इंजेक्टर (अंतःक्षेपी): Difference between revisions
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Revision as of 14:00, 12 January 2023
एक इंजेक्टर डक्टिंग और नलिका की एक प्रणाली है जिसका उपयोग उच्च दबाव वाले तरल पदार्थ के प्रवाह को इस तरह से निर्देशित करने के लिए किया जाता है कि एक कम दबाव द्रव जेट मे प्रवेश (हाइड्रोडायनामिक्स) होता है और एक वाहिनी के माध्यम से उच्च दबाव के क्षेत्र में ले जाता है।यह एक द्रव-डायनामिक पंप करना है जिसमें इनलेट प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए एक वाल्व को छोड़कर कोई मूविंग पार्ट नहीं है।
एक स्टीम इंजेक्टर किसी भी यांत्रिक पंप की जगह, अपने स्वयं के लाइव या निकास भाप का उपयोग करते हुए, अपने स्वयं के दबाव के खिलाफ कोल्ड बायलर फ़ीड पानी को वितरित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले सिद्धांत का एक विशिष्ट अनुप्रयोग है। जब पहली बार विकसित किया गया था, तो इसका संचालन पेचीदा था क्योंकि यह विरोधाभासी लग रहा था, लगभग सतत गति की तरह, लेकिन बाद में इसे ऊष्मप्रवैगिकी का उपयोग करके समझाया गया था।[1] अन्य प्रकार के इंजेक्टर अन्य दबाव वाले प्रेरक तरल पदार्थ जैसे हवा का उपयोग कर सकते हैं।
आवेदन के आधार पर, एक इंजेक्टर एक एडक्टर-जेट पंप, एक पानी के संपादक या एक एस्पिरेटर का रूप भी ले सकता है।एक वैक्यूम इजेक्टर ब्रेकिंग सिस्टम आदि के लिए वैक्यूम फ़ीड कनेक्शन बनाने के लिए समान सिद्धांतों पर संचालित होता है।
इतिहास
इंजेक्टर का आविष्कार हेनरी गिफर्ड द्वारा 1850 के दशक की शुरुआत में किया गया था और 1858 में पेटेंट कराया गया था, भाप गतिविशिष्ट पर उपयोग के लिए,[2] और ग्लासगो की तेज, स्टीवर्ट और कंपनी द्वारा यूनाइटेड किंगडम में पेटेंट कराया गया। कुछ प्रारंभिक संदेह के बाद अपरिचित और सतही विरोधाभास के परिणामस्वरूप आपरेशन करने का तरीका,[3]: 5 यांत्रिक पंपों के विकल्प के रूप में स्टीम लोकोमोटिव के लिए इंजेक्टर को व्यापक रूप से अपनाया गया।[3]: 5,7
ऑपरेशन
इंजेक्टर में एक माध्यमिक तरल पदार्थ से भरा एक शरीर होता है, जिसमें एक मकसद तरल पदार्थ इंजेक्ट किया जाता है।मकसद द्रव द्वितीयक द्रव को स्थानांतरित करने के लिए प्रेरित करता है।इंजेक्टर कई विविधताओं में मौजूद हैं, और कई चरण हो सकते हैं, प्रत्येक एक ही मूल ऑपरेटिंग सिद्धांत को दोहराते हैं, उनके समग्र प्रभाव को बढ़ाने के लिए।
यह एक डी लावल नोजल के वेंटुरी प्रभाव का उपयोग करता है। स्टीम जेट पर भाप कीदबाव ऊर्जा को वेलोसिटी ऊर्जा में बदलने के लिए एक स्टीम जेट पर कनवरिंग-डाइवरिंग नोजल, वातावरण के नीचे इसके दबाव को कम करता है, जो इसे एक द्रव को प्रवेश करने में सक्षम बनाता है (जैसे।, पानी)।