X
تبلیغات
فنی مهندسی و علمی
چرخ دنده های سادهاین چرخ دنده‌ها ساده ترین چرخ دنده هایی هستند که دیده اید. آنها دندانه های مستقیم دارند و محور دو چرخ نیز موازی با یکدیگر قرار گرفته اند. گاهی تعداد زیادی از آنها را در کنار هم قرار می‌دهند تا سرعت را کاهش و قدرت را افزایش دهند.
در تعداد زیادی از وسایل از این چرخ دنده‌ها استفاده می‌شود. مثلاً ساعت های کوکی، ساعت های اتوماتیک، ماشین لباسشویی، پنکه و ... . اما در اتومبیل به کار نمی آیند، چون سر و صدای زیادی دارند. هر بار که دندانه یک چرخ به دندانه چرخ روبرو می‌رسد، صدای کوچکی در اثر برخورد ایجاد می‌شود. می‌توانید مجسم کنید وقتی تعداد زیادی از این چرخ دنده‌ها با هم کار کنند، چه سر و صدایی راه می‌اندازند؟ تازه این برخورد‌ها در دراز مدت، باعث شکستن دندانه‌ها می‌شود. برای کاهش سر و صدا و افزایش عمر چرخ دنده‌ها در بیشتر اتومبیلها از چرخ دنده های مارپیچ استفاده می‌کنند

                                         

چرخ دنده های مارپیچدندانه این چرخ دنده‌ها اریب است. وقتی یکی از آنها می‌چرخد، ابتدا نوک دندانه‌ها با هم تماس پیدا می‌کنند سپس به تدریج دو دندانه کاملاً در هم جفت می‌شوند. این درگیری تدریجی همان چیزی است که هم سر و صدا را کم می‌کند و هم باعث می‌شود که این چرخ دنده‌ها نرم تر کار کنند.
در ماشین تعداد زیادی چرخ دنده مارپیچ وجود دارد. به خاطر مایل بودن دندانه ها، هنگام درگیری نیروی زیادی به آنها وارد می‌شود. به همین علت در وسایلی که از چرخ دنده های مارپیچی استفاده می‌کنند بلبرینگ هایی تعبیه شده است تا این فشار را تحمل کند. اگر زاویه دندانه‌ها را به دقت تنظیم کنیم، می‌توان دو چرخ دنده را به دو محور عمود بر هم وصل کرد تا جهت چرخش 90 درجه تغییر کند.

 

                                  
                     

 

چرخ دنده های مخروطیاین چرخ دنده‌ها بهترین وسیله تغییر جهت هستند. معمولاً از آنها برای تغییر جهت 90 درجه استفاده می‌شود، ولی می‌توان طراحی را طوری انجام داد که در زاویه های دیگر نیز کار کنند.
دندانه های آنها ممکن است مستقیم یا پیچ دار باشد. اما اگر دندانه‌ها صاف باشد همان مشکل چرخ دنده های ساده را دارند. در دندانه های پیچ دار این مشکل برطرف شده است، ولی در هر دوی آنها باید محور چرخ دنده‌ها در یک صفحه قرار داشته باشد.
گاهی می‌خواهیم محور چرخها در یک صفحه نباشند. در چنین شرایطی از چرخ دنده هایی مانند شکل روبرو استفاده می‌کنیم.
در دیفرانسیل بسیاری از اتومبیلها از این چرخ دنده‌ها استفاده می‌شود. این طراحی امکان آن را ایجاد می‌کند که محور چرخ دنده بیرونی پایین تر از محور چرخ دنده حلقوی قرار داده شود. شکل روبرو محور بیرونی ورودی را نشان می‌دهد که در تماس با چرخ حلقوی قرار گرفته است. از آنجایی که محور محرک (Drive Shaft) ماشین به چرخ بیرونی متصل می‌شود، پایین آمدن چرخ بیرونی امکان پایین آوردن محور محرک را هم ایجاد می‌کند، پس می‌توان محور را پایینتر آورد و در عوض فضای بیشتری را به سرنشینان اتومبیل اختصاص داد

                                                                            

 چرخ دنده های حلزونیاین چرخ دنده‌ها زمانی مورد استفاده قرار می‌گیرند که بخواهیم تغییر زیادی در سرعت و یا قدرت ایجاد کنیم. معمولاً نسبت شعاع دو چرخ دنده 20:1 است و گاهی حتی به 300:1 و بیشتر نیز می‌رسد.
این چرخ دنده‌ها یک خاصیت جالب هم دارند که در هیچ چرخ دنده دیگری پیدا نمی شود. چرخ بالایی (حلزون) می‌تواند به راحتی چرخ دیگر (چرخ دنده حلزونی) را حرکت دهد، ولی چرخ پایینی نمی تواند حلزون رابچرخاند. زاویه دنده های روی حلزون آنقدر کوچک است که وقتی چرخ پایینی بخواهد آن را بچرخاند، اصطکاک به حدی زیاد می‌شود که از حرکت حلزون جلوگیری می‌کند. این ویژگی به ما امکان استفاده از این چرخ دنده‌ها را در جاهایی که به یک قفل خودکار نیاز داریم می‌دهد. فرض کنید از این چرخ دنده در یک بالابر استفاده کرده ایم؛ وقتی موتور بالابر از کار بیفتد، چرخ دنده‌ها قفل می‌شوند و نمی گذارند بار پایین بیاید. معمولاً در دیفرانسیل کامیونها و خودروهای سنگین از این چرخ دنده‌ها استفاده می‌شود

                                                      

چرخ دنده شانه ایاین چرخ دنده‌ها برای تبدیل حرکت دورانی به حرکت خطی استفاده می‌شوند. یک مثال خوب برای این چرخ دنده‌ها فرمان اتومبیل است. فرمان، چرخ دنده ای را می‌چرخاند که با چرخ شانه ای در تماس است. وقتی شما فرمان را می‌چرخانید، با توجه به جهت چرخش فرمان، شانه به سمت چپ و یا راست حرکت می‌کند و باعث حرکت چرخها می‌شود. در برخی از ترازوها نیز برای چرخاندن عقربه از سیستم مشابهی استفاده می‌شود.

 


  


+ نوشته شده توسط شاهرخ فرید در یکشنبه نهم آبان 1389 و ساعت 14:25 |

روشهاي جلوگيري ازضربه آبي(قوچ) در لوله هاي بخار نيروگاه

ضربه قوچ چيست؟

در مورد کار با تله هاي بخار ، يک نکته بسيار مهم وجود دارد و آن اين است که اولين گام براي اجتناب از مشکلات ايجاد شده توسط اين تجهيزات ، انتخاب مناسب و نصب صحيح آن ها مي باشد . وظيفه ي تله بخار ، زدايش کندانسه ، هوا و دي اکسيد کربن از سيستم لوله کشي به محض تجمع اين گازها و با حداقل اتلاف بخار است . زماني که بخار ، گرماي نهان ارزشمند خود را آزاد مي کند و چگاليده مي شود ، اين کندانسه ي داغ بايد بلافاصله از سيستم جدا شود تا از بروز پديده ي ضربه قوچ جلوگيري گردد .
وجود هوا در سيستم بخار ، بخشي از حجم سيستم را ـ که قاعدتاً بايد توسط بخار اشغال شود به خود اختصاص مي دهد . دماي مخلوط هوا /بخار ، به دمايي کمتر از دماي بخار خالص افت مي کند . هوا ، يک عايق است که به سطح لوله و تجهيزات چسبيده و باعث کند و غير يکنواخت شدن فرآيند انتقال حرارت مي گردد .در صورتي که دي اکسيد کربن حضور داشته باشد ، بخار موجود در سيستم ، دي اکسيد کربن را به ديواره هاي سطح انتقال حرارت رانده و بدين ترتيب ، انتقال حرارت کاهش مي يابد.

روشهاي جلوگيري ازضربه آبي(قوچ) در لوله هاي بخار نيروگاه

يكي از معضلات سيستم هاي انتقال بخار پديده ضربه آبي است كه در صورت بروز با سروصدا و آسيب هاي جدي به لوله ها و اجزاء سيستم، مانند تله هاي بخار، تخليه كننده ها (Vents) همراه خواهد بود. در اين سيستم ها دو نوع ضربه داريم .

1- در اثر تجمع قطرات تقطير شده در قسمت افقي لوله هاي بخار و عبور بخار با سرعت بالا در مجاورت اين قطرات ضربه اتفاق مي افتد. در اثر برخورد بخار سريع (تا 50 m/s ) با قطرات مايع لرزش ايجاد شده و در صورت حجيم بودن توده آب تشكيل شده حركت اين توده با سرعت نزديك سرعت بخار و برخورد آن به اولين زانوئي مسير، نيروي فوق العاده اي بر زانوئي اعمال شده كه ممكن است منجر به شكست لوله گردد.

2- ضربه آبي نوع دوم همان كاويتاسيون است كه در اثر شكل گرفتن حباب هاي بخار در لوله اي كه از آن آب عبور مي كند رخ مي دهد چنانچه در اثر تبادل حرارت بخارها تقطير شوند حبابهاي بخار تركيده و پديده كاويتاسيون رخ ميدهد دراينصورت امكان آسيب ديدگي تله هاي بخارواجزاء ديگر سيستم وجود دارد.

موارد مهم در نصب لوله هاي بخار جهت جلوگيري از اين پديده بقرار زيرمي باشند:

1- لوله هاي بخار بصورت شيبدار از ديگ بخار تا محل تخليه قطرات (Drip Trap) نصب شوند.

2- جايگاه تخليه قطرات بايستي جلوتر از شير تنظيم بخار پيش بيني شود تا از تجمع قطرات در موقع بسته بودن شير جلوگيري شود.

3- صافي هاي Y شكل نصب شده در خطوط بخار بايستي داراي پرده صافي نصب شده افقي باشند تا مانع جمع شدن قطرات و حركت توده ائي آنها در موقع شروع جريان بخار شود.

4- كليه تجهيزاتي كه داراي تنظيم كننده بخار هستند بايستي داراي تخليه ثقلي قطرات از تله بخار باشند و از برگشت به مسير با افزايش ارتفاع (Lifts) بايستي جلوگيري شود.

مبدلهاي حرارتي بايستي بنحوي نصب شوند كه داراي تله هاي بخار بوده تا بتوانند در هر شرائطي قطرات تقطير شده را جمع آوري كنند. در قسمت عملكرد مبدل در شرائط تقطير لازم است تخليه تله بخار بصورت ثقلي مطابق شكل پيش بيني شود.

يك تله ترمو استاتيك بهترين انتخاب براي يك مبدل حرارتي است در اين صورت هواي جمع شده سريعا" تخليه ميگردد. در صورت عدم تخليه قطرات امكان بروز پديده ضربه و عملكرد ضعيف مبدل وجود دارد.

هر افزايش ارتفاعي (Lifts) در خطوط برگشتي كندانس بعد از تخليه تله بخار نياز به يك فشار مثبت در پوسته مبدل حرارتي جهت تخليه قطرات كندانس دارد، واضح است تا تأمين فشار كافي، احتمال افزايش دماي سمت بخار وجود خواهد داشت و در اينصورت دماي آب خروجي از مبدل نيز تغيير خواهد كرد.

در اغلب مبدلهاي حرارتي خلاء شكن نصب مي شود بنحويكه چنانچه در داخل پوسته خلاء ايجاد شد شير خلاء شكن باز شده و هوا به داخل مبدل جريان يابد در غير اينصورت خلاء ايجاد شده در مبدل موجب جمع شدن مايع و بروز پديده ضربه مي گردد.
+ نوشته شده توسط شاهرخ فرید در چهارشنبه چهاردهم مهر 1389 و ساعت 10:9 |

نیروگاه حرارتی جهت تولید انرژی الکتریکی بکار می‌رود که در عمل پره‌های توربین بخار توسط فشار زیاد بخار آب ، به حرکت در آمده و ژنراتور را که با توربین کوپل شده است، به چرخش در می‌آورد. در نتیجه ژنراتور انرژی الکتریکی تولید می‌کند. نیروگاه حرارتی به مقدار زیادی آب نیاز دارد. در نتیجه در محلهایی که آب به فراوانی یافت می‌شود، ترجیحا از این نوع نیروگاه استفاده می‌شود. چون انرژی الکتریکی را به روشهای دیگری ، مثل انرژی آب در پشت سدها (توربین آبی) ، انرژی باد (توربین بادی) ، انرژی سوخت (توربین گازی) و انرژی اتمی هم می‌توان تهیه کرد. سوخت نیروگاه حرارتی شامل ، فروت و یا گازوئیل طبیعی است.
سيكل كاري و اجزاء اصلي يك نيروگاه حرارتي

سيكل كاري و اجزاء اصلي يك نيروگاه حرارتي

مشخصات فنی نیروگاه

سوخت

سوخت اصلی نیروگاه ، سوخت سنگین (مازوت) می‌باشد که توسط تانکرها حمل و از طریق ایستگاه تخلیه سوخت در سه مخزن 33000 متر مکعبی ذخیره می‌گردد. سوخت راه اندازی ، سوخت سبک (گازوئیل) است که در یک مخزن 430 متر مکعبی نگهداری می‌شود.

آب

آب مصرفی نیروگاه ، جهت تولید بخار و مصرف برج خنک کن و سیستم آتش نشانی ، از طریق چاه عمیق تامین می‌گردد.

سیستم خنک کن

برج خنک کن نیروگاه از نوع تر می‌باشد و 18 عدد فن (خنک کن) دارد که هر یک دارای الکتروموتوری به قدرت 132kw و سرعت سرعت 141RPM می‌باشد و بوسیله دو عدد پمپ توسط لوله‌ای به قطر 5.2 متر آب مورد نیاز خنک کن تامین می‌گردد. دمای آب برگشتی در برج خنک کن 29.6 درجه سانتیگراد و دمای آب خروجی از برج 21.6 درجه سانتیگراد می‌باشد.

سیستم تصفیه آب

سیستم تصفیه آب جهت برج خنک کن

آب لازم جهت برج خنک کن بایستی فاقد املاحی باشد که سریعا در لوله‌های کندانسور رسوب می‌کنند (از قبیل بی‌کربناتها). این املاح با افزودن کلرورفریک ، آب آهک و آلومینات سدیم گرفته می‌شود و سپس رسوبات جمع شده توسط یک جاروب جمع کننده به بیرون منتقل می‌شوند. به این آب که بدون سختی بی کربنات باشد، آب نرم می‌گویند. آب نرم وارد دو استخر ذخیره شده و از آنجا توسط پمپهایی جهت تامین کمبود آب به برج خنک کن فرستاده می‌شود. برای از بین بردن خزه و جلبک در این استخر ، سیستم تزریق کلر طراحی شده است.

سیستم تصفیه آب جهت تولید بخار

چون آب مورد نیاز برای تولید بخار و جبران کمبود سیکل آب و بخار بایستی کیفیت بسیار بالایی داشته باشد، لذا برای این منظور از یک سیستم مشترک برای هر دو واحد استفاده می‌شود. بعد از اینکه مقداری از سختی آب گرفته شد، وارد سه دستگاه فیلتر شنی می‌شود، سپس به مخزن ذخیره وارد و از آنجا توسط سه عدد پمپ به طرف فیلتر کربنی فعال فرستاده می‌شود، تا کلر موجود در آب بوسیله زغال فعال جذب شود. بعد از این فیلتر یک مبدل حرارتی در نظر گرفته شده که دمای آب را در 25 درجه سانتیگراد ثابت نگه می‌دارد.

سپس این آب وارد دو دستگاه فیلتر 5 میکرونی شده و ذراتی که قطر آنها بیشتر از 5 میکرون می‌باشند، توسط این فیلترها جذب و وارد دو دستگاه ریورس اسمز می‌گردد. در این دستگاه 90% املاح محلول در آب گرفته می‌شود. آب پس از این مرحله وارد مخزن زیرزمینی می‌گردد. سپس توسط سه پمپ به فیلترهای کاتیونی و آنیونی وارد شده و پس از تنظیم PH و کنترل از نظر شیمیایی به مخازن ذخیره آب وارد و مورد استفاده قرار می‌گیرد.

بویلر

بویلر نیروگاه دارای درام بالائی و پائینی بوده و به صورت گردش اجباری توسط سه عدد پمپ سیرکوله (Boiler Circulation Watepump) و کوره ، تحت فشار می‌باشد. درام بالایی معمولا به وزن 110 تن در ارتفاع 50.6 متری و ضخامت جداره 11 سانتیمتر می‌باشد. بویلر دارای 16 مشعل هست که در چهار طبقه و در چهار گوشه با زاویه ثابت قرار گرفته‌اند. مشعلهای ردیف پائین برای هر دو سوخت مازوت و گازوئیل بکار می‌رود.

توربین

نیروگاه از نوع ترکیب متوالی در یک امتداد (Tadem Compound) و دارای سه سیلندر فشار قوی ، فشار متوسط و فشار ضعیف می‌باشد که توربین فشار قوی و فشار متوسط در یک پوسته قرار گرفته و در پوسته دیگر توربینهای فشار ضعیف قرار دارند. توربین فشار قوی 8 طبقه و توربین فشار متوسط 5 طبقه و توربین فشار ضعیف با دو جریان متقارن و هر یک دارای 5 طبقه است. بخار از طریق دو عدد شیر اصلی در دو طرف توربین و شش عدد شیر کنترل وارد توربین فشار قوی شده و بعد از انبساط در چندین طبقه از توربین به بویلر بر می‌گردد. سپس وارد توربین فشار متوسط شده و بعد از انبساط توسط یک لوله مشترک وارد توریبن فشار ضعیف گردیده و به طرف کندانسور می‌رود.

کندانسور

کندانسور نیروگاه از نوع سطحی یک عبوری با جعبه آب مجزا می‌باشد که در زیر توریبن فشار ضعیف قرار گرفته است. برای ایجاد خلا کندانسور از دو نوع سیستم استفاده می‌شود که سیستم اول در موقع راه اندازی و توسط یک مکنده هوا انجام می‌یابد. در طول بهره برداری خلا لازم توسط دو دستگاه پمپ تامین می‌گردد که این پمپها فشار داخل کندانسور را کاهش می‌دهند.

ژنراتور

ژنراتور طوری طراحی شده است که در مقابل اتصال کوتاه و نوسانات ناگهانی بار و احیانا انفجار هیدروژن در داخل ماشین مقاومت کافی داشته باشد. سیستم تحریک آن شامل یک اکساتیر پیلوت (Pilot exiter) با ظرفیت 45 کیلوولت آمپر می‌باشد و جریان تحریک اکسایتر پیلوت در لحظه Flashing از طریق باطری خانه تامین می‌شود. ضمنا سیم پیچهای دستگاه توسط هوا خنک کاری می‌شوند.

ترانسفورمرها و تغذیه داخلی نیروگاه

ترانس اصلی (Main Ttansformer):این ترانس به صورت سه تک فاز با ظرفیت هر کدام 150 مگا ولت آمپر و فرکانس 50 هرتز و امپرانس ولتاژ 14.2 درصد به عنوان Step Up Tranformer ، جهت بالا بردن ولتاژ خروجی ژنراتور از 20 کیلو ولت تا 230 کیلو ولت بکار رفته است. در ضمن نسبت تبدیل ، 10.20%±247 کیلو ولت می‌باشد.

ترانس واحد (Unit Transformer):این ترانس با ظرفیت 35/22/22 مگا ولت آمپر و نسبت تبدیل 3/316/516%±20 و فرکانس 50 هرتز و امپدانس ولتاژ 8.5% و تپ چنجر Off- Loud ، ولتاژ 20 کیلو ولت خروجی ژنراتور را تبدیل به 6 کیلو ولت نموده و به منظور تامین مصارف داخلی نیروگاه در حین بهره برداری بکار می‌رود.

ترانس استارتینگ (Start up Trans): این ترانس به تعداد دو عدد ، به نامهای LTB و LTA و با ظرفیت 25/25/25 مگا ولت آمپر و نسبت تبدیل 10%±3/6/10%± کیلو ولت و فرکانس 50 هرتز و امپدانس 10% و تپ چنجر On Lead ، ولتاژ 230 کیلو ولت شبکه را تبدیل به 6 کیلو ولت نموده و شینه‌ها را طبق شکل شماتیک ضمیمه تغذیه می‌نماید.

ترانس تغذیه (Auxiliary Trans): ترانس تغذیه در ظرفیتهای مختلف 630/1600/2500 کیلو ولت آمپر ، ولتاژ 6 کیلو ولت را تبدیل به 400 ولت می‌نماید که جهت تامین مصارف داخلی فشار ضعیف بکار می‌رود.

سیستم آتش نشانی

آب: کلیه قسمتهای نیروگاه (ساختمان شیمی ، ماشین خانه ، بویلر ، کارگاه ، انبار و ...) و محوطه مجهز به سیستم آب آتش نشانی می‌باشند.

فوم: کلیه قسمتهای سوخت رسانی اعم از مخازن سوخت سبک و سنگین و ایستگاه تخلیه سوخت ، بویلر دیزل اضطراری و بویلر کمکی مجهز به سیستم فوم می‌باشند.

گاز CO2: کلیه سیستمهای الکتریکی از قبیل ساختمان الکتریکی و... توسط گاز CO2 حفاظت می‌گرد.
+ نوشته شده توسط شاهرخ فرید در چهارشنبه چهاردهم مهر 1389 و ساعت 10:6 |

مروري بر سيكلهاي اصلي واحد توليد بخار


نگهداري درست و مناسب از يك سيستم ، عامل مؤثري است در افزايش عمر آن و اثر به سزائي در گرفتن بهره اقتصادي تر از آن دارد. عمده موارديكه در بهره برداري صحيح پرسه دخيل مي باشند عبارتند از ، اشراف كامل و آگاهي وافر بر اصول و نحوه عملكرد سيستم و چگونگي كار با آن ، نظارت دقيق و بي وقفه بر عملكرد آن ، پيش بيني زمان لازم براي سرويس و تعويض قطعاتي كه مدت زمان كاركرد آنها محدود بوده و در صورت عدم تعويض آن قطعات يا سرويس بموقع دستگاهها ، آسيبهاي جبران ناپذيري ممكن است بر پيكره سيستم وارد آيد و نهايتاً رعايت نظمي وسواس گونه و كاري دلسوزانه در جهت حفظ سرمايه هاي مملكت اسلامي و مردم مسلمان.
چه بسا بزرگترين صدمه هاي احتمالي ناشي از عدم آگاهي از نحوه كار دستگاهها و يا ناديده گرفتن اصوليكه لازمه عملكرد صحيح آن هستند ،‌ ميباشند. شخص بهره بردار بايست اطلاع كافي از چگونگي كار سيستم داشته باشد و تك تك پارامترهاي آن را زير نظر داشته باشد و در موقع مقرر به قسمتهاي مربوطه سركشي نمايد و در صورت بروز اشكال سريعاً آن قسمت را از سرويس خارج نمايد تا علت ايجاد عيب مشخص و از آسيب بيشتر جلوگيري شود. امروزه در راستاي بهره برداري مؤثر از نيروگاهها اكثر پارامترهاي اصلي توسط ميكروپروسور كنترل مي شوند و كمك شاياني به مسئولين مي نمايد تا بتوانند شرائط مطلوبتري براي كار نيروگاهها فراهم آورند.
مروري بر سيكلهاي اصلي واحد توليد بخار

مروري بر سيكلهاي اصلي واحد توليد بخار

اساس كار نيروگاههاي بخار بدين ترتيب است كه بخار توليد شده در ديگ بخار به طرف توربين هدايت ،‌ و پس از به دوران آوردن محور توربين به داخل كندانسوز كشيده شده و توسط آب خشك كن تقطير و به صورت آب مقطر در مي آيد. در اثر چرخش محور ژنراتور كه به محور توربين متصل است ، در سيم پيچهاي استاتور ژنراتور الكتريسته القاء و از آن جريان كشيده مي شود.

سيكل ترموديناميكي آب و بخار

ديگ بخار نيروگاهها از يك سري لوله ديواره اي تشكيل شده كه مجموعاً بصورت يك مكعب مستطيل مي باشند. سوخت و هوا از طريق جند مشعل به اين محوطه وارد و با مشتعل شدن سوخت ،‌آب داخل لوله هاي ديواره اي گرم و به بخار تبديل مي شود ،‌ بخار حاصله پس از عبور از لوله هاي سوپرهيتر كه در محوطه ديگ و در معرض حرارت قرار دارد به صورت بخار اشباع و فوق اشباع در آمده و به طرف توربين جهت انجام كار (چرخش محور توربين) هدايت مي شود.
بخاريكه انرژي خود را روي پره هاي توربين از دست داده است و به آن بخار مرحه گويند ،‌از آخرين قسمت توربين خارج و به داخل كندانسوز كشيده مي شود ، اين بخار به واسطه برخورد با لوله هاي سرد شده توسط آب خشك كن تقطير مي شود و در محفظه اي به نام چاهك داغ و جمع و از آنجا توسط پمپ تغذيه به ديگ بخار برگردانده مي شود اين حلقه تشكيل يك سيكل بسته را مي دهد.

در توربين هاي بزرگ اگر اجازه بدهيم بخار تا انتهاي توربين انيساط پيدا كند ،‌ در طبقات آخر توربين قطرات آب ظاهر مي گردد. براي جلوگيري از اين عمل بخار پس از عبور از قسمت فشار قوي توربين دوباره به ديگ بخار برگردانده مي شود و در لوله هاي ري هيت درجه حرارت آن به مقدار قبل مي رسد و سپس وارد قسمتهاي فشار متوسط و فشار ضعيف توربين مي گردد.

در نيروگاههاي بزرگ بخار براي بالا بردن راندمان حرارتي از حرارت دود خروجي استفاده برده مي شود به اين صورت كه آب در بدو ورود به ديگ بخار وارد لوله هاي اكونومايزر مي شود كه اين لوله ها در مسير دود خروجي قرار دارند و حرارت دود را جذب مي نمايند. اين كار باعث صرفه جويي در مصرف سوحت و جلوگيري از ورود آب سرد به ديگ بخار مي گردد.
به منظور رساندن درجه حرارت آب تغذيه به حد مطلوب براي ورود به بويلر ،‌ بخار از محلهاي بخصوصي از توربين ،‌ زيركش شده و به هيترهاي آب تغذيه فرستاده مي شود. اين عمل سبب گرم شدن آب تغذيه مي گردد. اگر هيتر قبل از پمپ تغذيه قرار گرفته باشد هيتر فشار ضعيف و اگر پس از پمپ باشد هيتر فشار قوي گويند. معمولاً وقتي جند هيتر در مسير آب قرار ميگيرد مقداري افت فشار در مسير اصلي بوجود مي آيد و بدين جهت وجود پمپ بعد از كندانسوز يا قبل از هيترهاي فشار ضعيف لازم مي باشد اين پمپ كه كندانسه پمپ ناميده مي شود آب تغذيه را از كندانسوز گرفته و به طرف پمپ تغذيه اصلي مي فرستد. كندانسه پمپ مي تواند داراي دو مرحله باشد يكي پس از كندانسوز و ديگري در بين هيترهاي فشار ضعيف يا بعد از آنها.

وجود هوا و اكسيژن در آب باعث خوردگي در مسير لوله هاي آب ميگردد و اين گازها بايد قبل از رسيدن به ديگ بخار خارج گردد. گاززدائي توسط دياراتور يا دي گازر انجام مي شود ،‌علاوه بر اين دياراتور وظيفه تانك ذخيره پمپهاي تغذيه را نيز به عهده دارد كه چون اين پمپها از اهميت زيادي برخوردارند براي جلوگيري از آسيب رسيدن به آنها و ايجاد فشار مكش مورد نياز دياراتور در ارتفاع بالاتري قرار داده مي شود.

در برخي از نيروگاهها به لحاظ مسائل تكنولوژيكي آنها از يك مسير باي پاس براي توربين استفاده مي گردد. سيستم باي پاس فشار قوي لوله اصلي بخار را قبل از توربين فشار قوي به لوله ري هيت سرد (خروجي از توربين HP) متصل مي نمايد. اين سيستم كه داراي يك شيرفشارشكن همراه با اسپري آب مي باشد ،‌فشار و – درجه حرارت بخار اصلي را به شرائط بعد از توربين HP مي رساند. در مواردي مانند راه اندازي يا در مواقعي كه اشكالي براي توربين بوجود آيد و نمي توان بخار را وارد توربين كرد از اين مسير باي پاس استفاده شده و بخار به توربين فشار قوي وارد نمي گردد. پس از عبور بخار از ريهيت دوباره توسط يك لوله باي پاس ديگر كه فشار ضعيف مي باشد بدون آنكه وارد توربين IP و LP شود به كندانسوز فرستاده مي شود. در برخي ديگر از نيروگاهها مسير باي پاس مستقيماً به كندانسوز مي رود.

علاوه بر آنكه آب ورودي به ديگ بخار تصفيه شيميائي مي شود در اغلب مواقع در مسير سيكل نيز سيستم تصفيه كمكي ديگري در نظر گرفته مي شود. اين سيستم پاليشينگ پلنت ناميده مي شود كه البته با ساختار تصفيه خانه اصلي تا اندازه اي متفاوت مي باشد.


سيكل ترموديناميكي آب و بخار در بويلرهاي بدون درام

در بويلرهاي يك طرفه يا بدون درام آب پس از گذشت از اكونومايزر و دريافت حرارت دود خروجي وارد قسمت اواپراسيون يا لوله هاي ديواره اي شده و انرژي حرارتي را توسط شعله دريافت مي كند و پس از تبديل به بخار به قسمت سوپرهيترها هدايت مي شود.
در ابتداي راه اندازي بويلر كه درجه حرارت پائين است و در قسمت آخر لوله هاي ديواره اي مخلوط آب و بخار وجود دارد وجود يك جدا كننده آب و بخار و يا مسيري براي گردش مجدد لازم مي باشد. در بعضي سيستم هاي مخلوط آب و بخار وارد سپريتور يا جدا كننده ها شده و بخار آن وارد سوپرهيترها و آب وارد تانك ذخيره و سپس وارد سيكل آب مي شود. در بعضي سيستم هاي ديگر آب توسط پمپ گردش دهنده آب دوباره به قسمت اواپراتور هدايت مي شود اين عمل تا بالا رفتن درجـه حرارت و فشار ادامه پيدا مي كند و وقتي شرائط به وضعيت كار عادي رسيد اين سيستم ها از مدار خارج شده و بخار مستقيماً وارد سوپرهيترها مي گردد و پس از كنترل درجه حرارت وارد توربين مي گردد.


سيكل ترموديناميكي آب و بخار در بويلر درام دار.

درام دو وظيفه اصلي به عهده دارد يكي عمل نمودن به عنوان يك نانك ذخيره و ديگري تقسيم آب و بخار. آب خروجي از اكونومايزر وارد درام مي شود ، در بويلرهاي فشار پائين در اثر اختلاف دانسيته آب و بخار ، آب توسط لوله هاي پائين آورنده به زير بويلر هدايت مي شود و در بويلرهاي فشار قوي توسط پمپ گردش دهنده آب به زير بويلر هدايت شده و وارد لوله هاي ديواره اي مي شود. در اين بخش قسمت اعظم انرژي حرارتي را توسط مشعله دريافت كرده و دوباره وارد درام مي شود. در درام كار تقسيم آب و بخار انجام شده و بخار به قسمت سوپرهيترها هدايت مي شود و آب باقيمانده دوباره توسط پمپ به گردش در مي آيد.

سيكل سوخت

سيستم سوخت رساني ديگهاي بخار به نحوي طراحي شده كه در اكثر موارد مي توان از مازوت و گاز طبيعي به عنوان سوخت اصلي ديگ استفاده نمود و گازوئيل را به عنوان سوخت راه انداز مورد استفاده قرار داد. ذكر اين نكته ضروريست كه مسيرهاي سوخت رساني نيروگاهها با يكديگر يكسان نبوده و وجوه متمايز زيادي دارند ولي اساس كار آنها يكسان بوده و تجهيزات اصلي كه در هر مسير به كار رفته اند تقريباً با يكديگر مشابهت دارند.

سوخت مايع معمولاً بوسيله تانكر نفتكش و يا در بعضي موارد بوسيله خط لوله به نيروگاه منتقل مي شود.

براي ذخيره سوخت مايع دو روش معمول است :

الف) سوخت مستقيماً از تانكر به طرف تانك ذخيره پمپ شده و در آنجا جمع آوري مي شود.

ب) ابتدا سوخت به يك مخزن زيرزميني هدايت شده و سپس از آنجا به طرف تانك ذخيره پمپ مي شود و به سمت تانك مصرف روزانه هدايت ميگردد.

در خروجي تانك مصرف روزانه معمولاً دو عدد فيلتر و دو عدد پمپ به صورت موازي نصب مي شوند تا يكي به صورت رزرو عمل نموده و ديگري در حال كار باشد اين دو پمپ به پمپهاي اصلي سوخت معروف هستند و عمدتاً از نوع پيچي مي باشند. با توجه به چسبندگي زياد مازوت در دماي محيط ، لازم است درجه حرارت آن را به ميزان مشخصي افزايش داده و در آن درجه حرارت ثابت نگه داشته شود تا جريان يافتن آن امكان پذير باشد (اين عمل در مناطق سردسير ممكن است براي گازوئيل نيز انجام شود).

سوخت پس از خروج از پمپ وارد هدر ورودي گرمكن بخاري ميگردد. روي اين هدر يك مسير برگشت به تانك وجود دارد كه در مسير راه آن يك شير كنترل فشار قرار داده شده است. اين شيركنترل فشار همواره سعي مي نمايد فشار خط را ثابت نگه دارد به اين ترتيب كه چنانچه فشار از حد معيني زيادتر شده اين شير مسير برگشت سوخت را باز مي نمايد و سوخت را به طرف تانك هدايت ميكند. سوخت پس از ترك هدر ، وارد گرمكن بخاري مي گردد. درجه حرارت سوخت در خروجي گرمكن مازوت به مقدار تعيين شده مي رسد. ميزان دقيق اين درجه حرارت به غلظت سوخت و ساختمان مشعل بستگي دارد و لذا مقدار آن در نيروگاههاي مختلف با يكديگر متفاوت است.
پس ازگرم شدن و عبور از فيلترها سوخت وارد شير كنترل دربي مي شود وظيفه اين شير، كنترل مقدار سوخت ورودي به بويلر بر اساس بار بويلر است. پس از اين شير هدر كليه مشعلها قرار دارد اين هدر به نحوي طراحي شده است كه سوخت مي تواند بدون وارد شدن در مشعلها در كليه طبقات بويلر كه مشعلها در آن قرار دارند به جريان در آمده و سپس از طريق مسير ري سيركوله به تانك هدايت گردد. در سر راه برگشت سوخت (از هدر مشعلها به تانك) يك شير ساده قطع و وصل وجود دارد تا به كمك آن بتوان سوخت را به تانك برگشت داده و يا در بويلر مصرف نمود البته در بعضي از مسيرهاي سوخت رساني به جاي اين شير قطع و وصل شيركنترل كننده اصلي دربي سوخت قرار گرفته و به اين ترتيب فشار هدر سوخت و همچنين دبي آن كنترل مي گردد.

پس از آنكه پارامترهاي مختلف سوخت كنترل گرديدند سوخت به هدر مشعلها هدايت ميگردد در سر راه هر مشعل يك شير دستي قطع و وصل كه به صورت اتوماتيك و يا گرفتن فرمان از اطاق فرمان عمل مي نمايد قرار داشته كه جريان سوخت را به طرف مشعل هدايت نموده و يا آنرا قطع مي نمايد.

سوخت گاز نيروگاه توسط خط لوله گاز كه معمولاً از خط لوله سراسري گاز منشعب مي شود تاًمين مي گردد. قبل از تحويل گاز به نيروگاه معمولاً يك ايستگاه تقليل فشار گاز وجود دارد كه فشار گاز را به حد معيني تقليل مي دهد. گاز پس از عبور از اين ايستگاه وارد خط گار داخلي نيروگاه ميشود. طبيعي است براي مصرف اين گاز در بويلر لازم است فشار آن باز هم افت نمايد. بنابراين گاز بار ديگر وارد ايستگاه تقليل فشار كه در داخل محوطه نيروگاه و معمولاً در نزديگي واحد قرار داده شده ،‌ميشود و فشار آن به ميزان قابل توجهي افت نموده و بدين ترتيب جهت اشتعال در بويلر آماده ميشود. ميزان افت فشار در اين ايستگاه بستگي به طول مسير (بين ايستگاه گاز و مشعلها) و همچنين ساختمان مشعلهاي گاز سوز دارد. اين ايستگاه داراي دو يا سه خط موازي بوده كه هميشه يك خط به صورت رزرو بوده و دو خط ديگر در سرويس هستند.

