ریگولیٹر کے کام کرنے والے اصول کو زیادہ واضح طور پر واضح کرنے کے لیے، اس سوال کو واضح کرنا ضروری ہے: گیس کے محفوظ دہن کی کیا شرائط ہونی چاہئیں؟ ٹھوس ایندھن کے محفوظ طریقے سے جلنے کے لیے، دو شرائط ہیں: ایک دہن گیس (ہوا یا آکسیجن) کی صحیح مقدار، اور دوسری یہ کہ جلنے والا مواد ایک خاص درجہ حرارت (عام طور پر اگنیشن کے نقطہ سے اوپر) کو برقرار رکھتا ہے۔
جب ٹھوس دہن ہوتا ہے تو، جلے ہوئے حصے کی گرمی کی منتقلی کا طریقہ بغیر جلے ہوئے حصے میں ترسیل اور تابکاری ہوتا ہے، اور دہن کی سمت باہر سے مرکز کی طرف تیار ہوتی ہے۔ جب ٹھوس جلتا ہے، تھرمل توسیع ہوتی ہے، اور حجم بڑا ہو جاتا ہے، لیکن تبدیلی چھوٹی ہے، اور نقل مکانی تقریبا صفر ہے. جب گیس جل جاتی ہے تو جلے ہوئے حصے کی گرمی کی منتقلی کا موڈ بغیر جلے ہوئے حصے میں ترسیل اور تابکاری کے علاوہ کنویکشن موڈ کو بڑھاتا ہے، اور دہن کی سمت مرکز سے باہر کی طرف تیار ہوتی ہے۔ جب گیس جلتی ہے، تو یہ شدید تھرمل توسیع سے گزرتی ہے، اور مصنوعات کا حجم دہن سے پہلے سیکڑوں ہزاروں گنا ہوتا ہے، اور نقل مکانی نسبتاً تیز رفتاری سے ہوتی ہے۔ لہذا، صرف مندرجہ بالا دو شرائط کو پورا کرنا ہے کہ گیس کو محفوظ طریقے سے جلایا نہیں جا سکتا.
جدید کمبشن تھیوری ہمیں بتاتی ہے کہ گیس سیفٹی دہن کی ایک تیسری شرط بھی ہونی چاہیے، یعنی ہوا کے دباؤ میں ایک خاص فرق کو برقرار رکھنا، تاکہ گیس کے اخراج کی رفتار جلنے کی رفتار کے برابر ہو۔ صرف اس طرح سے، جب متحرک توازن ایک مخصوص حد کے اندر پہنچ جاتا ہے، تو شعلہ ایک مستحکم حالت کو برقرار رکھ سکتا ہے، اس طرح گیس کے محفوظ دہن کو حاصل کر سکتا ہے۔ اگر ہوا کا دباؤ بہت مضبوط ہے تو، ہوا کے آؤٹ لیٹ کی رفتار جلنے کی رفتار سے زیادہ ہوگی، جس کی وجہ سے شعلہ آگ کے سوراخ سے ایک خاص فاصلے پر جل جائے گا۔ اس رجحان کو شعلہ علیحدگی کہا جاتا ہے۔ اگر گیس کا دباؤ بڑھتا رہتا ہے، تو شعلہ آگ کے سوراخ سے بہت دور جلے گا، شعلہ 2 کا استحکام مزید تباہ ہو جائے گا، اور شعلہ اس وقت تک بے ترتیب رہے گا جب تک کہ یہ مکمل طور پر بجھ نہ جائے۔ اس رجحان کو آگ کہا جاتا ہے۔ جب آگ بجھ جائے گی، گیس کا اخراج جاری رہے گا، جس سے ہوا میں زہریلی یا دھماکہ خیز گیس کی ایک بڑی مقدار بنتی ہے، جو کہ حادثے کا سبب بننا آسان ہے۔ اگر گیس کا دباؤ بہت چھوٹا ہے تو، جلنے کی رفتار آؤٹ لیٹ کی رفتار سے زیادہ ہوگی، جس کی وجہ سے شعلہ آگ کے سوراخ میں داخل ہو جائے گا اور جلتا رہے گا۔ اس رجحان کو ٹیمپرنگ کہا جاتا ہے۔ جب ٹیمپرنگ، اینوکسک سٹیٹ کا نامکمل دہن ہوتا ہے تو بڑی مقدار میں زہریلی گیس پیدا ہوتی ہے، اور پٹرولیم گیس بھی باہر کی طرف پھیل جاتی ہے، جو کہ حادثے کا سبب بھی بنتی ہے۔
