ভ্যাকুয়াম চুল্লির খোলস কেবল একটি সাধারণ পাত্রের চেয়ে অনেক বেশি; এটি হল মৌলিক উপাদান যা চুল্লির কার্যকরী অখণ্ডতা, নিরাপত্তা এবং দীর্ঘায়ু নির্ধারণ করে। একটি সীলযুক্ত বাধা হিসাবে কাজ করে, এর প্রাথমিক ভূমিকা হল উচ্চ-তাপমাত্রার কাজের কক্ষকে বাহ্যিক বায়ুমণ্ডল থেকে সম্পূর্ণরূপে পৃথক করা, ফলে ব্রজিং, তাপ চিকিত্সা, সিন্টারিং এবং গলনের মতো বহু জটিল তাপীয় প্রক্রিয়ার জন্য প্রয়োজনীয় গুরুত্বপূর্ণ ভ্যাকুয়াম পরিবেশ তৈরি ও রক্ষা করা হয়। এই শক্তিশালী আবদ্ধকরণ ছাড়া, বায়ুমণ্ডলীয় দূষণের কারণে এই প্রক্রিয়াগুলি ক্ষতিগ্রস্ত হত, যার ফলে জারিত, দুর্বল বা ব্যর্থ পণ্যসমূহ খোলসের নকশাটি একটি জটিল প্রকৌশল সমঝোতা, যা অপরিমেয় যান্ত্রিক চাপ, তীব্র তাপীয় প্রবণতা এবং কঠোর নিরাপত্তা প্রয়োজনীয়তার মধ্যে ভারসাম্য বজায় রাখে, এমনকি প্রায় সমস্ত অন্যান্য চুল্লি উপাদানগুলি যেখানে মাউন্ট করা হয় সেই প্রাথমিক কাঠামোগত কাঠামো হিসাবেও কাজ করে। প্রাথমিক কার্যাবলী এবং গুরুত্বপূর্ণ ডিজাইন বিবেচনা
ভ্যাকুয়াম ফার্নেস শেলের কাজগুলি বহুমুখী। এর সবথেকে স্পষ্ট ভূমিকা হল একটি চাপ পাত্র (প্রেশার ভেসেল) হিসাবে, যা উল্লেখযোগ্য চাপ পার্থক্য সহ্য করার জন্য তৈরি। কার্যকালীন সময়ে, অভ্যন্তরীণ চাপ 10-6 মিলিবার বা তার চেয়েও কম হতে পারে, যা এর পৃষ্ঠের প্রতি বর্গ ইঞ্চিতে প্রায় 1 বার (14.7 psi) আকারে একটি চাপ সৃষ্টি করে। অন্যদিকে, গ্যাস দিয়ে দ্রুত পূরণ করার সময় বা শীতল জলের লিক হওয়ার ক্ষেত্রে, এটি অভ্যন্তরীণ ধনাত্মক চাপ সহ্য করতে সক্ষম হতে হবে। এই বলগুলি পরিচালনা করার জন্য, আন্তর্জাতিক মানদণ্ড যেমন ASME বয়লার এবং প্রেশার ভেসেল কোড-এর সাথে সঙ্গতি রেখে শেলটিকে সর্বদা একটি চাপ পাত্র হিসাবে ডিজাইন করা হয়।
দ্বিতীয়ত, শেলটি অত্যাবশ্যকীয় তাপ ব্যবস্থাপনা প্রদান করে। অভ্যন্তরীণ চুলার উপাদানগুলি এবং কাজের চাপ নিজেই অত্যন্ত উচ্চ তাপমাত্রায় কাজ করে, যা প্রায়শই 1300°C এর বেশি হয়। শেলের গাঠনিক অখণ্ডতা রক্ষা করার জন্য এবং কর্মীদের এবং চারপাশের সরঞ্জামগুলির নিরাপত্তা নিশ্চিত করার জন্য, শেলটিকে সর্বজনীনভাবে দ্বি-প্রাচীরবিশিষ্ট গঠনে কনফিগার করা হয়। ভিতরের এবং বাইরের প্রাচীরের মধ্যবর্তী ফাঁকে ঠাণ্ডা জল পরিচালনা করা হয়, যা ভিতরের প্রাচীরের মধ্য দিয়ে যাওয়া বিকিরণ তাপ দক্ষতার সাথে শোষণ করে। এই ডিজাইন বাইরের শেল বিপজ্জনক তাপমাত্রায় পৌঁছানো থেকে বাধা দেয় এবং সময়ের সাথে সাথে বিকৃত হওয়া বা ক্লান্তির ব্যর্থতা ঘটাতে পারে এমন তাপীয় চাপগুলি কমায়।