پس از ايستگاه افت فشار يك اريفيس دبي گاز را اندازه گيري مي نمايد و يك شير قطع كننده وظيفه كنترل فشار خط و قطع جريان گاز در مواقعي كه فشار خط از حد تعيين شده بيشتر يا كمترشود را به عهده دارد
شير اصلي كنتر دبي گاز پس از اين شير قرار داده شده است ،‌اين شير مقدار گازي را كه لازم است براي سوخت مصرف شود را با توجه به بار بويلر به طرف مشعلها هدايت مي نمايد. پس از اين شير ، گاز به طرف هدر مشعل ها هدايت ميگردد. قبل از هر مشعل علاوه بر يك والودستي دو عدد شير قطع كننده وجود دارند كه براي بهره برداري از مشعلها با هم باز شده و در زمان خاموش شدن مشعلها با هم بسته شده و جريان گاز بداخل كوره را متوقف مي سازد. نصب دو عدد شير مشابه هم در كنار يكديگر فقط به لحاظ رعايت ايمني بيشتر مي باشد. بين اين دو شير يك شير تخليه ديگر وجود دارد كه نحوه كار آن برعكس اين دو شير بوده و در زمان بسته بودن آنها از نشتي گاز به محوطه احتراق جلوگيري مي نمايد.
مروري بر سيكلهاي اصلي واحد توليد بخار

مروري بر سيكلهاي اصلي واحد توليد بخار

سيكل هوا و دود

هواي محيط توسط فنهاي اصلي مكيده شده ،‌وارد گرمكنهاي بخاري مي گردد. در داخل گرمكنها حرارت لازم را كسب نموده و سپس از ژنگستورم عبور داده مي شود. پس از آن هواي مشعلها از دريچه هاي كنترل گذشته و در عمل احتراق شركت مي جود. دود حاصل از احتراق كوره را ترك نموده ،‌ قسمتي از آن توسط فن گردش دهنده مجدداً وارد كوره مي گردد و بقيه آن وارد ژونگستروم مي گردد. صفحات فلزي ژونگستروم حرارت خود را از دود عبوري دريافت نموده و در نيمه دوم چرخش اين حرارت را به هوا منتقل مي سازد. دود خروجي پس از طي دو كانال از طريق دودكش به محيط بيرون فرستاده مي شود.
لازم به ذكر است در كوره هائي كه تحت خلاء‌ كار مي كنند دود توسط يك فن مكيده شده و به طرف دودكش روانه مي گردد.
+ نوشته شده توسط شاهرخ فرید در چهارشنبه چهاردهم مهر 1389 و ساعت 10:5 |

تشريح ساختمان ميكانيكي پمپ


پمپ هاي گريز از مركز از سه بخش اصلي تشكيل شده است كه هر يك به قطعات ديگر تقسيم مي گردد. در مطالب زير ساختمان يك پمپ گريز از مركز شرح داده شده است. كه توسط دو نفر از اعضاي سايت گردآوري شده است.
اجزا اصلی و ساختمان مکانیکی:

1- محرک 2- محفظه آب بندی 3 – پوسته

محرک:

در پمپ های دوار معمولا از سه نوع محرک الکترومغناطیسی(الکتروموتور) ،دیزلی و توربینی استفاده میشود.
محرک الکترو مغناطیسی یک ژنراتور بوده که انرژی الکتریکی رابه حرکت دورانی تبدیل می کند.محرک توربینی به کمک انرژی بخار آب ؛محور پمپ را می چرخاند.
محرک دیزکی نیز موتوری است که با سوخت فسیلی معمولا گازوئیل کار میکند.

خروجی محرک به کمک کوپلینگ به میل محور پمپ متصل شده و این میل محور وارد محفظه آب بندی میشود . در این محفظه دو یاتاقان (ساچمه ای) قرار داشته که درون روغن غوطه ورمی باشندوحکم تکیه گاههای میل محور رادارند.انتهای میل محور به یک پروانه که درون پوسته جا دارد متصل شده است.

پوسته:

که قسمت عمده آن پروانه و شافت است.

الف – پروانه Impeller :

ایمپلرها با انواع مختلف یک دهنه ،دودهنه،باز، اصولا پروانه های دودهنه دارای نیروی محوری Trust کمتر اما هزینه ساخت گرانتر می باشند.همچنین پروانه های باز و نیمه باز از نظر هزینه ساخت ارزانتر میباشند.مشخصه های مایع و وجود ذرات جامد،روانی وناروانی مایع وپارامترهایی ازاین قبیل درنوع استفاده از ایمپلرموثرهستند. پروانه های باز درپمپ های محوری وبسته در پمپ های شعاعی بکار میروند.که برای نوع باز برای مایعات حاوی ذرات جامد و الیاف دار نوع بسته برای مایع های تمیز و بدون ذرات شناور مناسب می باشند.
نوعی از پروانه های باز نیز برای مخلوط مایع و جامد بکار میروند. بنابراین ساده ترین نوع پروانه،پروانه باز بوده که برای انتقال مایعات حاوی ناخالصی جامدشناوربکارمیرود.پروانه نیم باز نیز برای مایعات رسوب زا بکار برده میشود.کاربرد پروانه بسته نیز در ظرفیت های بالا و به دودسته یک چشمی و دوچشمی تقسیم میشود.
تعریف پروانه نیز به عنوان بخشی اساسی،قسمت متحرک پمپ است که مایع ورودی به چشم را به علت داشتن حرکت دورانی به خارج میراند.

لازم است که اشاره کنم هرچه اندازه ذرات شناور بیشتر باشد تعداد پره ها کمترخواهدبود. وضع قرار گرفتن پروانه در پوسته باید به نحوی باشد که فاصله بین آن و پوسته حداقل ممکن باشد.این فاصله باعث میشود که مایع بین پوسته وپروانه قرار گرفته از یک طرف آن راروغن کاری کندوازطرف دیگرمانع سایش پوسته و پروانه شود.به همین دلیل نباید این نوع پمپ را بدون مایع راه اندازی کرد.پمپ ای گریز ازمرکز توانایی ایجاد فشار بالا را ندارند لذا برای رسیدن به فشار بالا از چند پروانه ای ها استفاده میشود.این پمپ برای حجم زیاد و فشار پایین بهترین راندمان را دارد.میتوان جریان خروجی را بردن اینکه در داخل فشار زیاد شودبدون هیچ خطری متوقف کرد.

همچنین این پمپ ها جریان خروجی یکنواختی دارند.اگراین نوع پمپ باخروجی بسته کارکند،درجه حرارت مایع درون پوسته افزایش یافته وبا تولیدبخار در قسمت داخلی دچار ارتعاش میشود که دراین وضع گویند پمپ هوا گرفته و باید هواگیری شود.
تشريح ساختمان ميكانيك پمپ

تشريح ساختمان ميكانيك پمپ

ب - رینگ های سایشی

تنها نقطه ای که پوسته و پروانه به عنوان اجزای دورانی و ثابت باهم در در تماس قرارمیگیرندمحل رینگهای سایش است.ممکن است که پمپ به دلایل مختلف دچارارتعاش شود. این ارتعاش باعث ساییده شدن پروانه و پوسته میگردد.دربعضی مواقع باعث جام کردن پمپ میشود.برای جلوگیری ازاین وضع از یک حلقه سایش استفاده می شودکه هم در پروانه و هم درپوسته کارگذاشته میگردد. با کمی لقی ونشت مایع ازمابین این دو رینگ حرکت دورانی ایمپلر بدون ارتعاش ومشکلات مکانیکی صورت میگردد. لقی مابین دورینگ پوسته و پروانه موجب عبور لایه ای ازمایع پمپاژ شده میشودکه بعنوان مستهلک کننده ارتعاش عمل می کند.اما نشت زیاد مایع نیزباعث افت کارآیی پمپ و هدر رفتن قدرت محرک میگردد. ارتعاش زیاد،فشارزیاد وکارمداوم باعث سائیده شدن رینگ ها شده که باید به موقع تعویض شوند.

ج- شافت

نقش اساسی شافت انتقال گشتاور وارده،به هنگام راه اندازی و عملکردو همچنین به عنوان نشیمنگاه و تکیه گاهی برای دیگر قطعات دوار است. حداکثر خیز شافت در شرایط دورانی می بایداز حداقل لقی ما بین قطعات دوار و ثابت کمتر باشد.بار های اعمالی به شافت عبارتند از:

  • گشتاور
  • وزن قطعات
  • نیروی هیدرولیکی شعاعی و ...

مقدار طراحی شافت ها این بارها به طور همزمان با فاصله یاتاقان ها ،مقدار overhung آویخته از یک سر،سرعت های بحرانی ومحل تاثیر بارها مورد بررسی قرارمیگیرند. همچنین شافت ها می بایست تحمل بار های ضربه ای ناشی از پیچش و عدم پیچش و تنش های حرارتی بهنگام سرد و گرم شدن را داشته باشند.

  • شافت صلب و انعطاف پذیر(نرم)

شافتی که سرعت (دور) عملکرد نرمال آن پایین تر از دور بحرانی نخست آن قرار گیرد به شافت صلب موسوم است. اگر دور عملکرد آن بالاتر از اولین دور بحرانی قرار گیرد آن را شافت انعطاف پذیر گویند.
معمولا دور عملکرد 20% کمتر و 25%-- 40% بالاتر از دور بحرانیcritical speed نگه میدارند. هنگام راه اندازی و خاموش کردن دستگاه باید خیلی سریع از دور بحرانی عبور کرد.


د- یاتاقان ها

وظیفه یاتاقان ها در پمپ نگهداشتن شافت و روتور در مرکز شافت درمرکزاجزاء ثابت و تحمل بارهای شعاعی و محوری است .تحمل کننده بارهای شعاعی را یاتاقان ها ی شعاعی و تحمل کننده های بارهای محوری را یاتاقان های محوری نامند. البته یاتاقان های محوری در عین حال بار شعاعی را نیزتحمل میکنند.یاتاقان های مابین کوپلینگ و پمپ را این بوردویاتاقان های سمت دیگر را اوت بورد گویند. در پمپ های آویخته از یک سر شافت آن یاتاقانی که به پروانه نزدیکترباشد را این بورد و دورتری را اوت بورد گویند.یاتاقان های محوری در سمت اوت بورد نصب می کنند.

ﻫ - کوپلینگ ها

کوپلینگ ها برای انتقال دور و گشتاور از ماشین محر ک به ماشین متحرک به کارمی روند.وظیفه ی دیگر کوپلینگ از بین بردن نا هم محوری ،انتقال بارهای محوری مابین دو ماشین و تنظیم شافت های محرک و متحرک در مقابل سائیدگی می باشد.

کوپلینگ ها دو نوعند:

کوپلینگ صلب: در مواقعی که دقت هم محوری باید بالا باشد از این نوع کوپلینگ استفاده میکنند.همچنین درمواقعی که لازم باشدکه یکی ازروتورها توسط شافت دیگر نگهداشته شود ،این کاررابوسیله کوپلینگ صلب انجام میدهند.در این نوع کوپلینگ ها اگر دقت هم محوری کم باشد باعث ایجاد مشکلات مکانیکی میگردد.

انواع متداول کوپلینگ صلب عبارتند از :

1- فلنجی با پیچ های مناسب (استفاده رایج در پمپ های عمودی)
2- کلمپی چاک دار
3- در امتداد محور

  • کوپلینگ انعطاف پذیر:

این کوپلینگ های علاوه براینکه وظیفه انتقال قدرت ازموتوربه پمپ(شافت)رادارند عمل ازبین بردن ناهم محوری بین دو شافت محرک و متحرک را نیز انجام میدهند. کوپلینگ های انعطاف پذیر به غیر از مدل چرخ دنده ای برای دورها و قدرت های پایین استفاده میشوند.

و – غلاف ها


جهت جلوگیری از فرسایش،خوردگی و ساییدگی در محل کاسه نمدها ویاتاقان های داخل و دیگر قسمت ها از غلاف های مناسب استفاده می شود.
+ نوشته شده توسط شاهرخ فرید در چهارشنبه چهاردهم مهر 1389 و ساعت 9:55 |


 
مختصری درباره انواع نیروگاه ها
 
 در این مقاله به صورت مختصر با انواع نیروگاه هایی که در حال حاضر وجود دارند آشنا می شويد. سعی ما در این است که هر قسمت را به صورت پربارتر و مبسوط تر جمع آوری كنيم كه در این بین مساعدت شما دوستان به این امر تسریع بیشتری می بخشد. از جمله این نیروگاه ها,  نیروگاههای جزر و مدی, نیروگاههای موج, نیروگاههای مگنتو هیدرودینامیک, نیروگاههای بیوماس, نیروگاههای زباله سوز بخار, نیروگاههای گازی با سوخت خرده چوب, نیروگاههای شکافت هسته‌ای, نیروگاههای جوش (گداخت) هسته‌ای, نیروگاههای ترکیبی تولید کننده برق و انرژی حرارتی, نیروگاه تبدیل انرژی اقیانوسی و نیروگاههای پیل سوختنی است.
 

نیروگاههای جزر و مدی

این نیروگاهها از انرژی نهفته شده در جزر و مد استفاده می‌کنند، این انرژی عبارت است از انرژی پتانسیل (انرژی نهان یا ساکن) حاصل از جابجایی عمودی توده آب ساکن و یا انرژی جنبشی وابسته به شدت جریان (انرژی جریان جزر و مدی) که هر به دلیل پدیده جزر و مد که خود ناشی از نیروهای گرانشی (جاذبه) ماه و خورشید می‌باشند، بوجود می‌آید. در بعضی از انواع این نیروگاههای از جریان آب هم در جزر و هم در مد استفاده می‌نمایند.

نیروگاههای موجی

این نیورگاهها از انرژی موجهای دریاها و اقیانوسها استفاده می‌کنند. این انرژی عبارت است از ، کل انرژی در یک موج که برابر با جمع انرژی پتانسیل آب جابجا شده از یک سطح بی جنبش و آرام و انرژی جنبشی ذرات آب متحرک می‌باشد. انرژی موج به نیروهای باد نسبت داده می‌شود که آن هم وابسته به انرژی خورشیدی است. این انرژی بوسیله دستگاه انرژی گیر از موج ، می‌تواند انرژی مکانیکی را تبدیل به انرژی الکتریکی نماید و از طریق کابل دریایی انرژی برق را به ساحل انتقال دهد. ژنراتورهای موجی دارای انواع شناور ، چرخ پره دار ، پارویی و توربین هوایی می‌باشند.

نیروگاههای مگنتو هیدرودینامیک (Magneto Hydro Dynamics (MHD

از سال 1959 یک کوشش اساسی برای کشف شرایط مناسب که به سیال هادی مخصوصا گاز پلاسما یا فلز مذاب در حال حرکت در یک میدان مغناطیسی ، بتواند تولید قدرت الکتریکی مفید نماید به عمل آمده است تحقیقات در این فن آوری همچنان ادامه دارد.
اصول کلی ژنراتورهای MHD بر این اساس است که جریان گاز پلاسما از میان میدان مغناطیسی قوی عبور داده می‌شود و یونهای مثبت و منفی بر روی الکترود که در بالا و پایین جریان گاز پلاسما قرار دارند، تجمع می‌نمایند و در حقیقت یک ژنراتور جریان مستقیم را بوجود می‌آورند، قدرت الکتریکی این ژنراتور جریان مستقیم را با اینورترهای الکترونیک قدرت ، بصورت برق جریان متناوب ، مناسب با شبکه در می‌آورند.

نیروگاههای بیوماس

به هر ماده آلی غیر فسیلی با منشأ حیاتی که بخشی از آن یک منبع انرژی زای قابل بهره برداری را تشکیل دهد، بیوماس گویند. انرژیهای بدست آمده از اغلب سیستمهای بیوماس را به عنوان انرژی تجدید پذیر به شمار می‌آورند. در سیستمهای بیوماس که گاز قابل سوختن تولید می‌شود، می‌توان از این گاز به عنوان منبع حرارتی نیروگاههای کوچک حرارتی استفاده نمود، به این نوع نیروگاهها ، نیروگاههای بیوماس می‌گویند.

نیروگاههای زباله سوز بخاری

یکی از مشکلات بزرگ زیست محیط تولید حجم بسیار زیاد زباله در شهرهای بزرگ می‌باشد، که در این زمینه تحقیقات وسیعی صورت گرفته است و تا کنون عمده‌ترین راه حل ، سوزاندن زباله و در برخی موارد تبدیل زباله به کود و بازیابی زباله می‌باشد، می‌توان کوره‌های زباله سوز را بصورت بویلر نیروگاه بخاری طراحی نمود و از حرارت ایجاد شده و احتراق مخلوط سوخت و زباله می‌توان بوسیله این بویلر توربو ژنراتورهای بخار را به حرکت در آورد و انرژی الکتریکی تولید نمود. البته آلودگی گازهای حاصله از سوخت این نیروگاهها را بایستی با فیلترهای مدرن و پیشرفته تا حد قابل قبول کاهش داد، تا آسیبی به محیط زیست وارد نیابد.

نیروگاههای گازی با سوخت خرده چوب

این نیروگاهها معمولا در نزدیکی مناطق جنگلی که خرده چوب و خاک اره زیاد ، بخاطر تولید چوب ایجاد می‌شود، برای استفاده از این محصولات جانبی و تولید انرژی مفید از آنها نصب می‌شود. در اطاق سوخت نوع نیروگاهها مکانیزمهایی بکار گرفته شده که خرده چوب و خاک اره با هوا بطور کامل سوخته شود و گازهای حاصل از این احتراق ، توربو ژنراتور گاز را به حرکت در آورده و انرژی الکتریکی تولید نماید.

نیروگاههای شکافت هسته‌ای

با وجود تنوع در راکتور‌ها ، تقریبا همه آنها از اجزای یکسانی تشکیل شده‌اند. این اجزا شامل سوخت ، پوشش برای سوخت ، کند کننده نوترونهای حاصله از شکافت ، خنک کننده‌ای برای حمل انرژی حرارتی حاصله از فرآیند شکافت ماده کنترل کننده برای کنترل نمودن میزان شکافت می‌باشد. در این نوع نیروگاهها هسته یک اتم توسط یک نوترون به دو بخش کوچکتر تقسیم می‌شود. در این روش غالباً از عنصر اورانیوم استفاده می‌شود.

اگر نوترون منفردی به یک قطعه ایزوتوپ 235U نفوذ کند در اثر برخورد به هسته اتم 235U ، اورانیوم به دو قسمت شکسته می‌شود. مقادیر زیادی نیز انرژی آزاد می‌گردد در حدود (200Mev). اما مسئله مهمتر اینکه نتیجه شکستن هسته 235U آزادی دو نوترون است که می‌تواند دو هسته دیگر را شکسته و چهار نوترون را بوجود آورد. این چهار نوترون نیز چهار هسته 235U را می‌شکند.

چهار هسته شکسته شده تولید هشت نوترون می‌کنند که قادر به شکستن همین تعداد هسته اورانیوم می‌باشند. سپس شکست هسته‌ای و آزاد شدن نوترونها بصورت زنجیروار به سرعت تکثیر و توسعه می‌یابد. در هر دوره تعداد نوترونها دو برابر می‌شود، در یک لحظه واکنش زنجیری خود به خودی شکست هسته‌ای شروع می‌گردد. در واکنشهای کنترل شده تعداد شکست در واحد زمان و نیز مقدار انرژی به تدریج افزایش یافته و پس از رسیدن به مقداری دلخواه ثابت نگهداشته می‌شود.

نیروگاههای جوش (گداخت) هسته‌ای

تحقیقات اساسی برای ساخت راکتورهای جوش هسته‌ای با ظرفیت بالای هزار مگاوات از سالهای قبل ادامه دارد. سوخت پایه‌های این راکتورهای جوش هسته‌ای ، ایزوتوپهای اتم هیدروژن می‌باشد. در راکتور این نیروگاهها بوسیله میدانهای مغناطیسی قوی و پالسهای با فرکانس رادیویی و روشهای دیگر ایجاد حلقه پلاسمای کنترل شده با دمای بسیار بالا حدود حتی سیصد میلیون درجه کلوین را می‌نمایند. با استفاده از این درجه حرارت بالا که در حلقه پلاسما بخاطر واکنشهای جوش هسته‌ای ایجاد می‌شود. در اطراف محفظه پلاسما بوسیله مبدلهای حرارتی مختلف می‌توان آب را بصورت بخار مناسب توربینهای بخار تربو ژنراتور بخاری در آورد و بوسیله آن تولید قدرتهای زیاد نمود. البته تا کنون دانشمندان موفق به تولید انرژی بطور مداوم با این راکتورها نشده‌اند.

نیروگاههای ترکیبی تولید کننده برق و انرژی حرارتی

در این نوع نیروگاهها علاوه بر تولید انرژی الکتریکی ، قسمتی از انرژی حرارتی تولید شده بخاطر احتراق سوخت در نیروگاه برای بازده حرارتی بهتر نیروگاه برای تهویه مطبوع منازل اطراف نیروگاه و یا کاربردهای دیگر صنعتی مانند گرم نمودن آب برای مصارف صنعتی و حتی پرورش ماهی و دامها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

نیروگاه تبدیل انرژی اقیانوسی (Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC

این نیروگاهها با بهره برداری از اختلاف دمای میان سطح و عمق اقیانوس یک سیکل حرارتی باد و چشمه عظیم گرم و سرد تشکیل می‌دهند و از این راه می‌توان با استفاده از ایجاد بخار و تقطیر موادی مانند پروپان با آمونیاک سیکل حرارتی کاملی را تشکیل داد و بوسیله تجهیزات ویژه‌ای انرژی مکانیکی و در نهایت انرژی الکتریکی تولید نمود.

نیروگاههای پیل سوختنی

یک نیروگاه پیل سوختنی در حقیقت یک سلول الکتروشیمیایی می‌باشد که بطور مداوم انرژی شیمیایی یک سوخت (و یک اکسید کننده) را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌نماید. تفاوت اصلی یک پیل سوختی با باطری این است که باطریها پس از تأمین انرژی ، نیاز به شارژ مجدد دارند، ولی پیل سوختی با تأمین مواد اولیه آن ، می‌تواند بطور مداوم انرژی تولید نماید. این نوع نیروگاهها دارای انواع مختلفی می‌باشند و هنوز تحقیقات وسیعی برای کاربردهای بیشتر آنها ادامه دارد. مولدهای کوچک پیل سوختی در بعضی از کاربردهای ویژه ماننده تأمین برق سفینه‌هایی مانند آپولو و بعضی از ماهواره‌ها بکار رفته است.
www.AirChange.ir
+ نوشته شده توسط شاهرخ فرید در چهارشنبه چهاردهم مهر 1389 و ساعت 9:55 |

مشخصات آب جهت مصرف در صنعت و طريقه نرم كردن متداول آب

مشخصات آب مورد استفاده در صنعت بستگي به نوع كار و نوع توليد آن واحد صنعتي دارد و در هر صنعتي آب بايستي ويژگي هاي مربوط به آن صفت را داشته باشد . مثلاً در تاسيسات حرارتي و تهويه مطبوع مهمترين دستگاههايي كه در اين صنعت به كار گرفته مي شوندديگهاي آب گرم و ديگهاي بخار وكندانسورها مي باشند مشخصات آبي كه براي اين واحدها به كار برده مي شود بايستي بدين صورت باشد كه ايجاد هر گونه رسوب كه ناشي از وجود سختي آب است بر جداره هاي مبدلهاي حرارتي و ديگها اجتناب گردد. سختي آب به مجموعه املاح كلسيم ومنيزيم موجود در آب گفته مي شود به عبارت ديگر املاح فلزاتي چون آهن ـ كلسيم ـ منيزيم ـ آلومينيوم و... درآب ايجاد سختي مي نمايند . سختي آب از نظر پايداري به 2 دسته تقسيم مي شوند:1- سختي موقت 2- سختي دائم .

سختي موقت يا سختي كربناتها كه شامل كربناتها و بي كربنا تهاي كلسيم و منيزيم مي باشد و حد اشباع آن 450 ميلي گرم در ليتراست واحد اندازه گيري سختي در كشورهاي مختلف متفاوت است مهمترين و متداولترين واحد آن ميلي گرم در ليتر كربنات كلسيم مي باشد ويابر حسب يك قسمت در ميليون كه ان را با (PPM) نشان مي دهند .

سختي دائم يا سختي غير كربناتها كه شامل سولفاتها ، نيتراتها ، كرولورها ، فسفاتها ، سليكاتها ، منيزيم ، كلسيم مي باشد حد اشباع سختي پايدار 1800 ميلي گرم در ليتر مي باشد .

ضايعات و مزرات سختي : در آبهاي سختي ، بالا بودن سختي سبب رسوب سخت روي جداره لوله و ديگ هاي بخار مي گردد كه علاوه برافزايش افت فشار در طول باعث كاهش ضريب انتقال حرارت نيز مي گردد.

مشكلات سختي آب در مصارف بهداشتي : در مصارف بهداشتي شستشو با آب سخت موجب مي گردد كه صابون كف نكند ونتيجه آن مصرف صابون بيشتر و پاكيزگي كمتر است. شستشوي ظروف چيني استيل با آب سخت بعد از خشك شدن ظرف يك لايه رسوب سفيد روي ظروف قرار مي گيرد . آب سخت از نظر گوارش نامطلوب است و اثرات سوئي روي بدن مي گذارد .
طريقه نرم كردن آب (گرفتن سختي آب )

طريقه نرم كردن آب (گرفتن سختي آب )

طريقه نرم كردن آب (گرفتن سختي آب )
روش آب آهك يا كربنات دو سود سختي موقت يا سختي كربنات را مي توان به وسيله آهك مرده Ca(OH)2 و يا كربنات دوسود (CO3NA2) كه به آب اضافه مي شود برطرف نمود البته مقدار درصد آهك و كربنات دو سود بستگي به مقدار سختي دارد .

روش تعويض يوني يا زئوليت ها تركيباتي هستند از 2Sio2 , AL2O3 , Na2o اين تركيبات مي توانند يون خود رابا يون هاي موجود درآب سخت ردوبدل نمايند يك نوع ديگر از همين زئوليت ها ،وزين ها هستند .در تاسيات حرارت مركزي از رزين جهت حذف سختي آب استفاده مي گردد وزين ها تركيباتي آلي به صورت (R-Na) مي باشد كه وقتي در كنار آب سخت قرار مي گيرد مي تواند سختي آب را حذف نمايد. اجياء رزين : بعد از مدتي رزين ها يون هاي سديمي خودراكه تمامي تعويض نموده اند .ديگر رزين قادر به جذب كلسيد نمي باشد گويند رزين اشباع شده جهت احياء و استفاده مجدد آن روي رزين هاي اشباع شده آب نمك با غلظت مناسب وارد مي نمايند تعويض يوني صورت مي گيرد ويونهاي سديم نمك جايشان رابا يونهاي كلسيم و منيزيم رزين اشباع شده عوض مي نمايند بدين صورت رزين دو مرتبه احياء مي گردد. شرايطي كه موجب خوردگي لوله ها مي شود سختي آب و اكسيژن موجود در هواست كه مي توان باافزايش دما در حذف اكسيژن كمك نمود . به طور كلي چنانچه بخواهيد افزايش سرويس دهي و ايجاد حرارت و برودت در فصول مختلف سال در محيط مورد نظر را داشته باشيم احتياج به سختي گير داريم .
+ نوشته شده توسط شاهرخ فرید در چهارشنبه چهاردهم مهر 1389 و ساعت 9:47 |

اجزاء پمپ (محفظه آب بندي، اورينگ ها، سيل ها،كاسه نمدها، گلندها،پكينگ ها)


محفظه آب بندی:

این محفظه شامل آب بندها و اجزاء مربوطه است و برای رسیدن به بازدهی مناسب در قطعات هیدرولیک وجودآب بندی کامل و مناسب ضروری است.آب بندی بین قطعات درهیدولیک بوسیله آب بندهاانجام میشود.آب بندها براساس استفاده به دو نوع کلی ثابت و متحرک تقسیم میشوند:
- آب بند ثابت: به صورت واشر بین قطعات غیر متحرک به کار میرود.
- آب بند متحرک: برای آب بندی قطعات متحرک بکار می رود و برطبق شکل انتخاب میگردد.نوع آب بندهرقطعه توسط سازنده تعیین میگرددو در زمان تعویض بایدبه این موضوع توجه داشت.

- انواع آب بندها

1 – اورینگها :

معمولی ترین آب بند مورداستفاده درماشین آلات می باشد.اورینگ ها به عنوان سیل ثابت و متحرک استفاده میشوند وجنس آنها معمولا از ترکیبات لاستیک های مصنوعی می باشند.موارداستفاده اورینگ برای آب بندی پیستون درسیلندر و شیرهای هیدرولیکی محل اتصال شلنگ ها و پمپ ها استفاده میشود.
طرح اورینگ طوری است که برای نصب در شیارها ساخته شده است و زمان نصب تا10 درصد فشرده می شود.درموارد استفاده متحرک عمر اورینگ به صافی سطح قطعه ها و اندازه بودن آن مربوط میشود.اورینگ ها در مواردی که محل آب بندی دارای گوشه و زاویه است استفاده نمی شود.اگر اورینگ در قطعه ای تحت فشار زیاد نصب شود،با گذاشتن یک رینگ فیبری در پشت آن از خارج شدن اورینگ
از شیارخود جلوگیری می کند. همیشه بایدیک رینگ فیبری درطرف کم فشاراورینگ نصب شود. در صورت استفاده از دو رینگ فیبری اورینگ در وسط آنها قرار میگیرد.

2- آب بندهای V شکل و U شکل

V پک ها و U پک ها از سیل های متحرکی هستند که برای آب بندی پیستون و شافت پمپ ها استفاده میشوند. جنس آنها معمولا از چرم یا لاستیک طبیعی و مصنوعی یا پلاستیک میباشد.طرز نصبشان طوری است که فشارسیال لبه آب بند را به دیواره بچسباند و آب بندی را بهتر و کامل تر کند.برای آب بندی قطعات پمپ بایستی حداقل یک بسته از این نوع آب بند را بکار بر دو چند آب بند را همراه هم در یک شیار قرار داد.

3- سیل های فلنجی و گردگیرها :

گردگیرها سیل های متحرکی از جنس چرم یا لاستیک مصنوعی یا پلاستیک بوده که معمولا در پیستون ها بکار میروند. عمل آب بندی بوسیله بازشدن لبه آنها و چسبیدن به سطح قطعه انجام میشود.

4- آب بندهای فلزی

از نظرشکل و ساختمان مانند رینگ های پیستون موتور بوده و ممکن است که فلزی یا غیرفلزی باشند. جنس آنها عموما از فولاد بوده و دارای نشتی زیاد میباشند،مگر اینکه خیلی
دقیق و فیت نصب شوند. سیل های فلزی به دو صورت بازشونده (پیستونی) وجمع شونده (شفت جک) وجود دارند و در جاهایی بکار میروند که میزان حرارت بسیار بالا است. این آب بندها به دلیل نشتی زیاد با کاسه نمد و کانال تخلیه به مخزن در سیستم بکار میروند.

5 - واشر کمپرسی

این واشرها فقط برای کاربرد ثابت مثل کوپلینگ، لوله ها ، پوسته پمپ و امثال آنها با پرکردن قسمت های ناصاف آب بندی را انجام میدهد و ممکن است فلزی یا غیر فلزی باشند.

6- کاسه نمدها :

درجاهایی که شافت ازپوسته خارج میشودکاسه نمدها نصب میشوند.اگرفشاراتمسفر از فشار کاسه نمد بالاتر باشد از عبور هوا به داخل و اگر فشار پشت کاسه نمد بالاترازفشار جو باشدازنشت سیال یا بخار به بیرون جلوگیری میکند.بهترین نوع قابل استفاده برای پمپ یک رینگ فانوسی است که بداخل آن آب تزریق میشود.این تزریق آب یا از خروجی خود پمپ تامین میشود یا اگر سیال پمپ غیر آب باشد از یک منبع مستقل آب را لوله کشی میکنند.اگر مایع آب بندی کننده دارای ذرات جامدی باشد که به غلاف های کاسه نمد آسیب برساند بهتر است که سر راه آن فیلتر قرار گیرد.

7 - گلندها :

بوش های یکپارچه ای هستند،که به منظور سفت کردن پکینگ ها جهت آب بندی بیشترازآنهااستفاده میشود.میزان سفت کردن پیچ های آن به طورتجربی به اندازه ای است، که مابین اصطکاک ، آببندی ، روغن کاری و خنک کاری تعادل حفظ شود.
اجزاء پمپ (محفظه آب بندي، اورينگ ها، سيل ها،كاسه نمدها، گلندها،پكينگ ها)

8 - پکینگ کمپرسی

ازاین نوع آب بندمیتوان به جای وی پک ویو پک هااستفاده کرد.جنس آن معمولا از پلاستیک یا نخ نسوزو یا لاستیک نخ دار با روکش فلزی میباشد.آین آب بندها برای قسمت های با فشار کم بکار میروند.در حقیقت عامل آب بندی کننده براساس افت فشار سیال در طول غلاف می باشند. علت اینکه پکینگ ها باید دارای خواص پلاستیکی ( فرم پذیری ) باشنداین است تا مقدارفشردگی روی اسلیو (غلاف ها) راتنظیم کنند ونیز خواص الاستیک جهت جذب انرژی و آسیب نرساندن به جزء دوار را داشته باشند و به صورت رینگ هایی درداخل محفظه آب بندی قرارگیرند.انرژی اصطکاکی(گرما) تولیدشده دراثر گردش شافت از طریق نشت مقدارکمی مایع از پوسته یا توسط محفظه خنک کاری پشت آن و یا استفاده از هر دو دفع می شود.

جنس پکینگ ها:


1- آزبستوس:

كه برای درجه حرارت های پایین ازآن استفاده میکنند.این پکینگ ها قبلا بوسیله گرافیت یا روغن ، روغن کاری میشوند.

2- متالیک:

این پکینگ ها برای فشارهاودماهای بالا استفاده میشوند.پکینگ های متالیک ترکیبی از فویل فلزی(مس،آلومینیم،بابیت و....) باگرافیت یاموادچرب کننده دیگرمیباشند. روغنکاری نقش مهمی در این آب بند دارد زیرا اگر خشک کار کند روی سطح تماس مثلا سیلندر خط می اندازد.

9 - آب بند های مکانیکی

آب بند هایی که تاکنون توصیف شد عمدتا از نوع پکینگ بودند.استفاده ازپکینگ ها به عنوان آب بند همیشه مناسب و عملی نیست.با محکم کردن پیچ های گلند اصطکاک و انرژی ایجاد شده سبب کاهش عمروخراب شدن غلاف ها میگردد.از طرف دیگر بعضی از مایعات مثل بوتان و پروپان حلال مواد چرب کننده پکینگ ها هستند که دراین صورت دقت آب بندی ازبین می رود. به دلایلی که گفته شد و همچنین زمانی که میزان نشت باید حداقل باشد از آب بندهای مکانیکی استفاده میکنند.
اجزاء پمپ (محفظه آب بندي، اورينگ ها، سيل ها،كاسه نمدها، گلندها،پكينگ ها)
سطح آب بندی درمکانیکال سیل ها عمود بر امتداد محور بوده ،درحالی که در کاسه نمدها سطح آب بندی در تماس با خود شافت یا اسلیو قرار می گیرد. اگرچه مکانیکال سیل ها در انواع گوناگون ساخته میشوند اما اصول کارشان یکسان و دارای دو جزء ثابت و متصل به پوسته و یک جزء دوار متصل به شافت (یا غلاف) می باشند و یک فنر دو قسمت را به یکدیگر محکم میکند.یک دیافراگم یا رینگ لاستیکی برای حرکت جانبی(مماسی) نیزوجوددارد.مکانیکال سیلها معمولا ازدو قسمت فلزی و لاستیکی هستند .بعضی اوقات قسمت چرخان آب بند از زغال با روکش فولادی ساخته میشود. البته سطح بین رینگهای دوار و ثابت ، بسیار صیقلی ودر اصل از دو جنس متفاوت سیلیکون و کاربید کربن می باشد.

لایه ای از مایع با خاصیت خنک کنندگی و روانکاری اصطکاک را به حداقل میرساند. رینگ های مکانیکال (سیل رینگ ها) در دو وضعیت نسبت به پمپ قرار میگیرندکه ممکن است رینگ دوار در سمت داخل و به طرف ایمپلر باشد، و یا در قسمت بیرون قرار گرفته و با مایع پمپ شونده تماس نداشته باشد.

در هر دو وضعیتی که گفته شدفقط سه نقطه مهم وجود دارد که در آب بندی موثر است:

  1. مابین رینگ ثابت و پوسته
  2. مابین رینگ دوار و شافت (غلاف شافت)
  3. مابین رینگ ثابت و متحرک (بخش های ثابت ومتحرک مکانیکال)

آب بندی در حالت 1 توسط گسکت ها و اورینگ ها صورت میگیرد. در حالت 2 توسط رینگ ها و در حالت 3 باتماس مستقیم و تنگاتنگ دو رینگ که همواره توسط فنری به به هم فشرده می شوند انجام میشود.

موضوع قابل توجه در مورد رینگ ها این است که این رینگ ها با جنس ویژه خود در مقابل نیروی(بار)محوری ضعیف هستند و دچار آسیب میشوند،اما درمقابل سایش بسیار مقاوم هستندوبامقداری سایش دوباره توسط فنری که میان آنها قرار دارد ساییده میشوند. به همین دلیل یکی از عوامل خراب شدن آنها وارد شدن نیروی محوری است. با توجه به جنس آنها نیز معمولا ترد و شکننده هستند.
+ نوشته شده توسط شاهرخ فرید در چهارشنبه چهاردهم مهر 1389 و ساعت 9:47 |

تئوري و قوانين حاکم بر پمپها (Centrifugal pumps)

  پمپهاي گريز از مرکز ماشين هايي هستند که با استفاده از نيروي گريز از مرکز ( عکس العمل‌سيال در برابر نيروي مرکز گرا ) سيالات را جابه جا مي‌کنند . در ادامه به موارد مهم در موضوع سيالات اشاره مي شود . نيروي وزن باعث مي شود که اگر سيال در يک ارتفاع باشد به ارتفاع پايين تر جريان يابد . انرژي‌پتانسيل ، انرژي است که در سيال ذخيره مي شود و مايع داراي فشار بالاتر انرژي پتانسيل بيشتري‌ دارد ، بنابراين سيال از سطوح با فشار بالا به سطوح با فشار پايين جريان مي يابد . در صورتي که فشار دو مخزن برابر باشد يا اينکه اختلاف ارتفاع نداشته باشند سيال ميان آنهاجريان نمي يابد . بنابراين در اين حالت ها نياز به استفاده از پمپ داريم . همچنين ميتوان از پمپ ‌به منظور افزايش مقدار سيال جابه جاشده ، ( دبي) استفاده کرد .
پس ميتوان نتيجه گرفت يک پمپ با افزايش انرژي سيال آنرا جابجا مي کند . در پمپ‌ هاي سانتريفيوژ اين عمل توسط پروانه انجام مي شود ، که با چرخاندن ‌سيال انرژي آن را مي افزايد . سيال با عبور از ورودي پمپ وارد چشم ( مرکز ) پروانه مي‌گردد و با دوران پروانه از لبه آن خارج مي‌گردد . هر چه سرعت پروانه بيشتر باشد سيال سريعتر جابجامي شود . در زير يک نمونه محفظه و پروانه نشان داده شده است.