انجینئروں اور تکنیکی ماہرین کے تجربات کی ایک بڑی تعداد کے ذریعے، اس نے نہ صرف اس بات کی تصدیق کی کہ گیس کی حفاظت کے دہن کو دباؤ کے ایک خاص فرق کو برقرار رکھنا چاہیے، بلکہ مختلف اجزاء کی گیس کی بھی تصدیق کی، محفوظ دہن کے لیے ضروری دباؤ کا فرق ایک جیسا نہیں ہے۔ مثال کے طور پر: مصنوعی گیس، 80-100 ملی میٹر پانی کا کالم؛ مائع پٹرولیم گیس، 250-350 ملی میٹر پانی کا کالم۔ مذکورہ 2940Pa ان دو قدروں کا اوسط ہے۔
آئیے ریگولیٹر اصول پر واپس چلتے ہیں۔ جب ہم سلنڈر (یعنی وینٹ سوئچ) پر اینگل والو کھولتے ہیں، تو ہائی پریشر لیکویفائیڈ پٹرولیم گیس انلیٹ پائپ سے گزرتی ہے اور والو گسکیٹ کو نچلے پلینم میں کھول دیتی ہے۔ جیسے جیسے نچلے پلینم میں گیس بڑھتی ہے، نچلے پلینم میں دباؤ بڑھتا ہے۔ ربڑ کی فلم اوپر کی طرف اٹھائی جاتی ہے۔ اوپری ہوا کے چیمبر کا حجم آہستہ آہستہ چھوٹا ہوتا جاتا ہے۔ جب اوپری ہوا کے چیمبر کا دباؤ ماحولیاتی دباؤ سے زیادہ مضبوط ہوتا ہے تو، اندرونی ہوا سانس لینے کے سوراخ سے آہستہ آہستہ خارج ہوتی ہے، اور دباؤ کا ایک بار ایک بار باہر نکالا جاتا ہے۔ اس عمل میں، لیور کا دائیں سرا اوپر کی طرف بڑھتا ہے، اور بائیں سرے کو نیچے دبایا جاتا ہے، تاکہ انٹیک نوزل آہستہ آہستہ بند ہو جائے، اور ہوا کی سپلائی بند ہو جائے، تاکہ نچلے ہوا کے چیمبر کا دباؤ مزید نہ بڑھے۔
جب گیس فرنس سوئچ کو آن کیا جاتا ہے تو، گیس کی ظاہری پیداوار کی وجہ سے گیس کا دباؤ کم ہو جاتا ہے، ربڑ کی فلم مقعر ہوتی ہے، لیور کا دائیں سرا نیچے کی طرف جاتا ہے، بایاں سرا اوپر کی طرف جاتا ہے، والو پیڈ ہوتا ہے۔ کھولا، اور ہائی پریشر پٹرولیم گیس نچلے ہوا کے چیمبر میں داخل ہوتی ہے۔ اس عمل میں، اوپری ہوا کے چیمبر کا حجم آہستہ آہستہ بڑا ہوتا جاتا ہے۔ جب اس کا دباؤ بیرونی ماحول کے دباؤ سے کم ہوتا ہے، تو ہوا بیرونی سانس لینے والے سوراخ سے اوپری ایئر چیمبر میں داخل ہوتی ہے، اور پریشر ریگولیٹر کا سانس لینے کا عمل مکمل ہو جاتا ہے۔
لہذا، چولہے کے جلنے کے عمل کے دوران، ربڑ کی فلم مسلسل محدب اور مقعر رہتی ہے، اور والو پیڈ لیور کے ذریعے چلایا جاتا ہے، اور اسے کھولا اور بند بھی کیا جاتا ہے۔ پوری متحرک تبدیلی میں، ہمیں صرف پریشر ریگولیٹر میں لیور کی ضمانت دینے کی ضرورت ہے، بائیں اور دائیں بازوؤں کی لمبائی (بائیں شارٹ اور دائیں لمبائی کی خصوصیات نوٹ کریں)، ایک مناسب تناسب ہے، علاوہ ازیں ربڑ کی فلم اور لیور کے دائیں سرے تک بہار کو مناسب مقدار میں طاقت لگانے سے والو چٹائی بند ہونے کے وقت سے بہت کم کھلے گی اور دونوں ادوار کے درمیان مناسب تناسب ہوگا۔ یہ مناسب تناسب نچلے ہوا کے چیمبر میں ہوا کے دباؤ کو یقینی بناتا ہے، جو ہمیشہ اوپری ہوا کے چیمبر سے تقریباً 2940 Pa بڑا ہوتا ہے۔ اوپری ہوا کے چیمبر کے دباؤ کے لیے، اسے اس وقت بیرونی وایمنڈلیی دباؤ کی قدر کے طور پر لگایا جا سکتا ہے۔ اس سے آگ کے سوراخ سے نکلنے والی گیس کا دباؤ ہمیشہ 2940Pa کے وایمنڈلیی دباؤ کی قدر سے زیادہ ہو جائے گا، اور گیس مستحکم حالت میں جلتی رہے گی۔ ریگولیٹر کے ڈیزائن میں یہ پہلی باریک بینی ہے۔
دوسری باریک بینی، جس کا اظہار سانس لینے کے سوراخ کے ڈیزائن میں کیا گیا ہے، بہت اصلی ہے۔ سب سے پہلے، سانس لینے کا سوراخ اوپری بونٹ کے کنارے پر کیوں کیا جاتا ہے؟ دوسرے مقامات پر ڈرلنگ کرنے کے بجائے جو ڈرل کرنا آسان ہے؟ دوسرا، سانس لینے کے سوراخ کا قطر 0.8 ملی میٹر ہے۔ یہ صرف زنگ والی سوئیوں کی سب سے چھوٹی تعداد سے گزر سکتا ہے۔ یپرچر اتنا چھوٹا کیوں ہے؟
ربڑ کی جھلی کے خلاف پکڑنے کے لیے بونٹ کے کنارے پر سوراخ کیا جاتا ہے۔ اگر نچلے ہوا کے چیمبر میں ہوا کا دباؤ بہت زیادہ ہے تو، ربڑ کی فلم اوپر کی طرف بڑھے گی اور سانس لینے کے سوراخ کو فوری طور پر روک دے گی، جس سے اوپری ایئر چیمبر میں ہوا کو سانس لینے والے سوراخ سے باہر کی طرف خارج ہونے سے روکا جائے گا۔ Boyle's کے قانون کے مطابق، اوپری ہوا کے چیمبر میں بند ہوا میں ہوا کی ایک خاص مقدار ہوتی ہے، اور حجم چھوٹا ہونے کے ساتھ اس کا دباؤ مسلسل بڑھ رہا ہے۔ یہ ہے pV=مستقل۔ اوپری اور نچلے ہوا کے دباؤ کے درمیان ضرورت سے زیادہ بڑے ہوا کے دباؤ کے فرق کی وجہ سے ربڑ کی فلم کو خراب ہونے سے روکا جاتا ہے، اور ڈایافرام کو پہنچنے والے نقصان کی وجہ سے پیٹرولیم گیس کے اخراج سے بچا جاتا ہے۔
سانس لینے والے سوراخ کا قطر 0.8 ملی میٹر ہے، لیکن سوراخ کی گہرائی تقریباً 1 سینٹی میٹر ہے۔ سیال میکانکس کا علم یہاں مکمل طور پر لاگو ہوتا ہے۔ جب سیال حرکت میں ہوتا ہے تو اس کی وجہ سے اندرونی رگڑ پیدا ہوتی ہے۔ سوراخ کا رقبہ جتنا چھوٹا ہو گا، اتنی ہی گہرائی زیادہ ہو گی، اندرونی رگڑ اتنی ہی زیادہ ہو گی اور نم ہونے کا اثر اتنا ہی زیادہ ہو گا - بہاؤ فی سیکنڈ چھوٹا ہو جاتا ہے۔ اس طرح، اوپری ہوا کے چیمبر میں سانس چھوڑنے اور سانس لینے کے دوران ایک طویل عمل ہوتا ہے، اس طرح اس بات کو یقینی بنایا جاتا ہے کہ متحرک تبدیلی میں، جب ایل پی جی کو بڑھایا جاتا ہے یا دباؤ ڈالا جاتا ہے، تو یہ تیز رفتار اضافہ نہیں ہے، اور نہ ہی یہ تیزی سے کمی ہے، اور شعلہ بنایا جا سکتا ہے. مستحکم دہن متحرک توازن ایڈجسٹمنٹ کے عمل کی عکاسی کرتا ہے۔
