संपीड़ित हवा

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वह हवा जो वायु मंडलीय दबाव से अधिक दबाव में रखी जाती है संपीड़ित हवा कहलाती है। संपीड़ित हवा औद्योगिक प्रक्रियाओं में ऊर्जा के हस्तांतरण के लिए एक महत्वपूर्ण माध्यम है, और इसका उपयोग बिजली के उपकरणों जैसे वायु चलित हथौड़ा (निर्माण), जैकहैमर, पावर रिंच और अन्य के साथ ही पेंट को एटमाइज़ करने के लिए, स्वचालन के लिए एयर सिलेंडर संचालित करने के लिए, और वाहनों को आगे बढ़ाने के लिए भी इस्तेमाल किया जा सकता है। संपीड़ित हवा द्वारा लगाए गए ब्रेक ने बड़ी रेलवे ट्रेनों को संचालित करने के लिए सुरक्षित और अधिक कुशल बना दिया है। कंप्रेस्ड एयर ब्रेक बड़े हाईवे वाहनों पर भी पाए जाते हैं।

संपीड़ित हवा का उपयोग पानी के नीचे के गोताखोर द्वारा सांस लेने वाली गैस के रूप में किया जाता है। गोताखोर इसे  एक उच्च दबाव वाले डाइविंग सिलेंडर में ले जाते है, या एक हवाई रेखा जो की गोताखोर की गर्भनाल के माध्यम से सतह से कम दबाव में आपूर्ति की जा सकती है। [1] खतरनाक वातावरण में अग्निशामकों, खान बचाव कर्मियों और औद्योगिक श्रमिकों द्वारा उपयोग किए जाने वाले श्वास तंत्र में इसी तरह की व्यवस्था का उपयोग किया जाता है।

यूरोप में, सभी औद्योगिक बिजली खपत का 10 प्रतिशत प्रति वर्ष 80 टेरावाट घंटे की खपत के बराबर संपीड़ित हवा का उत्पादन करना है।[2][3]विद्युत संचरण के लिए पाइप्ड संपीड़ित हवा का औद्योगिक उपयोग में विकसित किया गया था,19वीं सदी के मध्य; भाप के विपरीत, संघनन के कारण दबाव खोए बिना संपीड़ित हवा को लंबी दूरी तक पाइप किया जा सकता है। संपीड़ित हवा का एक प्रारंभिक प्रमुख अनुप्रयोग 1861 में इटली और फ्रांस में मोंट कैनिस सुरंग की ड्रिलिंग में था, जहां 600 kPa (87 psi) संपीड़ित वायु संयंत्र ने जैकहैमर को शक्ति प्रदान की, पिछले मैनुअल ड्रिलिंग विधियों की तुलना में उत्पादकता में काफी वृद्धि हुई। 1870 के दशक में संयुक्त राज्य अमेरिका में खानों में संपीडित वायु अभ्यास लागू किए गए थे।जॉर्ज वेस्टिंगहाउस ने 1869 में प्रारम्भ होने वाली ट्रेनों के लिएरेलवे एयर ब्रेक का आविष्कार किया; इन ब्रेकों ने रेल संचालन की सुरक्षा में काफी सुधार किया।[4] 19वीं शताब्दी में, पेरिस में पाइपों की एक प्रणाली स्थापित की गई जो नगरपालिका के माध्यम से बिजली मशीनों को संपीड़ित हवा तथा प्रकाश व्यवस्था के लिए जनरेटर संचालित करने के लिए की गयी थी। प्रारंभिक हवा कंप्रेशर्स भाप से चलने वाले थे, लेकिन कुछ स्थानों पर एक धोकनी सीधे गिरते पानी के बल से संपीड़ित हवा उत्तपन कर सकती थीl[5]