अभिसरण संयोजन शंकु से गुजरने के बाद, मिश्रित द्रव पूरी तरह से संघनित होता है, भाप के वाष्पीकरण की अव्यक्त गर्मी को जारी करता है जो पानी को अतिरिक्त वेग प्रदान करता है। कंडेनसेट मिश्रण तब एक विचलन वितरण शंकु में प्रवेश करता है जो जेट को धीमा कर देता है, काइनेटिक ऊर्जा को एक गैर-रिटर्न वाल्व के माध्यम से अपने फ़ीड को सक्षम करने वाले बॉयलर के दबाव के ऊपर स्थिर दबाव ऊर्जा में वापस परिवर्तित करता है।[4][5]संघनित भाप में अधिकांश गर्मी ऊर्जा को बॉयलर में वापस कर दिया जाता है, जिससे प्रक्रिया की थर्मल दक्षता बढ़ जाती है।इसलिए इंजेक्टर आमतौर पर 98% से अधिक ऊर्जा-कुशल से अधिक होते हैं;वे एक फ़ीड पंप में कई चलती भागों की तुलना में भी सरल हैं।
मकसद द्रव एक तरल, भाप या कोई अन्य गैस हो सकता है।प्रवेशित सक्शन द्रव एक गैस, एक तरल, एक घोल या धूल से लदी गैस की धारा हो सकती है।[6][7]
कुंजी डिजाइन पैरामीटर
द्रव फ़ीड दर और ऑपरेटिंग दबाव रेंज एक इंजेक्टर के प्रमुख पैरामीटर हैं, और वैक्यूम दबाव और निकासी दर एक बेदखल के लिए प्रमुख पैरामीटर हैं।
संपीड़न अनुपात और प्रवेश अनुपात भी परिभाषित किया जा सकता है:
इंजेक्टर का संपीड़न अनुपात, , इंजेक्टर के आउटलेट दबाव के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है सक्शन द्रव के इनलेट दबाव के लिए ।
इंजेक्टर का प्रवेश अनुपात, , राशि के रूप में परिभाषित किया गया है (किलो/एच में) सक्शन द्रव में जो किसी दिए गए राशि से प्रवेश और संपीड़ित हो सकता है (किलो/एच में) मकसद के तरल पदार्थ का होता है।
उन्नयन गुण
एक इंजेक्टर के अन्य प्रमुख गुणों में द्रव इनलेट दबाव आवश्यकताएं शामिल हैं यानी चाहे वह लिफ्टिंग हो या गैर-लिफ्टिंग। एक गैर-लिफ्टिंग इंजेक्टर में, सकारात्मक इनलेट द्रव के दबाव की आवश्यकता होती है। ठंडे पानी के इनपुट को गुरुत्वाकर्षण द्वारा खिलाया जाता है।
भाप-शंकु न्यूनतम छिद्र व्यास स्टीम-शंकु वाले न्यूनतम छिद्र व्यास को शंकु न्यूनतम व्यास के संयोजन से बड़ा रखा जाता है।[8] दक्षिणी प्रशांत 4294 पर उपयोग किए जाने वाले गैर-लिफ्टिंग नाथन 4000 इंजेक्टर 250 पीएसआई (17 बार) पर प्रति घंटे 12,000 अमेरिकी गैलन (45,000 एल) प्रति घंटा धकेल सकता है।[9]लिफ्टिंग इंजेक्टर नकारात्मक इनलेट द्रव दबाव के साथ काम कर सकता है यानी इंजेक्टर के स्तर के नीचे स्थित द्रव।यह गैर-लिफ्टिंग प्रकार से मुख्य रूप से नलिका के सापेक्ष आयामों में भिन्न होता है।[10]
ओवरफ्लो
अतिरिक्त भाप या पानी के निर्वहन के लिए एक अतिप्रवाह की आवश्यकता होती है, खासकर शुरू होने के दौरान।यदि इंजेक्टर शुरू में बॉयलर के दबाव को दूर नहीं कर सकता है, तो ओवरफ्लो इंजेक्टर को पानी और भाप जारी रखने की अनुमति देता है।
वाल्व जांचें
कम से कम एक चेक वाल्व है (लोकोमोटिव में क्लैक वाल्व कहा जाता है क्योंकि यह विशिष्ट शोर होता है[5] इंजेक्टर और बॉयलर के बाहर निकलने के बीच बैक फ्लो को रोकने के लिए, और आमतौर पर ओवरफ्लो में हवा को चूसा जा रहा है।
निकास स्टीम इंजेक्टर