هنگامي که سيال وارد پوسته( محفظه) مي شود سرعت‌آن کاهش‌ مي‌يابد . چون سرعت سيال‌کاهش مي يابد فشار آن افزايش يافته و از طرف ديگر چون سيال با فشار زياد در لبه و دور از چشمي خارج مي‌گردد باعث ايجاد يک ناحيه کم فشار در چشمي شده که در اثر آن‌جريان سيال به درون چشمي امکان پذير مي‌گردد . ( اختلاف فشار ) وقتي سيال به خارج پمپاژ مي شود سرعت آن افزايش مي يابد اين افزايش سرعت در خروجي‌ به شکل فشار بسيار زياد و بخشي از آن در محفظه به صورت فشار نمايان مي شود .
شماتيك انواع مختلف پمپ( كه نوع سانتريفوژ آن مد نظر است)

شماتيك انواع مختلف پمپ( كه نوع سانتريفوژ آن مد نظر است)

پروانه که به عنوان پيشران‌مي باشد توسط يک منبع محرک بيروني چرخانده مي شود . محرک‌به شکل هاي مختلف الکتروموتور ، توربين و موتور با سوخت فسيلي مي باشد . نيروي محرک‌توسط يک شافت به پيشران منتقل مي‌گردد . محلي که شافت از محفظه پمپ خارج مي شود ،‌ دچار نشتي مي‌گردد براي رفع اين مشکل از آب بند يا جعبه لايي استفاده مي شود . در جايي که‌لايي قرار مي‌گيرد ممکن است که شافت به شدت دچار ساييدگي گردد به همين دليل بايد از مواد قابل انعطاف استفاده کرد . همچنين براي جلوگيري از سايش ، از يک آستين متحرک‌ شافت استفاده مي کنند . آستين به راحتي تعويض مي‌گردد.

سيال از ناحيه خروجي با فشار بالا به پشت ناحيه مکش نشتي پيدا مي کند . به همين جهت‌ فضاي بين آنها را به حلقه هاي تحت‌ سايش مجهز مي‌کنند حلقه سايش ‌بدنه ‌ثابت اما حلقه سايش پيشران همراه آن دوران مي کند . بستن مناسب حلقه هاي سايش مقدار نشتي را به اندازه‌ زيادي کاهش مي‌دهد . البته مقداري نشتي براي روانکاري لازم است ، سيال نشت شده سبب ‌روانکاري و خنک سازي حلقه هاي سايش مي شود و همچنين از سايش رينگها در مقابل هم‌جلوگيري مي‌کند . با ضعيف شدن رينگها فضاي ميان آنها زياد شده و نشتي بيشتر مي شود . در اينصورت بايد رينگ ها تعويض شوند . همچنين حلقه هاي تحت سايس بوسيله سيال پمپاژ شده روانکاري مي‌شوند و اگر روانکاري‌ مناسب نباشد حلقه ها باهم تماس داشته ، ساييده مي‌شوند ، گرم شده و جام مي‌کنند .به همين علت نبايد يک پمپ گريز از مرکز را تا زماني که از سيال پر نشده راه اندازي کرد .

ارزيابي پمپ هاي گريز از مرکز :


پمپ ها براساس مشخصات و ويژگيهاي پمپاژشان ارزيابي مي‌شوند.
براي مثال ، پمپي که(100 )گالن در دقيقه ظرفيت دارد ، ظرفيت ارزيابي(100) گالن بر دقيقه را‌دارد . ظرفيت معمولا فاکتوري براي ارزيابي يک پمپ است . فشار ورودي و مکش نيز بر ارزيابي موثرند . با ارزيابي پمپ ما مي توانيم بهترين پمپ لازم با بهترين بازده را انتخاب کنيم .

ظرفيت

مقدارمايعي که پمپ در واحد زمان جابجا ميکند ، ظرفيت پمپ مي باشد که برحسب‌گالن بر دقيقه بيان مي‌گردد . البته واحدهاي ديگري نيز استفاده مي شود .

ظرفيت پمپ با افزايش سرعت پيشران افزايش مي يابد و در واقع با سرعت در ارتباط است . اما همواره تغيير سرعت عامل افزايش ظرفيت نمي‌باشد . نکته مهم اين است که عامل افزايش‌ظرفيت ، سرعت مماسي وارد برسيال از سوي ملخي هاي پروانه است. که کاملا مي دانيم‌ به شعاع بستگي دارد ، بنابراين ظرفيت پمپ با پروانه بزرگتر نسبت به پمپي با پروانه کوچکتر ‌با سرعت دوراني برابر ، بيشتر است زيرا سرعت مماسي آن بالاتر مي‌باشد .

وقتي که سيال با سرعت زياد از پروانه جدا شده وارد بدنه پمپ مي شود درآنجا سرعت به فشار تبديل شده و فشار خروجي زيادمي شود . پس افزايش سرعت مماسي باعث افزايش فشارخروجي‌ پمپ مي شود . پس نتيجه‌اي‌که گرفته مي شود اينست که با افزايش سرعت پيشران مي توان ظرفيت‌پمپ را افزايش داد و يا با ثابت ماندن سرعت دوراني ، پروانه ي بزرگتري بکار برد.

هد و فشار

فشار را معمولا نيروي وارد بر واحد سطح سيال تعريف مي‌کنند و در صنعت معمولا برحسب اينچ مربع بيان مي‌گردد . واحد هاي ديگري نيز بوده که کاربرد آنها در صنعت کمتراست‌ براي هد ميتوان تعاريف گوناگوني ارائه کرد . در مورد پمپ معمولا هد رابه نسبت ارتفاع و بلندي بيان مي‌کنند . بايد گفت که هد در واقع شکلي از انرژي جرم سيال است ومي تواند به شکل‌گرما نيز باشد . در اينجا در مورد هد ارتفاع که کاربرد بيشتري دارد بحث مي‌کنيم . هنگامي که ‌ارتفاعي از سيال داشته باشيم از طرف آن فشاري بر سطح زيرين وارد مي شود که هد ارتفاع‌گويند . هد ارتفاع هم غالبا بر حسب فوت بيان مي‌گردد .

فشاري که از هد ناشي مي شود به قطر ظرف بستگي ندارد .
در هر نقطه از پايين ظرف ، فشار فقط به هد يا ارتفاع سيال بستگي دارد .

فشار در سيال را بوسيله فشارسنج معين مي‌کنند . فشار سنج در واقع فشار نسبي رامشخص مي‌کند . يعني فشار جو را از فشار مطلق کم مي‌کند . رابطه بين فشار مطلق و فشار نسبي به شکل زير است :

فشار نسبي + فشار جو = فشار مطلق

همچنين با استفاده از رابطه مقابل مي توان هد فشار را بدست آورد :

P = g. h

بنابراين فشار ناشي از هد يک سيال به وزن مخصوص آن بستگي دارد .
پس دو سيال با وزن مخصوص متفاوت و هد يکسان فشار مختلفي اعمال مي‌کنند.

فشار بخار

اگر مايعي در ظرفي سربسته بخار شود ، مولکولهاي بخار نمي توانند از نزديکي مايع دور شوند و تعدادي از مولکولهاي بخارضمن حرکت نامنظم خود ، به فاز مايع برمي‌گردند.
Centrifugal pumps

Centrifugal pumps

سرعت بازگشت مولکولهاي بخار به فاز مايع ، به غلظت مولکولها در بخار بستگي دارد . هرچه تعداد مولکولها در حجم معيني از بخار زيادتر باشد ، تعداد مولکولهايي که به سطح مايع برخوردکرده و مجددا به فاز مايع تبديل مي شود ، بيشتر خواهد بود .

در ابتدا چون تعداد کمي از مولکولها در بخار وجود دارند ، سرعت تبديل آنها به مايع کم‌است اما با افزايش غلظت بخارسرعت مايع شدن افزايش مي يابد تا اينکه بخار شدن به جايي‌مي رسد که سرعت بخار شدن مولکولها با سرعت مايع شدن آنها برابر شود . اين حالت را تعادل بين دو فاز مايع و بخار گويند . چون در حالت تعادل ، غلظت مولکول ‌ها در فاز بخار ثابت است، فشار بخار نيز ثابت است . فشار هر بخار در حالت تعادل با مايع خود در دماي معين را فشار بخار آن مايع مي ناميم . فشار بخار تابع دماست و با افزايش آن زياد مي شود .

بعضي اوقات که فشار مکش مطلق به اندازه کافي بالا نباشد ، مايع يا سيال در مکش (ورودي ) پمپ تبخير مي‌گردد . براي اينکه بدانيم چرا اين اتفاق مي افتد ،بايد بدانيم که چه سيالاتي بخار مي گردند يا اينکه چه موقع بخار مي‌گردند.

حرارت شکلي از انرژي است که باعث افزايش انرژي سيال مي شود که به شکل بخار شدن و افزايش فشار نمايان مي شود . فشار بخار باعث مي شود که مايع بخار گردد .فشار بخار بالاتر ، سرعت تبخير مايع را افزايش مي‌دهد.

يک مايع با فشار بخار بالاتر ، حرارت کمتري براي بخار شدن نياز دارد . همچنين فشاري توسط گازها و بخارات روي سطح مايع به آن وارد مي‌گردد. فشار روي مايع تمايل به جلوگيري از فرار و آزاد شدن بخارات مايع دارد.

بنابراين براي محافظت و جلوگيري از بخارشدن مايع در پمپ ، فشارمکش مطلق بايد بالاتر از فشار بخار مايع در آن دما باشد.

اصطکاک ( سايش ) افت فشار از اصطکاک ناشي مي شود و در واقع نوعي تبديل انرژي مي‌باشد . اصطکاک يک نيروي مقاوم براي جريان سيال است . براي حرکت سيال ، نيروي پيشران بايد بزرگتر از نيروي مقاوم باشد . در اصطلاح فني گفته مي شود که افت فشار بايد بزرگتر از مقدار اصطکاک باشد.

يک لوله باقطرکوچکتر مقاومت بيشتري در مقابل جريان نسبت به يک لوله با قطر بزرگتر ايجاد مي‌کند . زماني که مقدار جريان در يک پمپ بيشتر شود ، اصطکاک نيز افزايش مي يابد. افزايش مقدار جريان ، فشار مکش ( ورودي ) قابل دسترسي را کاهش مي‌دهد .

با افزايش مقاومت در برابر جريان در ورودي ( مکش ) پمپ ، مايع ممکن است بخار شود.

بنابراين با افزايش مقدار جريان ، اصطکاک افزايش و فشار مکش کاهش مي يابد و احتمال بخار شدن سيال در ورودي بيشتر مي شود ، پس در کاربرد لوله ورودي بايد به اين موضوع توجه داشت .
+ نوشته شده توسط شاهرخ فرید در چهارشنبه چهاردهم مهر 1389 و ساعت 9:42 |

ضرورت سختي گيري با روش هاي مغناطيسي


آب مهمترين سيال در حرارت و برودت است كه وظيفه انتقال گرما در مبدلهاي حرارتي را به عهده دارد . در برجهاي خنك كن ، بويلرها و چيلرها از آب به عنوان مايع مبدل استفاده مي شود بطوريكه گردش آب موجب تبادل حرارتي ميگردد . معمولا آب استفاده شده در كاربردهاي حرارتي و برودتي از نوع آب سخت است ، آبهاي سخت تشكيل پوسته كربنات كلسيم مي دهند كه مشكلات متعددي را بوجود مي آورد . اين پوسته به شكل رسوب بر روي سطوح داخلي لوله هاي حامل آب باعث كاهش ظرفيت انتقال جريان آب و انتقال جريان حرارت مي شود.



هنگامي كه آبهاي سخت حرارت داده ميشوند تشكيل پوسته خيلي سريعتر انجام مي گيرد كه مشكلات زيادي را در بويلرها و آبگرمكن ها به وجود مي آورند يك پوسته به قطر يك ميليمتر بر روي سطوح گرم كننده يك آب گرم كن بصورت عايق حرارتي عمل كرده و در نتيجه تقريباً %10 افزايش هزينه به وجود خواهد آمد.
تشكيل رسوب در جدارها و ديوارها باعث آسيبهاي فراواني به تأسيسات حرارتي و برودتي ميشود كه مهمترين آنها كاهش بازدهي مبدلها و در نتيجه افزايش انرژي راهبردي است .آناليز شيميايي رسوب نشان ميدهد كه تركيب اصلي تشكيل دهنده كربنات كلسيم ، سولفات كلسيم ، سولفات باريم ، سيليكا و آهن است كه در صد فراواني كربنات كلسيم بيشتر از تركيبات ديگر مي باشد.


مقاومت حرارتي كربنات كلسيم بسيار زياد بوده و در صورت تشكيل رسوب همان طور كه اشاره كرديم در ديواره ها نقش يك عايق را بازي ميكند كه اين امر نقش بسزايي را در كاهش بازدهي مبدلهاي حرارتي دارد. اگر بتوان از تشكيل كربنات كلسيم در جداره مبدلهاي حرارتي جلوگيري كرد روند كاهش بازدهي با گذشت زمان متوقف ميشود .


معمولاً كاتيونهاي كلسيم و منيزيم در آب عامل رسوب هستند كاتيون كلسيم صرفنظر از نمك هاي آن كه شامل سولفات كلسيم ، كلروكلسيم و ساير نمكهاي كلسيم مي شود سختي كلسيم را تشكيل ميدهند .همانطور كاتيون منيزيم باعث سختي منيزيم مي گردد و چون عامل اصلي سختي آب تركيبات معدني اين دو عنصر است لذا بطور كامل فرض مي گردد كه سختي كل آب از سبك كردن به كمك آب آهك و خاكستر كربنات سديم و سبك كردن با استفاده از مبادله كننده هاي يوني به وجود مي آيد. به رسوب و عوامل ايجاد آن در ادامه به صورت كامل پرداخته مي شود.
تا كنون روشهاي مختلفي براي مقابله با اين مسئله پيشنهاد شده است در روشهاي معمول از مواد افزودني شيميايي استفاده مي شود كه علاوه بر پايين بودن بازدهي مشكلات زيست محيطي نيز ايجاد مي گردد. روشهاي بهتر ديگري مانند الكترو دياليز ، تقطير ، انجماد و اسمز معكوس وجود دارد كه به علت پيچيدگي و گران بودن فقط در شرايط خاص بكار برده ميشوند.

بهاي سخت تشكيل پوسته كربنات كلسيم مي دهند كه مشكلات متعددي را بوجود مي آورد

whole house magnet water softener


در حال حاضر سختي گيري و رسوب زدايي الكترونيكي به عنوان يك روش غير شيميايي و بدون نياز به مواد شيميايي افزودني به آب و سازگار با محيط زيست با خواص بسيار مفيد ديگر براي صنايع مختلف همواره به عنوان جايگزين مناسبي براي روش هاي پيشين مطرح است.

سختي گيري، پالايش الكترونيكي آب است علي رغم كيفيت كاركردي مناسب و مزاياي فراوان به علت ضعف در تحليل عملكرد از ديدگاه تئوري هاي فيزيكي و شيميايي نفوذ آن در بازارهاي تجاري چشمگير نبوده است .اما در چند سال گذشته با تحقيقات وسيعي كه در سطوح دانشگاهي و مراكز تحقيقاتي انجام شده است روشهاي الكترومغناطيسي جايگزين مواد مغناطيسي گذشته شده است . همچنين تئوريهاي قابل قبولي نيز ارائه شده كه اين امر چشم انداز بسيار مناسبي براي اين تكنولوژي سودمند ترسيم نموده است.
+ نوشته شده توسط شاهرخ فرید در چهارشنبه چهاردهم مهر 1389 و ساعت 9:42 |

بررسي تاثير نقطه كار پمپها در كاهش مصرف انرژي الكتريكي و افزايش راندمان پمپ و در نهايت تاثير آن در ميزان كاهش مصرف داخلي انرژي الكتريكي نيروگاه


نيروگاههاي توليد برق به عنوان توليد‌كنندگان انرژي الكتريكي نقش اساسي در توسعه و پيشرفت جامعه ايفا مي‌كنند. يكي از انواع نيروگاههايي كه باتوجه به شرايط اقليمي كشورمان در توليد انرژي برق استفاده شده است نيروگاههاي بخار است كه تامين بار پايه شبكه توليد برق كشور را بر عهده دارد. در اين بين پمپها از آن تجهيزاتي هستند كه به تعداد زياد در نيروگاههاي حرارتي مورد استفاده واقع شده‌اند كه نيروي محرك خود را از موتورهاي الكتريكي تامين مي‌كنند. يكي از موارد مهم در ميزان مصرف انرژي الكتريكي يك موتور عملكرد پمپ در نقطه كار بهينه كه پمپ داراي بيشترين راندمان است مي‌باشد كه براي تحقيق در اين خصوص پمپ موجود در يك سيستم مورد تحقيق و بررسي قرار خواهد گرفت و در پايان ميزان تاثير نقطه كار پمپ در راندمان و مصرف انرژي الكتريكي پمپ مشخص و راهكارهاي بهبود نيز ارايه شده است. در اين خصوص ابتدا مختصري به بحث مصرف داخلي در نيروگاه مي‌پردازيم و پس از آن با انجام تحقيق و بررسي در يك سيستم واقعي منحني مشخصات مدار و موقعيت نقطه كار پمپ سيستم مشخص و بررسي مي‌شود در نهايت منحني مربوط به نقطه كار پمپ را با ساير منحني مشخصه‌‌هاي پمپ و بويژه منحني دبي و توان پمپ مقايسه و پس از تحليلهاي انجام شده در جهت كاستن از مصرف انرژي الكتريكي راهكارهاي لازم ارايه مي‌شود.

مصرف داخلي انرژي الكتريكي نيروگاه:در يك نيروگاه بخار كه وظيفه توليد انرژي الكتريكي را بر عهده دارد همواره مقداري از انرژي الكتريكي توليد شده صرف مصرف داخلي نيروگاه مي‌شود كه عمدتاً‌هم مربوط به موتور محرك پمپها و ساير تجهيزات دوار اين نيروگاهها است. البته اين ميزان مصرف داخلي در نيروگاههاي مختلف متفاوت است. به عنوان مثال مصرف داخلي ميانگين در نيروگاههاي كشور درسال 1384 در مجموعه 4/4% از توليد برق بوده است حال آنكه در نيروگاه شازند مصرف داخلي رقمي در حدود 7 الي 8 درصد از مجموع توليد اين نيروگاه است. اين موضوع از جمله مسائلي است كه در خريد واحدهاي نيروگاهي مي‌تواند مورد توجه قرار گيرد. همانطور كه در پيشتر اشاره شد مصرف برق يك عدد از پمپ‌هاي 6/6 كيلوواتي با جريان A500 در يك نيروگاه بخار برابر است با 4570 كيلووات كه با فرض مصرف هر خانه 6 كيلووات برابر است با مصرف انرژي الكتريكي 761 خانه در يك شهر است. اين موضوع مبين اهميت صرفه‌جويي در مراكز صنعتي و بويژه مراكز توليد انرژي الكتريكي است. براي بيان اهميت صرفه‌جويي در مراكز توليد انرژي از طرفي و بيان نمونه‌اي از مصرف داخلي تجهيزات در يك نيروگاه بخار مصرف انرژي الكتريكي يكي از پمپهاي 6/6 كيلوولتي با جريان 460A مربوط به آب تغذيه نيروگاه حرارتي شازند با احتساب هر كيلووات 150 ريال در بار 310 مگاوات برابر است با 5521196730 ريال در سال كه با توجه به تعداد بالاي اين پمپها در واحدهاي نيروگاهي رقم بالايي است. در هر يك از واحدهاي يك نيروگاه حرارتي 325 مگاواتي بطور متوسط 7 عدد پمپ 6/6 كيلوولتي با آمپر و توان مختلف و بالغ بر 15 پمپ 400 ولتي با آمپر و توان مختلف بطور دائم در شبانه‌روز در مدار است كه بخش عمده‌اي از مصرف انرژي الكتريكي با رقم بسيار بالايي را در نيروگاه به خود اختصاص مي‌دهند. اين مصرف انرژي اجتناب‌ناپذير است. اما مي‌توان از شدت و ميزان آن با بهينه‌سازي انرژي كاست و با انجام اين صرفه‌جويي در مراكز توليد انرژي برق بيشتري بدست مصرف‌كنندگان رسانيد. مديريت مصرف انرژي در موتورهاي الكتريكي به جهات ذيل مي‌تواند مهم باشد:
- مصرف برق موتورهاي الكتريكي 64% مصرف برق صنايع است.
- هزينه برق مصرفي بسيار بالا در طول سال
- تعداد بسيار زياد و بصورت گسترده در كل جهان
- اضافه شدن بيش از 3000 الكتروموتور زير 150 كيلووات به تعداد الكتروموتورهاي جهان در هر روز كاري
- گزارشي در سال 1980 حاكي از آن است كه موتورهاي الكتريكي 3/18% كل انرژي مصرفي كشور را در آمريكا و در سال 1977 به خود اختصاص داده‌اند در حالي كه ميزان مصرف انرژي اتومبيلها در آن سال فقط 5/13% كل انرژي مصرفي كشور بوده است.

طرح مساله با انجام پژوهش با تحليل يك مثال عملي:بدنبال درخواست يك شركت مبني بر محاسبه ميزان برق مصرفي يكي از پمپ‌هاي اين شركت و ارايه راه‌كارهايي در جهت صرفه‌جويي انرژي الكتريكي و افزايش راندمان پمپ مطالعاتي با محوريت موارد ذيل انجام شده است:
- آيا راندمان و توان مصرفي پمپ در دبي و هدي (فشار) كه پمپ بيشتر در آن دبي و هد كار مي‌كند در حالت بهينه و طراحي قرار دارد يا نه؟ به عبارتي آيا پمپ و الكتروموتور مناسبي از ديدگاه مصرف انرژي براي سيستم انتخاب شده است؟
- در صورتي كه توان مصرفي و راندمان پمپ در حالت بهينه نيست آيا راهكاري براي بهبود وجود دارد يا نه؟
- محاسبه ميزان برق مصرفي پمپ در سال چقدر است؟
- آيا عمر سيستم در راندمان و برق مصرفي پمپ تاثيرگذار است. مثلاً پس از گذشت 5 سال آيا راندمان و توان مصرفي پمپ از جهت تغيير نقطه كار تغيير مي‌كند يا نه؟
در راستاي حصوص اهداف فوق موقعيت نقطه كار پمپ موجود در سيستم مذكور مورد بررسي قرار گرفت. در بررسي از اين سيستم در ابتدا به شرحي كه در ادامه بيان خواهد شد منحني سيستم رسم مي‌شود و بعد از آن با توجه به منحني مشخصه پمپ نقطه كار پمپ بدست مي‌ايد و بر اساس اين نقطه كار راندمان و توان مصرفي كه پمپ دارد را بدست مي‌آوريم و با حالت طراحي مقايسه مي‌كنيم. در اين بين يك اختلاف راندمان با راندمان ماكزيمم پمپ در دبي و فشاري كه پمپ غالباً در آن كار مي‌كند وجود دارد كه ناشي از موقعيت نقطه كار پمپ است (بين دبي و هد كاري پمپ با آنچه در حالت طراحي پيشبيني شده اختلاف وجود دارد) و يك اختلاف بين راندمان پمپ در اين حالت و حالت طراحي در همان نقطه كار وجود دارد كه مربوط به تغييرات و نگهداري است. در اين مقاله هدف بررسي راندمان و توان مصرفي ناشي از موقعيت نقطه كار پمپ نسبت به راندمان ماكزيمم و توان مصرفي بهينه در دبي و هدي است كه پمپ بيشتر در آن دبي و هد كار مي‌كند.

مشخصات سيستم مورد بررسي:در سيستم شكل بعد با عمر بيش از 5 سال آب بطور شبانه‌روزي از مخزن A به دو مخزن B و C پمپاژ مي‌شود و يك مسير مينيمم فلور درين نيز براي پمپ پيش‌بيني شده است. قطر و طول لوله‌ها و مشخصات طراحي و مورد نياز محاسبات در نقشه‌ها و جداول پيوستي موجود است.

پمپ موجود در سيستم:پمپها به دو گروه اصلي پمپ‌هاي گريز از مركز و جابجايي مثبت تقسيم مي‌شوند و ما در اين تحقيق به پمپ گريز از مركز مي‌پردازيم كه داراي بيشترين مصرف انرژي الكتريكي نيروگاههاي بخار هستند. همخواني بين توان مصرفي موتور با نوع پمپ انتخابي و همچنين عملكرد پمپ در نقطه كار بهينه در ميزان مصرف انرژي الكتريكي موتور از جمله مسائلي است كه حائز اهميت است. با افزايش توان پمپ مصرف انرژي الكتريكي نيز افزايش مي‌يابد و بايد بين توان پمپ و توان الكتروموتور انتخابي پمپ يك همخواني دقيق هم از جهت هزينه اوليه و مصرف انرژي الكتريكي و هم از جهت مسائل فني (آسيب‌ديدگي موتور و ...) وجود داشته باشد. براي انتخاب يك پمپ براي يك مدار و سيستم مشخص كه فشار و دبي مورد نياز آن سيستم معلوم است معمولاً‌طراحي سيستم از روي منحني مشخصات پمپهاي مختلف از شركتهاي مختلف پمپي را انتخاب مي‌كند كه علي‌رغم تامين حداكثر فشار و دبي مورد نظر از بيشترين راندمان نيز در بيشترين شرايط كاري برخوردار باشد البته عوامل ديگري مانند حساسيت و ضريب اطمينان و صرفه اقتصادي سيستمي كه پمپ براي‌آن انتخاب مي‌شود و ... نيز در انتخاب يك پمپ براي يك سيستم اثر گذار است. انتخاب نوع و توان الكتروموتور براي يك پمپ نيز از دقت و حساسيت خاصي برخوردار است زيرا در هنگام كار معمولاً دبي و يا ارتفاع كل پمپ تغيير كرده و متناسب با آن توان مفيد روي محور نيز تغيير مي‌كند. توان ماشين محرك بايد طوري انتخاب شود كه در همه شرايط كاري پمپ جوابگوي تغييرات باشد اگرچه انتخاب پمپ و الكتروموتوري قوي‌تر براي يك پمپ از بروز خطرات احتمالي ناشي از تغييرات نقطه كاري پمپ مي‌كاهد اما اين امر در افزايش مصرف داخلي و هزينه‌هاي سرمايه‌گذاري اوليه تاثيرگذار است و بايد نقطه بهينه با ضريب اطمينان طراحي معيار انتخاب باشد. بنابراين نمي‌توان از روي دبي و ارتفاع اسمي و يادبي و ارتفاع بهينه پمپ قدرت ماشين محرك را انتخاب كرد. بلكه توان ماشين محرك بر اساس نقطه ماكزيمم منحني مشخصه دبي- توان پمپ انتخابي انتخاب مي‌شود. با انتخاب توان ماكزيمم از روي اين منحني پمپ مي‌تواند در هر شرايطي كار كرده و خطري موتور محرك را تهديد نمي‌كند.

منحني مشخصات پمپ موجود در سيستم:نشان دادن شرايط كاري پمپ توسط معادلات رياضي و يا سطوح فضايي ازنظر استفاده عملي باعث بروز مشكلاتي مي‌شود و به همين جهت كليه مشخصات را در روي صفحه نمايش مي‌دهند تا استفاده از آن راحتتر و عملي‌تر شود. به همين منظور براي يك سرعت معين از پمپ مشخصات پمپ مي‌تواند بوسيله فصل مشترك سطوح مشخصه با سطح ثابت دور تعيين شود. در اين صورت در يك سرعت دوراني ثابت منحني مشخصات پمپ تابعي از دبي به شرح ذيل است (لازم به ذكر است كاتالوگ يك پمپ مجموعه‌اي از منحني‌هاي مشخصه آن پمپ است كه متناسب با سيستم كاري محل قرارگيري پمپ انتخاب شده است و در اختيار خريداران قرار مي‌گيرد.)

منحني مشخصه ارتفاع و دبيQ-H پمپ سيستم:معمولاً‌محور افقي اين منحني معرف دبي پمپ و محور عمودي آن معرف هد پمپ است. فرم منحني مشخصه H-Q در پمپ‌هاي سانتريفوژ با ساير پمپها متفاوت است و اين منحني حدود كار پمپ از جهت فشار و دبي توليدي را بيان مي‌كند. در پمپهاي سانتريفوژ منحني مشخصه ارتفاع – دبي به شكل يك سهمي است كه معمولاً‌نقطه ماكزيمم آن يا بر روي محور عمودي هد (H) است و يا به آن بسيار نزديك است. در حقيقت اين منحني مشخصه منحني اصلي انتخاب يك پمپ براي يك سيستم است و نقطه كار پمپ نيز بر روي آن تعريف مي‌شود.

منحني مشخصه راندمان- دبي پمپ سيستم:معمولاً محور افقي اين منحني معرف دبي پمپ و محور عمودي آن معرف راندمان پمپ است. منحني راندمان در پمپها اغلب بصورت سهمي است كه محور Q (دبي) را در دو نقطه Q-O و Q=max قطع مي‌كند. در اين بين منحني از يك نقطه ماكزيمم كه معرف بهترين نقطه كار پمپ است و مي‌گذرد. همواره بايد سعي شود تا نقطه كار پمپ در حوالي نقطه ماكزيمم راندمان انتخاب شود.

منحني مشخصه قدرت و دبي Q-P پمپ سيستم:معمولاً محور افقي اين منحني معرف دبي پمپ و محور عمودي آن معرف قدرت يا توان پمپ است. فرم منحني قدرت نيز با سرعت مخصوص پمپ تغيير مي‌كند در پمپ‌هاي با سرعت مخصوص (سرعت مخصوص با دور پمپ متفاوت است و از فرمول خاصي بدست مي‌آيد) پايين (پمپهاي سانتريفوژ) منحني با افزايش Q (دبي) حالت صعودي دارد و در بعضي پمپها داراي نقطه ماكزيممي است. به همين جهت در مواقعي كه لازم است تا پمپ به ازاء دبي‌هاي مختلف كار كند بايد قدرت الكتروموتور را بر اساس نقطه ماكزيمم منحني مشخصه قدرت انتخاب شود.

راندمان پمپ سيستم:در تحليل اين سيستم ما دو تعريف از راندمان خواهيم داشت. يكي اختلاف راندمان ناشي از اختلاف نقطه كار پمپ با حالت طراحي (پمپ در دبي و هد طراحي كار نمي‌كند) و ديگري اختلاف راندمان پمپ در يك دبي و هد (نقطه كار) با حالت طراحي كه مربوط به تعميرات و نگهداري پمپ است و از عواملي مانند افزايش نشتي داخلي پمپ و ... بوجود مي‌آيد. همواره در انتخاب يك پمپ راندمان پمپ در بيشترين ميزان انتخاب مي‌شود يعني براي سيستم پمپي انتخاب مي‌شود كه در دبي و هد كاري سيستم داراي بيشترين راندمان باشد و راندمان پمپ يكي از عوامل اصلي و موثر در صرفه جويي انرژي مصرفي يك پمپ است تفاوت انرژي مصرفي اين پمپ با دبي 222 ليتر بر ثانيه و ارتفاع 200 متر با دو راندمان 7/0 و 8/0 به شرح ذيل است:
با راندمان 70/1=622 كيلووات و با راندمان 80/0=544 كيلووات و تفاوت اين دو برابر است با 544-622=78 كيلووات و اين مقدار در طول سال براي پمپي كه به طور شبانه‌روزي در مدار است برابر است با:
78×8640 = 673920 كيلووات ساعت معادل 673 مگاوات ساعت در سال كه با احتساب كيلوواتي 150 ريال برابر است با رقمي بالغ بر 10 ميليون تومان در سال.
بطور كلي راندمان پمپ نسبت توان مفيد به توان مصرفي پمپ است كه توان مصرفي توان خروجي از شفت الكتروموتور است و توان مفيد ميزان انرژي انتقال داده شده به سيال است.

عوامل اثرگذار در تغيير راندمان پمپ سيستم:
 الف- تغييرات راندمان ناشي از وجود تلفات مختلف نظير تلفات هيدروليكي و مكانيكي در داخل پمپ. اختلاف راندمان پمپ در يك دبي و هد (نقطه كار) با حالت طراحي.
اين تغيير راندمان در پمپ مربوط به تعميرات ونگهداري پمپ است از جمله اين عوامل تاثيرگذار مي‌توان به افزايش فاصله بين پره و پوسته پمپ و افزايش نشتي داخلي در پمپ- ايجاد خوردگي يا كاويتاسيون در پره‌هاي پمپ و ايجاد زنگزدگي پره‌هاي پمپ را نام برد.
ب- اختلاف راندمان پمپ در دبي و هدي كه پمپ غالباً در آن كار مي‌كند با راندمان حالت طراحي در دبي‌ و هدي كه پمپ بايد در آن كار كند كه مبين اختلاف نقطه كار پمپ با حالت طراحي است يا بعبارتي تغييرات راندمان ناشي از تغيير نقطه كار پمپ در سيستم. (طراحي و بهره‌برداري)

تغيير راندمان در اثر تغيير نقطه كار پمپ:موقعيت نقطه كار پمپ نسبت به نقطه ماكزيمم راندمان پمپ (با توجه به دبي نقطه كار پمپ) در منحني دبي- راندمان در يكي از سه حالت زير است:
الف. نقطه كار پمپ تا 3% اطراف نقطه ماكزيمم راندمان است. به عبارتي دبي نقطه كار پمپ تا 3% اطراف نقطه ماكزيمم راندمان باشد. اين حالت بهترين حالت است.
ب. نقطه كار پمپ در سمت چپ نقطه راندمان ماكزيمم پمپ قرار گيرد كه نشاندهنده انتخاب نامناسب پمپ است در اين حالت با نزديك كردن نقطه كار پمپ به نقطه ماكزيمم راندمان توان مصرفي پمپ افزايش مي‌يابد. بدترين حالت است.
پ. نقطه كار پمپ در سمت راست نقطه ماكزيمم است كه مبين انتخاب نامناسب پمپ است نقطه كار پمپ به نقطه راندمان ماكزيمم توان مصرفي پمپ كاهش مي‌يابد.
منحني مدار سيستم مورد بررسي:
يكي از عوامل اصلي در تشخيص نقطه كار پمپ منحني مداري است كه پمپ بر روي آن نصب شده است براي بدست آوردن منحني مدار سيستم معمولاً‌معادله بر نولي را براي نقطه آغازين و انتهايي سيستم با محاسبه تلفات موجود در آن سيستم منظور مي‌كنند. در سيستم مورد بررسي براي بدست آوردن منحني كلي مدار سيستم را به سه قسمت HR1-HR2-HR3 تقسيم كرديم و از روابط حاكم بر مدار‌هاي موازي و سري مدار كلي سيستم را بدست خواهيم آورد. (طول لوله‌ها و قطر آنها و همچنين ضرايب افت در جداول محاسباتي هر يك ذكر شده است و براي ضريب افت اصلي از فرمول هاوزن استفاده شده و ضريب زبري لوله در آن C=100 منظور شده است)

محاسبه منحني مدار:براي بدست آوردن منحني مدار يك سيستم از فرمول (1) زير استفاده مي‌شود.

فرمول (1): فرمول محاسبه منحني مدار

لازم به ذكر است در محاسبه افت مسير به‌جاي فرمول
مي‌توان از فرمول تجربي‌ هاوزن ويليام بشرح: استفاده كرد.
HR= هد سيستم برحسب متر
Hdy = هد ديناميكي سيستم بر حسب متر
Hst= هد استاتيكي سيستم بر حسب متر
V= سرعت سيال بر حسب m/s
f= ضريب دارسي
l= طول لاين بر حسب متر
D= قطر لوله بر حسب متر
Pg= وزن مخصوص سيال
P= فشار برحسب بار
Z= ارتفاع بر حسب متر
K= ضريب افت تجهيزات (در هر يك از جداول محاسباتي متناسب با تجهيزات موجود در مسير ذكر شده است)
C= ضريب ثابت هاوزن ويليام كه به زبري سطح لوله بستگي دارد.
Q= دبي سيال برحسب مترمكعب در ثانيه

منحني HRl:اين مسير مربوط به مسير مخزن B از محل جدا شدن دو مسير تا مخزن B است و در آن از ترم 1 فرمول محاسبه هد سيستم به دليل ثابت بودن مقطع لاين و سرعت سيال در طول مسير صرف‌نظر شده است كه در حالت ماكزيمم دبي و هد آن 1400m3/h و 210m است و قطر لاين آن هم 320mm است. بر اساس فرمول فوق‌الذكر و بهره‌گيري از نرم‌افزار excel و با توجه به داده‌هاي سيستم مورد بررسي جدول محاسباتي بدست مي‌آيد كه در آن در دبي‌هاي مختلف هد سيستم بر حسب متر مشخص شده است و پس از آن با رسم منحني در محور مختصاتي كه يك محورش بر حسب دبي و ديگر محور بر حسب هد سيستم است منحني سيستم بدست مي‌آيد.
اين منحني مربوط به مسير از مخزن C تا محل جدايش دو مسير است كه ماكزيمم دبي و هد آن 325m3/h و 200m است و قطر لاين آن هم 1080mm است و در آن از ترم 1 فرمول محاسبه هد سيستم كه در بالا ذكر شد به دليل ثابت بودن مقطع و سرعت سال در طول مسير صرف‌نظر شده است. در اينجا هم مانند مسير HRl عمل شده است.

منحني HR3:اين منحني از مخزن A تا مسير جدايش دو مسير است قطر لاين آن 300mm است و در آن ترم 1 و ترم 4 در فرمول محاسبه منحني مدار به دليل عدم تغيير سرعت در طول مسير منظور نشده است.

منحني كلي مسير در حالت باز بودن كامل والوها بغير از والو مينيمم فلو:
براي بدست آوردن منحني كلي مسير دو مسير HRl و HR2 كه بصورت موازي هستند طبق قوانين مسيرهاي موازي بصورت موازي با يكديگر جمع (در هد يكسان دبي‌ها جمع مي‌شود) و حاصل جمع آنها با مسير HR3 بصورت سري جمع مي‌شود. (در دبي يكسان هدها جمع مي‌شود)

نقطه كار پمپ در اين سيستم:محل تلاقي منحني سيستم و منحني دبي- هد پمپ معرف نقطه كار پمپ است. با مشخص شدن اين نقطه دبي و راندمان و ارتفاع و قدرت جذبي واقعي و كاري پمپ سيستم معلوم مي‌شود. واضح است هر چه نقطه كار پمپ به نقطه طراحي نزديك‌تر باشد راندمان پمپ بيشتر و تلفات انرژي الكتريكي آن كمتر است. هدف در اين پروژه شناسايي اين نقطه و نزديك كردن آن به راندمان ماكزيمم و توان مصرفي مينيمم است.