श्वास

सांस लेने के लिए हवा को उच्च दबाव में संग्रहित किया जा सकता है और जरूरत पड़ने पर धीरे-धीरे छोड़ा जा सकता है, जैसा कि स्कूबा डाइविंग में होता है, या आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए लगातार उत्पादित किया जाता है, जैसा कि सतह-आपूर्ति डाइविंग में होता है। साँस लेने के लिए दूषित पदार्थों जैसे हवा, तेल और अन्य से मुक्त होनी चाहिए; कार्बन मोनोऑक्साइड, उदाहरण के लिए, ट्रेस वॉल्यूमेट्रिक अंशों में जो सामान्य वायुमंडलीय दबाव में खतरनाक नहीं हो सकता है, आनुपातिक रूप से उच्च आंशिक दबाव के कारण दबाव वाली हवा में सांस लेने पर घातक प्रभाव हो सकता है। वायु कंप्रेशर्स, फिल्टर, और हवा में सांस लेने के लिए आपूर्ति प्रणाली का उपयोग सामान्यतः वायुवीय उपकरणों या अन्य उद्देश्यों के लिए भी नहीं किया जाता है, क्योंकि वायु गुणवत्ता की आवश्यकताएं भिन्न होती हैं।[6]पुलों या अन्य संरचनाओं की नींव का निर्माण करने वाले श्रमिक कैसन (इंजीनियरिंग) नामक एक दबाव वाले बाड़े में काम कर रहे होंगे, जहां पानी को दबाव में हवा से भरकर बाड़े के खुले तल में प्रवेश करने से रोका जाता है। यह 17 वीं शताब्दी की शुरुआत में जाना जाता था कि डाइविंग बेल में काम करने वालों को सांस की तकलीफ का अनुभव होता था और बेल में ताजी हवा के आने से राहत मिलती थी। सतह पर लौटने पर श्रमिकों को भी दर्द और अन्य लक्षणों का अनुभव हुआ, क्योंकि वहां दबाव कम था। डेनिस पापिन ने 1691 में सुझाव दिया कि डाइविंग बेल में काम करने का समय बढ़ाया जा सकता है अगर सतह से ताजी हवा को लगातार दबाव के साथ बेल में डाला जाए। 19वीं शताब्दी तक, सिविल निर्माण में कैसन्स का नियमित रूप से उपयोग किया जाता था, लेकिन श्रमिकों ने सतह पर लौटने पर गंभीर, कभी-कभी घातक लक्षणों का अनुभव साझा किया, एक सिंड्रोम जिसे कैसॉन रोग या अपघटन बीमारी कहा जाता है।ब्रुकलिन ब्रिज और ईड्स ब्रिज जैसी परियोजनाओं पर बीमारी से कई श्रमिकों की मौत हो गई थी और 1890 के दशक तक यह समझ नहीं थी कि ऊतकों में खतरनाक बुलबुले के गठन को रोकने के लिए श्रमिकों को धीरे-धीरे डीकंप्रेस करना पड़ता था।[7]मध्यम उच्च दबाव में हवा, जो की नीचे डाइविंग करते समय उपयोग किया जाता है 20 metres (70 ft), वह हवा तंत्रिका तंत्र पर एक मादक प्रभाव पैदा करती है। डाइविंग करते समय नाइट्रोजन की मादकता एक खतरा है। बहुत आगे गोता लगाने के लिए 30 metres (100 ft), अकेले हवा का उपयोग करना कम सुरक्षित है और हीलियम युक्त श्वास गैस का प्रायः उपयोग किया जाता है।[8]

उपयोग

एक बिजली संयंत्र में एयर कंप्रेसर स्टेशन

उद्योग में, संपीड़ित हवा का इतना व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है कि इसे प्रायः बिजली, प्राकृतिक गैस और पानी के बाद चौथी उपयोगिता माना जाता है। हालांकि, प्रति यूनिट ऊर्जा वितरण के आधार पर मूल्यांकन किए जाने पर संपीड़ित हवा अन्य तीन उपयोगिताओं की तुलना में अधिक महंगी है।[9]

पोर्टेबल सिंगल-स्टेज एयर कंप्रेसर का तकनीकी चित्रण
दो-चरण वायु कंप्रेसर एक क्षैतिज टैंक पर इकट्ठे होते हैं और जौल-थॉम्पसन (जेटी) प्रकार के प्रशीतित संपीड़ित वायु ड्रायर से लैस होते हैं

संपीड़ित हवा का उपयोग कई उद्देश्यों के लिए किया जाता है, जिनमें निम्न सम्मिलित हैं:

सिस्टम का डिजाइन

कंप्रेसर द्वारा उत्पादित अपशिष्ट गर्मी को हटाने के लिए कंप्रेसर कमरे को वेंटिलेशन सिस्टम (संवातन) के साथ डिजाइन किया जाना चाहिए।[12]

पानी और तेल वाष्प हटाने

जब वायुमंडलीय दबाव पर हवा को संकुचित किया जाता है, तो इसमें उच्च दबाव वाली हवा की तुलना में बहुत अधिक जल वाष्प होता है। सापेक्ष आर्द्रता पानी के गुणों से नियंत्रित होती है और वायु दाब से प्रभावित नहीं होती है।[13] संपीड़ित हवा के ठंडा होने के बाद, वाष्पीकृत पानी तरलीकृत पानी में बदल जाता है।[14][15]संपीड़क से निकलने वाली हवा को ठंडा कर देने से अधिकांश नमी पाइप में जाने से पहले बाहर निकल जाती हैं। आफ्टरकूलर, स्टोरेज टैंक, आदि संपीड़ित हवा को 104 °F तक ठंडा करने में मदद कर सकते हैं; दो तिहाई पानी फिर तरल हो जाता है।[16]अत्यधिक नमी का प्रबंधन एक संपीड़ित वायु वितरण प्रणाली की आवश्यकता है। सिस्टम डिजाइनरों को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि पाइपिंग सिस्टम के निचले हिस्सों में नमी के संचय को रोकने के लिए पाइपिंग ढलान बनाए रखा जाय। पाइपिंग प्रणाली में कई जगहों पर नाली के वाल्व लगाकर फंसे हुए पानी को बाहर निकाला जा सकता है। पाइपिंग हेडर से नल को पाइप के शीर्ष पर व्यवस्थित किया जा सकता है, ताकि पाइपिंग की शाखाओं में नमी का  संभरण न हो सके।[17] पाइपों मे अतिरिक्त वेग या पाइप फिटिंग में तनाव के कारण पाइपिंग सिस्टम में अत्यधिक ऊर्जा हानि से बचने के लिए पाइपिंग आकार का चयन किया जाता है [18] ।[19]