एक बहु-चरण इंजेक्टर के विकास से दक्षता में और सुधार किया गया था, जो बॉयलर से लाइव स्टीम द्वारा नहीं बल्कि सिलेंडर से निकास भाप से संचालित होता है, जिससे निकास भाप में अवशिष्ट ऊर्जा का उपयोग होता है जो अन्यथा अपशिष्ट पर जाता है। हालांकि, एक निकास इंजेक्टर भी काम नहीं कर सकता है जब लोकोमोटिव स्थिर होता है;बाद में निकास इंजेक्टर लाइव स्टीम की आपूर्ति का उपयोग कर सकते हैं यदि कोई निकास भाप उपलब्ध नहीं था।
समस्याएं
इंजेक्टर कुछ चल रही परिस्थितियों में परेशानी हो सकते हैं, जैसे कि जब कंपन संयुक्त भाप और पानी के जेट को बंद करने का कारण बनता है।मूल रूप से इंजेक्टर को भाप और पानी के नियंत्रण के सावधानीपूर्वक हेरफेर द्वारा फिर से शुरू किया जाना था, और एक खराबी इंजेक्टर के कारण होने वाली व्याकुलता काफी हद तक 1913 एआईएस गिल रेल दुर्घटना के लिए जिम्मेदार थी। बाद में इंजेक्टर को स्वचालित रूप से स्टीम जेट से वैक्यूम में पतन को महसूस करने के लिए फिर से शुरू करने के लिए डिज़ाइन किया गया था, उदाहरण के लिए एक स्प्रिंग-लोडेड डिलीवरी शंकु के साथ होता है।
एक और आम समस्या तब होती है जब आने वाला पानी बहुत गर्म होता है और संयोजन शंकु में भाप को संघनित करने में कम प्रभावी होता है।यह भी हो सकता है कि इंजेक्टर का धातु शरीर बहुत गर्म है, उदा।लंबे समय तक उपयोग से।
वैक्यूम इजेक्टर
इंजेक्टर तकनीक के लिए एक अतिरिक्त उपयोग रेल ब्रेक में वैक्यूम इजेक्टर में है, जिसे रेलवे अधिनियम 1889 के विनियमन द्वारा यूके में अनिवार्य बनाया गया था।।स्टीम लोकोमोटिव, स्टीम के एक तैयार स्रोत के साथ, इजेक्टर तकनीक को अपनी बीहड़ सादगी और चलती भागों की कमी के साथ आदर्श पाया।एक स्टीम लोकोमोटिव में आमतौर पर दो बेदखलदार होते हैं: लीक के खिलाफ वैक्यूम को बनाए रखने के लिए स्थिर और एक छोटा इजेक्टर जब ब्रेक जारी करने के लिए एक बड़ा बेदखलकर्ता।बेदखलियों से निकास को हमेशा स्मोकबॉक्स के लिए निर्देशित किया जाता है, जिसके द्वारा यह आग को आग लगाने में ब्लोअर की सहायता करता है।छोटे इजेक्टर को कभी -कभी क्रॉसहेड से संचालित एक पारस्परिक पंप द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है क्योंकि यह भाप पर अधिक किफायती होता है और केवल ट्रेन के स्थानांतरित होने पर संचालित करने के लिए आवश्यक होता है।
वैक्यूम ब्रेक को आधुनिक ट्रेनों में एयर ब्रेक द्वारा सुपरसाइड किया गया है, जो वायुमंडलीय दबाव से अधिक अंतर के कारण छोटे ब्रेक सिलेंडर और/या उच्च ब्रेकिंग बल के उपयोग की अनुमति देता है।
सिद्धांत के पहले के आवेदन
सिद्धांत का एक अनुभवजन्य अनुप्रयोग लोकोमोटिव स्मोकबॉक्स में ब्लास्टपाइप और चिमनी की व्यवस्था के रूप में इंजेक्टर के रूप में औपचारिक विकास से पहले स्टीम लोकोमोटिव पर व्यापक उपयोग में था। दाईं ओर स्केच एक स्मोकबॉक्स के माध्यम से एक क्रॉस सेक्शन दिखाता है, 90 डिग्री घुमाया गया;यह देखा जा सकता है कि एक ही घटक मौजूद हैं, यद्यपि अलग -अलग नामित हैं, जैसा कि लेख के शीर्ष पर एक इंजेक्टर के सामान्य आरेख में है।