بدست آوردن راندمان پمپ:پس از بدست آوردن نقطه كار پمپ دبي كاري پمپ بدست مي‌آيد و با استفاده از آن دبي كاري و انتقال آن به ساير منحني مشخصات پمپ‌ها راندمان و توان كاري پمپ بدست مي‌آيد براي بدست آوردن راندمان پمپ در اين سيستم محل تلاقي خط مربوط به دبي كاري پمپ و منحني دبي- راندمان پمپ معرف راندمان كاري پمپ است كه در اين حالت 74% است.

توان مصرفي پمپ:براي بدست آوردن توان مصرفي پمپ از روي منحني دبي- توان پمپ محل تلاقي خط مربوط به دبي كاري پمپ با منحني توان پمپ معرف توان مصرفي پمپ است.

تحليل سيستم:براي تحليل سيستم دو حالت ذيل مورد بررسي قرار مي‌گيرد:
الف- پمپ در نقطه كاري كه غالباً‌در آن كار مي‌كند در حالت بيشترين راندمان و توان بهينه است. اين حالت مبين انتخاب صحيح پمپ و عملكرد صحيح سيستم است و تنها بايددر يك برنامه زمانبندي مناسب جهت دوام اين حالت مانيتورينگ و مميزي صورت پذيرد.

پمپ در نقطه‌كاري كه غالباً‌ در آن كار مي‌كند. در حالت بيشترين راندمان و توان بهينه نيست
در اين پوزيشن از نقطه كاري پمپ فلو و هد كاري پمپ 975m3/h و 190 متر است كه مي‌توان اين مقادير را با حالت طراحي مقايسه كرد در اين سيستم فلو و فشار طراحي سيستم m3/h 750 و 185 متر است كه پمپ در اين نقطه كار بيشترين راندمان را دارد كه علت بيشتر بودن فلو از فلوي طراحي مي‌تواند نشتي داخلي والوهاي مينيمم فلو و يا درين پمپ باشد و يا ممكن است نشتي خارجي در سيستم وجود داشته باشد از آن گذشته تنظيم نبودن پوزيشن والوهاي موجود در مسير هم در بالا بودن فلو بي‌تاثير نيست و در صورت بيشتر بودن فلو از فلوي طراحي با تراتل كردن فلو بوسيله والوهاي سيستم و كاستن از فلوبا انجام اقدامات ديگر نظير رفع نشتي داخلي والوهاي مينيمم فلو و درين و ... فلو را به حالت طراحي نزديك كرد. راندمان پمپ در اين حالت 74% است. كه با راندمان طراحي و ماكزيمم پمپ در دبي و هد طراحي سيستم 11% درصد اختلاف دارد. از طرفي نقطه كار پمپ در سمت چپ منحني دبي- راندمان قرار دارد كه مبين انتخاب نامناسب پمپ براي مسير است و كاهش فلوي پمپ با تراتل مسير منجر به افزايش راندمان و كاهش توان مصرفي پمپ مي‌شود. همچنين اختلاف ريالي كاركرد پمپ در اين راندمان با راندمان طراحي مبلغ قابل توجهي است. در اين حالت توان مصرفي سيستم 680KW است (از منحني) كه با كاهش فلوي سيستم اين مقدار نيز كاهش مي‌يابد. بديهي است اگر فلوي سيستم جهت نزديك كردن نقطه كار پمپ به نقطه طراحي به ميزان 225m3/h كم شود ميزان توان مصرفي هم به ميزان 20kw كاهش يافته و رقمي قابل توجهي نيز از اين جهت در سال صرفه‌جويي مي‌شود.

برق مصرفي پمپدر شرايط فعلي هزينه برق مصرفي پمپ با توان فعلي مصرفي پمپ بر اساس فرمول ذيل برابر با 89306040 تومان.

فرمول 2: محاسبه برق مصرفي
Q= دبي پمپ بر حسب m/h
H= هد بر حسب متر

بررسي چند عامل اثرگذار در تغيير نقطه كار پمپ و تغييرات توان مصرفي و راندمان پمپ:
به طور كلي دو عامل اصلي منجر به تغيير نقطه كار پمپ عبارتند از تغيير دبي و هد كاري پمپ و سيستم كه چند نمونه از عوامل اثرگذار در تغيير دبي و هد پمپ و در نهايت تغيير نقطه كار پمپ به قرار ذيل است:
- برهم خوردن تنظيمات ابزار دقيقي والوهاي موجود در مسير و تغيير پوزيشن والوهاي موجود در مسير و تغيير هد سيستم
- افزايش عمر سيستم و والوها و تجهيزات موجود در مسير و افزايش ضريب اصطكاك و افتهاي مسير و تغيير هد سيستم
- نشتي داخلي والو مينيمم فلو و درين پمپ و يا بروز نشتي خارجي در مسير و تغيير دبي سيستم.

تاثير تنظيمات ابزار دقيقي والوهاي موجود در مسير و تغيير پوزيشن والوهاي موجود در مسير:
تنظيم ابزار دقيقي والوهاي موجود در مسير و تغيير پوزيشن والوهاي موجود در مسير منجر به تغيير ضرائب مربوط به افت (K) شده و هد سيستم را تغيير داده و در نهايت منجر به تغيير نقطه كار پمپ مي‌شود.
براي توضيح اين موضوع پوزيشن والوهاي موجود در سيستم قبلي را از 100% به 50% تغيير مي‌دهيم و سپس باتكرار محاسبات تغييرات را بررسي مي‌كنيم.
با مقايسه جدول محاسباتي منحني مسير دو حالت پوزيشن 100% والوهاي مسير و حالت 50% پوزيشن والوهاي مسير مي‌توان دريافت كه بسته شدن والوهاي مسير منجر به تغيير ضرائب افت والوها شده و هد سيستم را تغيير مي‌دهد در حقيقت با بسته شدن والوهاي مسير ضرائب افت والوها (K) افزايش يافته و هد سيستم را افزايش مي‌دهد.

راندمان و توان در 50% والوها:
همانطور كه از كرو مشخص است از تلافي خط حاصل از دبي كاري پمپ در اينحالت با منحني دبي- راندمان پمپ راندمان كاري پمپ در اين حالت برابر است با 82%كه نسبت به حالتي كه والوها كاملاً‌باز است افزايش داشته است و آن هم به دليل كاهش دبي پمپ بوده است. در خصوص توان پمپ نيز توان مصرفي پمپ كاهش داشته است.

تاثير نشتي داخلي والو مينيمم فلو و والو درين و نشتي‌هاي خارجي سيستم:
با بروز نشتي داخلي والو مينيمم فلوي پمپ كه در حالت عادي كار پمپ بايد بسته باشد و در استانهاي اوليه و راه‌اندازي پمپ باز است مي‌تواند باعث تغيير نقطه كار پمپ شود به اين شكل كه نشتي والو مينيمم فلو منجر به تغيير سرعت سيال در مسير ناشي از تغيير دبي جرمي سيال و تغيير ترم 1 فرمول محاسبه هد سيستم مي‌شود و در نهايت باعث تندتر شدن شيب منحني سيستم مي‌شود. همچنين نشتي داخلي والو درين سيستم و نشتي‌هاي خارجي سيستم نيز اين اثرات را دارد. (به عنوان مثال والو موتوري مينيمم فلو فيد بك بسته داشته باشد اما در عمل كاملاً‌بسته نشده باشد و سوئيچ بسته شدن والو زودتر عمل كرده باشد منجر به نشتي داخلي والو مي‌شود)
با انجام يك روش تجربي نيز مي‌توان ميزان نشتي داخلي والو مينيمم فلو را اندازه‌گيري كرد بدين شكل كه در ابتدا دبي پمپ را مانيتور كنيم و پس از آن والو دستي قبل از والو مينيمم فلو را ببنديم و تغييرات دبي را مجدداً مانيتور كنيم در صورت كم شدن دبي پس از بسته شدن والو دستي قبل از مينيمم فلو معرف نشتي داخلي والو مينيمم فلو است و ميزان تغييرات ميزان نشتي داخلي والو مينيمم فلو را مشخص مي‌كند.

تاثير عمر سيستم در نقطه كار پمپ:
با گذشت زمان ضرائب اصطكاك در لاينها تغيير و منجر به تغيير هد سيستم در اثر افزايش ضريب اصطكاك در فرمول head loss هد سيستم مي‌شود و در نهايت منجر به تغييرات راندمان و توان مصرفي مي‌شود و لزوم انجام پروژه فوق را براي سيستم‌هاي نيروگاهي پير تشديد مي‌كند. فرمول تجربي محاسبه افتهاي مسير فرمول هايزن است:
كه در آن فرمول c معرفي ضريب زبري است. در محاسبات انجام شده در سيستم فوق c=100 درنظر گرفته شده است. در صورتي كه با گذشت زمان اين ضريب تغيير مي‌كند و منجر به تغيير هد سيستم و در نهايت نقطه كار پمپ و توان مصرفي و راندمان پمپ مي‌شود.
همانطور كه مقايسه دو جدول محاسباتي با دو ضريب زبري لوله C متفاوت نشان مي‌دهد با افزايش ضريب زبري سيستم به ميزان c=140 هد سيستم كاهش يافته و منجر به تغيير نقطه كار پمپ مي‌شود.

راهكار ارايه شده براي نزديك كردن نقطه كار پمپ به نقطه طراحي:
- تعويض پمپ با اثبات توجيه اقتصادي
- تغيير در مسير سيستم و ارايه دستورالعملهاي بهره‌برداري
- رفع نشتي داخلي والو مينيمم فلو و درين و رفع نشتي‌هاي خارجي سيستم
- انجام تنظيمات ابزار دقيقي والوهاي موجود در مسير بصورت دوره‌اي و برنامه‌دار
- تغيير در طراحي مسير با تعويض لاينها و تجهيزات (پمپ و والوها و قطر و طول لاينها) و يا ايجاد افت موضعي و يا اكسپنشن در مسير براي تغيير منحني سيستم.
- انجام محاسبات بصورت دوره‌اي و مانيتور كردن توان مصرفي و راندمان پمپ در جهت تحقق اهداف فوق
- كم كردن head loss باتغيير مسير خروجي تانك A با حذف دو زانويي مشابه شكل ذيل:
به طور كلي در اين پروژه هر راهكاري كه منجر به كاهش دبي و هد پمپ تا ميزان 750m3/h و هد تا ميزان 180m شود منجر به نزديك شدن نقطه كار پمپ به نقطه طراحي كه داراي بيشترين راندمان است مي‌شود.

اهداف و لزوم بررسي نقطه كار پمپ در سيستم:
1- بدست آوردن انحرافات موجود بين هر يك از پارامترهاي پمپ بويژه راندمان پمپ با پارامترهاي حالت طراحي پمپ و ارايه راهكار در جهت بهبود
2- نزديك كردن نقطه كار پمپ به نقطه كار طراحي و راندمان ماكزيمم با شناخت از هر يك از عوامل موثر در آن.
3- ارايه دستورالعملهاي جديد بهره‌برداري با محوريت افزايش راندمان و كاهش توان مصرفي پمپ با مانور بر روي پوزيشن والوهاي موجود در مسير و پارامترهاي بهره‌برداري (فشار و دما و ...)
4- ارايه راهكار و پيشنهاد در تغيير اصولي طراحي و سيستم در جهت افزايش راندمان و كاهش مصرف داخلي با حفظ شرايط سيستم.
5- بروز فرسايش و تغيير ضرايب مربوط به لاينها و تجهيزات موجود در سيستمهاي نيروگاهي با گذشت زمان و تغيير نقطه كار پمپ و راندمان و توان مصرفي نسبت به سالهاي اوليه سيستم.
6- جلوگيري از پرت انرژي و افزايش بهينه‌سازي انرژي
7- لزوم آگاهي از ميزان پمپ و تغييرات بوجود آمده در راندمان پمپ هم از جهت تعميرات و نگهداري و هم از جهت صرفه‌جويي انرژي
8- لزوم انجام پروژه فوق براي شركتهاي مشاور هنگام تحويل‌گيري واحدهاي نيروگاهي.

نتيجه‌گيري‌ها:
در اين پروژه در دبي و هد 750m3/h و 180m (نقطه كار بهينه) اين پمپ داراي بيشترين راندمان است در صورتي كه دبي و هد كاري پمپ بر اساس نقطه كار بدست آمده 975m3/h و 190m است و راندمان و توان مصرفي پمپ در حالت بهينه قرار ندارد كه مي‌تواند مبين انتخاب نامناسب پمپ و يا نشتي داخلي والو مينيمم فلو و درين و ... باشد و هر عاملي كه نقطه كار پمپ را به دبي و هد 750m3/h و 180m كند در بهبود موثر است و يا با توجيه اقتصادي مي‌توان پمپ را با پمپ ديگري تعويض كرد.
با انجام اين پروژه نقطه كاري كه پمپ غالباً درآن نقطه كار مي‌كند بدست مي‌آيد و با مقايسه و بررسي منحني‌هاي مربوطه با يكديگر راندمان و توان مصرفي پمپ مشخص مي‌شود بديهي است كه پمپ در نقطه كاري كه غالباً در آن كار مي‌كند بايد داراي بيشترين راندمان و بهينه‌ترين مصرف انرژي الكتريكي باشد. در غير اين صورت بايد با راهكارهايي كه در خلال گزارش ذكر شد نقطه كار پمپ را به نقطه كار بهينه نزديك كرد. در اين پروژه در دبي و هد 750m3/h و 180m (نقطه كار بهينه) پمپ داراي بيشترين راندمان است در صورتي كه دبي و هد كاري پمپ بر اساس نقطه كار بدست آمده  975m3/h و 190m است و در اين نقطه كار راندمان و توان مصرفي پمپ در حالت ماكزيمم و بهينه قرار ندارد كه اين افزايش دبي مي‌تواند از نشتي داخلي والو مينيمم فلو و يا درين سيستم و يا انتخاب نامناسب پمپ براي اين سيستم و ... باشد و با كاستن دبي سيستم تا مقدار 750m3/h نقطه كار پمپ به نقطه كار بهينه نزديك مي‌شود. از طرفي بالا رفتن هد سيستم از حالت بهينه نيز منجر به دور شدن نقطه كار پمپ از حالت طراحي مي‌شود. پس هر عاملي كه منجر به كاهش دبي و هد پمپ تا مقادير 750m3/h و 180m شود منجر به نزديك شدن نقطه كار پمپ به نقطه كار پمپ به نقطه كار بهينه مي شود. البته كاهش دبي و يا هد هميشه نقطه كار پمپ را به حالت بهينه نزديك نمي‌كند. همچنين برق مصرفي پمپ در طول سال براي اين پمپ رقمي بالغ بر 89 ميليون تومان در سال است و گذشت زمان و در اصطلاح پير شدن سيستم در تغيير نقطه كار پمپ و راندمان و توان مصرفي آن تاثيرگذار است و با ثبت تغييرات راندمان در يك نقطه كار ثابت پمپ مي‌توان بروز خرابي و ... در پمپ را تشخيص داد.

مهندس اكبر يدي

+ نوشته شده توسط شاهرخ فرید در چهارشنبه چهاردهم مهر 1389 و ساعت 9:26 |

رله چیست؟


رله چیست؟
رله چیست؟






رله سنجشی

در رله‌های سنجشیِ دقت و حساسیت معینی تعریف می‌شود تا در موقع تغییر کردن یک کمیت الکتریکی و یا ‏یک کمیت فیزیکی دیگری شروع به کار کند. چنین رله‌ای برای مقدار معینی از یک ‏کمیت مشخص تنظیم می‌شود و اگر آن کمیت از مقدار تعیین و تنظیم شده کمتر و یا ‏بیشتر باشد رله آن تغییرات را می‌سنجد. رله سنجشی دو نوع دارد: ساده و مرکب.
رله سنجشی ساده اغلب دارای یک سیم پیچی تحریک شونده می‌باشد که در اثر ‏تغییر جریان و یا ولتاژ تحریک و موجب وصل شدن کنتاکتی می‌شود؛ مانند رله حرارتی و رله ‏جریان زیاد و رله فشار کم.
همچنین رله سنجشی مرکب دارای دو سیم پیچی تحریک شونده‌است که همانند رله‌ای که نسبت ولتاژ و جریان را می‌سنجد (رله سنجش مقاومت ظاهری)، آن قسمت از شبکه را که اتصالی شده‌است از مدار جدا می‌کند، مانند رله دیستانس.

رله زمانی

رله زمانی به تنهایی برای حفاظت تأسیسات الکتریکی کاربرد ندارد، بلکه همراه با رله ‏سنجشی برای حفاظت شبکه الکتریکی استفاده می‌گردد. زمان استعمال رلهٔ زمانی در مواقعی است که تأخیری عمدی در عمل کلیدزنی در شبکه مورد نظر باشد.
از رله جهت یاب، برای کنترل و سنجش جهت توان و نیرو در شبکه الکتریکی و یا قسمتی از شبکه ‏جریان متناوب استفاده می‌شود. این رله از آن جهت نقش تعیین کننده‌ای در شبکه دارد که تعیین جهت نیرو برای حفاظت محلی و ‏سلکتیو در اغلب شبکه‌ها کاملاً ضروری و لازم است. به کمک رله جهت یاب می‌توان فقط ‏آن قسمت از شبکه که خسارت دیده و معیوب شده را از مدار خارج کرد. حتی می‌توان از این ‏رله جهت حفاظت ژنراتور و توربین در موقع برگشت توان نیز استفاده نمود.
رله یک سوئیچ الکترونیکی که تحت کنترل سایر مدارات الکترونیکی باز و بسته می شود. در اصل سوئیچ با یک آهنربای مغناطیسی برای باز و بسته کردن یک یا چند اتصال عمل می کند. این وسیله توسط "جوزف هنری" (JosephHenry) در سال 1835 اختراع شد. چون رله می تواند مدار خروجی پر قدرتی را نسبت به مدار ورودی کنترل کند می توان آنرا به عنوان نوعی تقویت کننده در نظر گرفت.
وقتی جریان از سیم پیچ عبور می کند، میدان مغناطیسی حاصله یک میله فلزی را که به طور مکانیکی به یک اتصال متصل شده است، را جذب می کند. این حرکت موجب اتصال یا قطع یک اتصال با یک اتصال ثابت می شود. وقتی جریان قطع می شود، میله فلزی با نیروی تقریبی نصف قدرت میدان مغناطیسی به محل اولیه خود بر می گردد. معمولا این نیرو توسط یک فنر (spring) تامین می شود، البته از نیروی گرانش (gravity) نیز در موتورهای استارتر صنعتی ممکن است استفاده شود. اغلب رله ها برای عملیات سریع ساخته می شوند. در کاربردهای ولتاژ پائین، کاهش نویز دارای اولویت بیشتری است و در کاردهای ولتاژ بالا کاهش قوس الکتریکی اولویت بیشتری دارد.
اگر انرژی سیم پیچ توسط DC تامین شود، خیلی اوقات یک دیود به دوسر سیم پیچ متصل می شود تا انرژی حاصل از میدان مغناطیسی را به هنگام قطع مصرف و یا به عبارتی پراکنده کند، که می تواند یک ضربه ولتاژ باشد و به سایر قسمتهای مدار ضربه بزند. اگر سیم پیچ برای کار با AC طراحی شده باشد، یک حلقه مسی در انتهای سیم پیچ، تابیده می شود. این حلقه(shading ring) یک جریان غیر هم فاز تولید می کند که کشش میله فلزی را در سیکلهای AC افزایش می دهد. یعنی هنگامی که جریان AC مقدار مینیمم خود را دارد این سیم با یک اختلاف فاز نسبت به آن دارای مقداری جریان است که می تواند میله را به سمت سیم پیچ نگه دارد و در غیر این صورت میله در هر سیکل از سیم پیچ جدا و دوباره متصل می شود و موجب ضربه زدن به سایر قسمتهای مدار می شود.
به تشابه با عملیات کارکرد رله مغناطیسی، خواهید دید که در رله های حالت جامد از تریستور یا سایر سوئیچهای حالت جامد استفاده می شود. برای رسیدن به ایزولاسیون الکتریکی از(light-emittingdiode) یعنی LED با یک ترانزیستور نوری استفاده می شود.

انواع رله

Latching relay

این رله دو حالته(bistable) است. بعضی مواقع آنها را "Keep Relay" نیز می نامند. وقتی جریان قطع می شود، رله در حالت قبلی خود باقی می ماند. این عملیات توسط یک سیم پیچی استوانه ای، یک ضامن و بادامک و یا در حالت دیگر با دو سیم پیچ متقابل با یک فنر یا یک آهنربای دائمی و در حالتی دیگر توسط یک هسته با پسماند مغناطیسی (remnant core) برای نگه داشتن میله فلزی در جای خود هنگامیکه جریان قطع است، صورت می گیرد. در مثال ضامن و بادامک، با پالس اول رله روشن و با پالس بعدی خاموش می شود. در مثال دو سیم پیچ، پالس به یک سیم پیچ رله را روشن و با دادن پالس به رله متقابل (مخالف) رله خاموش می شود. این نوع رله دارای این مزیت است که توان را فقط در لحظه سوئیچ مصرف می کند و در حالت قبلی خود با توان ثابت خروجی باقی می ماند.

Reedrelay

این رله دارای دسته ای اتصالات داخل خلاء یا لوله شیشه ای پر شده از گاز بی اثر است، که از اتصالات در مقابل فساد تدريجى در اثر مجاورت با هوا (atmospheric corrosion) حفاظت می کند. اتصالات با میدان مغناطیسی حاصل از سیم پیچ که دور لوله بسته شده، بسته می شوند. این رله ها دارای سرعت بیشتری نسبت به رله های معمول هستند.

Mercury-wetted relay

این رله نیز نوعی Reed Relay است که اتصالات آن به جیوه آغشته شده (mercury-wetted) است. اینچنین رله هائی برای سوئیچ کردن سیگنالهائی با ولتاژ پائین(یک ولت یا کمتر) به کار می روند استفاده می شوند، زیرا دارای مقاومت کم در اتصالات هستند. همچنین بدلیل جلوگیری جیوه از پرش های زائد، در شمارنده های سرعت بالا و وسایل زمان سنجی نیز کاربرد دارد. این رله به موقعیتش حساس است(position-sensitive) و باید به طور عمودی نصب شود تا درست کار کند. بدلیل سمیت و هزینه جیوه مایع، این نوع رله ها بندرت برای تجهیزات جدید استفاده می شوند.

Polarized relay

رله قطبی میله فلزی را بین قطبهای یک آهنربای دائم قرار می دهد تا حساسیت را افزایش دهد. رله های قطبی در اواسط قرن 21 در ارتباطات تلفنی برای آشکار سازی پالسهای ضعیف و تصحیح اعوجاج تلگرافی استفاده می شد. قطبها روی پیچهائی قرار داشتند که تکنسین ها می توانستند آنها را برای حساسیت بالا تنظیم کنند و سپس یک مقدار بایاس را برای جریان بحرانی به آنها اعمال می کردند که رله باید با آن کار کند.

Machine tool relay

این رله ها برای کنترل صنعتی ماشینها، ماشینهای انتقال و کنترل ترتیبی استاندارد شده اند. این رله با تعداد بسیاری اتصال مشخص می شود(بعضی مواقع در میدانهای مغناطیسی) که به راحتی از حالت نرمال باز به حالت نرمال بسته تبدیل می شوند. دارای سیم پیچهای قابل تعویض آسان است و ضریب شکلی(form factor) که قابلیت نصب تعداد زیادی از آنها را در یک پانل را میسر می سازد. اگر چه این رله ها زمانی ستون فقرات اتوماسیون صنعتی را در مونتاژ اتومبیل بودند ولی امروزه با کنترل کننده های منطقی برنامه پذیر(programmable logic controller) در کاربردهای کنترل ترتیبی جایگزین شده اند.

Contactor relay

این رله یک رله جريان قوى (heavy-duty relay) است که برای سوئیچینگ موتورهای الکتریکی و بارهای روشنائی استفاده می شود. در جریانهای بالا اتصالات از نقره خاص ساخته می شوند. قوسهای الکتریکی نا خواسته، موجب اکسید شدن اتصالات می شوند ولی! اکسید نقره هنوز یک هادی خوب است. چنین وسایلی اغلب برای استارتر موتورها استفاده می شوند. موتور استارتر() یک کنتاکتور با یک وسیله محافظ جریان زیاد است.

Solid statecontactor relay

این رله نیز یک رله جريان قوى البته حالت جامد (heavy-duty solid staterelay) به همراه یک دفع کننده حرارتی(heat sink) می باشد و در گرم کننده های الکتریکی، موتورهای الکتریکی کوچک و بارهای روشنائی کاربرد دارد، که در آنها به دوره های روشن و خاموش مکرر نیاز است. در آنها هیچ قسمت متحرکی برای داشتن سایش و یا اتصال پرشی برای لرزش وجود ندارد. آنها با سیگنالهای کنترل AC یا DC از سوی کنترلرهای منطقی برنامه پذیر (PLCs)، کامپیوتر های شخصی (PCs) ، منابع منطقی ترانزیستور - ترانزیستور (TTL=Transistor-transistorlogic) و سایر کنترل های میکروپروسس فعال می شوند.
+ نوشته شده توسط شاهرخ فرید در سه شنبه سیزدهم مهر 1389 و ساعت 13:30 |

 
آلومينا در زمينه هاي مختلف صنعتي کاربرد دارد. در ادامه اشاره اي به برخي از کاربردهاي آن در صنعت داريم:

1) ديرگدازها
 
صنعت ديرگداز وظيفه ي ساخت قطعات يا مواد ديرگداز مصرفي در ساير صنايع را بر عهده دارد. معمولاً کاربرد ديرگدازها از دماي بالاتر از 400-500 مطرح هستند. و از اين دما به بالا کم کم شرايط سخت مي شود. در شرايط کاري سخت مانند صنعت فولادسازي، توليد محصول در شرايطي همچون فرآيند کربن زدائي، کوره بلند، تانديش هاي مختلف انجام مي شود. در اين صنايع کوره هاي مختلف و پاستيل هاي فراواني استفاده مي شوند. از اين رو تنوع مواد ديرگداز مصرفي در اين بخش ها زياد است. مذاب هاي عبوري از اين ديرگدازها داراي دمايي در محدوده ي 1550-1600 درجه سانتي گراد هستند که در اين شرايط خوردگي به علت تلاطمات مذاب بالاست. بنابراين نسوزهاي مورد استفاده در اين بخش ها بسيار خاص و حساس هستند. اين ديرگدازها بايد مقاومت به خوردگي، شوک پذيري، مقاومت حرارتي و دوام مناسبي داشته باشند. اگرچه مواد ديرگداز مصرفي در برخي صنايع مانند صنعت فولاد و شيشه سازي موادي با دوام هستند ولي به خاطر شرايط سخت کاري سريعاً فرسوده مي شوند و نياز به تعمير و جايگزيني دارند.
از آلومينا مي توان در ساخت نسوزهاي شکل دار و بي شکل استفاده کرد. انواع مختلفي از نسوزها بر پايه ي آلومينا توليد مي شوند براي نمونه برخي از آنها را نام مي بريم: آجرهاي آلومينايي، کامپوزيت هاي آلومينايي، ديرگدازهاي آلومينا-مولايت، ديرگدازهاي آلومينا-اسپينل، ديرگدازهاي آلومينا- گرافيت در کنار آلومينا مي توان فازهاي ديگري مانند مولايت و اسپنيل را داشته باشيم. در واقع آلومينا مقاومت به خوردگي خوبي دارد اما در برابر مذاب و سرباره به سرعت خورده مي شود از اين رو براي افزايش مقاومت به خوردگي آن از مواد کربني استفاده مي شود. مواد کربني مانند کک، قير و گرانيت به صورت کامپوزيت با آلومينا استفاده مي شوند. نسوزهاي آلومينا-گرانيت به خاطر پديد آمدن خاصيت عدم تر شوندگي خواص مقاومتي در برابر خوردگي خوبي دارند. آلومينا شک پذيري خوبي ندارد درواقع شک پذيري آن در حد متوسط است. براي افزايش مقاومت در برابر شک حرارتي مي توانيم از فازهاي ديگر (به شکل کامپوزيت) در آلومينا استفاده کنيم. مثلاً افزودن مولايت به آلومينا باعث بهبود خواص شوک پذيري آن مي شود. براي بهبود خاصيت مقاومتي آلومينا در برابر شک پذيري ماده مکانيزم داريم. يکي آنکه ماده اي به آلومنيا اضافه کنيم که ضريب انبساط آن از ضريب انبساط حرارتي آلومينا پايين تر باشد در نتيجه کامپوزيت حاصل ضريب انبساط حرارتي پايين تر و در نتيجه مقاومت در برابر شک حرارتي بهتري داشته باشد. مکانيزم ديگر اين است که ماده اي به آلومينا اضافه کنيم که رسانايي گرمايي کامپوزيت حاصله از رسانايي گرمايي آلومينا بيشتر باشد. در نتيجه اين مسئله باعث بهبود مقاومت به شک پذيري مي شود. مثلاً افزودن کربن باعث افزايش رسانايي گرمايي کامپوزيت آلومينا- گرافيت مي شود. البته توليد کامپوزيت هاي آلومينا-گرافيت نيز مشکلات خاص خود رادارد. زيرا پخت آن ها بايد در اتمسفر خنثي انجام شود. و ازاين رو هزينه ي توليد بالا مي رود. ضمناً اين بدنه ها نيازمند بايندرهاي خاصي دارند که بتوانند اتصالي مناسب ميان آلومينا و کربن برقرار کند. از اين رو قيمت اين گونه کامپوزيت ها بالا است و براي همين مسأله در کاربردهاي ويژه از آنها استفاده مي شود. مثلاً از کامپوزيت هاي گرانيت-آلومينا در ساخت دريچه هاي کشويي پاتيل ها استفاده مي شود.

2) ساينده ها
 
آلومينا داراي سختي بالايي است. در مقياس موس عدد 9 به آلومينا تعلق دارد. در واقع در اين پس از الماس که سختي آن 10 است قرار دارد. به خاطر سختي بالاي اين ماده از آن در توليد ابزارهاي برنده و ساينده ها استفاده مي شود. همچنين گلوله هاي مورد استفاده در بال ميل نيز گاهاً از جنس آلومينا هستند.

3) کاربردهاي الکتريکي
 
آلومينا استحکام دي الکتريک بالايي دارد. و مي تواند به عنوان پايه مدار، عايق شمع اتومبيل، پوشش لامپ هاي بخار سديم از ان استفاده کرد. کاربرد آلومينا در مدارات با فرکانس بالا اهميت پيدا مي کند. در واقع گرماي پديد آمده دراين مدارات مي تواند مواد متداول مانند پلاستيک را ذوب کرده و تنها مواد سراميکي هستند که مي توانند در اين شرايط تحمل داشته باشند.

4) کاربردهاي بيومتريالي
 
آلومينا از لحاظ شيميايي يک اکسيد آمفوتر و خنثي است. به خاطر وجود اين ويژگي، آلومينا مقاومت به خوردگي مناسبي دارد. محيط بدن موجودات زنده محيطي خورنده است. و درصورت عدم تناسب ميان يک امپلنت و بدن، بدن آن را دفع مي کند. اين دفع کردن به همراه تحريک سيستم دفاعي بدن بر عليه ماده ي خارجي است از اين رو نوع ماده ي مورد استفاده در ساخت امپلنت و پروتز بسيار مهم مي باشد. آلومينا داراي دو ويژگي است که توانسته خود را به عنوان يک ماده ي زيست سازگار پذير مطرح کند. اين دو ويژگي عبارتند از:
1)آلومينا از لحاظ شيميايي خنثي است.
2)آلومينا با محيط بدن سازگاري دارد.
از اين رو آلومينا مي تواند کاربردهاي بيومتريالي خوبي داشته باشد. البته آلومينا نيز مانند ساير سراميک ها ماده اي ترد است. و استحکام کششي آن پايين است. از اين رو در هنگام استفاده از سراميک ها (آلومينا) در ساخت پروتزها با مشکل ابعادي روبرو هستيم. در واقع نمي توانيم هر قطعه اي با هر ابعادي را از جنس سراميکي تهيه کنيم. به صورت کلي اگر قطعه ي ما کوچک باشد مانند دندان و يا استخوان هاي کوچک ما مي توانيم از سراميک استفاده کنيم اما اگر استخوان ما برزگ
باشد استخوان ران يا ساق پا ديگر نمي توانيم از سراميک در ساخت آن استفاده کنيم.
از پوشش هاي آلومينايي براي بهبود خواص سطحي امپلنت ها و پروتزهاي فلزي استفاده مي شود. در واقع فلزات مواد زيست سازگاري نيستند که با افزوده شدن پوشش آلومينايي اين مشکل برطرف شود. به خاطر خواص سايشي مناسب آلومينا از آن در توليد مفاصل سراميکي بهره گرفته مي شود.
امروزه بسياري از افرادي که تصادف کرده اند، راه رفتن دوباره ي خود را مديون اين مفاصل سراميکي هستند.

5) کاربردهاي ويژه
 
علاوه بر کاربردهاي گسترده اي که در مورد آلومينا گفتيم، برخي از کاربردهاي آلومينا خاص هستند. مثلاً در سيستم هاي صنعتي که مايعات با دماي بالا در حال انتقال هستند ما نياز به واشرها و درزگيرهايي هستيم که نمي توان آنها را از جنس لاستيک تهيه کرد. اين نوع واشرها از جنس آلومينايي هستند. همچنين کاشي هاي مورد استفاده در شاتل هاي فضايي از جنس آلومينا هستند. در واقع آلومينا به خاطر خواص زير براي ساخت کاشي هاي شاتل فضايي مناسبند:
1) آلومينا نقطه ي ذوب بالايي دارد.
2) آلومينا مقاومت به سايش خوبي دارد.
3) آلومينا استحکام مناسبي دارد.
شاتل هاي فضايي در هنگام گذر از جو زمين بايد بر اصطکاک جو غلبه کنند در اين ميان علاوه بر اصطکاک، دما نيز بالاست. از اين رو نياز است تا سطح شاتل فضايي به طور مناسبي عايق کاري گردد.آلومينا گزينه ي مناسبي براي اين کاربرد است. در يک شاتل فضايي حدود 30000 کاشي استفاده شده است.