অবশেষে, শেলটি সম্পূর্ণ ফার্নেস সিস্টেমের কাঠামোগত মেরুদণ্ড হিসাবে কাজ করে। এটি হট জোন ইনসুলেশন এবং হিটিং এলিমেন্ট, কাজের ভার এবং এর বহন ব্যবস্থা, ভ্যাকুয়াম পাম্পিং পোর্ট, দর্শন ছিদ্র, বৈদ্যুতিক ফিডথ্রু, এবং থার্মোকাপল প্রবেশদ্বারের ওজন সামলায়। এর নিজস্ব ওজন এবং এই আরোপিত ভারের অধীনে বিকৃতির বিরুদ্ধে প্রতিরোধ করার জন্য এটির যথেষ্ট দৃঢ়তা এবং শক্তি থাকা আবশ্যিক, যাতে অভ্যন্তরীণ উপাদানগুলির সঠিক সারিবদ্ধতা বজায় থাকে এবং দরজার সীলগুলি সম্পূর্ণরূপে মিলিত থাকে।
কাঠামোগত বিন্যাস: ডবল-ওয়ালড ওয়াটার-কুলড ভেসেল
ডাবল-ওয়ালযুক্ত (বা জ্যাকেটযুক্ত) নির্মাণ সাধারণত একটি শিল্প মানদণ্ড, এবং এর কারণ আছে। অভ্যন্তরীণ প্রাচীরটি প্রথম ধাপের প্রতিরক্ষা হিসাবে কাজ করে, যা উচ্চ তাপমাত্রার পরিবেশ এবং শূন্যস্থানের মুখোমুখি হয়। এটি যতটা সম্ভব পাতলা হওয়ার জন্য ডিজাইন করা হয় যাতে এর তাপীয় ভর এবং ওজন কম থাকে, তবুও এটি পর্যাপ্ত ঘনাম যাতে বায়ুমণ্ডলীয় চাপে ভাঙন প্রতিরোধ করতে পারে। বাহ্যিক প্রাচীরটি প্রাথমিক গাঠনিক শক্তি প্রদান করে এবং শীতলকারী জল ধারণ করে। এদের মধ্যবর্তী স্থানটি ব্যাফেল বা স্পেসার দ্বারা পূর্ণ থাকে যা ফাঁকটি বজায় রাখে, কার্যকর তাপ স্থানান্তরের জন্য জলের টার্বুলেন্ট প্রবাহকে উৎসাহিত করে এবং সামগ্রিক গঠনে দৃঢ়তা যোগ করে।
দরজা, দৃশ্যপট এবং ভেদনের জন্য খোলা অংশগুলি শক্তির দিক থেকে দুর্বল হতে পারে। এই অংশগুলি ভারী ফ্ল্যাঞ্জ এবং ঘন কভার প্লেট দিয়ে খুব সতর্কতার সাথে শক্তিশালী করা হয়। দরজার সীল, সাধারণত একটি বড় ব্যাসের ইলাস্টোমার O-আংটি (যেমন ভিটন) অথবা উচ্চ তাপমাত্রার প্রয়োগের জন্য ধাতব সীল, এটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। প্রয়োজনীয় ক্ষুদ্রতম ক্ষতি রোধ করার জন্য এবং তা বজায় রাখার জন্য এই সীলের উপর একঘেয়ে চাপ নিশ্চিত করার জন্য ফ্ল্যাঞ্জের ডিজাইন গুরুত্বপূর্ণ। খোলের জ্যামিতি—সিলিন্ডারাকার হোক বা আয়তক্ষেত্রাকার—এটিও একটি গুরুত্বপূর্ণ সিদ্ধান্ত। চাপের অধীনে সিলিন্ডারাকার খোলগুলি স্বতঃস্ফূর্তভাবে শক্তিশালী হয় এবং বড় চুলার জন্য পছন্দনীয়, কারণ তারা কম উপাদান ব্যবহার করেই বিকৃতি প্রতিরোধ করতে সক্ষম হয়। ছোট চুলার জন্য বা যেখানে সুবিধার মধ্যে জায়গা অপ্টিমাইজ করা গুরুত্বপূর্ণ, সেখানে আয়তক্ষেত্রাকার খোল প্রায়শই বেছে নেওয়া হয়, তবে ফুলে না যাওয়ার জন্য তাদের খাম এবং ঘন প্লেট দিয়ে উল্লেখযোগ্য শক্তিশালীকরণের প্রয়োজন হয়।
উপাদান নির্বাচন: কার্বন স্টিল বনাম স্টেইনলেস স্টিল
নির্মাণের জন্য উপকরণের পছন্দ একটি গুরুত্বপূর্ণ অর্থনৈতিক ও প্রযুক্তিগত সিদ্ধান্ত, যা মূলত দুটি সাধারণ বিন্যাসে এসে ঠেকে:
সম্পূর্ণ কার্বন ইস্পাত নির্মাণ: এটি সবচেয়ে খরচ-কার্যকর সমাধান। কার্বন ইস্পাত (যেমন ASTM A36 বা A516) চমৎকার যান্ত্রিক শক্তি প্রদান করে এবং সহজেই নির্মাণযোগ্য। ভ্যাকুয়াম ফার্নেসের বেশিরভাগ প্রয়োগের ক্ষেত্রে, যেখানে প্রধান প্রক্রিয়াটি শুষ্ক (যেমন, হার্ডেনিং, অ্যানিলিং, হাইড্রোজেন-মুক্ত পরিবেশে ব্রেজিং), এবং অভ্যন্তরীণ পরিবেশ পরিষ্কার থাকে, সেখানে কার্বন ইস্পাত সম্পূর্ণরূপে যথেষ্ট। এর প্রধান দুর্বলতা হল ক্ষয়। বায়ুমণ্ডল থেকে আর্দ্রতা, অবশিষ্ট প্রক্রিয়া গ্যাস, বা শীতলকরণের জল ফুটো হওয়ার ফলে অভ্যন্তরীণ পৃষ্ঠে মরিচা ধরতে পারে। এই মরিচা একটি ভার্চুয়াল ফুটোর মতো কাজ করতে পারে, পাম্প-ডাউনের সময় ধীরে ধীরে ভ্যাকুয়াম চেম্বারে জলীয় বাষ্প ছাড়তে পারে, বেস চাপ অর্জনের জন্য প্রয়োজনীয় সময় উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করতে পারে এবং প্রক্রিয়াটিতে দূষণ ঘটাতে পারে।
স্টেইনলেস স্টিল লাইনড বা ক্ল্যাড নির্মাণ: এই গঠনে, শেলের অভ্যন্তরীণ প্রাচীরটি স্টেইনলেস স্টিল দিয়ে তৈরি (সাধারণত টাইপ 304 বা 316L), যখন বাহ্যিক কাঠামোগত প্রাচীর কার্বন স্টিল হিসাবে থাকে। স্টেইনলেস স্টিলের লাইনিং হতে পারে কার্বন স্টিল সাবস্ট্রেটে সোল্ডার করা একটি পাতলা পাত, অথবা আরও উন্নত ডিজাইনে, একটি বিস্ফোরকভাবে বন্ডেড ক্ল্যাড প্লেট ব্যবহার করা যেতে পারে। স্টেইনলেস স্টিলের প্রধান সুবিধা হল এর উচ্চমানের ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা। এটি তাই আক্রমণাত্মক পরিবেশযুক্ত প্রক্রিয়ার জন্য বাধ্যতামূলক পছন্দ, যেমন সেগুলিতে সক্রিয় ব্রেজিং ফিলার মেটাল উদ্বায়ী ফ্লুরাইড নির্গত করে, অথবা সিন্টারিং ফার্নেসে যেখানে অবশিষ্ট বাইন্ডারের আউটগ্যাসিং ক্ষয়কারী হতে পারে। এটি মরিচার কারণে ঘটিত ভার্চুয়াল লিকের সমস্যাকে সম্পূর্ণরূপে দূর করে, যা দ্রুত পাম্প-ডাউন সময় এবং একটি পরিষ্কার প্রক্রিয়াকরণ পরিবেশ নিশ্চিত করে, যা খুব উচ্চ শূন্যতা অর্জন করা বা টাইটানিয়াম বা জিরকোনিয়ামের মতো অত্যন্ত বিক্রিয়াশীল উপকরণ প্রক্রিয়াকরণের জন্য অপরিহার্য।
নির্বাচন প্রক্রিয়াকে প্রভাবিত করা উপাদান
পূর্ণ কার্বন স্টিল এবং স্টেইনলেস-লাইনড শেলের মধ্যে সিদ্ধান্ত নেওয়া যে কোনও খামখেয়ালি নয়; এটি কয়েকটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয়ের সতর্ক বিশ্লেষণের উপর ভিত্তি করে:
প্রক্রিয়াগত প্রয়োজন: তাপীয় প্রক্রিয়ার প্রকৃতি হল সর্বোচ্চ গুরুত্বপূর্ণ বিবেচ্য বিষয়। উচ্চ-বিশুদ্ধতার প্রক্রিয়া, যেমন সক্রিয় ধাতু জড়িত থাকে, অথবা যে কোনও অ্যাপ্লিকেশনে জলীয় বাষ্প দূষণকারী হিসাবে কাজ করে, সেগুলি স্টেইনলেস স্টিলের লাইনিং-এর দিকে বেশি ঝুঁকবে।
