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तरल नाइट्रोजन का अनुप्रयोग - उच्च तापमान पर सुपरकंडक्टिंग हाई-स्पीड मैग्लेव ट्रेन

13 जनवरी, 2021 की सुबह, दक्षिण पश्चिम जियाओतोंग विश्वविद्यालय की मूल तकनीक का उपयोग करते हुए, दुनिया के पहले उच्च-तापमान सुपरकंडक्टिंग हाई-स्पीड मैग्लेव इंजीनियरिंग प्रोटोटाइप और परीक्षण लाइन का चीन के सिचुआन प्रांत के चेंगदू में आधिकारिक तौर पर शुभारंभ किया गया। यह चीन में उच्च-तापमान सुपरकंडक्टिंग हाई-स्पीड मैग्लेव परियोजना के अनुसंधान में एक अभूतपूर्व उपलब्धि है और हमारे देश में इंजीनियरिंग प्रयोगों और प्रदर्शनों के लिए आवश्यक परिस्थितियाँ मौजूद हैं।

तरल नाइट्रोजन का अनुप्रयोग

दुनिया का पहला मामला; एक मिसाल कायम हुई

उच्च तापमान वाली अतिचालक चुंबकीय उत्तोलन प्रौद्योगिकी परीक्षण लाइन का चालू होना विश्व में पहला है। यह चीन के बुद्धिमान विनिर्माण का प्रतीक है और उच्च तापमान वाली अतिचालकता के क्षेत्र में एक मिसाल कायम करता है।

उच्च तापमान वाली सुपरकंडक्टिंग मैग्लेव ट्रेन तकनीक में स्रोत स्थिरता की आवश्यकता नहीं होती, यह सरल संरचना वाली, ऊर्जा की बचत करने वाली, रासायनिक और ध्वनि प्रदूषण रहित, सुरक्षित और आरामदायक है, और इसकी परिचालन लागत कम है। यह रेल परिवहन का एक आदर्श नया प्रकार है, जो विभिन्न गति स्तरों के लिए उपयुक्त है, विशेष रूप से उच्च गति और अति-उच्च गति वाली लाइनों के संचालन के लिए उपयुक्त है। यह तकनीक स्व-निलंबन, स्व-निर्देशित और स्व-स्थिरीकरण विशेषताओं वाली उच्च तापमान वाली सुपरकंडक्टिंग मैग्लेव ट्रेन तकनीक है। यह रेल परिवहन की एक नई मानक विधि है जिसमें भविष्य में विकास और व्यापक अनुप्रयोग की संभावनाएं हैं। यह तकनीक वायुमंडलीय वातावरण में विकसित होने वाली पहली तकनीक है, और अपेक्षित परिचालन गति का लक्ष्य मान 600 किमी/घंटा से अधिक है, जिससे वायुमंडलीय वातावरण में भूमि यातायात गति का एक नया रिकॉर्ड बनने की उम्मीद है।

अगला कदम भविष्य की वैक्यूम पाइपलाइन तकनीक को मिलाकर एक व्यापक परिवहन प्रणाली विकसित करना है जो भूमि परिवहन और हवाई परिवहन की गति में मौजूद कमियों को दूर करे। इससे 1000 किमी/घंटे से अधिक की गति में दीर्घकालिक सफलता की नींव रखी जाएगी, जिससे भूमि परिवहन का एक नया मॉडल तैयार होगा। रेल परिवहन के विकास में दूरदर्शी और क्रांतिकारी बदलाव आएंगे।

दुनिया का पहला मामला, एक मिसाल कायम करता है

△ भविष्य में प्रदर्शित होने वाली छवियां △

चुंबकीय उत्तोलन प्रौद्योगिकी

वर्तमान में, दुनिया में तीन "सुपर मैग्नेटिक लेविटेशन" तकनीकें मौजूद हैं।
जर्मनी में विद्युतचुंबकीय उत्तोलन तकनीक:
ट्रेन और पटरी के बीच उत्तोलन को साकार करने के लिए विद्युत चुम्बकीय सिद्धांत का उपयोग किया जाता है। वर्तमान में, शंघाई मैग्लेव ट्रेन, चांग्शा और बीजिंग में निर्माणाधीन मैग्लेव ट्रेनें सभी इसी प्रणाली पर आधारित हैं।
जापान की निम्न-तापमान अतिचालक चुंबकीय उत्तोलन तकनीक:
कुछ सामग्रियों के कम तापमान (तरल हीलियम के साथ -269 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा किए गए) पर अतिचालक गुणों का उपयोग करके ट्रेन को हवा में तैरने योग्य बनाया जा सकता है, जैसे कि जापान में शिंकानसेन मैग्लेव लाइन।