सिलेंडरों से निकास भाप को ब्लास्टपाइप के अंत में एक नोजल के माध्यम से निर्देशित किया जाता है, ताकि बॉयलर से ग्रिप गैसों को प्रवेश करके स्मोकबॉक्स के अंदर दबाव को कम किया जा सके जो बाद में चिमनी के माध्यम से निकाला जाता है।इसका प्रभाव आग पर ड्राफ्ट को बढ़ाने के लिए एक हद तक भाप की खपत की दर को बढ़ाता है, ताकि जैसे -जैसे अधिक भाप का उपयोग किया जाता है, आग से अधिक गर्मी उत्पन्न होती है और भाप उत्पादन भी बढ़ जाता है। प्रभाव पहले रिचर्ड ट्रेविथिक द्वारा नोट किया गया था और बाद में प्रारंभिक लोकोमोटिव इंजीनियरों द्वारा अनुभवजन्य रूप से विकसित किया गया था;स्टीफेंसन के रॉकेट ने इसका उपयोग किया, और यह समकालीन मशीनों की तुलना में इसके विशेष रूप से बेहतर प्रदर्शन के कारण का बहुत कुछ है।
आधुनिक उपयोग
विभिन्न औद्योगिक अनुप्रयोगों में इंजेक्टर (या बेदखलदार) का उपयोग उनकी सापेक्ष सादगी और अनुकूलनशीलता के कारण काफी आम हो गया है। उदाहरण के लिए:
- छोटे, स्थिर, कम दबाव वाले बॉयलर के बॉयलर ड्रम में रसायनो को इंजेक्ट करने के लिए। बड़े, उच्च दबाव वाले आधुनिक बॉयलर में, रासायनिक खुराक के लिए इंजेक्टर का उपयोग उनके सीमित आउटलेट दबावों के कारण संभव नहीं है।
- ताप विद्युत केंद्र ों में, उनका उपयोग बॉयलर नीचे की राख़ को हटाने के लिए किया जाता है, स्थिरविद्युतअवक्षेपक के हॉपर से फ्लाई ऐश को हटाने का उपयोग बॉयलर ग्रिप गैस से उस राख को हटाने के लिए किया जाता है, और वाष्प टरबाइन में एक वैक्यूम दबाव खींचने के लिएनिकास सतह कंडेनसर।
- जेट पंपों का उपयोग उबलते पानी के रिएक्टर में शीतलक द्रव को प्रसारित करने के लिए किया गया है।[11]
- स्टीम जेट कूलिंग सिस्टम में एक वैक्यूम दबाव के उत्पादन में उपयोग के लिए।
- एयर कंडीशनिंग और प्रशीतन प्रणालियों में विस्तार कार्य वसूली के लिए।
- तेल और गैस उद्योग में बढ़ी हुई तेल वसूली प्रक्रियाओं के लिए।
- अनाज या अन्य दानेदार या पाउडर सामग्री के थोक हैंडलिंग के लिए।
- निर्माण उद्योग उनका उपयोग पंकिल पानी और घोल को पंप करने के लिए करता है।
- एडक्टर्स का उपयोग जहाजों में अवशिष्ट गिट्टी पानी, या कार्गो तेल को पंप करने के लिए किया जाता है, जिसे चूषण हेड के नुकसान के कारण केन्द्रापसारक पंपों का उपयोग करके हटाया नहीं जा सकता है और यदि सूखा चल रहा है तो सेंट्रीफ्यूगल पंप को नुकसान पहुंचा सकता हैजहाज की सूची में।
- एडुक्टर का उपयोग ऑन-बोर्ड जहाजों को बिलेस को पंप करने के लिए किया जाता है, क्योंकि केन्द्रापसारक पंप का उपयोग करने से संभव नहीं होगा क्योंकि सक्शन हेड अक्सर खो सकता है।
- कुछ विमान (ज्यादातर पहले के डिजाइन) एक दृष्टिकोण संकेतक (कृत्रिम क्षितिज) जैसे गायरोस्कोपिक उपकरणों के लिए वैक्यूम प्रदान करने के लिए धड़ से जुड़े एक बेदखलदार का उपयोग करते हैं।
- ट्रांसफर पंपों के रूप में विमान ईंधन प्रणालियों में एडक्टरों का उपयोग किया जाता है;एक इंजन-माउंटेड मैकेनिकल पंप से द्रव प्रवाह को उस टैंक से ईंधन स्थानांतरित करने के लिए एक ईंधन टैंक-माउंटेड एडक्टर तक पहुंचाया जा सकता है।
