Flash-gas (refrigeration)
રેફ્રિજરેશનમાં, જ્યારે કન્ડેન્સ્ડ પ્રવાહીને ઉકાળવામાં આવે છે ત્યારે ફ્લેશ-ગેસ ગેસના સ્વરૂપમાં સ્વયંભૂ ઉત્પન્ન થાય છે. પ્રવાહી રેખાઓમાં ફ્લેશ-ગેસની હાજરી રેફ્રિજરેશન ચક્રની કાર્યક્ષમતામાં ઘટાડો કરે છે. તે કેટલીક વિસ્તરણ પ્રણાલીઓને અયોગ્ય રીતે કામ કરવા તરફ દોરી શકે છે, અને બાષ્પીભવક પર અતિઉષ્ણતામાં વધારો કરી શકે છે. આને સામાન્ય રીતે સિસ્ટમના કદ અને રેફ્રિજન્ટને પ્રવાહી બનવાની મંજૂરી આપતા દબાણ અને તાપમાન વચ્ચેના વિયોજનને કારણે અનિચ્છનીય સ્થિતિ તરીકે જોવામાં આવે છે. ફ્લેશ-ગેસને ઘનીકરણના અભાવ સાથે ભેળસેળ ન કરવી જોઈએ, પરંતુ રીસીવરો, આંતરિક હીટ એક્સ્ચેન્જર્સ, ઇન્સ્યુલેશન અને રેફ્રિજરેશન સાયકલ ઓપ્ટિમાઇઝર્સ જેવા વિશેષ સાધનો ઘનીકરણમાં સુધારો કરી શકે છે અને પ્રવાહી રેખાઓમાં ગેસને ટાળી શકે છે. સામાન્ય કારણો ગરમીનું શોષણ અને દબાણમાં ઘટાડો સૌથી સામાન્ય કારણો છે જે પ્રવાહીને તેના તબક્કાને બદલવા માટે પ્રેરિત કરે છે જ્યારે પ્રવાહી રેખામાં પાઇપલાઇનની અતિશય લંબાઈ, પાઇપલાઇનોના નાના વ્યાસ અને સબકોલિંગનો અભાવ હોય છે. આ નીચા દબાણનું સ્થાન બનાવે છે જે પ્રવાહીને તેના તબક્કામાં ફેરફાર કરવાનું શરૂ કરી શકે છે, ખાસ કરીને જો પાઇપલાઇન ગરમીના સંપર્કમાં હોય, ઉદાહરણ તરીકે, ઇન્સ્યુલેશનમાં અંતરાય દ્વારા. જો ત્યાં અપૂરતું સબકુલિંગ હોય, તો રેફ્રિજન્ટ થર્મોડાયનેમિક સ્થિતિમાં સંતૃપ્તિ નજીક રહે છે, જે ફ્લેશ-ગેસની રચનાને પ્રોત્સાહન આપે છે. ગરમી માત્ર બાહ્ય સ્રોતોમાંથી જ નહીં, પરંતુ પાઇપલાઇનમાં ઘર્ષણ જેવા આંતરિક ઉર્જા સ્રોતોમાંથી પણ શોષાઈ શકે છે. બીજી બાજુ, પ્રવાહી રેખામાં દબાણ કલાકૃતિઓ અને પરિસ્થિતિઓ દ્વારા પણ અસ્વસ્થ થઈ શકે છે જેમાં પ્રવાહી રેખામાં અતિશય ઊભી વૃદ્ધિ, પાઈપિંગના કદ માટે ખૂબ નાનું ગિયર, રેખામાં રેફ્રિજન્ટ પમ્પિંગ ઉપકરણો અને કોઈપણ અવરોધો, જે તમામ પ્રવાહી રેખામાં દબાણમાં તફાવત પેદા કરે છે. આખરે, પ્રવાહી રેખામાં ગરમીનું શોષણ અને દબાણની ખોટ રેફ્રિજરન્ટની સંતૃપ્તિ સ્થિતિમાં એટલી હદે ફેરફાર કરે છે કે રેફ્રિજરન્ટ ઉકળે છે અને ફ્લેશ-ગેસ ઉત્પન્ન કરે છે. રેફ્રિજન્ટ રેફ્રિજન્ટની ગુણવત્તા અને માત્રા પણ ફ્લેશ-ગેસની ઘટનાને સમજાવી શકે છે. જ્યારે સિસ્ટમમાં રેફ્રિજન્ટનો અભાવ હોય અથવા તેમાં લિકેજ હોય, ત્યારે તે ફ્લેશ-ગેસ પ્રદર્શિત કરી શકે છે કારણ કે પાઇપિંગમાં વોલ્યુમ રેફ્રિજન્ટની પ્રવાહી તરીકે ભરવાની