्रदान करता है। यह अमोनिया और प्रमुख HFC रेफ्रिजरेंट के साथ रासायनिक रूप से संगत है तथा उच्च तापीय चालकता प्रदान करता है, जो तेजी से तापमान परिवर्तन के कारण तनाव फटने के जोखिम को कम करता है।

कार्य सिद्धांत और प्रमुख प्रदर्शन डेटा

ऑपरेटिंग मेकेनिज़्म

थ्रेडेड फुल ब्रास सुरक्षा वाल्व स्प्रिंग-लोडेड डायरेक्ट-एक्टिंग सिद्धांत के आधार पर काम करते हैं। सामान्य परिस्थितियों में, स्प्रिंग बल वाल्व डिस्क को वाल्व सीट के खिलाफ दबाकर सीलबंद स्थिति बनाए रखता है। जब तंत्र का दबाव पूर्वनिर्धारित मान तक पहुँच जाता है, तो तरल दबाव स्प्रिंग बल पर प्रभाव डालता है, डिस्क को ऊपर उठाता है और अतिरिक्त दबाव को निकालने की अनुमति देता है। एक बार जब दबाव पुनः सीटिंग स्तर तक गिर जाता है, तो स्प्रिंग डिस्क को वापस ले जाता है और सीलिंग को बहाल कर देता है।

प्रदर्शन सत्यापन

API 526 के अनुसार आयोजित रिलीविंग क्षमता परीक्षणों में 0.9 से 0.95 के बीच निर्वहन गुणांक प्रदर्शित किए गए हैं, जो ढलवां लोहे के सुरक्षा वाल्वों की तुलना में काफी अधिक है। उदाहरण के लिए, R404A रेफ्रिजरेंट के साथ काम करने वाला DN20 वाल्व लगभग 180 किग्रा/घंटा की राहत क्षमता प्राप्त कर सकता है, जो 5 टन वाणिज्यिक शीतलन प्रणालियों के लिए पर्याप्त है।

प्रतिक्रिया समय −40°C से 120°C तक के परिचालन तापमान में 0.1 से 0.3 सेकंड तक का होता है। टिकाऊपन परीक्षण में 10,000 चक्रों के बाद सीलिंग का अवक्रमण 3% से कम दर्शाता है, तथा उचित रखरखाव के अधीन सेवा जीवन आमतौर पर 8–12 वर्ष तक पहुँच जाता है।

लागू और प्रतिबंधित परिदृश्य

लाभदायक अनुप्रयोग

थ्रेडेड पूर्ण पीतल सुरक्षा वाल्व HFC रेफ्रिजरेंट जैसे R134a, R404A, और R410A के साथ-साथ अमोनिया प्रणालियों के साथ संगत हैं। क्षरण दरें कार्बन स्टील वाल्व में देखी गई दरों की तुलना में काफी कम बनी रहती हैं। थ्रेडेड कनेक्शन वेल्डिंग के बिना त्वरित स्थापना की अनुमति देते हैं, जिससे वे सीमित जगहों के लिए आदर्श बन जाते हैं।

कम तापमान पर, H62 पीतल उच्च प्रभाव कठोरता बनाए रखता है, जो कम तापमान वाले प्रशीतन वातावरण में विश्वसनीय संचालन प्रदान करता है।

प्रतिबंधित अनुप्रयोग

क्लोरीन युक्त रेफ्रिजरेंट जैसे R22 या R123 के लिए पीतल सुरक्षा वाल्व उपयुक्त नहीं होते हैं, क्योंकि रासायनिक प्रतिक्रियाओं के कारण संक्षारण हो सकता है। उन प्रणालियों में जहां MAWP 3.5 MPa से अधिक हो, पीतल के बजाय मिश्र धातु इस्पात सुरक्षा वाल्व का चयन किया जाना चाहिए।

चयन मार्गदर्शिका: आंकड़ों पर आधारित दृष्टिकोण

दबाव पैरामीटर निर्धारण

सेट दबाव को MAWP के 1.05–1.10 गुना के रूप में परिभाषित किया जाना चाहिए, जबकि वाल्व के नामित दबाव से कम रहना चाहिए। पुनः स्थापन दबाव आमतौर पर सेट दबाव के 90% से 95% के बीच होता है, और दबाव में उतार-चढ़ाव के प्रति संवेदनशील प्रणालियों के लिए उच्च मान की अनुशंसा की जाती है।

