शीतलक प्रणाली एवं प्रक्रम नियंत्रण अनुभाग (सीएसपीसीएस)

इण्डस त्वरक मशीन में दो सिंक्रोट्रॉन प्रकाश स्रोत होते हैं । त्वरक उपप्रणालियां जैसे चुम्बक, विद्युत आपूर्ति, फोटॉन अवशोषक, आरएफ गुहिकाएं (कैविटीज) आदि प्रचालन के दौरान या तो जूल तापन प्रभाव के कारण अथवा विकिरण के कारण गर्म हो जाती हैं । बीम ऊर्जा व स्थिति स्थिरता बनाए रखने के लिए त्वरक प्रणालियों की तापीय अनुरूपता अत्यधिक आवश्यक है जो सटीक तापमान स्थिरता के साथ उचित शीतलन व्यवस्था प्रदान कर उल्लेखनीय रूप से सहायक होती हैं । चूंकि कम चालकता वाला जल (एलसीडबल्यू) मशीन शीतलन परिपथों से बहता है जो विकिरण परिवेश में रहते हैं । सक्रियण उत्पादों के बनने की संभावना को कम करने के लिए जल रसायन भी एक महत्वपूर्ण कारक है । त्वरक उप-प्रणालियों को ठंडा करने के लिए एलसीडब्ल्यू शीतलक के रूप में विआयनीकृत (डीआई) जल का उपयोग निम्नलिखित कारणों से किया जाता है:

• मशीन घटक की धातु सतह से विद्युत प्रवाह के रिसाव से बचने के लिए:
  चूंकि, शीतलक जल विद्युत ऊर्जा ले जाने वाली धातु की कोर सतहों से बहता है, अतः यदि शीतलक विद्युत चालक है, तो विद्युत धारा का एक हिस्सा शीतलक जल से प्रवाहित हो सकता है ।
• सिस्टम घटकों के बीच विद्युत शॉर्ट-सर्किटिंग रोकने के लिए:
  चूंकि विभिन्न त्वरक घटक अलग-अलग विद्युत विभव पर प्रचालित होते हैं, विद्युत चालक जल शॉर्ट-सर्किटिंग का कारण बन सकता है और असुरक्षित कार्य स्थिति पैदा कर सकता है जो प्रणाली घटकों को नुकसान पहुंचा सकता है ।
• नम सतहों पर संक्षारण / शल्कन (करोशन / स्केलिंग) प्रभाव रोकने के लिए:
  विलीन लवण व अशुद्धियां शीतलक ले जाने वाली सतह के संक्षारण (ठंडा किए जा रहे घटक का क्षतिग्रस्त होना) या शल्कन / स्केलिंग (ठंडा करने के दौरान प्रभावी ऊष्मा अंतरण में बाधा) को बढ़ा सकती हैं । डीआई जल में लवण की मात्रा न्यूनतम होती है और यह स्वच्छ कार्य परिवेश प्रदान करता है ।

सीएसपीसीएस से संबंधित बिंदुवार विस्तृत जानकारी इस प्रकार है:

• अधिदेश
• विशिष्टताएं
• विकास गतिविधियों का प्रकाशन
• Publications
• टीम सदस्य
 

• त्वरक मशीन घटकों को ठंडा करने के लिए इण्डस एलसीडब्ल्यू संयंत्रों की डिजाइन, स्थापना, परीक्षण, कमीशनन, प्रचालन और अनुरक्षण ।
  
  
• आईएमए, एआरपीएफ, आरएफ और चुम्बक भवनों जैसे विभिन्न अन्य विकास प्रयोगशालाओं से संबंधित एलसीडब्ल्यू संयंत्रों के विकास और स्थापना के लिए सेवाएं देना ।
  
  
• 20 ~ 79°C के सम्पूर्ण प्रचालन परास (ऑपरेटिंग रेंज) में ± 0.1°C की सटीक तापमान स्थिरता के साथ आरएफ गुहा बॉडी अनुकूलन के लिए प्रशीतन शीतलन व्यवस्था के साथ-साथ सटीकता शीतलन प्रणाली (पीसीएस) इकाइयों का विकास, स्थापना, परीक्षण, कमीशनन, प्रचालन और अनुरक्षण ।
  