نتيجه گيري
 
همانگونه که قبلاً بيان شد آلومينا يکي از پرمصرف ترين مواد سراميکي است. توليد ساليانه ي آلومينا حدود 45 ميليون تن است. که 90درصد از اين ميزان براي توليد فلز آلومينا (به روش الکتروليز) مصرف مي شود. اين مسئله اهميت اين ماده ي استراتژيک را براي ما مشخص مي کند. از اين رو توجه به فرآيند توليد،کاربردها و نحوه ي فراوري آن بسيار مهم مي باشد.
منبع انگلیسی مقاله : Bauxites /IDA VALETO

+ نوشته شده توسط شاهرخ فرید در سه شنبه سیزدهم مهر 1389 و ساعت 11:52 |
گریدهای تجاری آلومینا از لحاظ تجاری گریدهای مختلفی از آلومینا وجود دار که هر تولید کننده ی شاغل در بخش سرامیک با توجه به نیازهایی که از آلومینا دارد، یکی یا چند گرید آن را استفاد می کند. در ادامه به معرفی کاملی از گریدهای مختلف آلومینا می پردازیم. آلومینای گرید اسملتر (Smelter grade alumina) گرید اسملتر یا گرید متالورژیکی آلومینا نامی است که به آلومینای مصرفی در تولید فلز آلومینیوم داده شده است. از لحاظ تاریخی این نوع آلومینا از هیدروکسید آلومینیوم و با استفاده از کوره های دوار تولید می شده است. اما امروزه عموما بوسیله ی کلساینرهای فلوید فلش (Fluid flash calciner) یا بستر مایع (Fluid bed) تولید می شوند. در فرآیندهای فلوید فلش آلومینیوم هیدروکسید به داخل یک جریان متقابل از هوای داغ تغذیه می شود. (این هوای داغ از سوختن نفت یا گاز به دست می آید). اولین اثری که اتفاق می افتد این است که آب آزاد ماده خارج می گردد و سپس آب ساختاری که به صورت شیمیایی در ترکیب وجود دارد، از دست می رود. این فرآیندها در گستره ی دمایی بین 180 تا 600 درجه سانتیگراد رخ می دهد. آلومینای بدون آب (dehydrated alumina) اساسا به فرم آلومینای اکتیو است و مساحت سطح آن بتدریج با افزایش دما به سمت 1000 درجه سانتیگراد کاهش می یابد. کلسیناسیون اضافی در دماهای بالاتر از 100 درجه باعث می شود تا آلومینای α تشکیل شود که از لحاظ پایداری، پایدارترین شکل آلومیناست. به طور نمونه وار تبدیل به فرم آلومینای α می تواند در حدود 25% باشد و مساحت سطح ویژه ی آن نسبتا بالا (بالاتر از 50 متر مربع بر گرم) است. که علت این مسئله تغییرات فازی آلومیناست. آلومینای کلسینه شده (Calcined alumina) اگر آلومینیوم هیدروکسید در دمای بالاتر از 1100 درجه سانتیگراد حرارت داده شود و سپس تغییرات فازی آلومینا که در بالا اشاره شد، انجام شود، محصولی باقی می ماند که از آلومینای α تشکیل شده است. (البته این در شرایطی اتفاق می افتد که دما به حد کافی بالا باشد. به صورت تجاری فرآیند گفته شده در کوره های دوار اتفاق می افتد. مینرالایزرها خیلی اوقات با افزودن کاتالیزور دمای واکنش را کاهش می دهند. نمک های فلئور عمده ترین نمکی است که برای کاهش دمای تشکیل آلومینای α استفاده می شود. آلومینای کلسینه شده در گستره ی وسیعی از کاربردهای دیرگداز و محصولات سرامیکی استفاده می شود. ناخالصی اصلی موجود در این نوع آلومینا، اکسید سدیم است. گریدهای متنوعی از این نوع آلومینا تولید می شود که از لحاظ اندازه ی کریستال ها، مورفولوژی و ناخالصی های شیمیایی متفاوت اند. گریدهای آلومینای کلسینه شده عمدتا براساس میزان اکسید سدیم به سه گروه: دارای اکسید سدیم معمولی، دارای اکسید سدیم متوسط (میزان اکسید سدیم 0.15-0.25 درصد وزنی است) و دارای اکسید سدیم کم تقسیم بندی می شوند. آلومینای با اکسید سدیم کم (low soda alumina) در بسیاری از کاربردها مخصوصا کاربردهای الکتریکی و الکترونیکی نیاز است تا میزان اکسید سدیم موجود در آلومینا بسیار کم باشد. یک آلومینای با اکسید سدیم کم عموما آلومینایی است که درصد اکسید سدیم آن زیر 0.1% وزنی باشد. این نوع آلومینا را می توان به روش های مختلفی مانند شستشو با اسید، افزودن کلر (chlorine addition)، افزودن بور (boron addition) و استفاده از ترکیبات جاذب سدیم، تولید کرد. آلومینای راکتیو (reactive alumina) «آلومینای راکتیو» واژه ای است که معمولا به آلومینای با خلوص نسبتا بالا و اندازه ی کریستالی کوچک (1mm>) اتلاق می شود. این آلومینا پس از زنیتر شدن بدنه ای با دانسیته ی بالا و در دمای پایین تشکیل می دهد. بنابر یک تعریف دیگر آلومینای راکتیو آلومینایی است که بتواند بدنه ای را تشکیل بدهد که دانسیته ی پس از پخت آن بالا و در دمای پخت نسبتا پایین (حدود 1550-1650 درجه سانتیگراد) داشته باشد. این بدنه ها معمولا 99.5% آلومینا دارند. این نوع آلومینا معمولا پس از پروسه ی خردایش و آسیاب کردن آلومینای کلسینه شده بدست می آید. البته کلسیناسیون این نوع آلومینا در دماهای بالاتر (1600درجه سانتیگراد و یا بالاتر) اتفاق می افتد. که در این حالت دانه ها به طور کامل به فاز α تبدیل می شوند. ضمنا درصد اکسیدسدیم موجود در این نوع آلومینا به دقت کنترل می شود و سعی می شود تا حد ممکن کم باشد. این نوع آلومینا در جاهایی استفاده می شود که ما نیازمند: استحکام استثنایی، مقاومت به سایش، مقاومت دمایی، سطح پایانی و پایداری شیمیایی هستیم. در واقع در جاهایی که رفتار مکانیکی بدنه ی تولیدی در دمای بالا برای ما اهمیت دارد از این نوع آلومینا استفاده می کنیم. آلومینای راکتیو به خاطر ناخالصی کمتر دارای رفتار زنیترینگ مشخصی است و به خاطر کم بودن فاز شیشه ای در بدنه های استفاده کننده از آلومینای راکتیو، خزش و دفورمگی در دماهای بالا کمتر اتفاق می افتد. علاوه بر این از این نوع آلومینا در کامپوزیت ها و دیرگدازها و... استفاده می شود. آلومینای تابولار (Tabular alumina) آلومینای تابولار، آلومینای α است که زنتیر شده یا تبلور مجدد یافته است. و به خاطر این تابولار نامیده می شود که مرفولوژی آن شامل کریستال های بزرگ (50-500mm)، پهن و ورقه ای شکل از کوراندوم است. این نوع آلومینا بوسیله ی رسوب دادن، اکسترود کردن و یا پرس کردن آلومینای کلسینه شده و سپس حرارت دادن اشکال بدست آمده در دمای زیر نقطه ی ذوب (1850-1700 درجه سانتیگراد) آلومینا در کوره ای محوری (Shaft kilns) تولید می شود. پس از کلسیناسیون، اشکال کروی از آلومینای زنیتر شده را می توان در برخی کاربردها مانند بستر کاتالیزوری استفاده نمود و یا این اشکال کروی را خردایش و دانه بندی کرد. به خاطر اینکه این مواد زنیتر می شوند، در نتیجه تخلخل آنها پایین است. همچنین این نوع آلومینا داری پایداری شیمیایی خوب، دیرگدازی بالا است. با توجه به ویژگی های آن از آن در تولید انواع دیرگداز استفاده می شود. در واقع مهمترین کاربرد این نوع آلومینا در ساخت دیرگدازهای ریختنی و شکل دار است. ذرات تابولار معمولا به صورت ذرات کشیده و دارای گوشه های تیز است. این مسأله به خاطر رشد هگزاگونال آلومیناست که باعث می شود ذرات تابولار به جای کروی بودن، سوزنی شکل بشوند. تخلخل ذرات تابولار نزدیک به صفر است. این نوع آلومینا به افزایش استحکام بدنه کمک می کند. دلیل دیگر استفاده از این نوع آلومینا اندازه های مختلف ذرات آن است. در واقع از آلومینای تابولار مش بندی های متنوع وجود دارد. و این مسأله یکی از ویژ گی های این نوع آلومینا است. علاوه بر کاربردهای بیان شده از آلومینای تابولار برای ساخت کامپوزیت های کربن –آلومینا استفاده می شود. این نوع کامپوزیت ها در ساخت دریچه های کشوئی تخلیه ی تاندیش کاربرد دارند. آلومینای فیوزد (Fused alumina) فیوزد آلومینا در کوره ی قوص الکتریکی تولید می شود. نحوه ی کار این کوره بدین صورت است که جریان بزرگی از الکتریسیته از میان الکترودهای کربنی آن عبور می کند. گرمای تولیدی در این پروسه، سبب ذوب شدن آلومینا می گردد. این نوع کوره دارای پوسته ی فولادی آبگرد است و در هر دفعه می تواند 20-3 تن ماده را در خود جای دهد. آلومینای فیوزد دارای دانسیته ی بالا، تخلخل پایین، نفوذپذیری پایین و دیرگدازی بالاست. به خاطر این خواص از این نوع آلومینا در تولید ساینده ها و دیرگدازها استفاده می شود. آلومینای حباب دار (bubble alumina) این نوع آلومینا دارای تخلخل زیادی است. تخلخل های این نوع آلومینا به سطح دانه ها راه ندارد. این نوع آلومینا دارای دانسیته ی پایینی است و به خاطر خاصیت سبکی و عایق بودن در ساخت بدنه های عایق مانند جرم های ریختنی عایق استفاده می شوند. این نوع آلومینا بوسیله ی دمش هوا به داخل کوره ی قوس الکتریکی تولید می شود. آلومینای اکتیو (active alumina) آلومینای کلسینه شده در دمای پایین را آلومینای اکتیو می گویند. به خاطر دمای پایین کلسیناسیون درصد فازهای غیر α در آن زیاد است. به خاطر بالا بودن فعالیت شیمیایی فازهای غیر α در آلومینا، این نوع آلومینا فعالیت شیمیایی بالایی دارد و از این رو از آن در ساخت کاتالیزورها و پایه کاتالیزور استفاده می شود. آلومینای با خلوص بالا (high purity alumina) آلومینای با خلوص بالا عموما آن نوع آلومینایی است که خلوص آن بیش از 99.99% وزنی باشد. این نوع آلومینا را می توان بدین صورت تولید کرد که آلومینیوم هیدراته ی تولیدی در فرآیند بایر به صورت پی در پی خالص سازی و شستشو می کنیم و یا آن را در یک محیط کلردار قرار می دهیم تا به درجه ی خلوص مورد نیاز برسیم. آلومینای با خلوص بیشتر نیز بوسیله ی کلسیناسیون آمونیوم آلومینیوم سولفات یا از آلومینیوم فلزی تولید می شود. در مورد روش کلسیناسیون آمونیوم آلومینیوم سولفات، درجه ی خلوص مورد نیاز بوسیله ی تبلور مجدد (پی در پی) به دست می آید. آلومینای با خلوص ویژه را می توان از آلومینیوم فلزی تولید کرد. در این روش آلومینیوم با الکل واکنش می دهد سپس آلومینیوم آلکوکسید تولیدی بوسیله ی تقطیر، هیدرولیز و کلسیناسیون خالص سازی می شود. یک راه ساده تر برای تولید این است که گلوله های آلومینیومی با خلوص بالا را در زیر آب مقطر در معرض تخلیه ی الکتریکی قرار داده تا آلومینای با خلوص بالا تولید شود. کاربرد این نوع آلومینا در تولید سنگ های زینتی مانند یاقوت سرخ و گارنت آلومینیوم – ایتریا برای لیزرها و یاقوت کبود برای کاربردهای لیزری و پنجره های ویژه است.
+ نوشته شده توسط شاهرخ فرید در سه شنبه سیزدهم مهر 1389 و ساعت 11:51 |

 
اکسید آلومینیوم (Al2O3) یک خانواده از ترکیبات غیرآلی با فرمول شیمیایی Al2O3 است. این اکسید یک اکسید آمفوتر مهم است. اکسید آلومینیوم نام های تجاری متنوعی مانند آلومینا، کوراندوم (corundum و.... دارد. نام های تجاری متنوع اکسید آلومینیوم نشان دهنده ی گستره ی وسیع استفاده از این ماده در صنعت است. استفاده ی عمده از اکسید آلومینیوم برای تولید فلز آلومینیوم است. اگر چه این ماده همچنین به عنوان ساینده (به خاطر سختی بالا) و به عنوان یک ماده ی دیرگداز (به خاطر دمای ذوب بالا) استفاده می شود.
کوراندوم عمده ترین فرم کریستالی اکسید آلومینیوم است که در طبیعت وجود دارد. یاقوت سرخ (Ruby) و یاقوت کبود (Sapphire) سنگ های گران بهایی هستند که از کوراندوم تشکیل شده اند. علت وجود رنگ های متنوع در اینگونه آلومینا (کوراندوم) در اثر وجود ناخالصی هاست. یاقوت سرخ، رنگ قرمز خود را به دلیل وجود ناخالصی کروم بدست آورده است. یاقوت کبود به رنگ های مختلفی در می آید. که این تنوع رنگ به خاطر ناخالصی های مختلف مانند آهن و تیتانیم بوجود می آید.

خواص
 
اکسید آلومینیوم یک عایق الکتریکی است. اما دارای رسانایی گرمایی به نسبت بالا (30wm-1k-1) است. البته این رسانایی گرمایی با دما تغییر می کند و عدد گزارش شده به طور میانگین بیان شده است. همچنین رسانایی گرمایی آلومینا در بین سرامیک ها بالاست. به دلیل بالا بودن نقطه ی ذوب آلومینا این ماده مقاومت و ثبات حرارتی بالایی دارد.
سختی بالای کوراندوم (فراوان ترین فرم کریستالی موجود از آن) که به آن α- آلومینا گفته می شود، باعث شده تا از این ماده به عنوان یک جزء مناسب برای کاربردهای ساینده (abrasive) و ابزار برش (cutting tools) باشد.
بوجود آمدن اکسید آلومینیوم بر روی سطح فلز آلومینیوم عامل حفاظتی در برابر هوازدگی (weathering) است. آلومینیوم فلزی یک ماده ی بسیار واکنش پذیر با اکسیژن اتمسفر است. و یک لایه ی محافظت کننده از آلومینا (به ضخامت 4 نانومتر) در مدت 100 پیکوثانیه بر روی بخش های در معرض هوا ایجاد می گردد. این لایه ی اکسیدی از اکسید شدن تمام آلومینیوم جلوگیری می کند. ضخامت و خواص این لایه ی اکسیدی را می توان بوسیله ی فرآیند آنودایزینگ (anodizing) تغییر داد. برخی از آلیاژها مانند برنزهای آلومینیومی از ویژگی آنودایزینگ استفاده می کنند تا خاصیت مقاومت به خوردگی آنها بهبود یابد. آلومینای بوجود آمده بوسیله ی فرآیند آنودایزینگ حالت آمورف دارد اما می توان بوسیله ی فرایندهایی مانند اکسیداسیون الکترولیتی پلاسما (Plasma electrolytic oxidation)، لایه ی کریستالی از آلومینا بوجود آورد و سختی آلومینا را بالا برد.
آلومینا استحکام دی الکتریک خوبی دارد. این ماده الکترولیت جامد نیست و از این رو مانند اکسید زیرکونیوم (zro2) عمل نمی کند و خواص دی الکتریک آن به فشار اکسیژن بستگی ندارد.
سختی آلومینا در مقیاس موس 9 است. در این طبقه بندی پس از الماس، آلومینا در رتبه ی دوم قرار دارد.

ساختار
 
عمده ترین فرم کریستالی آلومینا، کوراندوم است. یون های اکسیژن و آلومینیوم در ساختار کوراندوم به صورت هگزاگونال متراکم (HCP) درآمده اند. در واقع یون های اکسیژن د رحال هگزاگونال متراکم (HCP) هستند و یون های Al3+ دو سوم فضاهای خالی 8 وجهی را اشغال کرده اند. هر مرکز Al3+ به صورت یک 8 وجهی است که از لحاظ کریستالوگرافی، کوراندوم با توجه به یون های Al3+ دارای شبکه ی تریگونال است. در واقع هر سلول واحد HCP، از 2 واحد فرمولی اکسید آلومینیوم تشکیل شده است.
آلومینا همچنین به صورت فازهای دیگر وجود دارد. این فازها را براساس حروف یونانی نامگذاری می کنند. این فازها عبارتند از: θ, δ,ð, χ, η هر کدام از این فازها دارای ساختار کریستالی و ویژگی خاص خود است. البته تمام این فازها، فازهایی میانی و غیرپایدار هستند. پس از حرارت دهی آلومینا و تشکیل این فازها در نهایت فاز α تشکیل می شود.
فاز ð می تواند مقداری در آب حل شود. که حلالیت این فاز نشان دهنده ی نامناسب بودن آن در کاربرد است.
همچنین می توان از ناپایداری برخی از فازهای آلومینا استفاده کرد و از فعالیت های شیمیایی آنها در کاربردهای خاص بهره برد. مثلا می توان از آنها به عنوان پایه کاتالیست و یا حتی کاتالیزور استفاده کرد.

تولید
 
کانی های هیدروکسید آلومینیوم جزء عمده ی بوکسیت است. بوکسیت فراوان ترین سنگ معدن آلومیناست. مخلوطی از کانی های مختلف در سنگ بوکسیت وجود دارند. این کانی ها عبارتند از:
1)گیبسیت (Al(OH)3)
2)بوهمیت (ð -Alo(OH))
3)دیاسپور (α-Alo(OH))
4)هیدروکسید و اکسید آهن
5)کوارتز
6)کانی های رسی
بوکسیت در خاک های سرخ (Laterites) وجود دارد. بوکسیت بوسیله ی فرآیند بایر خالص سازی می شود.

روش بایر برای تولید پودر آلومینا
 
ماده ی اولیه ی مورد استفاده در روش بایر بوکسیت است. این بوکسیت باید خلوصی بیش از 55 درصد داشته باشد تا فرآیند بایر صرفه ی اقتصادی داشته باشد. ماده ی اولیه ی بدست آمده از معدن (بوکسیت) خردایش شده و در مخازن بزرگ و سربسته ی آب در سود حل می گردد. با حل شدن بوکسیت در آب و بوسیله ی سودسوزآور، در محلول آلومینات سدیم به صورت محلول در آب تشکیل می شود. در مرحله ی بعد ناخالصی های نامحلول مانند آهن، سیلیس وتیتان بوسیله ی فیلتراسیون جدا می گردند. این ناخالصی ها به لجن قرمز (redmad) معروفند. در مرحله ی بعد برای عکس کردن واکنس انحلال هیدروکسید، گاز دی اکسید کربن به داخل محلول دمیده می شود. و رسوب Al(OH)3 تشکیل می شود. رسوب حاصله جداسازی، خشک و کلسیناسیون می شود. آلومینای حاصله خردایش و دانه بندی می گردد.
به آلومینای بدست آمده از روش بایر، آلومینای کلسینه شده می گویند. عمل کلسیناسیون در روش بایر در کوره ی دوار صورت می پذیرد. در ابتدای کوره دما پایین است و عمل خشک شدن انجام می شود. و در ادامه عمل تجزیه صورت می پذیرد. ترکیباتی همچون کلرین ها، فلرین ها، بور می توانند دمای تجزیه ی هیدروکسید را کاهش دهند. همچنین این عوامل، عامل جوانه زا برای تشکیل α- آلومینا هستند. وعلاوه بر دمای تجزیه ی هیدروکسید، بر روی شکل ذرات نهایی اثرگذار هستند. هر چه دمای کوره (دمای تجزیه) بالاتر رود، تبدیل می تواند کامل تر صورت گیرد. در دمای 1400 درجه سانتیگراد در حدود 99-90درصد از هیدروکسید به α-آلومینا تبدیل می شود و علاوه بر α آلومینا فاز میانی ð نیز وجود دارد. از این رو برحسب دمای کوره و افزودنی های مختلف، درصد α-آلومینا متفاوت است. در روش بایر حتی می توان آلومینایی با خلوص 99.99 درصد تولید نمود.

مشکلات روش بایر
 
1)هزینه ی بالای روش بایر
2)روش بایر به مخازن بزرگ آب نیازمند است.
3)مصرف آب در روش بایر بالاست.
4)روش بایر انرژی بر است، (برای گرم کردن مخازن آب نیاز به انرژی زیادی داریم).
5)ضایعات، و باطله های روش بایر زیاد است.
6)ورود ناخالصی هایی همچون اکسید سدیم موجب تخریب خواص الکتریکی آلومینا شده و ما را مجبور می کند تا با اعمال فرآیندهای جانبی درصد این گونه ناخالصی ها را کاهش دهیم.
در کاربردهای الکتریکی میزان یون سدیم بسیار مهم است. یون سدیم وارد ساختار آلومینا می شود و به صورت فاز θ درمی آید. این فاز محلولی جامد از اکسید سدیم و آلومیناست که باعث تغییر خواص الکتریکی آلومینا می شود و آلومینا را به یک الکترولیت جامد تبدیل می کند. الکترولیت های جامد با افزایش دما خاصیت رسانایی پیدا می کنند. اکسید سدیم همچنین بر روی نقطه ی ذوب آلومینا تأثیر گذاشته و آن را پایین می آورد. پایین آمدن دمای ذوب آلومینا موجب این مسئله می شود که در دماهای نسبتا پایین بخش هایی از آلومینا ذوب گشته و پس از سردشدن تشکیل فاز شیشه ای می دهد. وجود فاز شیشه ای در برخی بدنه ها مانند بدنه های دیرگداز مضر بوده و باعث کاهش استحکام آنها می شود. پس توجه به خلوص آلومینا در برخی صنایع مانند صنعت دیرگداز و الکترونیک و... ضروری به نظر می رسد.

ویژگی های کلیدی آلومینا
 
ویژگی هایی که آلومینا دارد و باعث شده است تا بتوان از آن در کاربردهای بسیار استفاده بشود عبارتند از:
1)استحکام فشاری بالا
2)سختی بالا
3)مقاومت به سایش بالا
4)مقاومت در برابر حملات شیمیایی بوسیله ی گستره ی وسیعی از مواد شیمیایی حتی در دماهای بالا
5)رسانایی گرمایی بالا
6)مقاومت در برابر شک حرارتی
7)دیرگدازی بالا
8)مقاومت دی الکتریک بالا
9)مقاومت الکتریکی بالا حتی در دماهای بالا
10)شفافیت در برابر فرکانس های اشعه ی میکروویو
11)ماده ی اولیه ی آن بسهولت قابل دسترسی است و قیمت آن دارای نوسان شدید نیست.

هیدروکسیدهای آلومینیوم
 
آلومینیوم گستره ی وسیعی از هیدروکسیدها را تولید می کند. برخی از این هیدروکسیدها، ترکیباتی کریستالی و با خصوصیات شناخته شده اند. در حالی که برخی دیگر از آنها ترکیباتی آمورف و ناشناخته اند.
عمومی ترین تری هیدرات های آلومینیوم گیبسیت (gibbsite)، بایریت (bayerite) و نوردستراندیت (nordstrandite) هستند. این در حالی است که اکسید متداولتر آلومینیوم (هیدروکسید آن) بوهمیت (boehmite) و دیاسپور (diaspore) هستند.
از لحاظ تجاری مهمترین شکل هیدروکسیدهای آلومینیوم، گیبسیت است اگر چه بایریت و بوهمیت نیز در مقیاس صنعتی تولید می شوند. هیدروکسیدهای آلومینیوم دارای گستره ی کاربرد فراوانی است مثلا از آنها به عنوان افزودنی های ضد شعله در پلاستیک ها و رابرها، پرکننده های کاغذ و درزگیرها، فیلر خمیر دندان، ضد اسید، پوشش های تیتانیا و به عنوان ماده ی اولیه جهت تولید محصولات شیمیایی آلومینوم دار مانند سولفات آلومینیوم، کلریدهای الومینیوم، پلی آلومینیوم کلراید، و آلومینیوم نیترات کاربرد دارد.
منبع انگلیسی مقاله : Bauxites /IDA VALETON

مترجم : حبیب الله علیخانی

+ نوشته شده توسط شاهرخ فرید در سه شنبه سیزدهم مهر 1389 و ساعت 11:49 |

عيب يابي خودرو بنزینی

عيب یابی( علت گرم کردن بیش از حد موتور )

رفع عیب علت عیب
سیخ زدن و تمیز کردن لوله ها
لحیم کاری یا تعویض رادیاتور
تعویض شیلنگها
سفت یا تعویض بستها
تمیز و سرویس کردن رادیاتور
تعویض درب رادیاتور 1- گرفتگی لوله های رادیاتور
2- نشتی رادیاتور
3- سوراخ بودن شیلنگ های رادیاتور
4- شل یا خراب بودن بستهای رادیاتور
5- کثیف بودن شبکه ها از خارج
6- خرابی درب رادیاتور 1-خرابی رادیاتور
تعویض واشر و محکم کردن پمپ به بدنه
تعویض فیبر و پلاستیک و فنر ان تعویض پمپ 1- نشت کردن اب از جداره پمپ و بدنه
2- نشت از روی محور پمپ و خرابی فیبر و فنر 2- خرابی پمپ اب
تعویض ترموستات
تعویض ترموستات 1-ترموستات اگر گازی باشد و سوراخ شده باشد کار نخواهد کرد
2-به عللی از تنظیم خارج شده و دیرتر از حد معمول باز می شود 3- کار نکردن ترموستات
لوله کاملا بررسی و رفع عیب گردد
تعویض انباره
برطرف کردن موانع 1-خم شدن قسمتی از طول لوله اگزوز که دود نتواند خوب خارج شود
2- گرفتگی انباره اگزوز
3- اضافه کردن موانعی در سر لوله اگزوز جهت صدا 4- گرفتگی لوله های اگزوز
حل کردن املاح یا مواد شیمیایی و شستشو دادن قسمتهای داخلی ان با اب 1-ایجاد رسوبات در اثر استعمال ابهای املاح دار که در قسمت پشت سیلندرها و قسمتهای داخلی 5- گنجایش اب موتور کم شده
بوسیله چراغ تایمینگ لامپ وایر شمع یک دهانه پلاتین و گوش کردن صدای موتور میتوان دلکو را تنظیم نمود 1- دستگاه تنظیم برق یا دلکو باید تنظیم گردد تا جرقه شمعها به موقع مناسب گاز را محترق سازد 6- تنظیم نبودن زمان جرقه
باید با فیلر مناسب میزان شو
سنجش نیروی فنر طبق کاتا لوگ و در صورت ضعیف بودن تعویض پلاتین
تعویض بوش محور دلکو و تنظیم فاصله پلاتین
بازدید لوله های مکشی از کاربراتور تا دیافراگم و ازمایش دیافراگم
بازید و سرویس روغنکاری وزنه ها و فنرها 1- دهانه پلاتین به اندازه فیلر مناسب نیست ضعیف شدن فنر پلاتین
2- لقی محور دلکو در اثر سایش بوش محور
3- برامدگی تکیه گاه فیبر پلاتین سائیده شده
4- معیوب بودن دستگاه اوانس اتوماتیک
5- معیوب بودن دستگاه اوانس وزنه ای 7- تنظیم نبودن دهانه پلاتین
تعویض واشر و اندازه بستن پیچها
تعمیر سرسیلندر 1- محکم نبودن پیچهای سرسیلندر
2- تاب داشتن سرسیلندر 8- سوختن واشرسرسیلندر
احتیاج به زمان دارد 1- قطعات هنوز اب بندی نیست 9- گرم شدن موتور نو
تنظیم نبودن شناور
استفاده از ژیگلورهای همان کاربراتور
تعمیر یا تعویض نمودن صافی 1- تنظیم نبودن شناور کاربراتور
2-مناسب نبودن ژیگلور ها
3- گرفتگی صافی هوا ی کاربراتور 10- تنظیم نبودن مقدار مخلوط هوا و بنزین
رفع عیب علت معایب باطری
سیم کشی باطری را کنترل کنید ودر صورت لزوم سیم کشی را عوض کنید و صفحات عایق را عوض نماید
خانه های باطری را بیرون اورده و جعبه باطری را تمیز و دوباره صفحات را در جای خود قرار دهید 1- اتصال ضعیفی در سیم کشی پیدا شده یا سیم کشی خارجی باطری گاه گاهی در نتیجه ارتعاشات اتصال کرده
2- صفحات عایق داخل باطری خورده شده و در ته باطری ریخته شده و در ته باطری ریخته شده و باطری نمیتواند در خود برق ایجاد کند 1- باطری کم کم خالی می شود
سیم کشی باطری را کنترل کنید
صفحات داخل باطری را عوض کنید
داخل باطری را تمیز کنید 1- اتصالی در سیم کشی پیدا شده
2- صفحات داخل باطری به هم اتصال کرده است
3- جسم خارجی در باطری افتاده 2- باطری یک مرتبه خالی می شود
الکترولیت ان چک شود
سولفاته داخل باطری بیرون اورده شود
باطری به دستگاه شارژ صحیح بسته شود 1- الکترولیت داخل ان ضعیف است
2- کانال پر شده است
3- قطب مثبت و منفی ان را به دستگاه شارژ بر عکس بسته اید 3- باطری برق قبول نمی کند
اشکالاتی که از سیستم جرقه در کار موتور موثر است
علت معایب
1- نامیزان بودن زمان جرقه و تایمینگها
2- شل و سولفاته شدن اتصالها و دهانه پلاتین 1- کمبود قدرت
1- کثیف بودن شمع ها
2- خراب بودن وایرها
3- نامیزان بودن دهانه پلاتین ها 2- دیر روشن شدن موتور
1- چسبیدن وزنه های لنگری دلکو
2- به هم خوردن تنظیم دلکو 3- پس زدن موتور
1- چسبیدن وزنه های دلکو 4- داغ کردن موتور
1- شمع ها معیوب
2- نامیزان بودن دلکو 5- پیش جرقه زنی موتور
1- معیوب بودن شمع ها
2- نامیزان بودن دلکو 6- مصرف زیاد سوخت در موتور
1- خرابی کوئل
2- خرابی خازن
3- خرابی پلاتین 7- موتور روشن می شود اما خیلی زود خاموش می شود
1- چسبیدن اوانس ها
2- خراب بودن خازن
3- خراب بودن پلاتین 8- موتور دیر دور بر میدارد
1- خرابی کوئل
2- خرابی خازن
3- خرابی پلاتین
4- وایر قطع یا سولفاته یا بردیدگی دارند
5- شکستگی و ترکیدگی چکش برق
6- خرابی شمع ها
7- تنظیم نبودن دلکو
8- شکستگی درب دلکو
9- میزان نبودن وایر چینی
9- موتور دیر روشن یا روشن نمی شود
جدول عیوب احتمالی کاربراتور (سوخت زسانی)
برطرف کردن عیب علت عیب
سوزن شناور را پیاده نموده و انرا تمیز کرده
صافی بنزین را پیاده و کاملا تمیز کنید
سطح سوخت را بررسی و در صورت لزوم تنطیم کنید 1- گیر گردن سوزن شناور بعلت عبور مواد خارجی موجود در سوخت
2- کثیف بودن صافی بنزین
3- بالا بودن سوخت پیاله 1- فلوت کردن کاربراتور
(سریز شدن )
پیچهای منیفولد ورودی را اچار بکشید
در صورت لزوم لوله خرطومی برف پاک کن را تعویض نمائید
پیچهای کاربراتور را اچار کشیده
انها را با کمپرس هوا تمیز کنید 1- عبور هوا از حد فاصل منیفولد ورودی بعلت شل شدن پیچها و یا اتصال نامناسب
2- نشت هوا از طریق لوله برف پاک کن به موتور (برف پاک کن خلائی)
3- نشت هوا از محل فلانچ کاربراتور
4- مسدود شدن لوله یا شیلنگ بنزین 2- لرزش موتور در دور ارام بعلت ضعیف بودن مخلوط سوخت
پمپ شتاب را تنظیم کنید
در صورت لزوم قطعات فرسوده را تعویض نمائید 1- تنظیم نبودن پمپ شتاب
2- سائیدگی و فرسودگی اتصالات 3- بدگاز خوردن یا دیر دور برداشتن موتور
چک کردن صافی هوا
چک کردن لوله اگزوز 1- گرفتگی صافی هوا
2- گرفتگی لوله اگزوز 4- بدکار کردن موتور بعلت غنی بودن سوخت
دیافراگم را تعویض نمائید 1- پاره شدن دیافراگم یا واشر لاستیکی پمپ شتاب 5- بدگاز خوردن موتور یا دیر دور گرفتن
دور ارام را تنظیم کنید
دور ارام را چک نمائید
فنر ساسات را تنظیم کنید 1- تنظیم نبودن دور ارام
2-گرفتگی مدار یا مسیر تغذیه دور ارام
3- تنظیم نبودن فنر بی متال ساسات اتوماتیک 6- مکث در دور ارام
سوپاپ را ازاد نموده و در اخر روغنکاری نماید 1- گرفتگی یا گریپاژ سوپاپ حرارتی اگزوز 7- در طول مدت گرم شدن موتور لرزش مشاهده می شود

منبع: سایت تخصصی مقالات اتومبیل www.khodroha.com

+ نوشته شده توسط شاهرخ فرید در سه شنبه سیزدهم مهر 1389 و ساعت 11:27 |
 








http://sites.google.com/site/smsmflash/eng-800-t13.jpg

متاسفانه بیشتر رانندگان به فنرها كه یكی از اساسی ترین قسمت ایمنی خودرو است; به نقایص آن ‏اهمیتی نمی دهند و بیشتر توجه آنان به ترمزها; لاستیكها; كمربند ایمنی; چرخها; فرمان و آخرین قسمت ‏كمك فنر را مورد بازدید قرار می دهند. در صورتیكه كمك فنر نقش بسیار ارزنده ای در ایمنی خودرو دارد.‏

جالب است بدانیم در صورت خرابی كمك فنرها ضریب فرسودگی سایر قطعات خودرو نیز افزایش می یابد. ‏این قطعات شامل:
‏1- فنر تعلیق  
‏2- جعبه فرمان  
‏3- دیفرانسیل  
‏4- لاستیك چرخها   
‏5- بلبرینگ چرخها  
‏6- بوشهای لاستیكی سیستم تعلیق  
‏7- گیربكس   
‏8- سیستم تعلیق   
‏9- مجموعه سیبكهای فرمان

لذا به منظور ایمنی بیشتر اطلاعات ذیل میتواند دید بهتری در خصوص شناخت وتشخیص خرابی های کمک ‏فنر ارائه نماید.

‏۱- اگر كمك فنر نشتی دارد حتما باید كمك فنر تعویض گردد.

‏۲- بالا و پایین رفتن خودرو به خصوص اگر جاده ناهموار باشد و یا شیرجه رفتن خودرو در حین ترمزهای ‏شدید ممكن است به دلیل خرابی كمك فنرها باشد.

‏۳- اگر در سر پیچ; خودرو بیش از حد بپیچد به نحوی كه راننده برای كنترل ان باید تلاش بیشتری كند این ‏روند می تواند از خرابی كمك فنر باشد.

‏۴- اگر چرخها روی جاده برقصند و یا بالا و پایین روند ممكن است از فرسودگی فنرها و كمك ها باشد.

‏۵- اگر خودرو روی جاده حالت بی ثباتی پیدا كند ممكن است از فرسودگی از كمك فنرها باشد. .و این امر ‏ایمنی اتومبیل را شدیدا تهدید می كند.

‏۶- اگر بوشهای محل نصب كمك فنر ترك خوردگی و یا تغییر شكل داده اند باعث سرو صدا در سیستم ‏تعلیق به خصوص در موقع شتاب گرفتن; ترمز كردن ویا عبور از ناهمواریهای   سطح جاده می شود. بنابراین ‏هرچه زودتر نسبت به تعویض بوشها اقدام شود.در غیر این صورت ایمنی خودروبه شدت كاهش پیدا می ‏كند.

‏7- باركردن خودرو بیش از ظرفیت ان عامل مهمی در ضیعف شدن سیستم تعلیق منجمله كمك فنرها می ‏شود.به خصوص زمانی كه حركت اتومبیل در ناهمواریهای جاده قرار بگیرد. واگر سرعت متناسب با جاده و ‏بار نباشد باعث شكسته شدن اتصالات می شود. در نتیجه ناامن بودن خودرو و سرنشینان حتمی است.

‏۸- اگر اتومبیل شما به یك سمت كشیده می شود سیستم تعلیق را كه شامل تایرها; فنرهاو كمك ‏فنرهاست توسط افراد مجرب مورد بازدید قرار دهید تا نسبت به تعمیر و تنظیم هندسه چرخها با دستگاه ‏الكترونیك اقدام شود.

‏۹- تایرهای فرسوده و جویده شده نشانگر عیب در سیستم تعلیق به خصوص در كمك فنرهاست كه پس از ‏ازمایشات نسبت به تعمیر و یا تعویض انها اقدام شود.‏
‏ ‏

منبع: شاسی و جلوبندی خودرو تالیف مهندس سید محمود صافی

+ نوشته شده توسط شاهرخ فرید در سه شنبه سیزدهم مهر 1389 و ساعت 11:7 |

مقدمه
برای ارزیابی عملكرد كار موتور و اینكه شرایط كاری آن چگونه است و آیا مشكلی دارد و یا در آینده دچار مشكلی خواهد شد یا نه روشهای متفاوتی وجود دارد یكی از این شاخص ها چگونگی وضعیت پیستونهاست . كه البته منوط به باز كردن موتور است ولی وقتی موتور را باز كردیم برای ارزیابی چگونگی بروز اشكالات موتور و جلوگیری از بروز مجدد این اشكالات؛ وضعیت پیستون می تواند اطلاعات مفیدی در اختیار مكانیك ها و تعمیر كاران قرار دهد.

 متن زیر اشاره ای به همین موضوع دارد هر چند بیشتر با دید موتورهای بنزینی دو زمانه است ولی اطلاعات آن به گونه ای است كه برای انواع دیگر موتورها و از جمله موتورهای دیزل كه مورد استفاده ما در بانك ماشین آلات است و برای تعمیركاران و استاد كاران هم می تواند مفید واقع شود.

از طریق معاینه، پیستونهای كاركرده و كهنه می توان اطلاعات ارزشمندی را از وضعیت كاركرد موتور كسب كرد و در اختیار مكانیك ها قرار داد تا بهتر بتوانند به تعمیر و نگهداری موتور بپردازند. هنگامیكه كه اشكالی در كار موتور پیش می آید به احتمال زیاد، پیستونها هم از این آسیب وارده در امان نمی مانند و پیستون نیز صدماتی می بیند. به همین دلیل است كه معاینه دقیق پیستونها می تواند به مكانیك ها كمك كند كه منشاء بروز اشكال در موتور و یا تنظیم نبودن موتور را بتوانند تشخیص دهند. در متن زیر، تعدادی از اشكالات رایج مكانیكی كه برای موتور پیش می آید شرح داده شده است:

قهوه ای شدن تاج پیستون: PERFECT BROWN CROWN
در این حالت تاج پیستون كاملا قهوه ای شده است و الگوی ایده آلی از سوختگی حاصل از كربن است . در موتور های دو زمانه این رنگ به شكل قهوه ای شكلاتی است و این موضوع حاكی از ان است كه تركیب اكسیژن و سوخت به درستی در محفظه احتراق تزریق شده است.

لكه های داغی سیاه: BLACK SPOT HOT
این لكه های در قسمت زیرین پیستون مشاهده می شوند و ناشی از رسوب كربن و دوده ای است كه در اثر سوختن مخلوط روغن و سوخت به قسمت پائینی پیستون چسبیده اند و دلیل آن هم گرم شدن بیش از اندازه تاج پیستون است . علت اصلی این گرم شدن بیش از اندازه هم آن است كه یا مخلوط سوخت و هوا خیلی رقیق است و یا اینكه اشكالی در كار سیستم خنك كننده موتور پدید آمده است.

ضایعات خاكستر: ASH TRASH
هنگامیكه تاج پیستون به رنگ خاكستری در امده است نشان دهنده این است كه موتور داغ كرده است . بدین معنی كه تكه هایی از بدنه پیستون آنقدر داغ شده اند كه بصورت پولكهای نازك در آمده اند و اگر این موتور برای مدت طولانی مورد استفاده قرار بگیرد احتمالا لكه های داغ بر آن ایجاد شدن و می تواند باعث سوراخ شدن قسمتی كه بطرف خروج دود قرار دارد شود و در نهایت به از كار افتادن موتور منجر شود . علل اصلی بروز این مشكل آن است كه یا سوخت تزریقی به موتور بیش از اندازه رقیق بوده است ، یا شمع های موتور از نوع خیلی گرم انتخاب شده اند و یا اینكه سیستم جرقه موتور زودتر از موعد لازم عمل می كند ( یعنی آدوانس است ) و یا اینكه نسبت تراكم به تناسب اكتان سوخت ، خیلی بالاست و یا اصلا موتور مشكل كلی گرم شدن را دارد.

براده های خرد شده: SMASHED DEBRIS
در این حالت تاج پیستون صدمه دیده است و دلیل آنهم وارد شدن ذرات خاك و شن و نظایر آن بداخل موتور است كه بیت پیستون و سر سیلندر قرار گرفته و خرد شده است . و الگوی رایج اینگونه پیستونهای ؛ وجود شكستگی در قسمت فوقانی پیستون است . علت رایج بروز این مشكل ، شكسته شدن بیرینگهای سوزنی needle bearings در قسمت سر بزرگ یا كوچك شاتون است ( البته در موتورهای كوچكی كه از این گونه بیرینگها استفاده می شود چون اغلب موتورهای بجای بیرینگ سوزنی از بوش بیرینگ استفاده می كنند یا یاتاقانهای ساده plain bearing ) یا اینكه رینگ پیستونها شكسته شده و یا خار نگهدارنده گژن پین رها می شود و این مشكل را بوجود می آورد.
وقتی مشكلی این چنینی پیش می آید مسئله مهم در این است كه بتوانم منبع بروز این براده ها و قطعات ریز وارد شده به درون محفظه احتراق را پیدا كنیم در ضمن مارتل موتور را هم باید باز كرد و تمامی ذرات خرده ریز موجود در آن را تمیز كرده و شستشو داد تا دوباره بعد از تعمیر موتور این مشكل مجددا بروز نكند.
اگر علت بروز این مشكل بخاطر یاتاقان سر بزرگ شاتون بوده باشد لازم است كه بیرینگهای میل لنگ و بخش های نشت بندی كننده آن را تعویض نمائید.

پریدگی لبه تاج پیستون: CHIPPED CROWN DROWNED
این مشكل می تواند به دلیل نشت مایع خنك كننده ازواشر سر سیلندر باشد كه باعث وارد شدن آن به داخل محفظه احتراق شده و همین امر باعث شكنندگی آلومینیم و در نهایت ترك برداشتن آن می شود . در حالت های شدید تر این امر می تواند باعث خوردگی لبه سیلندر شده و و بخش مربوطه رد سر سیلندر را هم دچار خوردگی كند . البته اگر میزان این نشتی كم بوده باشد خودش را بصورت لكه های سیاه كوچك بر روی واشر سر سیلندر نشان می دهد . و یكی از نشانه های بروز این مشكل آن است كه آب رادیاتور تحت فشار قرار می گیرد و با فشار از لوله سرریز رادیاتور به بیرون می ریزد كه علامت قطعی وجود نشتی در واشر سر سیلندر می باشد.

در بسیاری ازمواقع برای رفع این نشتی ، تعویض واشر سر سیلندر كفایت نمی كند و باید سطح زیرین سر سیلندر و قسمت فوقانی سیلندر تراش بخورد و مجددا روكش شود . (باید دقت زیاد به عمل آورد كه اگر سر سیلندر تراش می رود چون بخشی ولو اندك از ضخامت آن كم می وشد باعث كم شدن محفظه احتراق و بالا رفتن نسبت تراكم موتور شده و می تواند مشكلات عدیده ای را در پی داشته باشد كه یكی از آنها گرم شدن بیش از اندازه موتور است هر چند در این حالت شتاب موتور هم بالا می رود ولی به مشكلات بعدی اش و خساراتی كه ببار می آورد نمی ارزد . این مشكل برای خودم پیش می آید و خسارات سنگینی برایم ایجاد كرد.
مكانیك ها معمولا از یك ترفند استفاده می كنند و آن این است كه وقتی میزان تراش سر سیلندر زیاد باشد از یك واشر اضافی استفاده می كنند یعنی دو واشر سر سیلندر را با هم مورد استفاده قرار می دهند بنظرم در مواردی كه چند بار سر سیلندر تراش خورده باشد بهتر است سرسیلندر را تعویض نمود.) سر سیلندر را باید از نظر تاب داشتن هم مورد بررسی قرار داد كه كاملا صاف و بودن اعوجاج و پیچ خوردگی باشد.

شكسته شدن حاشیه پیستون: SHATTERED SKIRT
شكستگی حاشیه (دامنه ) پیستون بدین علت است كه لقی ( شكاف ) بین پیستون و سیلندر زیادتر از حد معمول است و باعث می شود كه صدای تلق تلق پیستون در داخل سیلندر شنیده شود و باعث بوجود آمدن تنش و و ترك و در نهایت شكستگی سیلندر می گردد.

شكسته شدن شاتون: SNAPPED ROD
همانطوریكه در شكل می بیند ؛ شاتون این موتور از وسط نصف شده است و علت آن لقی بیش از اندازه شاتون و بغل یاتاقانی سر بزرگ شانون بوده است . هنگامی كه یاتاقان سر بزرگ شاتون بیش از اندازه سائیده می شود ، میزان انحراف شعاعی شاتون بیش از اندازه می شود و باعث بوجود آمدن لرزش پیچشی torsion vibration. می گردد . و همین موضوع باعث می شود كه شاتون شكسته شود و خشارات هنگفتی به موتور وارد كند ( اصطلاحا به این حالت شاتون زدن می گویند كه اگر به موقع تشخیص داده نشود و موتور ماشین را خاموش نكنند می تواند حتی باعث شكسته شدن جداره سیلندر شده و به این ترتیب مجبور شوید تمام مجموعه سیلندر و موتور را تعویض كنید .
چون ترمیم شكستگی سیلندر اگر هم امكان پذیر باشد بسیار پردرد سر و پر هزینه است به این كار اصطلاحا دوختن سیلندر می گویند كه با استفاده از الكترود هایی از جنس سیلندر ( معمولا چدن است ) جوشكاری و ترمیم می شود. ولی من شخصا این كار را توصیه نمی كنم مگر اینكه میزان شكستگی خیلی جزئی و مختصر باشد.)

برای جلوگیری از بروز این مشكل باید یاتاقان سر بزرگ شاتون را هر گاه كه موتور باز می شود مورد بررسی و اندازه گیری قرار گیرد و میزان لقی یا همان clearance آن مورد اندازه گیری قرار گیرد برای این كار از یك فیلر گیج استفاده می شود كه ان را بین شاتون و یاتاقان قرار می دهند و بررسی كنید كه میزان این لقی از مقدار مجازی كه از طرف سازنده در دفترچه تعمیراتی دستگاه داده شده است بیشتر نباشد.

گیر كردن پیستون در چهار گوشه: FOUR-CORNER SEIZURE
گیر كردن تمام عیار پیستون در داخل سیلندر بیشتر به این علت اتفاق می افتد كه سرعت انبساط پیستون سریع تر از انبساط سیلندر است و همین امر باعث می شود كه لقی بین پیستون و سیلندر كاهش پیدا كند . علت رایج دیگری كه برای این كار وجود دارد انبساط بیش از اندازه پیستون در محل خروج دود است اما این حالتی بیشتر در سیلندرهایی اتفاق می افتد كه بر روی دهانه خروجی آنها پل زده شده است . علت اصلی بوجود آمدن این مشكل ؛ گرم شدن سریع و بیش از اندازه ، تزریق سوخت رقیق و یا داغ بودن بیش از اندازه نوع شمع ها است.

گرفتگی پیستون از چندین نقطه: MULTI-POINT SEIZURE
در این حالت پیستون از چندین محل بطور عمودی و از دور تا دورش دچار گرفتگی و گیر كردن در داخل سیلندر شده است . و سیلندر این موتور برای پیستون اش خیلی كوچك است . در این حالت به محض روشن شدن موتور ، در اثر انبساط حرارتی پیستون ، بدنه پیستون به جداره داخلی سیلندر فشار وارد می كند و باعث گیر كردن پیستون در داخل سیلندر می شود.البته اینكه شكاف و لقی بین پیستون و سیلندر غ چه اندازه باید باشد در مورد موتور های مختلف با یكدیگر بسیار متفاوت است . مثلا در یك سیلندر از جنس كامپوزیت با حجم 50 سی سی این لقی می تواند 0.0015 اینچ باشد در صورتیكه برای یك موتور با حجم 1200 سی سی از نوع بوش فولادی كه معمولا در ماشین های اسنو موبیل و یا ماشین های چمن زنی مورد استفاده است این لقی می تواند حدود :.0055 تا .0075 اینچ باشد . برای داشتن بهترین مقدار لقی بین پیستون و سیلندر باید به دستورالعمل سارنده و دفترچه تعمیراتی آن مراجعه كرد.


گیر كردن پیستون از قسمت ورودی هوا: INTAKE SIDE SEIZURE
این اشكال بسیار متداول است و علت آن فقط یك چیز است ، فقدان روغنكاری پیستون . سه امكان وجود دارد كه چرا روغنكاری پیستون بدرستی صورت نمی گیرد :
۱.فقدان روغن یا كم بودن روغن موتور.
۲.وارد شدن آب بداخل سیستم روغنكاری از طریق هوا و پاك شدن لایه روغن.
۳.جدا شدن آب و روغن در مخرن سوخت ( برای موتورهای دو زمانه كه روغن روانكاری آنها را بداخل سوخت می ریزند.
+ نوشته شده توسط شاهرخ فرید در سه شنبه سیزدهم مهر 1389 و ساعت 11:5 |

توجه کنید که نرم افزار Ansys از نسخه 6 به بالا نیاز به کارت شبکه دارد ولی مهم نیست که حتما به کامپیوتر دیگری Lan باشید.
 
طریقه نصب :

۱ - ابتدا در شاخهroot   درایو c: یک فولدر با نام Flexlm بسازید. محتویات پوشه crack  را در این فولدر کپی کنید.

 
- 2
فایل License  را با Notepad باز کنید و در سطر اول به جای host، نام کامپیوتر خود و به جای صفر ها، physical Address مربوط به کارت شبکه را وارد کنید(توجه : physical Address  هر کارت شبکه از طریق تایپ کردن  ipconfig /all  در پنجره  CMD بدست می آید.)
 

 - 3
فایل را save کرده و فایل exe  موجود در کنار همین فایل را اجرا کنید.

 
4 -
یک فایل license ساخته می شود. یک کپی از آنرا به درایو دیگری منتقل کنید و به   license1تغییر نام دهید.

 
5 -
در مرحل اولیه نصب به دو سئوال جواب yes  دهید.

 
 6-
در خاتمه از شما مکان فایل license  خو استه می شود و مجددا یک فایل license دیگر خو استه می شود که آدرس همان licence1  را به سیستم بدهید.

 7-
سیستم را reset کنید و برنامه را اجرا کنید.

نحوه نصب نرم افزار ANSYS 5.4 :

برای نصب نسخه 5.4 کافیست که محتویات Folder را در شاخه اصلی یکی از درایو ها کپی کنید و نصب را بدون هیچ مشکلی شروع کنید. این نسخه به کارت شبکه نیاز ندارد.

منبع:  mech-eng.blogfa.com

 

 

+ نوشته شده توسط شاهرخ فرید در چهارشنبه بیستم خرداد 1388 و ساعت 15:16 |
باربرودتی مقدار گرمایی است كه ساختمان در روز طرح فصل تابستان در واحد زمان می گیرد. برخلاف بار حرارتی ساختمان كه عوامل بوجود آورنده آن محدود است، مؤلفه های تشكیل دهنده بار برودتی متعدد و شامل عوامل مختلف در داخل و خارج ساختمان می باشد. قدم اول در طراحی سیستم های برودتی، بررسی اولیه شرایط ساختمان می باشد. 1)تعیین شرایط آب و هوایی، طرح خارج 2)تعیین شرایط طرح داخل طبق منحنی آسایش 3)جنس دیوارها و مقاومت حرارتی 4)جهت ساختمان در مقابل باد یا خورشید 5)موقعیت ساختمان نسبت به ساختمانهای اطراف )نحوه تابش آفتاب 7)مشخصات پنجره ها (ابعاد، قاب، مواد تشكیل دهنده، تعداد جدارشیشه ها ) 8)تعداد افراد حاضر در ساعت طرح و نوع فعالیت و مدت زمان حضور 9)سیستم روشنایی 10)مشخصات وسائل برق و حرارتی 11)مشخص بودن بهره برداری از فضا 12)تعیین مسیر كانال كشی ها و جایگاه تجهیزات 13)بررسی نحوه نصب تجهیزات 14)تعیین مشخصات سیستم های برق و آب 15)سیستم فاضلاب 16)بررسی فنداسیون ها 17)بررسی كدهای بین المللی و محلی برای اجرای پروژه 4-2- اجزاء باربرودتی: مشابه بار حرارتی، بار برودتی هم برای ساعت و روز طرح در تابستان مطرح می شود و به صورت گرمای محسوس و نهان خواهد بود كه می توان آن را به دو قسمت كلی تقسیم كرد : الف )بارهای دریافتی از خارج ساختمان: 1) بار تابش خورشیدی بر پنجره ها 2) بار تابش خورشید بر جدار غیر شفاف ساختمان 3) اختلاف دمای داخل و خارج ساختمان 4) بار نفوذ هوای خارجی ب) بارهای تولید شده در داخل ساختمان: 1) بار برودتی ناشی از حضور افراد (تعریق (نهان) ، تشعشع و همرفت ) 2) بار سیستم روشنایی 3) باردستگاه ها و وسائل حرارتی (حرارت بصورت محسوس و نهان است) در صورت استفاده از هود مناسب، به مقدار قابل توجهی از این بار كم می شود. 4) بار موتورهای الكتریكی (یخچال و….)،حرارت تولیدی محسوس است. 5) بار لوله ها و تانكهای داغ 6) بارهای متفرقه (عبور كانال از منطقه و …) 4-3-حرارت خورشیدی فاصله خورشید تا زمین در نیمكره شمالی در تابستان كمتر از زمستان است و برای نیمكره شمالی كه ما در آن قرار داریم خورشید در زمستان كمترین فاصله تا زمین و در تابستان بیشترین فاصله را دارد . اما علت اینكه در زمستان انرژی كمتری نسبت به تابستان به زمین می رسد، تابش خورشید به زمین در زمستان بصورت مایل و در تابستان بصورت عمود است. در زمستان گرچه فاصله خورشید تا زمین كمتر از فصول دیگر سال است، اما به علت تابش مایل، بیشتر انرژی آن در برخورد با لبه بیرونی اتمسفر (یا جو زمین) بازتابش یا جذب شده و از شدت تابش آن به زمین ك استه می شود. در زاویه 30 درجه تابش، بیشترین تابش از شیشه ها وارد فضای داخل می شود. زیرا چنانچه زاویه تابش از30 درجه كمتر باشد حرارت بیشتری توسط اتمسفر جذب می شود و اگر بیشتر از30 درجه باشد درصد بیشتری از انرژی تابیده شده بازتابش می شود. بخش بزرگی از اشعه های خورشیدی در برخورد با ذرات مختلف به فضای ماورا اتمسفر باز تابش میکند و یك بخش هم توسط خود اتمسفر جذب می شود. بخشی از اشعه خورشید هم در داخل محیط پراكنده می شود. حرارت خورشیدی وارد شده به شیشه پنجره ها، بستگی به موقعیت آن در روی سطح زمین، روز، ساعت، جهت و موانع مختلف بستگی دارد. 4-4- عكس العمل شیشه ها : شیشه های معمولی بخش كوچكی از حرارت خورشیدی را جذب (5تا 6 درصد)و بقیه را بازتابش یا عبور می دهند كه مقدار آن بستگی به زاویه تابش دارد. در زاویه 30 درجه، انرژی دریافتی اتاق از طریق شیشه ها بیشینه است. مقدار حرارت خورشیدی دریافتی از یك شیشه معمولی در یك ساعت با زاویه تابش30 درجه برای جهت های مختلف پنجره (شمالی، جنوبی، غربی یا شرقی)، ماه های مختلف سال، تمام ساعات روز و به ترتیب عرضهای جغرافیائی30 و40 درجه شمالی آورده شده است. در مقادیر این جداول، انتقال حرارتی که در اثر اختلاف دمای هوای دو طرف شیشه از ضخامت آن عبور کرده و وارد اتاق می شود، لحاظ نشده است. شرایط استفاده شده در جداول 4-1 و 4-2 : 1) قاب پنجره چوبی (%85 پنجره شیشه و مابقی چوب است) 2) عدم وجود مه و گرد و غبار در هوا 3) ارتفاع سطح دریا 4) نقطه شبنم در نظر گرفته شده مقادیر Bold نوشته شده در جداول مذكور، بیان كننده حرارت خورشیدی دریافتی بیشینه در آن ماه برای جهتی است كه پنجره در معرض آن است. مقادیر Bold كه در داخل مستطیل نوشته شده، بیان كننده حرارت خورشیدی دریافتی بیشینة سالیانه برای جهتی است كه پنجره در معرض آن قرار دارد. در مرجع کتاب جامع کریر، برای عرضهای جغرافیایی مختلف، جداول مشابه داده شده است. (شهرهای ایران بین حدود 30 و 40 درجه شمالی قرار دارند.) 4-5-شیشه های غیر معمولی و وسائل تولید سایه: شیشه های غیر معمولی اغلب حرارت خورشیدی بیشتری جذب می كنند زیرا: الف)ممكن است دارای ضخامت بیشتری باشند. ب) ممكن است مخصوصا از جنس جاذب حرارت ساخته شده باشند. منبع (airchange) :
+ نوشته شده توسط شاهرخ فرید در چهارشنبه بیستم خرداد 1388 و ساعت 15:1 |
بازيافت هر تن شيشه يعني صرفه‌جويي 90 بشكه نفت امروزه بسياري از متخصصين معتقدند كه محدود بودن منابع فسيلي و همچنين ساير موادي كه در دنياي پيرامون ما وجود دارند، با توجه به افزايش جمعيت كه به دنبال خود نرخ تقاضا براي مصرف را بالا برده است، مجموعاً سبب اين امر شده است كه ميزان اين منابع به مقدار قابل توجهي كاهش يابد. بر همين اساس تلاش بيشتر كشورهاي جهان نيز به اين نكته معطوف شده است كه از ضايعات توليدي در بخش‌هاي مختلف جامعه بيشترين بهره‌برداري را داشته باشند تا از اين طريق علاوه بر آنكه برداشت كمتري از ذخاير و منابع صورت پذيرد، به محصولات مصرف شده نيز حياتي مجدد داده شود و اين مواد دوباره به اشكال مختلف در چرخه توليد و مصرف وارد گردند. به بيان ديگر يكي از راه‌هاي منطقي در كاهش و تخريب آلودگي محيط‌زيست و همچنين افزايش عمر طبيعي (تجديدشونده و غيرقابل تجديد) استفاده مجدد و بازيافت از زوايد ضايعات كشاورزي، صنعتي و معدني و شهري است. سالانه ميليون‌ها تن از ضايعات در كشور به وجود مي‌آيد كه در صورت بازيافت آنها علاوه بر صرفه‌جويي قابل توجه اقتصادي، بهسازي و نيز حفاظت محيط‌زيست كمك فراواني خواهد شد. شيشه يكي از مواد قابل بازيافت مي‌باشد كه در صورت بازيافت مي‌تواند اولاً صرفه‌جويي در استفاده از مواد خام را در بر داشته باشد، ثانياً به صرفه‌جويي در مصرف انرژي منجر شود. در اين بررسي سعي شده است كه نگاهي گذرا به روش‌هاي بازيابي شيشه داشته باشيم. نزديك به 4000 سال قبل از ميلاد مسيح شيشه بيشتر به صورت دانه‌هاي تزييني در خاورميانه مورد استفاده قرار مي‌گرفته است. 1550 سال قبل از ميلاد مسيح ظرف‌هاي شيشه‌اي‌رنگي جهت پخت و پز و نوشيدن استفاده مي‌شدند و به تازگي گلدان‌هايي در نينوا در Assyria متعلق به حدود 800 سال قبل از ميلاد پيدا شده است كه هم‌اكنون در موزه لندن نگهداري مي‌شود. تا حدود قرن 18 و 19 شيشه بسيار گران بوده و كاربردهاي محدودي همانند استفاده در پنجره‌هاي كليساها داشته است. همراه با انقلاب صنعتي ساخت شيشه در مقياس بزرگ شروع و اوج آن توليد ظرف‌هاي شيشه‌اي در قرن 20 بوده و امروزه مصارف آن بيشتر و قيمت آن بسيار ارزان‌تر مي‌باشد و براي بسته‌بندي مواد و استفاده در پنجره و كاربردهاي متنوع ديگري استفاده مي‌شود. شيشه‌ها از 4 تركيب اصلي ماسه، سودا اش ـ سنگ آهك و ساير افزودني‌ها تهيه مي‌شود. اين افزودني‌ها شامل آهن جهت رنگ (قهوه‌اي و سبز) كروم، كبالت براي رنگ (سبز و آبي) و آلومينيوم براي مقاومت و بورن گزينه حرارتي را افزايش مي‌دهد. و سرب جهت تغيير خاصيت انكسار استفاده مي‌شود. در 20 سال اخير پلاستيك‌ها با دانسيته بالا از جنس پلي‌اتيلن تري‌فتالات (PET) براي نگهداري مواد غذايي و نوشيدني وارد بازار شده‌اند. اما هنوز هم صنايع شيشه تخمين مي‌زنند كه هر شخص در ايالات متحده تقريباً lb85 شيشه در سال دور مي‌اندازد و 7 ميليون شيشه بازيافت شده دوباره به چرخه برمي‌گردند. همچنين تخمين زده مي‌شود ساليانه در حدود 6/3 ميليون تن شيشه در انگلستان توليد مي‌شود. تكنولوژي حاضر در صنعت شيشه انگلستان ظرفيت بازيافت بالاي 1 ميليون تن شيشه را در سال دارد و اين موضوع همراه با قابليت بي‌نظير مواد براي بازيافت نامحدود بدون از دست رفتن كيفيت آنها، يك گزينه مناسب براي بازيافت شيشه به وجود مي‌آورد. با اين حال در حدود 7% تركيب زباله‌هاي خانگي شيشه مي‌باشد و قابليت بازيافت را دارا مي‌باشند. در سال 2001 ميلادي 5/2 ميليون تن از اين مواد در مراكز دفن، دفن شده‌اند. توليد فرآورده‌هاي شيشه‌اي انرژي زيادي جهت استخراج و حمل و نقل مواد خام نياز دارد و همچنين ماده اوليه بايد در دماي بسيار بالا حرارت ديده شود. جهت انجام فرآيند ميزان زيادي سوخت فسيلي مصرف مي‌شود، مصرف سوخت‌هاي فسيلي باعث انتشار گاز دي‌اكسيد‌كربن، گازهاي گلخانه‌اي مي‌گردد. طبق آمار در سال 2002 صنعت شيشه 000/000/611/8 كيلووات انرژي الكتريسيته مصرف كرده و دي‌اكسيدكربن خروجي از سوخت‌هاي فسيلي معادل 8/1 ميليون تن بوده است و يك كوره مناسب و كارآمد نيز 4Gg انرژي براي ذوب هر تن شيشه نيازمند است. در حالي كه ظروف شيشه‌اي فقط براي بازسازي و از نو ساختن ظروف ديگر كاربرد دارند، خرده‌هاي شيشه نيز مي‌توانند در ديگر فرآيندهاي صنعتي كاربرد داشته باشند. براي مثال، شيشه‌هاي شكسته و خردشده مي‌توانند در آسفالت جاده‌ها به كار روند. از ميان نمونه‌هايي از دامنه و گستردگي شيشه و ظروف شيشه‌اي كه دوباره مورد استفاده قرار مي‌گيرند مي‌توان به عايق پشم شيشه، فايبرگلاس و غيره اشاره كرد. به كارگيري ظروف شيشه‌اي بازيافت‌شده براي ساختن فرآورده‌ها و محصولات جديد شيشه‌اي باعث صرفه‌جويي در انرژي و كاهش هزينه ساخت ظروف شيشه‌اي مي‌شود. دليل صرفه‌جويي اين مي‌باشد كه خرده‌شيشه‌ها نسبت به زماني كه لازم است با مواد خام مخلوط و براي ساختن ليوان به كار روند،‌ در دماي پايين‌تري ذوب مي‌شوند. اين عمل نه تنها هزينه‌ها را كاهش مي‌دهد، بلكه به خوبي باعث افزايش عمر كوره مي‌شود كه بسته به ميزان خرده‌شيشه‌هاي به كار رفته، عمر كوره بين 20 ـ 15% افزايش مي‌يابد. صرفه‌جويي انرژي در واقع صرفه‌جويي و حفاظت از منابع طبيعي نظير ذخاير سوخت‌هاي فسيلي است. براي سال‌ها، ظروف شيشه‌اي به عنوان فرآورده‌هايي كه دوباره قابل استفاده هستند، به كارخانه برمي‌گشتند، بسته‌بندي‌شده و دوباره پر مي‌شدند. مثال آشناي اين فرآيند بازيافت برگشت شيشه‌هاي شير و نوشابه به كارخانه‌ها مي‌باشد. قانون سپردن ظروف آشاميدني به طور عمومي به bottle bill معروف است كه اين قانون بدين صورت تصويب شده است كه افراد در قبال گرفتن نوشيدني از مغازه، پولي را به صورت سپرده بگذارند و پس از آنكه ظرف نوشيدني را برگرداندند، پول را پس گيرند. همراه اين قانون معمولاً‌محدوديتي هم روي دفن ظروف شيشه‌اي وجود دارد. به هر حال اين قانون فقط شامل ظروف شيشه‌اي نوشيدني مي‌شود. طرفداران اين لايحه معتقدند كه اين قانون چند منفعت دارد:ميزان آشغال و هزينه‌هاي مرتبط با زباله را نظير هزينه‌هاي مربوط به حمل و نقل را كاهش مي‌دهد، تقويت چرخه بازگشت و دوباره استفاده كردن مواد بازيافتي، ايجاد محل‌هاي عرضه‌اي براي بازيافت آلومينيوم، شيشه و پلاستيك، تمام سودها بدون هزينه براي دولت فراهم مي‌شود و كمك به كاهش جريان مواد زائد جامد توسط منحرف كردن مواد از مسير دفن. كساني كه مخالف اين قانون هستند شامل توليدكنندگان،بازيافت‌كنندگان و سازمان‌هاي مربوطه، دلايل زير را براي مخالفت خود بيان مي‌دارند: استفاده از شيشه كاهش پيدا مي‌كند، تبعيض قائل شدن، زيرا فقط عملكرد روي بطري‌هاي آشاميدني است و ظروف غذا و ديگر بسته‌بندي‌ها در اين عملكرد نقشي ندارند و به ماهيت بازيافت صدمه وارد مي‌شود. با برگرداندن مسير جريان ظروف شيشه‌اي به سمت خرده‌فروشان به جاي بازگرداندن به چرخه بازيافت. شيشه جهت بازيافت مي‌تواند به طرق زير جمع‌آوري شود: بازيافت ظروف شيشه‌اي كه در ايستگاه‌هاي جمع‌آوري به منظور بازيافت جدا شده‌اند، بازيافت ظروف شيشه‌اي كه از مواد زائد كنار جدول خيابان جدا شده‌اند و بازيافت ظروف شيشه‌اي كه جمع‌آوري شده از منابع تجاري محصولات، مثل رستوران‌ها. پردازش ظروف شيشه‌اي پردازش ظروف شيشه‌‌اي مستقيماً با نوع فرآورده‌هايي كه توليد خواهد شد مرتبط است و همچنين با انواع موادي كه جايگزين خواهد شد. به دليل اينكه خرده‌شيشه به عنوان يك ماده ثانويه معتبر و دو برابر آلودگي و آلاينده‌هاي ديگر است. به هر حال استفاده مجدد از ظروف شيشه‌اي بازيافت شده از سال‌ها پيش مرسوم بوده است. در كارخانه بازيافت، شيشه‌خرده‌ ذوب مي‌شود و به عنوان ماده ثانوي شيشه بايد تميز و بدون سرپوش يا كلاهك فلزي باشد و از همه مهم‌تر رنگشان است كه بايد تفكيك شده باشند. پردازش ظروف شيشه‌اي شامل مراحل زير مي‌باشد:در برنامه بازيافت در مناطق كوهستاني، لازم است كه ظروف شيشه‌اي شسته و آبكشي شوند و كلاهك و درپوش آنها برداشته شود،شكستن و خرد كردن شيشه‌ها اگر قبل از جداسازي باشد، مطلوب نيست. زيرا شيشه‌هاي شكسته مخلوط مواد زائد جامد شده و در نهايت قسمتي از سنگريزه‌ها و شن‌هاي باقي‌مانده در زمين‌ها دفن مي‌شوند و سپس شيشه‌ها بر اساس رنگ جداسازي و در نهايت بسته‌بندي و حل مي‌شوند، تا كنون توليدكنندگان شيشه به طور عمومي اعلام كرده‌اند كه بازيافت‌كننده‌ها براي آنها خرده‌شيشه‌هاي تفكيك‌شده رنگي فراهم آورند. به كار بردن خرده‌شيشه‌هاي مختلط رنگي در توليد و ساخت ظروف شيشه‌اي به دليل اثرات متضاد مشكل است. تلاش‌هاي قبلي جهت رفع اثر اين تضادها كه شامل متعادل‌كننده يا خنثي‌كننده بوده كه تا كنون موفقيت‌آميز نبوده است. البته مجموعه متعادل‌كننده به ما اجازه مي‌دهد از مقادير خيلي محدودي از خرده‌شيشه‌هاي مختلط رنگي در توليد شيشه استفاده كنيم. پروسه‌هايي كه برطرف‌كننده اين مشكل است شامل تكنيك‌هايي است براي: 1. زدايش رنگ شيشه‌هاي سبز، براي رنگ‌آميزي شيشه‌هاي بلورين. 2. زدايش رنگ كهربايي شيشه‌ها،‌ براي رنگ‌آميزي شيشه‌هاي بلورين شفاف و سبزرنگ. 3. زدايش رنگ كهربايي و سبز موجود در خرده‌شيشه‌هاي رنگي مختلط براي به دست آوردن شيشه‌هاي بلورين شفاف. 4. يك برنامه كامپيوتري مقدار مناسب مواد خاصي كه بايد به خرده‌شيشه‌ها اضافه شوند، مشخص مي‌كند. بنابراين شيشه توليدشده در ابعاد مناسب داراي اكسيدهاي رنگي مطلوب و اكسيدهاي ساختاري شيشه به نسبت مناسب است. ظروف شيشه‌اي تا قبل از شكسته شدن موادي با دانسيته پايين هستند، اما پس از شكسته شدن و خرد شدن به يك ماده با دانسيته بالا تبديل مي‌شود. شيشه‌ها معمولاً لازم است تا زماني كه به صورت يك رنگ جمع‌آوري مي‌شود، در محلي نگهداري شوند، بعد هم بسته‌بندي و‌ آماده حمل به محل مورد نظر فرستاده شوند. ظروف شيشه‌اي كه مورد استفاده قرار گرفته‌آند، جهت توليد دوباره بطري‌هاي شيشه‌اي بعد از پردازش در كارخانه؛ خرده‌شيشه‌ها با مواد خام مخلوط شده و در يك كوره در دماي بين 2600 تا 2800 درجه فارنهايت كه بستگي به درصد خرده‌شيشه‌ها دارد، حرارت مي‌دهند و ذوب مي‌شوند. شيشه‌هاي ذوب شده براي شكل‌دهي در دستگاهي ريخته مي‌شند و در آنجا تحت فشار و ضربه قرار مي‌گيرند تا شكل پيدا كنند. شكل جديد ظروف شيشه‌اي آهسته‌آهسته سرد مي‌شود. بعد مورد بازبيني در خصوص وجود هرگونه عيب در شيشه‌ها و سپس بسته‌بندي شده و عرضه مي‌گردد. تعدادي از فاكتورهاي هزينه بايد هنگام برقراري برنامه‌هاي بازيافت در نظر گرفته شوند. هزينه‌هاي مرتبط با برنامه‌‌هاي بازيافت شيشه به طور عمومي عبارتند از:هزينه جمع‌آوري؛ هزينه جداسازي (اگر به صورت مختلط باشد)؛ هزينه نگهداري؛ هزينه انتقال و ديگر هزينه‌هاي آموزش عموم. ي براي معين كردن اين هزينه چندين فاكتور بايد مورد ملاحظه قرار گيرند نظير: " خدمات افراد و خدمات عمومي " مشخصات مناطق جغرافيايي " وزن تقريبي‌شده شيشه‌اي كه مي‌خواهد بازيافت شود " خدمات جمع‌آوري زباله‌هاي عمومي يا شخصي " روش‌هاي بازيافت " انواع محل‌هاي عرضه و فروش "روش‌هاي حمل مورد استفاده در سيستم مديريت مواد زائد جامد، بازگشت به چرخه يا بازيافت جزئي از برنامه است. بسياري شرايط حاكم در اهداف بازيافت به عنوان دفع مواد زائد است. جايگاه اصلي براي كاهش مواد زائد، صنايع بسته‌بندي مي‌باشند. به نظر درست نمي‌رسد كه فقط ظروف شيشه‌اي را به عنوان هدف بازيافت بدانيم، بلكه اين ظروف هم نوعاً جزء يكي از 4 ماده قابل بازيافت كه شامل آلومينيوم،‌ كاغذ و پلاستيك است، مي‌باشند. شيشه از مقدار زيادي مواد خالص و ارزان تهيه مي‌شود. اما زماني كه مشكلات حمل و نقل مواد زائد مطرح مي‌شود، دستيابي به اين كاهش حجم قابل ملاحظه است. هرچند شيشه جزء كوچكي از جريان مواد زائد (حجم تقريباً 2%) را تشكيل مي‌دهد. اما بازيافت آن مي‌تواند تأثير قابل توجهي در كاهش وزن داشته باشد (8 ـ 7%) به دليل اينكه شيشه يكي از سنگين‌ترين مواد زائد جامد شهري است. به ازاي هر 1% افزايش در مصرف خرده‌شيشه، 25 ـ 0% از انرژي ذخيره مي‌شود و براي هر تن شيشه‌اي كه بازيافت مي‌شود،‌90 گالن از سوخت نفت ذخيره مي‌شود. به ازاي هر تن شيشه توليدشده از شيشه‌هاي بازيافتي Kg Co2 315 ذخيره مي‌شود. ظروف شيشه‌اي در حال حاضر 7 تا 8% وزن كل مواد زائد جامد هستند. بنابراين كاهش ظروف شيشه‌اي از سيستم دفع مواد زائد جامد را تشكيل مي‌دهند. كمك و تأثير برجسته‌اي در جهت عملكرد بازيافت كاهش زمين مورد نياز براي دفن داشته باشد. بازيافت شيشه باعث صرفه‌جويي در مواد خام نيز مي‌شود و به ازاي هر تن بازيافت شيشه 2/1 تن ماده خام ذخيره مي شود.
+ نوشته شده توسط شاهرخ فرید در سه شنبه نوزدهم خرداد 1388 و ساعت 17:23 |

سيستم هوشمند كنترل موتورخانه

مزيت هاي استفاده از سيستم هوشمند كنترل موتورخانه

       راهبری و کنترل صحیح تجهیزات موتورخانه شامل مشعلها و پمپها

        بهینه سازی و جلوگیری از مصرف بیهوده سوخت و انرژی الکتریکی

        تثبیت محدوده آسایش حرارتی ساکنین ساختمان

        کاهش استهلاک تجهیزات و هزینه های مربوطه

        کاهش هزینه های سرویس- نگهداری تاسیسات حرارتی

        کاهش تولید و انتشار آلاینده های زیست محیطی

آشکار می گردد.

اصول بهینه سازی مصرف سوخت و انرژی توسط سیستمهای کنترل هوشمند موتوخانه مبتنی بر کنترل گرمایش از مبداء و محل تولید انرژی حرارتی (موتورخانه) می باشد. این سیستم با دریافت اطلاعات از سنسورهای حرارتی که در محلهای زیر نصب می گردند :

   ضلع شمالی ساختمان جهت اندازه گیری دمای سایه (حداقل دمای محیط خارج ساختمان)

    کلکتور آب گرم چرخشی

    خروجی منبع آب گرم مصرفی

 لحظه به لحظه اطلاعات حرارتی موقعیتهای فوق را اندازه گیری و با تشخیص هوشمند نیاز حرارتی ساختمان تا برقراری شرایط  مطلوب در تابستان یا زمستان تجهیزات حرارتی موتورخانه شامل مشعلها و پمپهای آب گرم چرخشی را راهبری می نماید. بدین صورت  مصارف گرمایشی (گرمایش- آب گرم مصرفی) نیز متناسب با نوع کاربری ساختمان مسکونی یا غیرمسکونی (اداری- عمومی- آموزشی- تجاری) تامین و کنترل می شود. صرفه جویی مصرف انرژی حاصل از عملکرد سیستم به دو دسته تقسیم می شوند :

    کنترل مصارف گرمایشی درزمان استفاده از ساختمان (مسکونی و غیرمسکونی)

 خاموشی یا آماده باش موتورخانه پس از ساعت کاری ساختمان های غیرمسکونی (در ساختمانهای اداری-آموزشی- عمومی- تجاری)

هنگام استفاده از موتورخانه در ساختمانهای مسکونی و یا غیرمسکونی و با در نظر گرفتن شرایط کارکرد زمستانی تابستانی و برای کنترل گرمایش، مشعلها و پمپها توسط یک منحنی حرارتی کنترل می شوند. در این منحنی دمای آب گرم چرخشی در تاسیسات، تابعی از  درجه حرارت محیط خارج ساختمان می باشد و به صورت لحظه ای و خودکار متناسب با تغییرات دمای خارج ساختمان کنترل می  شود و باعث ایجاد دمای یکنواخت در داخل ساختمان می گردد. بدین صورت هنگام گرم شدن دمای محیط خارج ساختمان مشعلها و پمپها  به اندازه ای کار می کنند که گرمایش در حد مورد نیاز و در محدوده آسایش حرارتی تامین شود و از تولید بیش از حد حرارت که موجب کلافگی و باز شدن پنجره ها بمنظور تعدیل دمای اتاقها می گردد جلوگیری می نماید.

 برای تامین دمای آب گرم مصرفی مطابق با شرایط مطلوب تعریف شده نیز تجهیزات موتورخانه به اندازه ای کار می کنند که تنها دمای آب گرم مصرفی در ساعتهای مورد نظر به حد تعریف شده و مطلوب برسد و نه بیشتر.

 در ساختمانهای با کاربری غیرمسکونی نظیر ادارات، مدارس، مجتمع های تجاری و ... نیز بدلیل غیرپیوسته بودن ساعت بهره برداری از ساختمان، سیستم کنترل هوشمند موتورخانه توسط یک تقویم زمانی پس از ساعت کاری و تا زمان پیش راه اندازی موتورخانه در صبح روز بعد، موتورخانه را کاملاً خاموش و یا در وضعیت آماده باش (کنترل دمای آب گرم چرخشی در یک دمای ثابت و پائین) قرار می دهد. 

