जब मानक कार्ट्रिज हीटर शुरू करने से इनकार करते हैं - ठंड का निदान करें-क्रायोजेनिक सिस्टम में विफलता शुरू करें
बर्फ की रुकावट को रोकने के लिए 90 डिग्री पर क्रायोजेनिक भंडारण सुविधा को नाइट्रोजन स्थानांतरण लाइन को गर्म करने की आवश्यकता होती है, लेकिन स्थापित हीटिंग तत्व सक्रिय नहीं होंगे। कमरे के तापमान की बिजली रेटिंग के आधार पर चुने गए मानक कार्ट्रिज हीटर, या तो कोई गर्मी पैदा करने में विफल रहते हैं या अत्यधिक ठंड में बिजली लगाने पर तुरंत जल जाते हैं। यह परिदृश्य कई सुविधा प्रबंधकों की अपेक्षा से कहीं अधिक बार सामने आता है, और समस्या शायद ही कभी उत्पाद की गुणवत्ता में से एक है - यह डिज़ाइन मान्यताओं और परिचालन वास्तविकता के बीच एक बुनियादी बेमेल है।
ठंड के दौरान एक मानक कार्ट्रिज हीटर के अंदर वास्तव में क्या होता है -90 डिग्री पर शुरू होता है? प्रतिरोध तार, आमतौर पर NiCr 80/20 जैसे निकेल - क्रोमियम मिश्र धातु, परिवेश स्थितियों की तुलना में क्रायोजेनिक तापमान पर काफी भिन्न विद्युत गुण प्रदर्शित करता है। -40 डिग्री पर, प्रतिरोध लगभग 10 से 15 प्रतिशत कम हो जाता है। -90 डिग्री पर, कमी और भी अधिक स्पष्ट होती है। इसका मतलब यह है कि किसी दिए गए लागू वोल्टेज के लिए, मानक विनिर्देशों की तुलना में अधिक धारा प्रवाह और अधिक बिजली उत्पन्न होती है। कमरे के तापमान पर 10 एम्पीयर के लिए रेट किया गया हीटर कोल्ड-स्टार्ट के दौरान 11 से 12 एम्पीयर खींच सकता है, जिससे आपूर्ति सर्किट और नियंत्रण घटकों पर दबाव पड़ता है जो इस तरह के आक्रमण के लिए डिज़ाइन नहीं किए गए थे।
सामग्रियों का थर्मल संकुचन अतिरिक्त समस्याएं पैदा करता है। कमरे के तापमान से लेकर तरल नाइट्रोजन के तापमान तक, स्टेनलेस स्टील लगभग 0.3 प्रतिशत सिकुड़ता है, जबकि इनकोनेल मिश्र धातु लगभग 0.2 प्रतिशत सिकुड़ता है। म्यान, इन्सुलेशन और प्रतिरोध तार के बीच यह अंतर संकुचन आंतरिक तनाव उत्पन्न करता है जिसे पारंपरिक निर्माण समायोजित नहीं कर सकते हैं। मानक मैग्नीशियम ऑक्साइड संघनन, परिवेशीय सेवा के लिए पर्याप्त है, सूक्ष्म रिक्तियां विकसित करता है क्योंकि सामग्री अलग-अलग दरों पर सिकुड़ती है, ढांकता हुआ ताकत से समझौता करती है और विद्युत ट्रैकिंग के लिए मार्ग बनाती है।
नमी का प्रवेश शायद सबसे घातक विफलता तंत्र का प्रतिनिधित्व करता है। जब रखरखाव चक्र के दौरान क्रायोजेनिक उपकरण गर्म हो जाते हैं, तो वायुमंडलीय नमी ठंडी सतहों पर संघनित हो जाती है। शुष्क वातावरण के लिए पूरी तरह से पर्याप्त मानक हीटर सील, धीरे-धीरे पानी के प्रवेश की अनुमति देते हैं जो बाद में ठंडा होने के दौरान बर्फ के क्रिस्टल में जम जाता है। जब पानी बर्फ में बदल जाता है तो लगभग 9 प्रतिशत का आयतन विस्तार म्यान को तोड़ने या आंतरिक इन्सुलेशन से समझौता करने के लिए पर्याप्त दबाव उत्पन्न करता है।
-90 डिग्री और उससे कम पर विश्वसनीय संचालन के लिए, विशेष इंजीनियरिंग इनमें से प्रत्येक विफलता मोड को संबोधित करती है। कांच से -धातु या सिरेमिक निर्माणों के साथ भली भांति बंद सीलिंग नमी के प्रवेश को रोकती है। आंतरिक नमी गेटर सेवा जीवन के दौरान विनिर्माण या मिनट के रिसाव से किसी भी अवशिष्ट नमी को अवशोषित करते हैं। उच्च-घनत्व संघनन तकनीक, 3.2 ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर से ऊपर घनत्व प्राप्त करते हुए, चरम तापमान सीमा में संरचनात्मक अखंडता बनाए रखती है। लचीले कुंडल समर्थन और अनुरूप इन्सुलेशन पैकिंग आंतरिक सीम बनाए बिना अंतर थर्मल संकुचन को समायोजित करते हैं जो फ्रैक्चर को फैलाते हैं।
शीत -प्रारंभ शक्ति गणना में क्रायोजेनिक तापमान पर हीटिंग तत्वों के कम प्रतिरोध को ध्यान में रखा जाना चाहिए। नियंत्रण प्रणालियों में वर्तमान सीमा को सीमित करने वाली विशेषताएं या रैंप अप क्रम को शामिल करना चाहिए जो धीरे-धीरे कई मिनटों में वोल्टेज बढ़ाता है, जिससे पूर्ण परिचालन शक्ति तक पहुंचने से पहले समान तापमान वितरण की अनुमति मिलती है। यह दृष्टिकोण प्रत्यक्ष पूर्ण {5}शक्ति अनुप्रयोग की तुलना में तीन या अधिक कारकों द्वारा परिचालन जीवन काल को बढ़ाता है।