चीन की उच्च तापमान वाली अतिचालक चुंबकीय उत्तोलन तकनीक:
इसका सिद्धांत मूलतः निम्न-तापमान अतिचालकता के समान ही है, लेकिन इसका कार्यकारी तापमान -196°C है।

पिछले प्रयोगों में, हमारे देश में इस चुंबकीय उत्तोलन को न केवल निलंबित किया जा सकता है बल्कि इसे लटकाए भी रखा जा सकता है।

चुंबकीय उत्तोलन प्रौद्योगिकी (1)
चुंबकीय उत्तोलन प्रौद्योगिकी (2)
चुंबकीय उत्तोलन प्रौद्योगिकी (3)

△ तरल नाइट्रोजन और सुपरकंडक्टर्स △

उच्च तापमान पर चलने वाली सुपरकंडक्टिंग मैग्लेव ट्रेन के लाभ

ऊर्जा की बचत:उत्तोलन और मार्गदर्शन के लिए सक्रिय नियंत्रण या वाहन विद्युत आपूर्ति की आवश्यकता नहीं होती है, और यह प्रणाली अपेक्षाकृत सरल है। निलंबन और मार्गदर्शन को केवल सस्ते तरल नाइट्रोजन (77 K) से ठंडा करने की आवश्यकता होती है, और हवा का 78% भाग नाइट्रोजन होता है।

पर्यावरण संरक्षण:उच्च तापमान वाली अतिचालक चुंबकीय उत्तोलन प्रणाली स्थिर रूप से, पूरी तरह से शोर रहित तरीके से हवा में तैर सकती है; स्थायी चुंबक ट्रैक एक स्थिर चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है, और यात्रियों द्वारा स्पर्श किए जाने वाले स्थान पर चुंबकीय क्षेत्र शून्य होता है, जिससे कोई विद्युत चुम्बकीय प्रदूषण नहीं होता है।

उच्च गति:उत्प्लावन की ऊँचाई (10~30 मिमी) आवश्यकतानुसार निर्धारित की जा सकती है, और इसका उपयोग स्थिर अवस्था से लेकर कम, मध्यम, उच्च गति और अति-उच्च गति तक के लिए किया जा सकता है। अन्य चुंबकीय उत्प्लावन तकनीकों की तुलना में, यह निर्वात पाइपलाइन परिवहन (1000 किमी/घंटा से अधिक) के लिए अधिक उपयुक्त है।

सुरक्षा:उत्प्लावन बल उत्प्लावन की ऊँचाई घटने के साथ तेजी से बढ़ता है, और ऊर्ध्वाधर दिशा में नियंत्रण के बिना भी संचालन सुरक्षा सुनिश्चित की जा सकती है। स्व-स्थिरीकरण मार्गदर्शन प्रणाली क्षैतिज दिशा में भी सुरक्षित संचालन सुनिश्चित करती है।

आराम:उच्च तापमान वाले सुपरकंडक्टर की विशेष "पिनिंग फोर्स" कार के ढांचे को ऊपर और नीचे स्थिर रखती है, जो स्थिरता किसी भी वाहन के लिए हासिल करना मुश्किल है। यात्रियों को सवारी करते समय "किसी भी तरह के एहसास का न होना" जैसा अनुभव होता है।

कम परिचालन लागत:तरल हीलियम का उपयोग करने वाले जर्मन स्थिर-चालकता चुंबकीय उत्तोलन वाहनों और जापानी निम्न-तापमान अतिचालक चुंबकीय उत्तोलन वाहनों की तुलना में, इसमें हल्के वजन, सरल संरचना और कम निर्माण और परिचालन लागत के फायदे हैं।