उपशमन क्षमता और आकार चयन

API 520 पद्धति के अनुसार रेफ्रिजरेंट गुणों और प्रणाली की शीतलन क्षमता को ध्यान में रखते हुए उपशमन क्षमता की गणना की जानी चाहिए। नाममात्र व्यास चयन केवल पाइप आकार के आधार पर नहीं, बल्कि गणना किए गए प्रवाह क्षेत्र के आधार पर किया जाना चाहिए।

पर्यावरण अनुकूलन

थ्रेड प्रकार, संक्षारण सुरक्षा और कम तापमान वाली सामग्री का चयन सत्यापित किया जाना चाहिए। संक्षारक या कम तापमान वाले वातावरण में निकल-लेपित वाल्व बॉडी और SUS316L स्प्रिंग की अनुशंसा की जाती है।

सामान्य चयन त्रुटियाँ और उनसे बचने के तरीके

विशिष्ट चयन त्रुटियों में पाइप व्यास के आधार पर केवल वाल्व चुनना, दबाव को MAWP के बराबर सेट करना, रेफ्रिजरेंट संगतता की उपेक्षा करना या कम तापमान स्थितियों में मानक स्प्रिंग का उपयोग करना शामिल है। उचित गणना, सामग्री के सत्यापन और लागू मानकों के अनुपालन के माध्यम से इन समस्याओं से बचा जा सकता है।

स्थापना के लिए सावधानी

स्थापना स्थिति र पाइपिङ

सुरक्षा भाल्वहरू रेफ्रिजरेशन प्रणालीको उच्चतम दबाव बिन्दुमा ऊर्ध्वाधर रूपमा स्थापना गर्नुपर्छ। आगमन पाइपिङले प्रवाहलाई सीमित नगर्नुपर्छ, र निर्गमन पाइपिङ प्रतिरोधले अनुमत ब्याक प्रेशर सीमाभित्र रहनुपर्छ।

कमिसनिङ र रखरखाव

स्थापना के बाद, निष्क्रिय गैस परीक्षण का उपयोग करके वायुरोधकता और सेट दबाव कैलिब्रेशन की पुष्टि करना आवश्यक है। लंबे समय तक विश्वसनीयता बनाए रखने के लिए हर एक से दो वर्ष में नियमित निरीक्षण और पुनः कैलिब्रेशन आवश्यक है।

अनुप्रयोग परिदृश्य और व्यावहारिक उदाहरण

औद्योगिक अमोनिया प्रशीतन प्रणाली

अमोनिया शीत भंडारण सुविधाओं में, उचित रूप से चयनित पीतल के सुरक्षा वाल्व ढलवां लोहे के विकल्पों की तुलना में स्थिर संचालन और कम रखरखाव लागत का प्रदर्शन करते हैं।

वाणिज्यिक प्रशीतन उपकरण

सुपरमार्केट प्रशीतन प्रणालियों को बार-बार चालू और बंद होने की स्थिति के तहत निरंतर सीलिंग प्रदर्शन से लाभ मिलता है, जिससे तापमान स्थिरता में सुधार होता है और संचालन से संबंधित शिकायतें कम होती हैं।

घरेलू प्रशीतन इकाइयाँ

कॉम्पैक्ट पीतल के सुरक्षा वाल्व घरेलू प्रशीतन उपकरणों में सख्त स्थान और शोर सीमाओं को पूरा करते हुए विश्वसनीय दबाव सुरक्षा प्रदान करते हैं।

निष्कर्ष

थ्रेडेड फुल ब्रास सेफ्टी वाल्व विश्वसनीय दबाव राहत, त्वरित प्रतिक्रिया और उत्कृष्ट सामग्री संगतता के माध्यम से प्रशीतन प्रणालियों की सुरक्षा में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। गणना और पर्यावरणीय स्थितियों के आधार पर उचित चयन और स्थापना दीर्घकालिक सुरक्षा, रखरखाव लागत में कमी और स्थिर प्रणाली प्रदर्शन सुनिश्चित करता है।