- पंप (पंप) एस एक ही ऑपरेटिंग सिद्धांत के आधार पर वैक्यूम पंप हैं और प्रयोगशालाओं में आंशिक वैक्यूम बनाने और बलगम या शारीरिक तरल पदार्थ के सक्शन में चिकित्सा उपयोग के लिए उपयोग किए जाते हैं।
- वाटर एडक्टर्स पानी के पंप हैं जिनका उपयोग गाद और सोने के लिए पैनिंग के लिए किया जाता है, उनका उपयोग किया जाता है क्योंकि वे अत्यधिक अपघर्षक मिश्रणों को काफी अच्छी तरह से संभाल सकते हैं।
- वैक्यूम डिस्टिलेशन यूनिट (तेल रिफाइनरी) में वैक्यूम सिस्टम बनाने के लिए।
- वैक्यूम ऑटोक्लेव एक वैक्यूम को खींचने के लिए एक बेदखलदार का उपयोग करते हैं, जो आमतौर पर मशीन को ठंडे पानी की आपूर्ति द्वारा संचालित होता है।
- कम वजन वाले जेट पंपों को पेपर माचे से बनाया जा सकता है।
अच्छी तरह से पंप
जेट पंप आमतौर पर पानी के कुओं से पानी निकालने के लिए उपयोग किए जाते हैं।मुख्य पंप, अक्सर एक केन्द्रापसारक पंप, संचालित और जमीनी स्तर पर स्थापित होता है।इसका डिस्चार्ज विभाजित होता है, सिस्टम को छोड़ने वाले प्रवाह के बड़े हिस्से के साथ, जबकि प्रवाह का एक हिस्सा कुएं में जमीन के नीचे स्थापित जेट पंप पर वापस आ जाता है।पंप वाले तरल पदार्थ के इस पुन: प्रस्तुत भाग का उपयोग जेट को बिजली देने के लिए किया जाता है।जेट पंप पर, उच्च-ऊर्जा, कम-द्रव्यमान लौटा हुआ प्रवाह कुएं से अधिक तरल पदार्थ चलाता है, एक कम-ऊर्जा, उच्च-द्रव्यमान का प्रवाह बन जाता है जो तब मुख्य पंप के इनलेट में पाइप किया जाता है।
उथले अच्छी तरह से पंप वे होते हैं जिनमें जेट असेंबली सीधे मुख्य पंप से जुड़ी होती है और गुहिकायन को रोकने के लिए लगभग 5-8 मीटर की गहराई तक सीमित होती है।
डीप वेल पंप वे हैं जिनमें जेट कुएं के नीचे स्थित है।गहरे कुएं के पंपों के लिए अधिकतम गहराई जेट के माध्यम से अंदर के व्यास और वेग द्वारा निर्धारित की जाती है।डीप वेल इंस्टॉलेशन के लिए जेट पंपों का प्रमुख लाभ आसान रखरखाव के लिए जमीन की सतह पर सभी यांत्रिक भागों (जैसे, इलेक्ट्रिक/पेट्रोल मोटर, घूर्णन इम्पेलर्स) को स्थित करने की क्षमता है।इलेक्ट्रिकल सबमर्सिबल पंप के आगमन ने आंशिक रूप से जेट प्रकार के पंपों की आवश्यकता को बदल दिया है, पानी को छोड़कर#संचालित कुओं या सतह के पानी के इंटेक को छोड़कर।
मल्टी-स्टेज स्टीम वैक्यूम इजेक्टर
व्यवहार में, 100 mbar निरपेक्ष से नीचे सक्शन दबाव के लिए, एक से अधिक इजेक्टर का उपयोग किया जाता है, आमतौर पर इजेक्टर चरणों के बीच कंडेनसर के साथ।मकसद भाप की संघनन से बहुत सुधार होता है।बैरोमीटर और शेल-एंड-ट्यूब सरफेस कंडेनसर दोनों का उपयोग किया जाता है।
ऑपरेशन में एक दो-चरणीय प्रणाली में एक प्राथमिक उच्च-वैक्यूम (एचवी) इजेक्टर और एक माध्यमिक कम-वैक्यूम (एलवी) इजेक्टर होता है।प्रारंभ में एलवी इजेक्टर को वैक्यूम को शुरुआती दबाव से एक मध्यवर्ती दबाव में खींचने के लिए संचालित किया जाता है।एक बार जब यह दबाव पहुंच जाता है, तो एचवी इजेक्टर को तब एलवी इजेक्टर के साथ संयोजन में संचालित किया जाता है ताकि अंत में वैक्यूम को आवश्यक दबाव में खींच लिया जा सके।