उच्च तापमान वाले सुपरकंडक्टिंग मैग्लेव प्रशिक्षणों के लाभ

तरल नाइट्रोजन का वैज्ञानिक और तकनीकी अनुप्रयोग

सुपरकंडक्टरों की विशेषताओं के कारण, कार्य के दौरान सुपरकंडक्टर को -196℃ के तापमान पर तरल नाइट्रोजन के वातावरण में डुबोकर रखना आवश्यक होता है।

उच्च-तापमान अतिचालक चुंबकीय उत्तोलन एक ऐसी तकनीक है जो सक्रिय नियंत्रण के बिना स्थिर उत्तोलन प्राप्त करने के लिए उच्च-तापमान अतिचालक थोक सामग्रियों की चुंबकीय प्रवाह पिनिंग विशेषताओं का उपयोग करती है।

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तरल नाइट्रोजन भरने वाला ट्रक

तरल नाइट्रोजन भरने वाला ट्रक सिचुआन हैशेंगजी क्रायोजेनिक टेक्नोलॉजी कंपनी लिमिटेड द्वारा उच्च तापमान सुपरकंडक्टिंग हाई-स्पीड मैग्लेव परियोजना के लिए डिजाइन और विकसित किया गया उत्पाद है। यह मैग्लेव तकनीक का मूल आधार है - ड्यूअर सप्लीमेंट तरल नाइट्रोजन।

तरल नाइट्रोजन भरने वाले ट्रक का क्षेत्र-अनुप्रयोग

△ तरल नाइट्रोजन भरने वाले ट्रक का जमीनी उपयोग △

मोबाइल डिजाइन के तहत, ट्रेन के ठीक बगल में तरल नाइट्रोजन की पुनःपूर्ति का कार्य किया जा सकता है।
यह अर्ध-स्वचालित तरल नाइट्रोजन भरने वाली प्रणाली एक ही समय में 6 ड्यूअर को तरल नाइट्रोजन की आपूर्ति कर सकती है।
छह-तरफ़ा स्वतंत्र नियंत्रण प्रणाली, प्रत्येक रिफिल पोर्ट को व्यक्तिगत रूप से नियंत्रित किया जा सकता है।
कम दबाव से सुरक्षा, रिफिलिंग प्रक्रिया के दौरान ड्यूअर के अंदरूनी हिस्से की सुरक्षा करती है।
24V सुरक्षा वोल्टेज सुरक्षा।

स्व-दबावयुक्त आपूर्ति टैंक

यह तरल नाइट्रोजन भंडार के लिए विशेष रूप से विकसित और निर्मित एक स्व-दबावयुक्त आपूर्ति टैंक है। इसकी सुरक्षित डिजाइन संरचना, उत्कृष्ट निर्माण गुणवत्ता और तरल नाइट्रोजन के लंबे भंडारण समय को हमेशा ध्यान में रखा गया है।

स्व-दबावयुक्त आपूर्ति टैंक

△ तरल नाइट्रोजन पूरक श्रृंखला △

स्व-दबावयुक्त आपूर्ति टैंक का क्षेत्र-अनुप्रयोग

△ स्व-दबावयुक्त आपूर्ति टैंक का क्षेत्र अनुप्रयोग △

परियोजना प्रगति पर है

कुछ दिन पहले हमने दक्षिण पश्चिम जियाओतोंग विश्वविद्यालय के विशेषज्ञों के साथ मिलकर काम किया था।
उच्च-तापमान सुपरकंडक्टिंग हाई-स्पीड मैग्लेव परियोजना के अनुवर्ती अनुसंधान कार्य को अंजाम दिया।

सेमिनार स्थल

△ सेमिनार स्थल △

इस बार इस अभूतपूर्व कार्य में भागीदार बनने का अवसर पाकर हम अत्यंत सम्मानित महसूस कर रहे हैं। भविष्य में भी, हम इस परियोजना के अनुवर्ती अनुसंधान कार्यों में सहयोग जारी रखेंगे ताकि इस अभूतपूर्व कार्य को आगे बढ़ाने के लिए हर संभव प्रयास किया जा सके।

हमें यकीन है
चीन की विज्ञान और प्रौद्योगिकी को निश्चित रूप से सफलता मिलेगी।
चीन का भविष्य उम्मीदों से भरा है।


पोस्ट करने का समय: 13 सितंबर 2021