2. ویژگیهای منحصربفرد استفاده از سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه در مقایسه با سایر روشهای بهینه سازی مصرف انرژی :

 ویژگیهای منحصربفرد استفاده از سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه در مقایسه با سایر روشهای بهینه سازی مصرف انرژی :

 1-2- مستقل بودن عملکرد سیستم از مساحت زیربنای ساختمان:

با افـزایش مساحت زیربنـای ساختمـان، مصرف سوخت و انرژی آن نیز به نسبت ساختمانهای کوچکتر افزایش می یابد و موجب می شود تا اجرای روشهای بهینه سازی مصرف انرژی در ساختمانهای بزرگتر، پر هزینه تر شود. بعنوان مثال درصورتیکه مساحت پنجره های هر ساختمان 15% مساحت کل ساختمان در نظر گرفته شود در یک ساختمان با مساحت 000/10 متر مربع، مقدار و هزینه اجرای پنجره دو جداره 5 برابر مقدار و هزینه اجرای آن در یک ساختمان با مساحت 2000 متر مربع می باشد و به همین ترتیب برای اجرای   روشهای دیگری مانند : عایق حرارتی، عایق های حرارتی دیوار و کف و سقف، شیرهای ترموستاتیک رادیاتور.

برخلاف روشهای فوق، سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه دارای ویژگی منحصربفرد و متمایز "مستقل بودن عملکرد از مساحت      بنای ساختمان" می باشند. به عبارت دیگر در موتورخانه هر ساختمان، صرف نظر از مساحت آن، تنها با نصب یک دستگاه با هزینه ای ثابت و حداقل، موتورخانه هوشمند می گردد. دلیل این ویژگی منحصربفرد در تعداد مشعلها و دیگهای هر موتورخانه است. تعداد و ظرفیت حرارتی مشعلها و دیگهای تاسیسات حرارتی هر ساختمان (مصرف کنندگان سوخت) با مساحت آن نسبت مستقیم دارد و همواره تعداد مشعلها و ترکیب ظرفیت حرارتی آنها به نحوی است که علاوه بر تامین بار حرارتی مورد نیاز ساختمان، موجب افزایش هزینه های اجرایی نیز نگردند. طبق تحقیقات انجام شده در سطح موتورخانه های کشور در بیش از 99% ساختمانهای موجود تعداد دیگها و مشعلها حداکثر 3 دستگاه می باشد. در ساختمانهای کوچک با مساحت زیر 2000 مترمربع، ظرفیت حرارتی مشعلها و دیگها پائین و در حدود kcal/h 150000 – 100000 می باشد و با افزایش مساحت ساختمان با ثابت ماندن تعداد دیگ و مشعل، ظرفیت حرارتی آنها افزایش می یابد و حتی به حدود kcal/h 1000000 و یا بیشتر نیز می رسد.

عملکرد هر خروجی مشعل یا پمپ در سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه به شکلی است که بصورت سریال (سری) در مدار برق این تجهیزات قرار گرفته و صرف نظر از ظرفیت جریانی و آمپراژ آنها با فرمان ON/OFF در زمانهای مقتضی آنها را کنترل می نماید.

بنابراین با توجه به توضیحات فوق سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه با قابلیت کنترل تا 3 مشعل دارای ویژگی منحصربفرد مستقل بودن عملکرد از مساحت بنای ساختمان می گردند.  

2-2- پیک زدایی مصرف سوخت در اوج سرما :

اوج مصرف گاز در فصل سرما از ساعت 17 تا ساعات اولیه بامداد می باشد. این محدوده زمانی مقارن با غروب خورشید و کاهش دمای هوا و نیاز به افزایش فرآیند گرمایشی ساختمان می باشد (افزایش درجه حرارت بخاریهای گاز سوز، افزایش درجه ترموستات دیگ در ساختمانهای دارای موتورخانه مرکزی و یا افزایش تعداد رادیاتورهای فعال در هر واحد ساختمانی). نکته قابل توجه دیگر، زمان پایان ساعت کاری ادارات، مجتمع های عمومی و تجاری و مدارس می باشد که دقیقاً همزمان با ساعت اوج مصرف گاز می باشد. این مهم در کنار قابلیت ویژه و منحصر بفرد سیستمهای کنترل هوشمند که توانایی خاموشی و یا اعمال دمای آماده باش مصرف موتورخانه ساختمانهای غیر مسکونی پس از پایان ساعت کاری را دارند مفهوم ویژه ای را پدید می آورد : پیک زدایی مصرف در اوج سرما

از مصرف گاز سالانه تاسیسات حرارتی هر ساختمان در حدود 20%  آن مربوط به فصل گرما (متوسط 7 ماه سال) و در حدود 80% آن مربوط به فصل سرما (متوسط 5 ماه یا 150 روز در سال) می باشد.

همچنین در بسیاری از ساختمان های اداری و مدارس، موتورخانه در تابستان خاموش و تنها در زمستان مورد بهره برداری قرار می گیرد. بنابراین در این دسته از ساختمانها عملاً 100% صرفه جویی حاصل از عملکرد سیستمهای کنترل هوشمند موتورخانه مربوط به فصل سرما خواهد بود. که طبیعتاً میزان اثر بخشی آن بر روی جبران پیک مصرف نیز بسیار محسوس و قابل تامل می باشد.

 درحدود 80% از حجم گاز صرفه جویی شده حاصل از عملکرد سیستمهای کنترل هوشمند موتورخانه در فصل سرما مربوط به خاموشی یا دمای آماده باش موتورخانه پس از پایان ساعت کاری ساختمانهای غیرمسکونی و از ساعت 17 تا ساعتهای اولیه بامداد می باشد که همزمان با ساعت اوج مصرف گاز است.

پیک های مصرف گاز در ساختمانهای غیرمسکونی و اداری طی دو نوبت یکی صبحها به هنگام شروع کار اداره و دیگری در هنگـام  ظهر و موقع نماز و ناهار و استفاده از آب گرم مصرفی می باشد که البته اثرات آن بر روی مصرف گاز شبکه ناچیـز می باشـد ولی با این وجود در صورت استفاده از سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه با توجه به افزایش دمای هوا به هنگام ظهر و نیاز گرمایش کمتر  در این مقطع زمانی نیز پیک زدایی صورت می پذیرد.  

3-2-کنترل مستقیم و از مبداء تجهیزات حرارتی ساختمان :

با اجرای روشهای مختلف بهینه سازی در ساختمانهایی که دارای سیستم حرارت مرکزی می باشند، فرآیند صرفه جویی و کاهش مصرف سوخت نهایتاً منجربه تقلیل زمان کارکرد مشعل ها به دو صورت مستقیم و یا غیر مستقیم می گردد.

 در تمامی روشهای بهینه سازی مصرف سوخت، به استثناء سیستمهای کنترل هوشمند، کاهش زمان کارکرد مشعلها بصورت غیرمستقیم و با :

کاهش نرخ افت دمای آب گرم چرخشی، مانند استفاده از عایق های حرارتی در بدنه دیگها، منابع آب گرم مصرفی و سیستمهای لوله کشی گرمایش از کف، مشعل پربازده

کاهش حجم آب گرم چرخشی در ساختمان، مانند شیر ترموستاتیک رادیاتور

کاهش توام موارد فوق، مانند پنجره دوجداره، عایق کاری حرارتی سقف و کف دیوارها می باشد.

 در صورتیکه سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه بطور مستقیم علاوه بر کنترل زمان روشنی-خاموشی مشعلها، پمپهای آب گرم چرخشی را نیز با منطقی هماهنگ و سازگار با برنامه کارکرد مشعل ها، متناسب با تغییرات دمای خارج ساختمان و شرایط مطلوب  دمای آب گرم مصرفی کنترل می نماید.

این ویژگی منحصربفرد (کنترل تجهیزات در مبداء) باعث می گردد تا دمای آب گرم چرخشی تنها به اندازه مورد نیاز و تا برقراری شروط مصارف گرمایشی افزایش یابد. در غیراینصورت همواره دمای آب گرم چرخشی در بالاترین حد خود بوده و با اجرای روشهای بهینه سازی در محل مصرف می بایست از اتلاف آن جلوگیری نمود. علاوه بر آن کنترل مستقیم پمپهای آب گرم چرخشی به میزان قابل ملاحظه ای در مصرف انرژی الکتریکی، صرفه جویی شده و هزینه های استهلاک و سرویس-نگهداری نیزبه شدت کاهش می یابند.

 4-2- بهینه سازی مضاعف مصرف سوخت در ساعتهای تعطیلی ساختمانهای غیرمسکونی :

قابلیتهای کنترلی سیستم های هوشمند موتورخانه موجب صرفه جویی در مصرف سوخت به دو صورت زیر می گردند :

الف- کنترل مصارف گرمایشی در زمان کارکرد و بهره برداری از موتورخانه

ب- امکان خاموشی و یا آماده باش موتورخانه در دمایی ثابت و پائین پس از ساعت کاری در ساختمانهای غیرمسکونی

ساختمانها به لحاظ کاربری به دو دسته مسکونی و غیرمسکونی (اداری- آموزشی- عمومی- تجاری) تقسیم می شوند در ساختمانهای مسکونی از موتورخانه بصورت پیوسته و دائم به منظور تامین مصارف گرمایشی استفاده می شود و صرفه جویی ناشی از عملکرد سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه در این دسته از ساختمانها صرفاً به لحاظ اعمال تغییرات دمای خارج ساختمان و کنترل دمای آب گرم مصرفی می باشد و صرفه جویی در این ساختمانها تا 20% امکان پذیر است.

درساختمانهای غیرمسکونی مانند ادارات و مدارس بدلیل استفاده منقطع و غیرپیوسته از ساختمان امکان خاموشی و یا آماده باش موتورخانه پس ازساعت کاری نیزوجود دارد. بهره برداری ازاین پتانسیل تنها توسط سیستمهای کنترل هوشمند امکان پذیر می باشد. بعنوان مثال در مدرسه ای که ساعت کاری آن از ساعت 7 صبح تا 16 عصر می باشد و جمعه ها نیز تعطیل است، تنها از محل خاموشی موتورخانه پس از ساعت کاری بیش از 55% صرفه جویی حاصل می شود و در صورتیکه صرفه جویی زمان کارکرد موتورخانه نیز به آن اضافه گردد این رقم صرفه جویی به حدود 65% افزایش می یابد.

 در سایر روشهای بهینه سازی، صرفه جویی در مصرف سوخت تنها درزمان کارکرد موتورخانه ممکن می باشد و قادر به استفاده از پتانسیل بالای صرفه جویی زمان تعطیلی در ساختمانهای غیرمسکونی نمی باشند.

 5-2- صرفه جويي هوشمنـد در پیش راه انـدازی و تسـریع در خـاموشی (یا دمـای آماده باش) موتورخانه ساختمانهای غیرمسکونی:

یکی دیگراز پتانسیلهای قابل ملاحظه صرفه جویی در مصرف سوخت ساختمانهای اداری-آموزشی، استفاده از قابلیتهای هوشمند پیش راه اندازی و تسریع در خاموشی یا آماده باش سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه در ساختمانهای غیرمسکونی می باشد. با توجه به اطلاعات ارسالی از سنسور حرارتی که در ضلع شمالی ساختمان نصب شده است، سیستم های کنترل هوشمند قادر می باشند طبق برنامه جدول زمانی و متناسب با سردی هوای خارج ساختمان موتورخانه ها را از چندین ساعت زودتر از ساعت شروع به کار ساختمان روشن و یا از دمای آماده باش به شرایط تابع حرارتی برسانند. همچنین با توجه به دمای هوای خارج ساختمان و در ساعات انتهایی کار ساختمان، تا 1 ساعت زودتر موتورخانه راخاموش و یا به دمای آماده باش می برند که موجب صرفه جویی هوشمند در مصرف سوخت میگردد.

 6-2- دوره موثر صرفه جویی و بهینه سازی مصرف سوخت (12 ماه سال) :

سیستم های کنترل هوشمند بر خلاف سایر روشهای بهینه سازی (به استثناء عایق کاری موتورخانه و سیستم های لوله کشی) که تنها در دوره سرما و پنج یا شش ماه سال قادر به صرفه جویی و بهینه سازی مصرف سوخت ساختمان می باشند، بدلیل کنترل دمای آب گرم مصرفی با دو دمای حداقل و حداکثر در طی شبانه روز در تابستانها نیز به میزان قابل ملاحظه ای مصرف سوخت را کاهش می دهند و بدین ترتیب بصورت لحظه ای در 12 ماه سال فعال می باشند.

 7-2-زمان مناسب نصب و بهره برداری از سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه :

 مدت زمان نصب و راه اندازی سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه بسیار کوتاه و بطور متوسط در حدود 3 ساعت می باشد که بدون انجام هیچگونه تغییرات مکانیکی در موتورخانه انجام می گردد.

بهمین علت این روش در هر زمان از سال قابل اجرا می باشد و هیچگونه وقفه ای در تامین مصارف گرمایشی ساختمان بوجود نمی آورد.

در دیگر روشهای بهینه سازی این فاکتور عامل محدودکننده ای برای زمان اجرای پروژه می باشد. بعنوان مثال پنجره های دو جداره را نمی توان در فصل سرما و در ساختمانهایی که از آن بهره برداری شده است اجرا نموده یا تعویض شیرهای ترموستاتیک رادیاتور با شیرهای قدیمی در زمستان موجب اختلال چند روزه در گرمایش ساختمان می گردد.

8-2-تثبیت محدوده آسایش حرارتی در ساختمان :

 در صورت استفاده از سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه بدلیل لحاظ نمودن تغییرات دمای خارج ساختمان بر فرآیند کنترل دمای آب گرم چرخشی دمای داخل ساختمان با دامنه نوسانات محدودی کنترل شده و موجب تثبیت نسبی آسایش حرارتی ساکنین می گردد. البته این ویژگی بصورت دقیق تر در شیرهای ترموستاتیک رادیاتور نیز وجود دارد.


آناليزگازهاي خروجي از دودكش

يكي از مهمترين موارد اندازه گيري در كوره ها و ديگهاي بخار ، آناليز گازهاي خروجي از دودكش مي باشد.پارامترهاي قابل اندازه گيري در آناليزورهاي احتراق شامل درصد اكسيژن ، درصد دي اكسيدكربن ، ميزان مونوكسيدكربن ، ميزان نیترید ، ميزان دي اكسيد گوگرد و همچنين دماي گازهاي خروجي ، ميزان هواي اضافي و راندمان احتراق مي باشد.

گفتني است با داشتن ميزان اپتيمم موارد فوق براي هر سوخت و تنظيم ميزان هواو سوخت مشعل مي توان به شرايط بهينه احتراق نزديك و نزديكتر شد.

 

وجود هواي اضافي و بالا بودن دماي شعله باعث بوجودآمدن تركيبات اكسيژن و نيتروژن دار در دودكش و همچنين وجود گوگرد در سوخت مورد استفاده نيز باعث بوجودآمدن دي اكسيد گوگرد در گازهاي حاصله از احتراق مي شود ، با توجه به خورنده بودن اين گاز در دماهاي پايين در زمان تنظيم مشعل و... بايستي به دماي دودكش توجه شود تا از نقطه شبنم اسيدي پايينتر نباشد.

وجود مونوكسيدكربن در گازهاي حاصل از احتراق به معني احتراق ناقص ( كمبودهواي لازم ) و تلفات انرژي مي باشد كه دربخشهاي مربوط به احتراق توضيحاتي داده شده است .


ميزان تاثير افزايش دماي هواي احتراق و پيش گرمايش آب ورودي در رانمان بويلر

آزمايشها نشان مي دهد به ازاي هر 25 درجه سانتيگراد افزايش دماي هواي احتراق راندمان بويلر حدود 1% افزوده شده ودر حالت كلي با افزايش دماي 6 درجه سانتيگراد آب تغذيه ديگ به اندازه 1% مصرف سوخت ديگ بهينه مي شود.

همان طور كه قبلا اشاره شد با نصب اكونومايزر و استفاده از گازهاي داغ خروجي مي توان آب تغذيه را پيش گرمايش نمود، همچنين با استفاده از ركوپراتور مي توان دماي هواي ورودي جهت احتراق را افزايش داد.


پیش گرم کن آب تغذیه ( economizer )

به طورعمده در ديگهاي بخار بكار مي رود و راهي براي گرم كردن آب ورودي بوسيله گازهاي داغ خروجي است.اين دستگاه يك مبادله كن مايع / گاز است . ( بايد توجه داشت كه گازهاي كوره زير دماي نقطه شبنم تبديل به سولفور سرد مي شوند بنابراين بايستي گاز خروجي را تاقبل از نقطه شبنم آن سرد كرد) پيش گرم كن آب تغذيه مي تواند در جايي كه نياز به آب داغ است ، مورد توجه قرارگيرد.اين امكان عملي نيز وجوددارد كه يك مخزن ذخيره آب عايق بندي شده را نصب نموده و آب داغ مورد نياز مصرفي را تامين نمود.


پيش گرم كن هوا ( Air preheater-Recuperator)

در پيش گرم كن هوا ( نوعي مبدل مي باشد ) هواي در حال ورود به محفظه احتراق با استفاده از گرماي گاز خروجي پيش گرم مي شود .

 

اين روش پيش گرمايش هواي كوره است ( زيرا پيش گرمايش مواد اوليه با گازهاي كوره براي ديگها مشكل تر است ) گاز داغ در داخل لوله ها بصورت يك مجموعه جريان مي يابد.هواي احتراق بطرف بيرون لوله ها بوسيله يك سري صفحات هدايت مي شود .

 

پيش گرم كنهاي هوا بزرگ تر و كم اثر از مبدلهاي مايع مورد استفاده براي گرم كردن آب يا پيش گرم كن آب مي باشند.

 

 


سيستمهاي مختلف كنترل مشعل

ساده ترين كنترل (on/off)، بمعني آنست كه يا مشعل به ميزان كامل در حال آتش است يا اين كه خاموش است .عيب عمده اين روش كنترل ، اين است كه ديگ در معرض شوك هاي بزرگ و اغلب مكرر قرار مي گيرد.بنابراين استفاده از اين روش محدود به ديگهاي كوچك تا محدوده 300 كيلووات است.

سيستم اندكي پيچيده تر سيستم high/low/off است كه درآنها مشعل داراي دو بار است.مشعل ابتدا در درجه آتش پايينتر عمل مي كند و بعدبراي بار كامل مورد نياز تغيير وضعيت مي دهدو از آن طريق بر شوكهاي زياد گرمايي غلبه مي كند .اين نوع مشعلها همچنين مي توانند به وضعيت شعله كم در بارهاي كم كاهش يابندو بطور مجدد حرارت را در داخل ديگ محدود سازند.اين سيستم به نحو برجسته اي با ديگهاي داراي خروجي تا 5/3 مگاوات طراحي شده است.

يك كنترل كننده تنظيم مشعل  ، شعله را تغيير مي دهد تا آنرا متناسب با بار ديگ تنظيم نمايد.زماني كه مشعل بسته مي شود و شروع بكار مي كند ، سيستم بايد با دميدن هواي سرد بداخل كانالهاي ديگ پاك شود .اين كار انرژي تلف مي كندو كارايي را كاهش مي دهد.

اما تعديل كامل به معني آنست كه ديگ شعله را حفظ مي كند و سوخت و هوا بدقت در سراسر شعله همگام شده اند تا كارايي گرمايي را به حداكثر و شوكهاي حرارتي را به حداقل برسانند.اين نوع كنترل به صورت برجسته اي مي تواند براي ديگهاي يالاي يك مگاوات طراحي شود .

در تطبيق يك مشعل و يك سيستم كنترل با يك ديگ ، سه عامل بايد ملاحظه شود :

-          ماكزيمم حرارت مورد نياز

-          تعيين نوع بار ( ثابت يا متغير )

-          سوخت مصرفي ( كنترل (on/off) مناسب مازوت نيست )


انتخاب سوخت مناسب

انتخاب سوخت موضوعي ساده نيست .اين مهم در برگيرنده توازني بين تعدادي فاكتور از جمله هزينه سرمايه كارخانه ، قيمت سوخت و هزينه هاي عمليات و نگهداري است.

ملاحظات ديگري نيز از قبيل تعميرات احتمالي آينده ، سياستهاي قيمت گذاري و مقررات كنترل آلودگي بايد در نظر گرفته شود.

ارزش حرارتي برخي از سوختها :

 

سوخت

ارزش حرارتي برحسب مگاژول در واحد مصرف سوخت

گاز

گاز طبيعي

38 Mj/m3

گازمايع متراكم ( پروپان )

50 Mj/kg

گاز مايع متراكم ( بوتان )

49.3 Mj/kg

مايع

گازوييل

38 Mj/li

مازوت

41 Mj/li

جامد

ذغال سنگ

29 Mj/li

جدول زير مزايا و معايب را بصورت خلاصه نشان مي دهد :

ذغال سنگ

نفت كوره ( مازوت )

گاز طبيعي

گازمايع متراكم

مزايا

معايب

مزايا

معايب

مزايا

معايب

مزايا

معايب

كم هزينه

نياز به هزينه براي :

-          ذخيره سازي

-          بهره برداري سوخت

-          استفاده از خاكستر سوخت

ارزانتر از گاز

نياز به هزينه براي :

-          منبع ذخيره

-          عايق كاري

-          سيستم تغذيه و نگهداري نفت كوره

عدم نياز به ذخيره سازي  بدون سولفور

 

بدون سولفور

نياز به هزينه براي :

- منبع ذخيره

هزينه هاي اجرايي براي :

- منبع گرم كن سوخت نفت كوره

هزينه هاي اجرايي براي :

-          سوخت قابل استفاده در تاسيسات كوچك

-          -استفاده از تعرفه هاي ارزانتر در سوخت دوم

هزينه اجرايي براي :

- هزينه سوخت

هزينه هاي تعميرات :

-          استهلاك حاصل از خاكستر سوخت

-          تميزكاري ديگ بخار

هزينه هاي تعميرات :

- تميزكاري ديگ بخار /كوره /مشعل ها

هزينه هاي تعميرات :

- تجهيزات ايمني

هزينه هاي تعميرات :

- تجهيزات ايمني

هزينه هاي زيست محيطي :

-          آلودگي دود

-          آلودگي بخارها و ذرات معلق

-          آلودگي سولفور

-          آلودگي خاكستر معلق

هزينه هاي زيست محيطي :

-          آلودگي دود

-          آلودگي سولفور

هزينه هاي زيست محيطي :

- ...........

هزينه هاي زيست محيطي :

- ........

 


دمپر دودکش VENT DAMPER

 

در بویلرهای کوچک هنگام خاموش شدن مشعل به دلیل خاصیت دودکشی مقداری هوا از داخل مشعل و دیگ جریان می یابد که باعث اتلاف حرارت در زمان خاموش بودن دیگ می گردد که با نصب دمپر در دودکش می توان از این اتلاف جلو گیری نمود.

 


روش های کنترل نسبت سوخت به هوا(کیفیت احتراق)

Quality combustion control systems:

1-     سيستم كنترل يك موقعيتي(دستي)(Single point positioning):

در اين روش كنترل نسبت سوخت به هوا با تنظيم يك دمپر دستي كه مقطع عبور هوا را محدود مي نمايد صورت مي پذيرد و تنظيم نسبت سوخت به هوا توسط اپراتور و به صورت دستي انجام مي گردد و در تبديل نوع سوخت تنظيم دكپر بايد مجددا متناسب با سوخت جديد انجام گردد.اين روش در مشعل هاي كوچك و معمولا تا سايز 250000 كيلوكالري در ساعت استفاده مي گردد.

2-     سيستم كنترل موازي(Parallel positioning):

در اين روش كنترل تنظيم شير كنترل سوخت و موتوردمپر هوا به صورت الكتريكال و به هم كوپي شده انجام شده و با توجه به ميزان بازشدن دمپر هوا ميزان دبي عبوري سوخت  از شير كنترل افزايش مي يابد.

3-     سيستم كنترل مقايسه اي و متناسب(Metering control system):

در اين سيستم ميزان نسبت سوخت و هوا اندازه گيري شده و با نسبت سوخت به هواي تعريف شده در سيستم كنترل مقايسه مي گردد و با فيدبك از اين اندازه گيري ميزان سوخت يا هواي ورودي تصحيح مي گردد از اين سيستم معمولا در سيستم هاي بزرگ يا سيستم هايي كه لازم است مشعل در ظرفيت هاي مختلف كار كند ايتفاده مي شود.


سیستم های پیشرفته کنترل مصرف انرژی و آلودگی

در حال حاضر با انجام مونیتورینگ پیوسته شعله و استفاده از سیستم مدوله و فدیبک های ناشی از اندازه گیری آلاینده و میزان اکسیژن هوا در گازهای خروجی محفظه احتراق نسبت به تصحیح وضعیت پاشش سوخت و نسبت هوا به سوخت اقدام می گردد که شکل زیر نمونه ای از آنها می باشد:


هوای اضافی در مشعل (Excess Air)

میزان هوای لازم جهت احتراق کامل سوخت در حالت تئوري هوای استوکیومتریک  Stoichiometric ناميده مي شود كه در صورت مخلوط شدن كامل سوخت با اين ميزان هوا احتراق كامل صورت خواهد گرفت و مشعل بالاترين راندمان حرارتي را خواهد داشت.ولي با توجه به اينكه مخلوط شدن كامل هوا و سوخت در عمل به ميزان صد در صد انجام نمي شود لذا همانگونه كه در نمودار زير ملاحظه مي گردد بالاترين راندمان مشعل در حالتي اتفاق مي افتد كه مقداري هواي اضافه (Excess Air) داشته باشيم.

البته همانگونه كه نمودار نشان مي دهد با افزايش بيش از حد هواي اضافه راندمان حرارتي مشعل كاهش مي يابد كه دليل آن جذب حرارت توسط هواي اضافه ورودي مي باشد.

 

 

 میزان هوای اضافی مناسب به صورت حدودی برای سوخت های مختلف عیارت است از:

 - برای گاز طبیعی ۵ تا ۱۰ درصد

- برای گازوییل ۵ تا ۲۰ درصد

- برای زغال سنگ ۱۵ تا ۶۰ درصد

******* توجه داشته باشید  کا هش ۱۰ درصدی هوای اضافه غیر ضروری می تواند ۱ درصد در مصرف سوخت مشعل و بویلر کاهش ایجاد نماید بنابراین بهتر است میزان هوای اضافی با تجهیزات انالیز دود بررسی و مشعل برای حالت بهینه تنظیم گردد. *******

صرفه جويي در مصرف انرژي وظيفه همه ماست

 