ऑपरेशन में एक तीन-चरण प्रणाली में एक प्राथमिक बूस्टर, एक माध्यमिक उच्च-वैक्यूम (एचवी) इजेक्टर, और एक तृतीयक कम-वैक्यूम (एलवी) इजेक्टर होता है।दो-चरण प्रणाली के अनुसार, शुरू में एलवी इजेक्टर को वैक्यूम को शुरुआती दबाव से एक मध्यवर्ती दबाव में नीचे खींचने के लिए संचालित किया जाता है।एक बार जब यह दबाव पहुंच जाता है, तो एचवी इजेक्टर को तब एलवी इजेक्टर के साथ संयोजन में संचालित किया जाता है ताकि वैक्यूम को निचले मध्यवर्ती दबाव में खींच लिया जा सके।अंत में बूस्टर को आवश्यक दबाव में वैक्यूम खींचने के लिए (एचवी और एलवी इजेक्टर के साथ संयोजन में) संचालित किया जाता है।
निर्माण सामग्री
इंजेक्टर या इजेक्टर कार्बन स्टील, स्टेनलेस स्टील , पीतल , टाइटेनियम , पीटीएफई , कार्बन और अन्य सामग्रियों से बने होते हैं।
यह भी देखें
- एस्पिरेटर (पंप)
- डी लावल नोक
- प्रसार पंप
- Giovanni Battista Venturi
- गुस्ताफ डे लावल
- नोजल
- सतह कंडेनसर
- वेंटुरी प्रभाव
संदर्भ
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- ↑ 3.0 3.1 Strickland Landis Kneass (1910). इंजेक्टर का अभ्यास और सिद्धांत. John Wiley & Sons (Reprinted by Wentworth Press, 2019). ISBN 978-0469047891.
- ↑ “THE STEAM INJECTOR.” BY MR.F.T.BARWELL, G.W.R. MECHANICS’ INSTITUTE. SWINDON ENGINEERING SOCIETY. TRANSACTIONS, 1929-30. ORDINARY MEETING. — JANUARY 21ST, 1930
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{{cite book}}:|author=has generic name (help)CS1 maint: multiple names: authors list (link) - ↑ Power, Robert B. (1993). प्रक्रिया उद्योगों के लिए स्टीम जेट इजेक्टर (First ed.). McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-050618-3.
- ↑ Pullen, William Wade Fitzherbert (1900). इंजेक्टर: उनका सिद्धांत, निर्माण और काम करना (Second ed.). London: The Technical Publishing Company Limited. p. 51. ISBN 0951936751.
- ↑ Anderson, David N.; O'Day, Russell M. H. (17 July 2013). कैब-फॉरवर्ड नोट्स दक्षिणी प्रशांत रेलमार्ग हस्ताक्षर लोकोमोटिव (Revision 1 ed.). Sacramento, California: Gerald Rood. p. 66.
- ↑ The Model Injector, Ted Crawford, Tee Publishing
- ↑ "भाप-असिस्टेड जेट पंप". General Electric. Retrieved 17 March 2011.
संयुक्त राज्य अमेरिका पेटेंट 4847043 ... एक परमाणु रिएक्टर में एक शीतलक का पुनरुत्थान
आगे की पढाई
- J.B. Snell (1973). Mechanical Engineering: Railways. Arrow Books. ISBN 978-0-09-908170-8.
- J.T. Hodgson; C.S. Lake (1954). Locomotive Management (Tenth ed.). Tothill Press.
बाहरी कड़ियाँ