ক্ষয় প্রতিরোধের প্রয়োজন: যদি চুলাটি নিষ্ক্রিয় সময়ে আর্দ্রতার সংস্পর্শে আসে, অথবা যদি প্রক্রিয়াকরণের রাসায়নিক গঠন ক্ষয়কারী উপজাত উৎপন্ন করে তা জানা থাকে, তবে দীর্ঘমেয়াদি নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করতে এবং মরিচা ছাড়ানো ও পরিষ্কার করার জন্য ব্যয়বহুল বন্ধ এড়াতে স্টেইনলেস স্টিলে বিনিয়োগ ন্যায্যতা পায়।
ভ্যাকুয়াম লেভেল এবং পাম্প-ডাউন সময়: খুব কম বেস চাপ (উচ্চ ভ্যাকুয়াম, 10-6 mbar এবং তার নিচে) প্রয়োজন হয় এমন অ্যাপ্লিকেশনের ক্ষেত্রে, আউটগ্যাসিং কমানোর এবং যুক্তিসঙ্গত সময়ের মধ্যে প্রয়োজনীয় ভ্যাকুয়াম অর্জনের জন্য প্রায়শই স্টেইনলেস-লাইনড শেল প্রয়োজন হয়।
মোট মালিকানা খরচ (TCO): যদিও কার্বন স্টিলের খোলের প্রাথমিক মূলধন খরচ কম, তবু মোট মালিকানা খরচ (TCO) বিবেচনা করা উচিত। একটি স্টেইনলেস-লাইনড খোলের প্রাথমিক খরচ বেশি হতে পারে কিন্তু এটি দীর্ঘমেয়াদে রক্ষণাবেক্ষণের খরচ কমানোর মাধ্যমে, দূষণের কারণে প্রক্রিয়াকরণের ব্যর্থতা কমানোর মাধ্যমে এবং সামগ্রিক উৎপাদনশীলতা বৃদ্ধির মাধ্যমে সাশ্রয় ঘটাতে পারে।
উপসংহারে, ভ্যাকুয়াম ফার্নেসের খোলটি একটি অত্যন্ত দক্ষতার সঙ্গে নকশাকৃত উপাদান যার নির্বাচন সমগ্র তাপ প্রক্রিয়াকরণ ব্যবস্থার সাফল্যের জন্য অপরিহার্য। এটি দ্বিগুণ প্রাচীরযুক্ত, জল-শীতলীকৃত চাপ পাত্র হিসাবে নকশাকৃত হওয়ায় চাপ ধারণ এবং তাপ ব্যবস্থাপনার মৌলিক চ্যালেঞ্জগুলি সমাধান করে। কার্বন ইস্পাত এবং স্টেইনলেস স্টিলের মধ্যে নির্মাণের পছন্দটি প্রাথমিক বিনিয়োগ এবং দীর্ঘমেয়াদী কর্মক্ষমতার মধ্যে একটি কৌশলগত ভারসাম্য, যা সম্পূর্ণরূপে অ্যাপ্লিকেশনের নির্দিষ্ট চাহিদা, প্রয়োজনীয় ভ্যাকুয়াম গুণমান এবং পরিচালনার বিশুদ্ধতা ও নির্ভরযোগ্যতার উপর নির্ভর করে। ভ্যাকুয়াম ফার্নেসের খোলটি কেবল একটি সাধারণ ধারকের চেয়ে অনেক বেশি; এটি এমন একটি ভিত্তি উপাদান যা চুলার পরিচালনার অখণ্ডতা, নিরাপত্তা এবং দীর্ঘস্থায়িত্বকে নির্ধারণ করে। একটি সীলযুক্ত বাধা হিসাবে কাজ করে, এর প্রাথমিক ভূমিকা হল উচ্চ তাপমাত্রার কাজের কক্ষটিকে বাহ্যিক বায়ুমণ্ডল থেকে সম্পূর্ণরূপে আলাদা করা, এভাবে ব্রেজিং, তাপ চিকিত্সা, সিন্টারিং এবং গলনের মতো বহু জটিল তাপ প্রক্রিয়ার জন্য প্রয়োজনীয় গুরুত্বপূর্ণ ভ্যাকুয়াম পরিবেশ তৈরি এবং বজায় রাখা। এই শক্তিশালী আবরণ ছাড়া, বায়ুমণ্ডলীয় দূষণের কারণে এই প্রক্রিয়াগুলি ক্ষতিগ্রস্ত হবে, যার ফলে পণ্যগুলি জারিত, দুর্বল বা ব্যর্থ হবে। খোলের নকশাটি একটি জটিল প্রকৌশল সমঝোতা, যা অপরিমেয় যান্ত্রিক চাপ, তীব্র তাপীয় পার্থক্য এবং কঠোর নিরাপত্তা প্রয়োজনীয়তা মেটায়, এমনকি প্রায় সমস্ত অন্যান্য চুলার উপাদানগুলি যেখানে মাউন্ট করা হয় সেই প্রাথমিক কাঠামোগত কাঠামো হিসাবে কাজ করে।
EN
গরম খবর