  
• शीतलक संयंत्रों की प्रणालियों की स्वस्थ्यता को दूरस्थ मॉनीटर करने के लिए शीतलक संयंत्रों के प्रचालन पैरामीटरों को एलसीडब्ल्यू संयंत्र नियंत्रण कक्ष और इण्डस मुख्य नियंत्रण कक्ष क्षेत्र में डिस्प्ले संचार के लिए सीएसपीसीएस में प्रक्रिया नियंत्रण प्रणालियों का विकास, स्थापना, परीक्षण, प्रचालन व अनुरक्षण करना ।
  
  
• त्वरक मशीन की ऊष्मा को प्लेट प्रकार के ऊष्मा विनिमयक के माध्यम से निकालने और त्वरक मशीन लिए अनुकूलित प्राथमिक शीतलक प्रदान करने के लिए कूलिंग टॉवर आधारित और प्रशीतन आधारित द्वितीयक शीतलन प्रणालियों की डिजाइन, स्थापना, परीक्षण, कमीशनन, प्रचालन और अनुरक्षण ।
  
  
• डीआई व मृदु जल के उत्पादन के लिए जल उपचार संयंत्रों की स्थापना, परीक्षण, कमीशनन, प्रचालन और अनुरक्षण । एलसीडब्ल्यू संयंत्र त्वरक मशीन के कार्य परिवेश के लिए उपयुक्त गुणवत्ता का शीतलक प्रदान करते हैं ।
  
  
• अनुभागीय निर्माण और मशीन शॉप में संयंत्र से संबंधित घटकों का उन्नयन, स्थापना और अनुरक्षण । साथ ही एलसीडब्ल्यू संयंत्रों, चिलर प्रणालियां, अनुरक्षण, पाइपिंग कार्यों और रासायनिक प्रयोगशाला की चल रही गतिविधियों के लिए विभिन्न आवश्यक अवयवों की विकास गतिविधियों का भी ध्यान रखते हैं ।
  
  
• शीतलक के सटीक डेटा निगरानी और गुणवत्ता नियंत्रण के साथ प्रणाली के प्रचालन पैरामीटरों के आवश्यक कार्य-निष्पादन को बनाए रखने के लिए जल विश्लेषण लैब, थर्मल लैब, इंस्ट्रुमेंटेशन लैब, प्रवाह अंशांकन लैब और तापमान अंशांकन सेट-अप का विकास और स्थापना ।
  
  
• प्लेट ऊष्मा विनिमयकों के ऊष्मा अंतरण कार्य निष्पादन को बहाल करने के लिए इसकी सतहों के स्वस्थाने और ऑफलाइन रासायनिक अनुकूलन का विकास ।

स्थापित एवं प्रचालनरत एलसीडबल्यू संयंत्रों की सूची

क्रम संख्या	अवस्थिति (लोकेशन)	संयंत्र की क्षमता
1	इण्डस-1 एलसीडबल्यू संयंत्र	600 किलो वॉट
2	इण्डस-2 एलसीडबल्यू संयंत्र	4000 किलो वॉट
3	आईएमए भवन एलसीडबल्यू संयंत्र	300 किलो वॉट
4	चुम्बक परीक्षण एलसीडबल्यू संयंत्र	200 किलो वॉट
5	एडीएल भवन शीतलन प्रणाली	20 किलो वॉट
6	एआरपीएफ़ साइट एलसीडबल्यू संयंत्र	300 किलो वॉट

स्थापित एवं प्रचालनरत सटीक शीतलन प्रणालियों (पीसीएस) एवं द्रुत शीतक (चिलर) संयंत्रों की सूची

क्रम संख्या	अवस्थिति (लोकेशन)	इकाइयों की संख्या	संयंत्र की क्षमता
1	इण्डस-1 पीसीएस इकाई	3	10 किलो वॉट
2	इण्डस-2 पीसीएस इकाई	8	500 किलो वॉट
3	इण्डस-2 चिलर इकाई	2	2000 किलो वॉट