ક્ષમતા કરતાં વધી જાય છે. આ રેફ્રિજન્ટને તબક્કાવાર પરિવર્તન માટે દબાણ કરી શકે છે. બીજી બાજુ, રેફ્રિજન્ટનો અભાવ કેટલીકવાર વિપરીત અસર પણ પેદા કરી શકે છેઃ સબકુલિંગ (અને સુપરહિટિંગ) પર એકંદર વધારો જે સિસ્ટમના કદ અને ડિઝાઇન અને તેના પાઇપિંગ પર આધારિત હશે. જો પ્રણાલીનું શીતક અધોગતિ પામે છે, તો ફ્લેશ-ગેસ પણ ઉત્પન્ન થઈ શકે છે, કારણ કે પ્રવાહીના ભૌતિક ગુણધર્મો બદલાય છે. આવું થાય છે કારણ કે પાઇપિંગ ચોક્કસ રેફ્રિજન્ટ મિશ્રણ માટે રચાયેલ છે જે ચોક્કસ થર્મોડાયનેમિક પરિસ્થિતિઓને ધ્યાનમાં રાખીને પ્રવાહી રેખામાં પ્રવાહીને મંજૂરી આપે છે. જો રેફ્રિજન્ટ મિશ્રણ તેની રચનામાં નોંધપાત્ર ફેરફાર કરે છે, તો મૂળ ડિઝાઇન પૂરતી નહીં હોય. ગ્લાઈડેડ રેફ્રિજન્ટનો ઉપયોગ કરતી વખતે લિકેજ, રાસાયણિક વિઘટન અથવા ગેસ સાથે લોડ કરીને ઉત્પન્ન થયેલ ડીજનરેટેડ રેફ્રિજન્ટ, સંભવતઃ સિસ્ટમને ખૂબ જ નબળી કામગીરી કરશે, લ્યુબ્રિકેટિંગ તેલના પરિભ્રમણ અથવા રચનામાં ફેરફાર કરશે અને આખરે ઉપકરણને નિષ્ક્રિય કરી શકે છે. વિસ્તરણ પછી ગેસનું ઉત્પાદન એ જાણવું પણ સામાન્ય છે કે બાષ્પીભવકમાં પહોંચતા પહેલા, વિસ્તરણ વાલ્વ પછી તરત જ શીતક બાષ્પીભવન કરવાનું શરૂ કરે છે. આને ફ્લેશ-ગેસ તરીકે પણ ગણી શકાય પરંતુ સામાન્ય રીતે રેફ્રિજરેશન ચક્રમાં જટિલતાઓ પેદા કરતું નથી. ઘણી રેફ્રિજરેશન પ્રણાલીઓમાં ઓરડાની અંદર વિસ્તરણ વાલ્વ ગોઠવવામાં આવે છે, જેને ઠંડુ કરવામાં આવે છે, પરિણામે જો તે ઓરડામાંથી ગરમી શોષી લે તો ઉત્પાદક રેફ્રિજરેશન પેદા કરે છે, જેથી વિસ્તરણ અને બાષ્પીભવક વચ્ચે આ પ્રકારનો ફ્લેશ-ગેસ ઉત્પન્ન થાય છે. આ ઉપરાંત, જો તેમાં આવતું પ્રવાહી ઉકળતું હોય તો વિસ્તરણ વાલ્વ તેની કામગીરીને નિયંત્રણમુક્ત કરે છે. આ કિસ્સામાં, વિસ્તરણ પછી ઉત્કલન થાય છે. પ્રવાહી રેખામાં જોવાના કાચમાં ગેસ, પરપોટા અથવા પ્રવાહીના ફીણવાળાં દેખાવના નિરીક્ષણ દ્વારા સિસ્ટમમાં ફ્લેશ-ગેસ શોધી શકાય છે. કાચના સ્થાનના આધારે, આ ભરાઈ ગયેલા કન્ડેન્સરને પણ સૂચવી શકે છે, અને કાચ પર આ સૂચકાંકોનો અભાવ ચોક્કસપણે પ્રવાહી રેખામાં ફ્લેશ-ગેસની રચનાને નકારી શકતો નથી. રેફ્રિજન્ટ માટે સંતૃપ્તિ કોષ્ટકને ધ્યાનમાં લેતા, જો તે પુષ્ટિ કરવી શક્ય છે કે કન્ડેન્સર સબકુલિંગની ચોક્કસ માત્રા ઉત્પન્ન થઈ રહી છે, અને કાચ હજુ પણ પ્રવાહી રેખામાં ગેસ પ્રદર્શિત કરે છે, તો કોઈ તેને કન્ડેન્સર અને કાચ વચ્ચે ઉત્પન્ન થતા ફ્લેશ-ગેસ સાથે ઓળખી શકે