यह भी देखें

टिप्पणियाँ

  1. ↑ US Navy (1 December 2016). यूएस नेवी डाइविंग मैनुअल संशोधन 7 SS521-AG-PRO-010 0910-LP-115-1921 (PDF). Washington, DC.: US Naval Sea Systems Command. Archived (PDF) from the original on 28 December 2016.
  2. ↑ Leino, Raili (24 February 2009). "संपीड़ित हवा 15 कोयले से चलने वाले बिजली संयंत्रों के उत्पादन को बर्बाद करती है" (in suomi). Archived from the original on 17 July 2011. Retrieved 24 February 2009.
  3. ↑ "जर्मन कंप्रेस्ड एयर अभियान "ड्रकलुफ़्ट एफ़िज़िएंट"} से कंप्रेस्ड एयर सिस्टम ऑडिट और बेंचमार्किंग परिणाम" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2011-12-24.
  4. ↑ Lance Day, Ian McNeil (ed.), Biographical Dictionary of the History of Technology, Routledge, 2002, ISBN 1134650205,p. 1294
  5. ↑ Peter Darling (ed.), SME Mining Engineering Handbook, Third Edition Society for Mining, Metallurgy, and Exploration (U.S.) 2011, ISBN 0873352645,p. 705
  6. ↑ U.S. Navy Supervisor of Diving (2008). अमेरिकी नौसेना डाइविंग मैनुअल (PDF). SS521-AG-PRO-010, revision 6. U.S. Naval Sea Systems Command. Archived from the original (PDF) on 2014-12-10. Retrieved 2014-01-21.
  7. ↑ E. Hugh Snell, Compressed Air Illness Or So-called Caisson Disease H. K. Lewis, 1896 pp.
  8. ↑ Bennett, Peter; Rostain, Jean Claude (2003). "Inert Gas Narcosis". In Brubakk, Alf O; Neuman, Tom S (eds.). बेनेट और इलियट की फिजियोलॉजी और डाइविंग की दवा (5th ed.). United States: Saunders. ISBN 0-7020-2571-2. OCLC 51607923.
  9. ↑ Yuan, C., Zhang, T., Rangarajan, A., Dornfeld, D., Ziemba, B., and Whitbeck, R. “A Decision-based Analysis of Compressed Air Usage Patterns in Automotive Manufacturing”, Journal of Manufacturing Systems, 25 (4), 2006, pp.293-300
  10. ↑ "अनुप्रयोग - संपीडित वायु के साथ कार्य करना - CAGI - संपीडित वायु और गैस संस्थान". www.cagi.org. Archived from the original on 2017-01-28. Retrieved 2017-01-12.
  11. ↑ "ईबे पर पल्पिट से ताजी हवा बेचना". Stavanger Aftenblad (in norsk). Archived from the original on 18 August 2016. Retrieved 15 August 2016.
  12. ↑ "कुछ को यह गर्म पसंद है...आपका कंप्रेसर कक्ष नहीं है". Compressed Air Tips from Kaeser Talks Shop. 5 May 2015. Archived from the original on 13 January 2017. Retrieved 2017-01-12.
  13. ↑ Fluid-Aire Dynamics, Inc. | Relative Humidity vs. Dew Point in Compressed Air Systems
  14. ↑ Quincy Compressor
  15. ↑ Atlas Copco | How can water harm my compressed air system?
  16. ↑ Quincy Compressors | All About Compressed Air Piping Systems
  17. ↑ COMPRESSOR INLET PIPING by Hank van Ormer, Air Power USA, Compressed Air Best Practices, 06/2012 Page 26, column 2, Note 12. Archived 2015-09-10 at the Wayback Machine
  18. ↑ "संयंत्र सेवाएं (2005 - 2006 संग्रह) "एलिमिनेट मि. टी"". p. 5. Archived from the original on 2013-11-24.
  19. ↑ Merritt, Rich (May 2005). "कंप्रेस्ड एयर ऑडिट के शीर्ष 10 लक्ष्य" (PDF). Plant Services magazine. p. 31. Archived from the original (PDF) on 2016-12-21.

बाहरी कड़ियाँ

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