त्वरक मशीन के लिए एलसीडबल्यू संयंत्र की विशिष्टताएं

संयंत्र विवरण	इण्डस-1	इण्डस-2 एसआरएस	इण्डस-2 आरएफ़, पीएस, टीएल3
संयंत्र शीतलन क्षमता	600 किलो वॉट	1000 किलो वॉट	2000
विद्युत ऊर्जा	120 kVA	850 kVA
प्राथमिक परिपथ
प्रवाह दर	60 m3/घंटा	110 m3/घंटा	170 m3/घंटा
आपूर्ति दाब	10 kg/cm2	10 kg/cm2	10 kg/cm2
इनलेट तापमान	30 ° C ± 1 °C	26 ° C ± 0.5 °C	26 ° C ± 1 °C
विद्युत चालकता	< 1 µS/cm	< 1 µS/cm	< 1 µS/cm
प्रोत्कर्ष टंकी (सर्ज टैंक) आयतन	2 x 5.0 m3	7.5 m3	7.5 m3
द्वितीयक परिपथ
प्रवाह दर (अधिकतम)	120 m3/घंटा	160 m3/घंटा	300 m3/घंटा
आपूर्ति दाब	5 kg/cm2	5 kg/cm2	5 kg/cm2
कठोरता	< 5 पीपीएम	< 5 पीपीएम	< 5 पीपीएम
डीआई परिपथ
प्रवाह दर	0.5 m3/घंटा (1m3/घंटा अधिकतम)		1 m3/घंटा (3 m3/घंटा अधिकतम)
पुनर्जननों (रिजनरेशन्स) के बीच आउटपुट	~ 20 m3		~ 40 m3

एलसीडब्ल्यू संयंत्र अभिन्यास (लेआउट) फोटोग्राफ / चित्र :


चित्र 1: सीटी सहित प्राथमिक व द्वितीयक प्रणालियों के सामान्य अभिन्यास के साथ एलसीडब्ल्यू संयंत्र का योजनाबद्ध आरेख


चित्र 2: प्राथमिक और द्वितीयक पम्पिंग प्रणालियों के साथ एलसीडब्ल्यू संयंत्र सर्विस ब्लॉक एरिया दृश्य


चित्र 3: पीएचई के साथ एलसीडब्ल्यू संयंत्र इण्डस-2 एसआरएस शीतलन प्रणाली का दृश्य


चित्र 4: एलसीडब्ल्यू संयंत्र प्राथमिक शीतलन प्रणाली का दृश्य


चित्र 5: नियंत्रण वाल्व व्यवस्था के साथ एलसीडब्ल्यू संयंत्र ऊष्मा विनियमक दृश्य


चित्र 6: इण्डस-2 एलसीडब्ल्यू संयंत्र में प्रशीतन शीतलन द्रुत शीतलन इकाइयों का दृश्य


चित्र 7: मेकअप टैंक के साथ छत पर स्थित एलसीडब्ल्यू संयंत्र कूलिंग टॉवर दृश्य


चित्र 8: एलसीडब्ल्यू जल उपचार संयंत्र दृश्य

प्रशीतन आधारित सटीक शीतलन प्रणाली (पीसीएस):

इण्डस-1 त्वरक मशीन संबंधी द्रुत शीतलन (चिलर) इकाइयां
तालिका -1

क्रम संख्या	द्रुत शीतलन (चिलर) इकाई विवरण	मात्रा	शीतलन क्षमता (प्रत्येक)
1	माइक्रोट्रॉन आरएफ़सी के लिए चिलर इकाइयां	2	1 किलो वॉट
2	बूस्टर आरएफ़सी के लिए द्रुत शीतलन इकाई	1	3  किलो वॉट
3	एसआरएस रिंग आरएफ़सी के लिए चिलर-1	1	3  किलो वॉट
4	एसआरएस रिंग आरएफ़सी के लिए चिलर-2 ( स्टैंडबाई)	1	10  किलो वॉट

इण्डस-2 त्वरक मशीन संबंधी द्रुत शीतलन (चिलर) इकाइयां
तालिका -2

क्रम संख्या	द्रुत शीतलन इकाई विवरण	मात्रा	शीतलन क्षमता (प्रत्येक)
आरएफ़ गुहिका (कैविटी) [आरसीएफ़] शीतलन के लिए पीसीएस
	एलएस-8 आरएफ़सी के लिए चिलर इकाई टाइप-1	3	65 किलो वॉट
	चिलर इकाई टाइप-2	2	90 किलो वॉट
	चिलर इकाई टाइप-3	2	210  किलो वॉट
एसआरएस शीतलन प्रणाली के लिए चिलर संयंत्र
	वायु शीतित चिलर इकाई	2	1000 किलो वॉट