છે. ફ્લેશ-ગેસની ઘટના પ્રવાહી રેખા પર તાપમાનમાં ભ્રામક ઘટાડો પેદા કરી શકે છે જેને સબકુલિંગ તરીકે ખોટું અર્થઘટન કરી શકાય છે. આ એ હકીકતને કારણે છે કે રેફ્રિજરન્ટ તેના તાપમાનને ઘટાડવાથી મેળવેલી ગરમીના ભાગનો ઉપયોગ કરી શકે છે, જેથી તે દબાણ પર પાઈપોના જથ્થાને કબજે કરવામાં સક્ષમ થવા માટે પોતાને બાષ્પીભવન કરી શકે. પ્રવાહી રેખામાં ફ્લેશ-ગેસને અટકાવવાના પ્રયાસોમાં કૂલિંગ સિસ્ટમ અને તેના પાઈપિંગની સાવધ ડિઝાઇનનો સમાવેશ થાય છે, પરંતુ ગિયરનો સમાવેશ પણ થાય છે જે આ પ્રકારની મુશ્કેલીને ઉકેલવામાં મદદ કરી શકે છે. રેફ્રિજન્ટ રીસીવરનો સમાવેશ એ પ્રવાહી રેખામાં ગેસ ગુણોત્તર ઘટાડવાની એક સામાન્ય, સસ્તી અને સરળ રીત છે. રીસીવર પછી સબકુલિંગ તબક્કાનો સમાવેશ કરવાથી ફ્લેશ ગેસનું નિરીક્ષણ કરવાની શક્યતાઓ વધુ ઘટી જાય છે. આ સબકુલિંગ મુખ્ય કન્ડેન્સરના આરક્ષિત ભાગમાં અથવા હીટ એક્સ્ચેન્જર સાથે અલગથી કરી શકાય છે. કેટલાક રીસીવરો આંતરિક હીટ એક્સ્ચેન્જરનો સમાવેશ કરી શકે છે જે ગેસ કોમ્પ્રેસર સક્શનને વધુ ગરમ કરવા માટે સબકૂલ્ડ પ્રવાહીમાંથી ગરમી ખેંચે છે. રેફ્રિજરેશન સાયકલ ઓપ્ટિમાઇઝર્સ જેવા ઘણા પ્રકારનાં સ્વતંત્ર સબકુલિંગ ડિસ્પ્લે અને એપ્લિકેશનો પણ છે; આ રેફ્રિજન્ટની સંતૃપ્તિ વળાંકથી તાપમાનને દૂર કરીને પ્રવાહી રેખામાં ફ્લેશ-ગેસને ટાળવામાં મદદ કરે છે. કેટલીક પ્રણાલીઓ ફ્લેશ-ગેસને બાષ્પીભવકમાં જતા રેફ્રિજરન્ટથી અલગ કરીને વ્યવહાર કરે છે, કારણ કે રેફ્રિજરન્ટનો તે ભાગ પહેલેથી જ બાષ્પીભવન પામે છે અને માત્ર સુપરહિટિંગમાં વધારો કરશે. ફ્લેશ-ગેસને અટકાવતી વખતે એક મુખ્ય લક્ષણ પાઇપિંગનો વ્યાસ છે. જો પાઈપો ખૂબ પાતળી અને લાંબી હોય, તો દબાણ અને ઘર્ષણમાં ઘટાડો થાય છે. જો બાષ્પીભવક રિસીવરની ઉપર ખૂબ ઊંચું હોય, તો વધતી પાઈપો સૌથી ઉપરના ભાગમાં થોડી માત્રામાં શૂન્યાવકાશ ઉત્પન્ન કરે છે, જેનાથી પ્રવાહીને ઇબ્યુલિશનમાંથી પસાર થવું પડે છે અને ફ્લેશ-ગેસ ઉત્પન્ન થાય છે. તેનાથી વિપરીત, એક શીતક સ્તંભ જે વજન અને દબાણ બનાવે છે તે ફ્લેશ-ગેસ શોધવાની શક્યતા ઘટાડી શકે છે. જો બાષ્પીભવક પ્લેટ એક્સ્ચેન્જર હોય જે પ્રાપ્તકર્તાના સ્તરથી નીચે મૂકવામાં આવે, તો દબાણ રેફ્રિજન્ટને સરળતાથી ઉકળવા દેશે નહીં. પ્રવાહી રેખાને અવરોધિત કરવી મદદરૂપ થઈ શકે છે જો કોઈ નક્કી કરી શકે કે સમગ્ર પાઇપિંગમાં ગરમી શોષાઈ રહી છે. તેનાથી વિપરીત, જો પ્રવાહી રેખામાંનું પ્રવાહી બહારની હવા કરતાં વધુ ગરમ હોય, તો તે વિભાગ પરની પાઈપોને અવાહક કરવાથી ફ્લેશ-ગેસમાં વધારો થઈ શકે છે કારણ કે કુદરતી સબકોલિંગમાં આંશિક ઘટાડો થાય છે. બાકીની સિસ્ટમ પરની અસરો ફ્લેશ ગેસને અટકાવતી વખતે, વ્યક્તિએ સિસ્ટમની અન્ય તમામ સુવિધાઓ અને તે કેવી રીતે અસર પામે છે તે ધ્યાનમાં લેવું જોઈએ. પાઇપલાઇનના વ્યાસમાં વધારો કરવાથી તેલના પરિભ્રમણ પર અસર થઈ શકે છે અને ગેસ કોમ્પ્રેસરને અસર થઈ શકે છે. પ્રવાહી રેખામાં વજનનું દબાણ ઊભું કરતા શીતકનો સ્તંભ ફ્લેશ-ગેસ માટે ઉકેલ હોઈ શકે છે, પરંતુ વિસ્તરણ અને બાષ્પીભવનમાં ઘટના હોઈ શકે છે. જો બાષ્પીભવક પૂર આવે અને પ્રવાહી ગેસ કોમ્પ્રેસરમાં આવે, તો ગંભીર ગૂંચવણો દેખાશે, જે સંભવતઃ કોમ્પ્રેસરનો નાશ કરશે (ખાસ કરીને જો કોમ્પ્રેસર રીસીવરના સ્તરથી નીચે હોય). ફ્લેશ-ગેસની અસરો પ્રવાહી પાઇપિંગમાં ફ્લેશ-ગેસની હાજરીની મુખ્ય અસર એ રેફ્રિજરેશન ક્ષમતાની ચોખ્ખી ખોટ છે. સામાન્ય રીતે આ બે રીતે ઉત્પન્ન થાય છે. પ્રથમ, જો ફ્લેશ-ગેસની હાજરી સાથે રેફ્રિજરન્ટ જેવા ગેસ-પ્રવાહી મિશ્રણને ઇન્જેક્શન આપવામાં આવે તો વિસ્તરણ વાલ્વ સામાન્ય રીતે યોગ્ય રીતે કામ કરતું નથી. બીજું, રેફ્રિજરન્ટને વાયુ સ્વરૂપમાં ચમકવા માટે જરૂરી ગરમીનો એક ભાગ યાંત્રિક કાર્યમાંથી લેવામાં આવે છે જેમ કે ગેસ કોમ્પ્રેસર દ્વારા પ્રેરિત દબાણ જે રેફ્રિજરન્ટને ખસેડે છે. બંને, બાષ્પીભવનનો અભાવ, અને કાર્યમાંથી ગરમીમાં ઊર્જાનું અવિરત રૂપાંતરણઃ નળીઓ સાથે દબાણ અને તાપમાનમાં વધારો; પ્રક્રિયાની થર્મોડાયનેમિક રિવર્સિબિલિટીમાં ઘટાડો, અને સમગ્ર ચક્ર દરમિયાન ઉત્પાદિત એન્ટ્રોપીની એકંદર તીવ્રતામાં વધારો. આનો અર્થ એ છે કે ચક્રની રેફ્રિજરેશન કાર્યક્ષમતા વધુ ખરાબ થાય છે કારણ કે તે કાર્નોટની સૈદ્ધાંતિક આદર્શ કાર્યક્ષમતાથી દૂર જાય છે. કામગીરીમાં ઘટાડો સૂચવે છે કે સિસ્ટમ ઓછા રેફ્રિજરેશનનું ઉત્પાદન કરવા માટે વધુ ઊર્જાનો ઉપયોગ કરે છે. આ ઉપરાંત, આ પ્રકારની કાર્યક્ષમતાની ખોટ માત્ર ગિયરનો ઓછો ઉપયોગ જ નથી કરતી, પરંતુ મુખ્ય ઘટકો, ખાસ કરીને વિસ્તરણ વાલ્વ અને ગેસ કોમ્પ્રેસરનું કાર્યકારી જીવન ઘટાડી શકે છે. ફ્લેશ-ગેસ (પેટ્રોલિયમ) હીટ ટ્રાન્સફર સબકુલિંગ સુપરહીટિંગ બાષ્પીભવન કન્ડેન્સર સ્ક્રૂ કોમ્પ્રેસર એન્ટ્રોપી હીટ એન્જિન કાર્નોટની કાર્યક્ષમતા થર્મલ વિસ્તરણ વાલ્વ રેફ્રિજરેશન ચક્ર વરાળ-સંકોચન રેફ્રિજરેશન બાષ્પીભવક ઘનીકરણ થર્મોડાયનેમિક્સ સાડી કાર્નોટ સંદર્ભો થર્મોડાયનેમિક ચક્ર હીટ પંપ