इण्डस में स्थापित सटीक शीतलन इकाइयों की विशिष्टताएं
तालिका -3

पैरामीटर	माइक्रोट्रॉन	बूस्टर	इण्डस-1 एसआरएस	इण्डस-2 एसआरएस
पंप प्रवाह दर	5 लीटर/मिनट	30 लीटर/मिनट	40 लीटर/मिनट	12 m3/घंटा
तापमान परास (रेंज)	20 ~ 30 ºC	20 ~ 30 ºC	20 ~ 31 ºC	25 – 79 ºC
तापामान स्थिरता	± 0.5 ºC	± 0.5 ºC	± 0.5 ºC	± 0.1 ºC
प्रयुक्त प्रशीतक	R-22	R-22	R-22	R-22
संधारित्र	वायु शीतित	वायु शीतित	वायु शीतित	वायु शीतित
वाष्पित्र	डिप्ड ट्यूब	डिप्ड ट्यूब	ब्रेज्ड पीएचई	ब्रेज्ड पीएचई
हीटर बैंक	कुछ नहीं	कुछ नहीं	2 किलो वॉट	32 किलो वॉट निवेशन प्रकार
तापमान नियंत्रण	ऑन/ऑफ नियंत्रण	ऑन/ऑफ नियंत्रण	पीआईडी नियंत्रण	पीआईडी नियंत्रण

सटीक शीतलन प्रणालियां फोटोग्राफ एवं कार्य-निष्पादन ग्राफ:


चित्र 9: इण्डस-2 आरएफ गुहिका (कैविटी) अनुकूलन के लिए सटीक शीतलन प्रणालियां (पीसीएस)


चित्र 10: सटीक शीतलन प्रणालियां प्रचालन सदृश (मिमिक) दृश्य


चित्र 11: इण्डस-2 प्रचालन के दौरान 2.5 GeV पर ± 0.1°C के भीतर तापमान स्थिरता की पीसीएस सप्लाई

• शीतलक गुणवत्ता नियंत्रण, निक्षेपों (डिपॉजिट्स) के विश्लेषण और उपचार माध्यम की दक्षता मापन के लिए जल विश्लेषण प्रयोगशाला का विकास, जैसा कि चित्र-12 और चित्र-13 में दिखाया गया है ।
• प्रवाह मीटरों और प्रवाह स्विचों को अंशांकित करने के लिए प्रवाह अंशांकन रिग का विकास, जैसा कि चित्र-14 में दिखाया गया है ।
• पीसीएस प्रचालन पैरामीटरों की जांच करने और विकास गतिविधियों के लिए थर्मल लैब का विकास, जैसा कि चित्र-15 में दिखाया गया है ।
• सीएसपीसीएस से संबंधित अनुरक्षण कार्यों को करने के लिएमशीन शॉप और संविरचन (फैब्रिकेशन) क्षेत्र का विकास, जैसा कि चित्र-16 में दिखाया गया है ।
• संयंत्र से संबंधित वाल्वों और पाइपलाइन फिटिंग के हाइड्रोलिक-कम-न्यूमेटिक परीक्षण के लिए हाइड्रोलिक लैब का विकास, जैसा कि चित्र-17 में दिखाया गया है ।
• तापमान संसूचक, ट्रांसमीटर और नियंत्रकों के अंशांकन के लिए इंस्ट्रुमेंटेशन लैब का विकास ।
• एलसीडब्ल्यू संयंत्र में टीईएसएस (तापीय ऊर्जा भंडारण प्रणाली / थर्मल एनर्जी स्टोरेज सिस्टम) के उपयोग के लिए विकास ।
• ऊष्मा अंतरण दक्षता में सुधार के लिए पीएचई प्लेट अनुकूलन सेटअप का विकास ।

चित्र 12: एलसीडब्ल्यू संयंत्र जल विश्लेषण प्रयोगशाला


चित्र 13: एलसीडब्ल्यू संयंत्र इंस्ट्रुमेंटल विश्लेशन प्रयोगशाला


चित्र 14: प्रवाह अंशांकन लैब परीक्षण सेटअप


चित्र 15: सीएसपीसीएस में थर्मल लैब परीक्षण सुविधा


चित्र 16: सीएसपीसीएस कार्यशाला और अनुरक्षण सुविधा


चित्र 17: सीएसपीसीएस में हाइड्रोलिक-कम-न्यूमेटिक वाल्व परीक्षण बेंच सुविधा