+ نوشته شده توسط شاهرخ فرید در دوشنبه چهارم خرداد 1388 و ساعت 17:44 |

شيشه دست‌ ساز يا شيشه فوتي‌ يكي از صنايع‌ دستي قديمي ايران است‌ و به‌ فرآورده‌ يي‌‌اطلاق ميشود كه‌ مراحل‌ اساسي‌ توليد آن با دست‌ انجام گرفته باشد.‌ قدمت‌ اين‌ محصول به‌ 2500 تا 3000 سال پيش از ميلاد ميرسد.‌ شيشه جسمي است‌ شفاف، شكننده و تركيبي از سيليكاتهاي قليايي‌ كه‌ اين‌ اجسام را در‌كوره‌ ذوب‌ مي‌نمايند و بوسيله دست‌ يا به‌ كمك قالب‌هاي مخصوص به‌ آنها شكل ميدهند.‌اشيايي‌ كه‌ از مناطق مختلف كشور نظ‌ير شوش، ري‌، ساوه‌، و نيشابور از زير خاك به‌ دست‌‌آمده نشان دهنده ساخت‌ اينگونه‌ ظروف‌ در اكثر نقاط كشور در گذشتههاي دور ميباشد.‌ظروف‌ شيشه يي‌ در اوايل‌ دوره‌ ي اسلامي‌ بيشتر شامل‌ بط‌ري، قوري‌، گلدان و فنجان بوده‌‌است‌ كه‌ براي مصارف‌ خانگي بكار مي‌رفته. برخي‌ اشيا باقي‌ مانده متعلق به‌ قرون‌ هشتم و‌نهم ميلادي‌ است‌ كه‌ بدون‌ تزئين ميباشد. همچنين تعدادي‌ دكمه شيشه يي‌ كه‌ طي يكي از‌حفريات ناحيه ي حسنلو بدست‌ آمده متعلق به‌ عهد هخامنشي است‌ كه‌ بر وجود و رونق‌‌شيشه گري در آن عصر گواهي‌ ميدهد.‌ يكي ديگر از فنون مرتبط با شيشه گري دستي، تراش شيشه بوسيله ي دست‌ يا چرخ است‌ و‌در روي‌ بعضي از ظروف‌ شيشه يي‌ قرن نهم كه‌ در سامره و ايران پيدا شده تراشهايي‌ عالي‌‌از صورت‌ انسان وجود دارد.‌ براي مثال اشيا كشف شده توسط‌ هيات اكتشافي‌ موزه‌ ي متروپوليتن در نيشابور را مي‌توان ‌نام برد.‌ هم اينك شيشه گري در بخشهايي‌ از كشور رواج دارد و دست‌ اندركاران آن با كمك وسايل‌ ‌ابتدائي‌ مصنوعاتي‌ مصرفي‌ و هنري توليد مي‌كنند.‌ كارگاههاي شيشه گري معمولا داراي سقفهاي بلند و پنجرههاي بلند هستند كه‌ باعث‌ خروج‌‌هواي گرم ناشي‌ از كار كردن‌ كوره‌ها ميشود و هواي داخل‌ كارگاه را متعادل‌ و قابل‌ تحمل‌نگاه ميدارد. براي استفاده‌ از چند نوع شيشه با رنگ‌هاي متفاوت‌ در هر كارگاه شيشه گري‌دو يا چند كوره‌ اصلي وجود دارد. ماده‌ اوليه براي ساخت‌ شيشه بيشتر ضايعات شيشه يي‌ و‌شيشه خرده‌ هايي‌ است‌ كه‌ از نقاط مختلف شهرها جمع آوري‌ ميگردد و گاهي‌ نيز از سيليس‌كه ماده‌ اصلي شيشه است‌ به‌ عنوان ماده‌ ي اوليه شيشه گري استفاده‌ ميشود.‌ درجه‌ حرارت‌ لازم‌ براي ذوب‌ سيليس 1827 درجه‌ سانتيگراد است‌. اما در مواردي‌ كه‌ مخلوط ‌شيشه و سيليس مورد استفاده‌ قرار گيرد به‌ منظور پائين آوردن‌ درجه‌ ذوب‌ مواد ديگري‌مانند كربنات، براكس‌، شوره‌، نيترات و مواد قليائي‌ ديگر به‌ ماده‌ ي اوليه افزوده‌ ميشود.‌ يكي از مهمترين‌ عوامل‌ در شيشه گري دستي نحوه ي ساخت‌ رنگهاي شيشه است‌. براي اين‌‌منظور از اكسيدهاي فلزات كه‌ به‌ صورت‌ پودر در بازار وجود دارد استفاده‌ مي‌نمايند.‌ مصنوعات شيشه يي‌ به‌ دو گونه‌ فوتي‌ و پرسي‌ توليد ميشود.‌ براي توليد شيشه ي فوتي‌ ابتدا مواد اوليه مصرفي‌ كه‌ عمدتا خرده‌ شيشه است‌ در داخل‌‌كوره‌ ريخته و حرارت‌ داده‌ ميشود تا به‌ صورت‌ مذاب در آيد. اين‌ عمل، يعني تبديل‌ شيشه‌خرده‌ به‌ شيشه ي مذاب به‌ نسبت درجه‌ ي حرارت‌ كوره‌ بين 36 تا 48 ساعت‌ به‌ طول‌ميانجامد و هنگامي‌ كه‌ شيشه به‌ صورتي‌ كاملا مذاب در آمد، استاد كار وسيله اي فلزي بنام ‌دم را به‌ داخل‌ شيشه ي مذاب فرو برده‌ و كمي آنرا مي‌چرخاند و بعد از اينكه مقدار كمي از ‌شيشه ي مذاب كه‌ اصطلاحا بار ناميده ميشود از داخل‌ كوره‌ برداشته شد، در لوله‌ مي‌دمد‌تا گوي كوچكي كه‌ به‌ گوي اول‌ موسوم است‌ به‌ دست‌ آيد بعد از سر دو سخت شدن اين‌‌گوي مجددا دم‌ را به‌ داخل‌ شيشه ي مذاب فرو برده‌ و شيشه لازم‌ را براي ساخت‌ وسيله ي ‌مورد نظ‌ر بر مي‌دارد تهيه ي گوي اول‌ به‌ صنعتگر كمك مي‌كند تا مقدار شيشه يي‌ كه‌ در‌مرحله ي دوم‌ بر مي‌دارد در تمام نقاط داراي قط‌ر مساوي‌ بوده‌ و شيئي كه‌ ساخته ميشود در‌تمام نقاط قط‌ر يكسان داشته باشد. اما بدليل آنكه در اين‌ مرحله، غلظت‌ شيشه ي مذاب‌براي فرم پذيري كم‌ است‌ و از سويي‌ حتما مي‌بايست داراي قط‌ر مساوي‌ و فرم مناسب‌‌باشد، لوله‌ ي دم‌ روي‌ ميله يي‌ كه‌ داراي سرد و شاخه‌ است‌ قرار گرفته و صنعتگر ضمن‌چرخاندن مداوم‌ آن به‌ وسيله ي قاشق‌ چوبي‌ به‌ فرم دادن‌ شيشه مي‌پردازد و براي‌پيشگيري از چسبيدن شيشه ي مذاب به‌ قاشق‌ هر چند يكبار آن را به‌ وسيله ي آب خيس‌ميكنند كه‌ به‌ اين‌ كار قاشقي كردن‌ بار مي‌گويند. بعد از مرحله ي قاشقي كردن‌ بار، گوي‌در داخل‌ قالب‌ قرار گرفته و عمل دميدن به‌ وسيله ي دهان و در مواردي‌ به‌ وسيله ي‌كمپرسور انجام مي‌شود.‌ شيشه ي پرسي‌ نيز همانند شيشه ي فوتي‌ نياز به‌ سرد شدن تدريجي دارد و به‌ همين جهت‌ميبايست بعد از تكميل جهت رسيدن گرمايش‌ به‌ درجه‌ ي حرارت‌ هواي معمولي‌ داخل‌‌گرمخانه‌ قرار داده‌ شود.‌ بعد از مرحله ي ساخت‌ نوبت‌ به‌ عمليات تكميلي مي‌رسد و محصول شيشه اي به‌ وسيله ي‌تراش، نقاشي‌ يا مات كردن‌ تزئين مي‌گردد.‌ براي مات كردن‌ شيشه مي‌بايست از اسيدي كه‌ بتواند قسمتي از سط‌ح‌ شيشه را در خود حل‌ ‌كند استفاده‌ شود تنها اسيدي كه‌ شيشه در برابر آن مقاومت‌ ندارد اسيد فلوريدريك‌ است‌‌اما كار كردن‌ با اين‌ اسيد بسيار خط‌رناك است‌ و در ضمن مقرون‌ به‌ صرفه‌ نيز نيست.‌بنابراين‌ بجاي آن از محلول آمونيوم هيدروژن‌ فلوريديا مواد مشابه‌ ديگر براي مات كردن‌‌شيشه استفاده‌ ميكنند.‌ براي مات كردن‌ شيشه، وسايل‌ شيشه اي را به‌ مدت چند دقيقه در محلول قرار داده‌ و‌سپس خارج‌ مي‌نمايند و با آب مي‌شويند رنگهايي‌ كه‌ معمولا براي نقاشي‌ روي‌ شيشه بكار‌ميرود اكسيدهاي فلزات مختلف بصورت‌ پودر است‌ كه‌ با تربانتين و روغن‌ مخصوصي مخلوط‌ساييده ميشود و آنرا به‌ صورت‌ مخلوط غليظي‌ در مي‌آورند و با آن بروي‌ شيشه نقاشي‌‌ميكنند سپس به‌ منظور ثابت‌ كردن‌ رنگ‌ اشيا نقاشي‌ شده، آنها را به‌ مدت 2 تا 4 ساعت‌‌در كوره‌ يي‌ با دماي 500 تا 600 درجه‌ ي سانتيگراد قرار مي‌دهند، سپس كوره‌ را خاموش و‌بعد از سرد شدن كامل‌ كوره‌، اشيا را از آن خارج‌ مي‌نمايند.‌ جهت تراش روي‌ شيشه از سنگ مخصوصي كه‌ درجه‌ سختي آن بيش از سختي شيشه است‌‌استفاده‌ مي‌نمايند. براي اين‌ منظور از سنگهاي ديسك مانندي كه‌ با سرعت‌ لازم‌ قادر به‌‌چرخش‌ هستند استفاده‌ به‌ عمل مي‌آيد. سرعت‌ چرخهاي تراش و ديسك تراشكاري‌ بستگي‌مستقيم به‌ نوع تراش دارد.‌ صنعتگران تراشكار نخست محلهايي‌ را كه‌ مي‌بايست تراش بخورد مشخص نموده‌ و سپس با‌نگهداشتن ظرف شيشه يي‌ در دست‌ و نزديك‌ كردن‌ آن به‌ سنگ تراش نقش دلخواه روي‌‌شيشه را حك‌ مي‌نمايند و سپس آن قسمتها را صيقل مي‌دهند.‌ هم اكنون محصولات شيشه يي‌ دست‌ ساز كشورمان شامل‌ انواع ظروف‌ مصرفي‌ و تزئيني‌است‌ كه‌ بخش عمده ي آن توسط‌ كارگاههاي شيشه گري تهران توليد و عرضه‌ مي‌شود.‌يكي از طرح‌هاي جذاب و زيباي شيشه‌هاي تزئيني ، شيشه‌هاي فيوزينگ مي‌باشد . در شيشه‌هاي فيوزينگ طرح مورد نظر با برش‌هايي از شيشه و توسط اعمال حرارت به صفحه اصلي شيشه‌اي فيوز مي‌گردد (اتصال مي‌يابند) . براي توليد شيشه‌هاي فيوزينگ تزئيني به كوره ، كفي كوره ، آستركف و شيشه نيازمنديم . كوره فيوزينگ مهمترين وسيله لازم براي فيوز شيشه مي‌باشد . اين كوره با پوشش‌هاي سراميكي سنتي يا با دستاوردهاي جديد ساخته مي‌شود . تفاوت بين كوره سراميكها و كوره فيوزينگ شيشه در محل المنتها است . كوره فيوزينگ داراي المنتهاي الكتريكي مي‌باشد كه در بالاي كوره و در كناره‌ها و كف كوره قرار دارند . دليل اين امر انتشار يكسان حرارت در تمام سطح شيشه مي‌باشد . كوره‌هاي گازي نيز مي‌توانند براي فيوزينگ استفاده گردند ، اما در اينصورت مشكلات زيادي به وجود خواهد آمد . انواع كوره‌ها : المنت‌هاي حرارتي كوره‌هاي الكتريكي ممكن است در بالاي كوره يا اطراف ديواره‌هاي داخلي كوره باشد . كوره‌هايي كه المنت‌هاي حرارتي آنها بالاي كوره قرار دارند حرارت از بالا ( Top Fired ) ناميده مي‌شوند و آنهايي كه المنت‌هاي حرارتي‌شان در كناره‌هاي كوره كار گذاشته شده است حرارت از كنار ( Side Fired ) ناميده مي‌شوند . مكان و نظم المنت‌هاي حرارتي توسط چگونگي حرارت ديدن شيشه تعيين مي‌گردد . كوره فيوزينگ شركت آبگينه از نوع حرارت از بالا مي‌باشد كه داراي 15 المنت‌ حرارتي در سقف كوره يعني بر روي درب آن است . در توليد محصولات فيوزينگ مهمترين عامل شيشه‌هاي مخصوص فيوزينگ مي‌باشند كه بايد ضريب انبساط حرارتي متناسبي داشته باشند . از لحاظ فيوزينگ شيشه ، اگر دو شيشه بتوانند با هم فيوز شوند ، هماهنگ هستند . در اين حالت پس از خنك كردن مناسب تا دماي اتاق ، هيچ تنش بيش از اندازه‌اي كه منجر به شكست شود ، در قطعه نهايي وجود ندارد . آزمايشهايي كه براي تشخيص هماهنگي شيشه‌ها وجود دارند عبارتند از : 1) كشش ريسمان 2) تنش سنجي 3) آزمايش قطعهبه عنوان مثال آزمايش كشش ريسمان خيلي سريع و بدون استفاده از كوره انجام مي‌شود و بر اساس اين واقعيت است كه اگر رشته‌اي از دو شيشه كشيده شده كه شبيه به هم منقبض نمي‌شوند ، به يكديگر فيوز شوند ، رشته خم خواهد شد . مراحل عمليات حرارتي براي فيوزينگشش مرحله در سيكل حرارتي فيوزينگ وجود دارد كه دو مرحله براي گرمايش و چهار مرحله براي سرمايش بوده و عبارتند از : 1) گرمايش اوليه : مرحله‌اي است كه شامل حرارت دادن شيشه از دماي اتاق تا درست بالاي دماي نقطه كرنش شيشه مي‌باشد . در شيشه‌هاي رنگي اين دما رنجي از 400 تا c 0 485 مي‌باشد . در طول اين مرحله گرمايش در سرعتي درست زير سرعت دمايي كه سبب شكست مي‌گردد ، شروع مي‌شود . اين سرعت با اندازة ضخيم‌ترين لايه منفرد از شيشه تغيير مي‌كند . هنگاميكه دما به نقطة كرنش برسد مرحله دوم شروع مي‌گردد . 2) گرمايش سريع : در اين مرحله شيشه فيوز نشده از دماي نقطة كرنش تا دمايي كه در آن لايه‌هاي شيشه منفرد تا حد مطلوب فيوز نشده‌اند ، حرارت داده مي‌شود . اين مرحله از سيكل حرارتي در مقايسه با مرحلة قبل خيلي سريعتر مي‌باشد . دماي فيوز به فرمول شيشه و ضخامت آن بستگي دارد . وقتي كه فيوز دلخواه بدست آمد ، مرحلة بعدي شروع مي‌گردد . 3) سرمايش سريع : خنك نمودن شيشه فيوز شده از بالاترين دما كه در طول مرحلة گرمايش سريع به آن رسيديم تا دماي آنيلينگ را سرمايش سريع گويند . براي مقابله با كريستاليزه شدن ، خنك كردن بايد با سرعت خنك شدن كوره مطابقت داشته باشد . هنگاميكه دما به رنج آنيلينگ رسيد (تقريباً c 0 540) مرحلة چهارم شروع مي‌شود . 4) نگهداري در دماي آنيل : در اين مرحله ، كوره در يك دماي ثابت (دماي آنيلينگ بهينه) نگهداشته مي‌شود . زمان و دماي نگهداري بستگي به شيشه و ضخامت آن دارد . هنگاميكه دماي شيشه با دماي تاقچه كوره برابر شد و تنشهاي ناشي از نابرابري حرارت دادن يا كار مكانيكي برطرف شد مرحله پنجم آغاز مي‌گردد . 5) سرد كردن از دماي آنيل :اين دما بين دو دماي نگهداري در آنيل و نقطة كرنش محدود مي‌شود . تنها زمان جلوگيري از پيشرفت تنش دائمي در قطعة نهايي در طول اين مرحله مي‌باشد . 6) خنك كردن تا رسيدن به دماي اتاق :اين مرحله جهت جلوگيري از شكست مي‌باشد . سرعت حداكثر خنك كردن مجاز براي جلوگيري از شكست بستگي به ضخامت دارد ولي عموماً سريع است . عموماً به كوره‌ها اجازه داده مي‌شود تا به طور طبيعي خنك گردند . زمانها و دماها براي هر نوع شيشه و براي هر ضخامتي متفاوت مي‌باشد .از زمان معرفي شيشه فلوت در سال 1959 توسط پيلكينگتون فرآيند فلوت آرام آرام به نحو گسترده‌اي جايگزين فرآيندهاي شيشه تخت گرديده است . امروزه حدود 180 طرح فلوت با ظرفيت توليدي در حدود 40 ميليون تن در سال وجود دارد . اين مقدار متناظر با حدود 35 % كل توليد شيشه در جهان است .شيشه تخت حاصل از روش فلوت در مقايسه با فرآيندهاي توليد قديمي‌تر شيشه تخت مزايايي دارد كه عبارتند از :-فرآيند فلوت قادر است شيشه تخت با كيفيت بالا در محدوده ضخامتي 5/0 تا 25 ميليمتر با عرض نواري بيش از 3 متر توليد نمايد . -فرآيند توليد شيشه فلوت ظرفيت توليد بالايي را بر خلاف فرآيندهاي قبلي امكان‌پذير مي‌سازد . -فرآيند فلوت پيوسته بوده و امكان اتوماسيون را تا ميزان زيادي ممكن مي‌سازد . -كيفيت نوري سطح شيشه فلوت با شيشه پليت سايش خورده پوليش شده قابل مقايسه است . -با توجه به پيشرفت‌هاي مداوم و بهبودهاي حاصله در 35 سال اخير فرآيند فلوت بي‌دردسرتر و ايمن‌تر از ديگر فرآيندهاي توليد شيشه است . تاريخچه توليد شيشه شناور :پيوسته كردن فرآيند توليد شيشه تخت كه از اوايل قرن بيستم آغاز شد ، مسير پر فراز و نشيبي را طي كرده است . در اين مسير سه روش كشش ، نورد و شناور ، تقريباً مراحل آزمايشي خود را همزمان آغاز كردند . دو روش اول به سرعت ارزش تجاري خود را كسب كردند و در توليد انبوه شيشه تخت به كار رفتند . اما عدم موفقيت اين روشها در توليد شيشه‌هاي تخت بدون اعوجاج و بدون نوسانات شديد ضخامت و نيز دردسرهاي فراوان پرداخت و صقيل شيشه نورد شده سبب شد تا نهايتاً توجه شيشه سازان به مزاياي روش شناور جلب شود . جرقه فكري روش شناور را فردي بنام “ لومباردوايتاليايي زد كه در سال 1900 راهي براي توليد صفحات دي الكتريك تخت با استفاده از مايعي مثل موم يا پارافين بر روي مايع جيوه ابداع كرد و آنرا به ثبت رساند . بلافاصله در سال 1920 ميلاديويليام هيل ” آمريكايي روش جديدي را براي توليد شيشه تخت بر اساس روش ابداعي لومباردو به ثبت رساند . در اين روش او مذاب شيشه را بر روي سطح مذاب ديگري از فلزات ريخت و سپس با كشيدن مذاب شيشه بر روي سطح فلز حمام مذاب آنرا به صورت ورقه‌اي صاف درآورد . آزمايشهاي اوليه در سال 1920 در كارخانه “ گريگتوناز شركت آمريكايي “ Pitsburg Plat Glass ” (PPG) صورت گرفت . در اين كارخانه سعي شد با شناور كردن مذاب شيشه بر روي آنتيموان مذاب ، عمل تخت كردن شيشه صورت گيرد . ولي آزمايش به دليل عدم موفقيت در تهيه و ساخت بدنه حوضچه‌اي كه بتواند آنتيموان مذاب را نگه دارد متوقف شد . موفقيت ساخت يك واحد آزمايشي به روش شناور در سال 1950 ميلادي نصيب شركت انگليسي “ برادران پيلكينگتون ” شد . در اين روش كه اولين واحد موفق تجاري آن در سال 1959 ميلادي در انگلستان به توليد رسيد مذاب شيشه پس از طي مراحل ذوب و حبابزدايي ، با استفاده از همزنهاي مكانيكي مخصوص ، همگون و با درجه حرارت 1050 درجه سانتيگراد و از طريق آجر نسوز يكپارچه‌اي به نام آجر لبه (Spout) وارد حمام قلع مذاب مي‌گردد . مقدار مذاب ورودي به حمام با كمك يك ديواره معلق متحرك (Tweel) كنترل مي‌شود . مذاب شيشه در حمام قلع ، با شناور شدن بر روي مذاب قلع و در نتيجه تعادل بين نيروهاي كشش سطحي به صورتي كاملاً صاف ، تخت و بدون اعوجاج در مي‌آيد . ضخامت نوار شيشه در داخل حمام قلع با اعمال منحني دمايي خاص و با استفاده از انبركهاي غلتكي مستقر در كناره‌ها و نيز تسمه‌هاي گرافيتي ، ساخته مي‌شود . شرح كلي فرآيند فلوت :در اين روش ، شيشه در يك كوره ذوب در دماي حدود 1550 درجه سانتيگراد بدون داگ‌هاوس ذوب مي‌گردد . از اينرو حركت دوراني و گردابي نوارهاي شيشه رخ نمي‌دهد ، و همين عامل اثر مطلوبي بر خواص نوري شيشه تخت مي‌گذارد . ريزش مذاب شيشه به قسمت فلوت از طريق كانالي رخ ميدهد كه در آن مقدار ريزش به وسيله يك بلوك آجر عمودي (Tweel) كنترل مي‌گردد . شيشه با دمايي حدود 1050 درجه سانتيگراد از روي يك سنگ لبه از جنس فيوزكست بر روي حمام قلع مذاب مي‌ريزد كه قلب طرح قسمت شناور است و به صورت فيلمي با ضخامت ثابت گسترده مي‌شود . فيلم مزبور در جهت طولي به صورت نواري با عرض بيش از 3 متر گسترده مي‌شود و با كنترل از 1050 به 600 درجه سانتيگراد سرد مي‌گردد . در اين دما ، نوار شيشه پيوستگي و سفتي لازم را دارد كه بتواند از حمام قلع بيرون آورده شده و به كانال تنش‌زدايي برسد . در 150 متر طول كوره تنش‌زدايي كه سخت شدن شيشه رخ ميدهد نوار شيشه با كنترل سرد مي‌گردد تا از تنش‌هاي باقيمانده جلوگيري شود . پس از كوره تنش‌زدايي نوار شيشه به صورت پيوسته از بازرسي اپتيكي مي‌گذرد تا معايب شيشه شناسايي گردد و نهايتاً نوار شيشه بريده مي‌شود . حمام فلوت :حمام فلوت داراي طولي حدود 40-50 متر و عمق تقريبي 6-7 سانتيمتر و عرض متغير 4-7 متر مي‌باشد . حمام از يك پوسته فلزي كه داخل آن با كمك آجرهاي شاموتي مخصوص پوشيده شده است ، تشكيل مي‌شود . نيمي از حمام دو جداره و المنتهاي گرمايي در داخل جداره تعبيه شده‌اند . كنترل دما ، فشار ، اتمسفر و بويژه وضعيت نوار مذاب به صورت اتوماتيك و كامپيوتري انجام مي‌شود . در واقع قسمت حمام فلوت (حمام قلع) از واني “ نسوز و گرافيت ” براي نگهداري قلع مذاب و همچنين يك اتاق در حد امكان بدون نشت گاز تشكيل شده است كه براي نگهداري اتمسفر احيا كننده “ 10% گاز هيدروژن و 90% گاز نيتروژن ” بكار ميرود تا از اكسيداسيون قلع جلوگيري شود . در فرآيند فلوت از اين واقعيت بهره برده مي‌شود كه در خصوص دو مايع غير قابل امتزاج ، مايع با دانسيته كمتر بر روي مايع سنگين‌تر به شكل يك فيلم پخش و گسترده مي‌شود . يك زمينه محدود كاملاً صاف و مستول از مايع سبك‌تر تحت تأثير وزن مخصوص و انرژي سطحي بوجود مي‌آيد . براي تحقق بخشيدن به فرآيند فلوت به دنبال مايعي بودند كه بتوان بر روي آن مذاب شيشه را ريخت به نحوي كه بتوان سطح كاملاً مستوي و يكنواختي به وجود آورد . اين مايع بايد بتواند شرايط ضروري ذيل را برآورده كند :-دانسيته بايستي بيشتر از دانسيته شيشه gr/cm3 5/2 باشد . -نقطه ذوب بايستي كمتر از 600 درجه سانتيگراد باشد . -فشار بخار مايع در حدود 1050 درجه سانتيگراد حتي‌المقدور كم باشد . -مايع نبايستي با مذاب شيشه واكنش شيميايي بدهد . Ga ، In اساساً براي استفاده در حمام فلوت بر طبق خواص فيزيكي‌شان مناسب هستند . قله مايع بدين جهت انتخاب شد كه در ميان فلزات بالا ارزانترين بود . اين فلز همچنين كمترين واكنش با مذاب شيشه در 1050 درجه سانتيگراد را داشته و كمترين فشار بخار را دارد . معايب و مشكلات شيشه فلوتيكي از مشكلات اين روش اين است كه لبه ديواره معلق “ Tweel ” در داخل مذاب قرار دارد و اين خود سبب پيدايش ناخالصي‌ها و آلودگي مذاب مي‌شود كه بعدها پس از مدتي تلاش براي حل اين مشكل با پوشاندن لبه ديواره معلق از پلاتين ، نهايتاً لبه آنرا از مذاب خارج كردند . يكي ديگر از مشكلات بسيار اساسي و مهم اين روش پيچيدگي توليد شيشه‌هاي نازك بود . كارهاي اوليه نشان مي‌داد كه توسعه و پخش مذاب بر روي قلع تا زماني صورت مي‌گيرد كه ورقه مذاب به يك ضخامت تعادلي در حدود 6 ميليمتر برسد . تجربيات اوليه براي تغيير ضخامت شيشه توليدي با بالا و پايين آوردن سرعت غلتكهاي انتهايي انجام شد ، ولي تجربه نشان داد كه اگر سرعت غلتك انتهايي را براي كاهش ضخامت شيشه كم كنند ، عرض ورقه شيشه به شدت كم مي‌شود . مثلاً در تغيير ضخامت به اين روش از 6 به 4 ميليمتر عرض ورقه از 5/2 متر به 75 سانتيمتر مي‌رسيد . لذا از همان ابتدا مشخص بود كه براي كنترل ضخامت ، تحول مهمي بايد در فرآيند توليد شيشه شناور صورت گيرد . براي كنترل ضخامت روي تركيب شيشه نيز كار شد ، ولي نتيجه چندان رضايت بخش نبود . آزمايشهاي انجام شده نشان داد كه تغيير ضخامت با تغيير تركيب كه تعادل بين نيروهاي كشش سطحي را تغيير ميدهد ، قدرت تنظيمي بين 6 تا 7 ميليمتر را بيشتر ندارد . پس از تلاشهاي فراوان ، تغيير منحني دما در حمام قلع و عملكرد توامان تغيير دما و حركت انبرهاي بالشتكي لبه‌گير براي كنترل ضخامت بسيار موفقيت‌آميز بودند . در اين روش مذاب با دماي حدود 1050 درجه سانتيگراد (گرانروي 104 پواز) وارد حمام قلع مي‌شود . دماي حمام بتدريج كاهش يافته و در دماي حدود 700 درجه سانتيگراد غلتكهاي زوجي ، لبه‌هاي طرفين شيشه را در اختيار مي‌گيرند . به اين ترتيب عرض شيشه ثابت مي‌ماند . پس از تثبيت عرض و فائق آمدن بر كشش سطحي ، دوباره دماي حمام افزايش مي‌يابد و درجه حرارت نوار شيشه به حدود 850 درجه سانتيگراد ميرسد . در اين مرحله سرعت غلتكهاي انتهايي را افزايش داده و ضخامت را كنترل و تنظيم مي‌كنند . بدين ترتيب امكان توليد شيشه‌هاي نازكتر از 6 ميليمتر و يا ضخيمتر از آن به روش شناور فراهم مي‌شود . براي توليد شيشه‌هاي ضخيمتر از ضخامت تعادلي ، حركت مذاب در حمام قلع توسط موانع يا ميله‌هاي گرافيتي كنترل مي‌گردد و مانع از پخش آن در عرض حمام مي‌شوند . در اين روش ضخامت ورقه توليدي به مقدار و سرعت كشش شيشه در حمام بستگي دارد . براي جلوگيري از تأثيرات منفي موانع گرافيتي بر روي لبه‌هاي شيشه سعي مي‌كنند كه طول اين موانع در حداقل مورد نياز باشد . در سال 1969 ميلادي توليد شيشه‌اي به ضخامت 15 ميليمتر با اين روش امكان‌پذير گشت . سومين مشكل مهم روش فلوت ، معضلات شيميايي اين روش بود . وجود كمترين ناخالصي در حمام قلع ، بويژه حضور اكسيژن و گوگرد در فضاي حمام ، حتي در حد يك در ميليون ، با قلع تركيب مي‌شوند و تركيباتي چون SnO و SnS بوجود مي‌آورند كه پس از تبخير و مهاجرت به نواحي سردتر حمام بر روي ورقه شيشه مذاب شبنم مي‌زنند و لكه‌هاي چسبنده‌اي روي سطح ورقه شيشه به وجود مي‌آورند . علاوه بر آن چون حلاليت اكسيد قلع مذاب كم است ، در صورت پيدايش اكسيد قلع ، اين اكسيد به صورت لكه شناوري روي سطح مذاب قلع شناور شده و سطح زيرين شيشه را معيوب مي‌كند و به مرور با نفوذ در ساختار مولكولي شيشه ، در آن باقي مي‌ماند و هنگام خم شيشه در كوره‌هاي عمليات حرارتي ، مثلاً در توليد شيشه خودرو ، سبب پيدايش كدري روي سطح شيشه مي‌شود . كاهش اين ناخالصيها و كنترل دور گردش آنها در كوره و حمام از موارد مهم موفقيت روش فلوت است . سيكل آلودگي گوگرد و اكسيژن در حمام قلع :اگر چه همه بررسي‌هاي ممكن نشان مي‌داد كه قلع بهترين و مناسب‌ترين فلز بستر براي شناور سازي نوار شيشه است ، اما ويژگي شيميايي اين عنصر ميل شديد تركيبي‌اش با اكسيژن و گوگرد است كه در شرايط دمايي بالا تشديد مي‌گردد به تدريج در فرآيند توليد شيشه مشكلات خاص خود را ايجاد مي‌نمايد . اكسيژن و گوگرد در دو سيكل شيميايي متفاوت سبب آلودگي سطح شيشه و نيز تخريب المنت‌هاي گرمايي حمام قلع مي‌شود . سيكل آلودگي گوگرد با تشكيل سولفور قلع (استانو) در مذاب قلع آغاز مي‌شود . اين سولفور در محدوده‌ دمايي 1000-1050 درجه سانتيگراد به سرعت بخار شده و از محيط قلع خارج مي‌شود . بخار سولفور استانو ، در چرخه كنوكسيوني اتمسفر حمام قلع به نقاط سردتر مهاجرت كرده و بر روي سطح سقف حمام و المنتهاي گرمايي آن كندانسه مي‌شود و پس از طي فرآيند ناقص احيا ، سولفور قلع به قلع فلزي و نهايتاً مخلوطي از سولفور قلع و قلع فلزي به شكل لكه‌هاي ريز و پايدار (با قطره‌هاي متفاوت از 100 تا 1000 ميكرون) بر روي سطح شيشه چكه مي‌كند . وجود ppm 10 سولفور در اتمسفر حمام منجر به تشكيل 100 ميلي‌گرم سولفور قلع در هر متر مكعب از فضاي حمام در دماي 1000-1050 درجه سانتيگراد مي‌گردد . نقش گوگرد در مقايسه با اكسيژن در مورد تشكيل لكه‌هاي سطحي بسيار زيادتر است و لازم است كه بهاي لازم به وجود و حضور اين عنصر در حمام قلع داده شود . براي كنترل سيكل آلودگي گوگرد روش‌هاي متفاوتي تجربه شده است . با توجه به اينكه سقف محل تجمع سولفور قلع است اساس روش‌هاي اوليه تميز كردن سقف حمام با استفاده از دمش هوا يا گرم كردن ناحيه سقف و تسريع فرآيند احيا چكه در يك محدوده زماني كوتاه بود كه معمولاً در هنگام تميز كردن سقف شيشه ، توليد غير قابل استفاده مي‌شد . اكنون روش ريشه‌اي‌تري در اين مورد اتخاذ شده است . در واقع تجربه سالهاي گذشته در مورد كنترل كاهش سولفات سديم كه بيشتر در كشورهاي اروپايي جهت كاهش آلودگي محيط زيست انجام مي‌گرفت ، نشان داد كه اين كاهش به شدت در تقليل سيكل گوگرد مؤثر بوده است . به همين جهت اكنون براي كنترل اين چرخه آلودگي از ورود گوگرد به داخل حمام قلع از طريق اتمسفر كوره و يا نوار شيشه حتي‌الامكان با كاهش مصرف عوامل گوگرد دار خودداري مي‌شود . سيكل آلودگي اكسيژن نيز با تركيب اكسيژن و قلع و تشكيل اكسيد قلع (استانو) آغاز مي‌گردد . بخشي از اكسيد قلع حاصل تبخير و بخشي نيز در مذاب قلع حل مي‌شود . بخار SnO در نواحي سردتر روي سطح شيشه كندانسه و موجب تشكيل لكه‌هاي پايدار بر روي سطح شيشه مي‌شود . اكسيد قلع محلول پس از رسيدن به حد اشباع از مذاب قلع خارج و به صورت اكسيد استانيك روي سطح مذاب قلع شناور گشته و سطح زيرين نوار شيشه را آلوده و كدر مي‌كند . از همان ابتداي شكل‌گيري اين تكنولوژي براي كاستن از مسأله آلودگي اكسيژن ، تنها راه عملي جلوگيري از ورود اكسيژن به داخل حمام تشخيص داده شد و در اين رابطه ضمن كنترل اتمسفر حمام با استفاده از هيدروژن و نيتروژن ، روش‌هاي دقيقتري براي درزبندي و جلوگيري از نفوذ ديفوزيوني اكسيژن به داخل حمام اتخاذ شد وجود حدود 10 درصد هيدروژن در اتمسفر حمام قلع ، در صورت اكسيژن به داخل حمام با جذب آن و تشكيل مولكولهاي H2O ، سيكل آلودگي اكسيژن را متوقف مي‌سازد . به هر حال در حال حاضر مسأله آلودگي اكسيژن و گوگرد ، مشكل عمده در توليد شيشه فلوت نمي‌باشد و روش‌هاي كنترل و محدود كردن آن كاملاً شناخحته شده هستند . اما آلودگي سطح نوار شيشه به قلع يا اكسيد قلع هنوز از مباحث جالب و مورد پيگيري در اين صنعت است . بررسي‌هاي فعلي نشان داده است كه در تركيب صد انگستروم اول سطح شيشه بيش از 30 درصد اكسيد قلع وجود دارد . در مواردي آلودگي‌هاي سطحي اگر چه ممكن است ظاهراً محسوس نباشد ولي در مراحل بعدي كار با شيشه ، بويژه در فرآيندهاي تكميلي مثل توليد شيشه نشكن يا خم براي مصارف ساختماني يا اتومبيل سبب پيدايش كدري در سطح شيشه مي‌گردند . نتيجه‌گيري :ابداع فرآيند شناور (فلوت) براي توليد پيوسته نواري از شيشه تخت با دو سطح موازي ، بدون اعوجاج و بدون نوسانات ضخامت ، گنجينه گرانبهايي از انواع كاوشهاي علمي و تكنولوژيكي را براي مهندسان و دانشمندان به همراه داشته است . انديشمندان تلاشهاي زيادي كرده‌اند تا جنبه‌هاي مختلف اين فرآيند اعجاب‌انگيز را با استفاده از قوانين فيزيك توضيح دهند . دستيابي به قانونمنديهاي حاكم بر تشكيل نوار شيشه در اين فرآيند اكنون عرصه‌هاي جديدتري را در تكوين و ابداعات نوين اين تكنولوژي ايجاد كرده است و توسعه و تكميل اين تكنولوژي در سالهاي اخير سرعت بيشتري يافته و از شكل اوليه خود بسيار فاصله گرفته است . اكنون نسل جديدي از واحدهاي توليد شيشه فلوت در حال شكل‌گيري است . تركيب شيشه :تركيب نرمال شيشه با مقدار 9/0 % Fe2O3 08/0 %SO3 K2O Fe2O3 MgO CaO Na2O Al2O3 SiO2 0.3 0.3 0.1 3.5 9.2 14.3 0.3 72.0 خلاصه :در قلب صنعت شيشه جهان ، فرآيند فلوت قرار دارد كه توسط پيلكينگتون در سال 1959 بوجود آمد كه شيشه شفاف ، رنگي و پوششي دار براي ساختمان و شيشه شفاف و رنگي را براي وسايل نقليه توليد مي‌كند . اين فرآيند ، قادر به ساخت شيشه با ضخامت 6 ميليمتر است و حالا قادر به توليد شيشه‌هايي به ضخامت 4/0 ميليمتر و حتي تا 25 ميليمتر است .شيشه مذاب ، در تقريباً دماي 1000 درجه سانتيگراد بطور مداوم از كوره روي حمام باريك قلع مذاب ريخته مي‌شود . شيشه مذاب روي قلع شناور مي‌شود ، به صورت يك سطح صاف روي آن پخش مي‌شود . ضخامت شيشه به وسيله سرعتي كه نوار شيشه در حال جامد شدن از حمام كشيده مي‌شود و كنترل مي‌گردد . سپس آنيل مي‌گردد (با سرمايش كنترل شده) و شيشه به عنوان محصولي پوليش شده با حرارت كه داراي سطوح واقعاً موازي است درمي‌آيد.

 

+ نوشته شده توسط شاهرخ فرید در پنجشنبه سوم اردیبهشت 1388 و ساعت 10:58 |

واكنش‌هاي شيميايي كه در آن اكسيژن و نيتروژن موجود در هواي احتراق، تشكيل NOx حرارتي مي دهند به عنوان مكانيزم Zeldovich (معادلات 1 الي 3) شناخته شده‌اند كه در درجه حرارت بالاي مشعل توربين گاز، رخ مي‌دهند كه با افزايش درجه حرارت و زمان اقامت، توليد NOx به ترتيب به شكل تواني و خطي افزايش پيدا مي‌كند.
NOx حرارتي طبق واكنش‌هاي زير در دماي بالاي 1500 درجه سانتي‌گراد شكل مي‌گيرد و در حدود 95 درصد محصولات واكنش NO و باقيمانده بصورت N2O و NO2 است.
در معادلات (4) و (5) مكانيزم تشكيل NOx سريع (prompt) مشاهده مي‌شود.
تشكيل NOx سريع (Prompt) در اثر اكسيداسيون محصولات جانبي احتراق از قبيل NH, HCN و N است، كه سهم نسبتاً كمي در مشعل‌هاي استوكيومتري دارند اما با كاهش نسبت اكي والاني _اگر ميزان سوخت كمتر از اكسيژن موجود باشد) سهم NOx هاي سريع، افزايش مي‌يابد.

تشكيل NOx سوخت
در صورت حضور نيتروژن و يا باندهاي نيتروژني در سوخت مصرفي، مكانيزم تشكيل NOx سوخت شكل مي‌گيرد. بلعكس تشكيل NOx حرارتي، در اين مكانيزم، درجه حرارت تاثير زيادي بر پيشرفت واكنش نداشته و در دماي پايين، اكسيدهاي نيتروژن تشكيل مي‌شوند. طي اين واكنش، نيتروژن موجود در سوخت سريعاً به سيانيد هيدروژن و آمونياك تبديل مي‌شود و سپس در صورت حضور اكسيژن، اين تركيبات اكسيد شده و NOx سوختي تشكيل مي‌شود. NOx حاصل از اين مكانيزم به وضعيت استوكيومتري احتراق بسيار حساس بوده و در واقع نسبت ميان سوخت و هوا عامل اصلي تاثير‌گذار است. اگر مرحله‌اي كه طي آن تركيبات سيانيد هيدروژن و آمونياك تشكيل شده‌اند زير حد استوكيومتري نگه داشته شود يعني ميزان هواي احتراق كاهش يابد، تركيبات مذكور اساساً به مولكول نيتروژن تبديل مي‌شوند. بنابراين با اتخاذ تدابير صحيح در تزريق‌ هواي احتراق به داخل مشعل و در واقع كاهش اكسيژن دريكي از مراحل احتراق، مي‌توان از تشكيل اين نوع اكسيدهاي نيتروژن جلوگيري كرد.

استانداردهاي جديد انتشار NOx
اكسيدهاي نيتروژن طي مكانيزم‌هاي پيچيده در حضور نور آفتاب با هيدروكربن‌هاي فعال واكنش داده و سبب تشكيل ازن در لايه‌هاي پاييني جو و بارش باران‌هاي اسيد مي‌شوند كه اثرات مخربي بر سلامت انسان و موجودات زنده دارد از اين رو قوانين زيست‌محيطي مربوط به انتشار اين آلاينده‌ها هر روز سخت‌تر شده و حد انتشار آن كاهش مي‌يابد. از جمله مي‌توان به استانداردهاي اروپا و آمريكا اشاره كرد. جدول (1) استاندارد قابل اجرا در نيروگاههاي بزرگتر از 100 مگاواتي، كاليفرنياي جنوبي، آلمان و ژاپن نشان مي‌دهد.
جدول (1) استاندارد قابل اجرا در نيروگاههاي بزگتر از 100، مگاواتي، كاليفرنياي جنوبي، آلمان و ژاپن در انگلستان براي نيروگاههاي بزرگتر از 50 مگاواتي، ميزان انتشار NOx براي سوختهاي گازي ppm50 و براي سوخت‌هاي مايع ppm100 در نظر گرفته شده است.
بانك جهاني نيز استاندارد انتشار اكسيدهاي نيتروژن براي نيروگاههاي سيكل تركيبي با سوخت گازي برابر ppm50(15 درصد اكسيژن) و سوخت‌هاي غيرگازي ppm76(15 درصد اكسيژن) اعلام كرده است. طبق مراجع مختلف پس از بكارگيري سيستم كاهش انتشار NOx اين حد استاندارد براي سوخت‌هاي گاز در نيروگاههاي گازي به ppm9 و سوخت‌هاي مايع به ppm42 كاهش مي‌يابد.

معرفي اصول اوليه روش‌هاي كاهش و كنترل NOx
بطور كلي فرايندهاي كاهش NOx به دو دسته 1- جلوگيري از توليد NOx  2- جلوگيري از انتشار NOx تقسيم مي‌شوند. درذيل كليه روشها با توجه به اين امر و همچنين نوع سيستم كنترلي آورده شده‌اند.
در ميان روش‌هاي فوق،بكاريگري مشعل‌هاي با NOx پايين، پاشش آب يا بخار و استفاده از كاتاليزور (SCR) در نيورگاههاي گازي و سيكل تركيبي، عموميت دارند.

سيستم كاهش توليد NOx (پيش از احتراق)

مشعلهاي احتراق با NOx پايين
در مشعلهاي معمول كه بر اساس سيستم نفوذي (Diffiusion) كنترل مي شوند،‌سوخت و هوا جداگانه به محفظه احتراق تزريق شده و در آنجا همزمان اختلاط و احتراق صورت مي‌گيرد. در اين صورت علاوه بر بالا بودن پيك دمايي شعله، زمان اقامت نيز بالا است كه هر دوعوامل اصلي افزايش توليد NOx هستند. بااستفاده از مشعلهاي احتراق با NOx پايين اثر اين دو عامل را مي‌توان تا حد زيادي كاهش داد. اين مشعلها بر اساس نوع مكانيزمشان عبارتند از: LNB(Low Nox Burner) و DLN(Dry-Low Nox)

الف- مشعلهاي LNB
از آنجا كه توليد NOx تابعي از ميزان اختلاط هوا و سوخت درشعله است و درصورت بروز Hot Spots ميزان اكسيدهاي نيتروژن بيشتري توليد مي‌شود، سعي مي‌شود كه اين امر بگونه اي جلوگيري شود تا در كنار اختلاط صحيح هوا و سوخت از توليد اكسيدهاي نيتروژن ممانعت بعمل آيد با استفاده از اين نوع مشعلها با چند منطقه‌اي كردن اختلاط و در نتيجه خارج كردن احتراق از حالت استوكيومتري و تبديل آن به احتراق چند مرحله‌اي ميزان توليد NOx كاهش مي‌يابد. با بكارگيري اين مكانيزم شعله احتراقي پايدار با مناطق مختلف بوجود مي‌آيد. احتراق اوليه با حضور 40-30 درصد هواي ايتوكيومتري انجام مي‌شود. سپس بازسوزش سوخت بهمراه سوخت اضافه صورت گرفته و درنهايت احتراق با تزريق هواي تكميلي كه همزمان درجه حرارت احتراق را درمحدوده مناسب نگه مي‌دارد تكميل مي‌شود.

مشعلهاي DLN
در اين مشعلها مخلوط غير استوكيومتري ازهوا و سوخت تشكيل مي‌شود تا دماي شعله پايين باشد همچنين به دليل اختلاط هوا و سوخت پيش از ورود به محفظه احتراق زمان اقامت نيز كاهش مي‌يابد. اختلاط هموژن نيز مناطق غني از سوخت را كم مي‌كند. به منظور تثبيت شعله و اطمينان از احتراق كامل با حداقل انتشار منوكسيد كربن، يك سيستم پايلوت به اين گونه مشعلها اضافه مي‌شود.
در صورت استفاده از سوختي با ميزان نيتروژن بالا استفاده از يك سيستم مكمل ضروري است. از ديگر عوامل تاثيرگذار بر عملكرد اين سيستمها نسبت اختلاط هوا و سوخت است كه بايد در حد اشتعال نگه داشته شود تا حد انتشار NOx حداقل باشد. انحراف از اين حد سب ناپايداري شعله شده و امنيت كار را به خطر مي‌اندازد. از اين رو سيستمهاي چند مرحله‌اي در اولويت هستند.
سيستمهاي DLN به گونه‌اي طراحي مي‌شوند كه در بار نامي واحد قابليت كاربري دارند و در صورت تغيير در بار سيستم احتراق به وضعيت احتراق نفوذي شيفت داده مي‌شوند.
در كل مشعلهاي احتراق با NOx پايين راندماني در حدود 70-50 درصد دارند.

پاشش آب يا بخار
همانگونه كه گفته شد، در مرحله احتراق، با پايين آوردن دماي احتراق مي‌توان تا حد زيادي از توليد تركيبات NOx جلوگيري كرد. از ديگر روش‌هاي كاربردي به پاشش آب يا بخار در محفظه احتراق بعنوان عامل كاهش درجه حرارت احتراق مي‌توان اشاره كرد. نسبت تزريق آب به دبي جرمي سوخت گاز 33/0 تا 5/2 براي رسيدن به ppm25 تا 75 تركيبات NOx منتشره از دودكش و همچنين 46/0 تا 3/2 در مورد سوخت مايع به منظور انتشار تركيبات اكسيدهاي نتيروژن در محدوده ppm42 تا 110 لحاظ مي‌شود. در جدول (2) تاثير عملكرد اين سيستم در كاهش NOx ديده مي‌شود. آب مصرفي در اين سيستم بايد در حد استانداردهاي آب خوراك بويلر باشد تا از خوردگي توربين و يا رسوب نازل‌هاي خنك كن هوا جلوگيري بعمل آيد. از طرف ديگر به سوخت اضافي جهت گرم كردن آب تا محدوده مورد نظر مخلوط هوا و سوخت مورد نياز است كه در اين صورت از بازده كل كاسته مي‌شود، درصورت استفاده از بخار نيز همين مقدار سوخت جهت تبخير آب مورد نياز است. بطور كلي در اين سيستم آب و سوخت اضافي مصرف مي‌شود كه در بازده كل سيستم تاثيرگذار است. علاوه بر نسبت آب يا بخار پاششي به سوخت، فاكتورهاي ديگري از جمله،‌طراحي نازل‌هاي پاشش و ميزان باندهاي نيتروژني موجود در سوخت، بر عملكرد سيستم تاثرگذار هستند. همچنين به دليل افزايش نوسانات فشار ديناميكي در مشعل‌ بهره‌برداري و نگهداري از واحد مشكل است.

سيستم كاهش انتشار NOx – پس از احتراق (SCR)
سيستم كاهش انتشار تركيبات NOx در نيروگاههاي گازي و خصوصاً سيكل تركيبي، سيستم كاتاليزور انتخابي (SCR) است. در اين مكانيزم، آمونياك به گاز خروجي دودكش تزريق مي‌شود و در حضور كاتاليزور بااكسيدهاي نيتروژن واكنش داده وآب و نيتروژن حاصل مي‌شود. در شكلهاي (3و 2) شمايي از سيستم نشان داده شده است. كاتاليزورهاي SCR، از فلزات فعال با ساختمان بسيار متخلخل ساخته شده‌اند و تخلخل كاتاليزورها، سايت‌هاي فعال محل انجام واكنش احياء و تشكيل نيتروژن و آب بوده كه پس از اين امر، بايد از طريق هيدراسيون مجددو يا اكسيداسيون احياء شده و مجدداً فعال شوند. اجزاء تشكيل دهنده كاتاليزور SCR، از فلزات گرانبها مانند پلاتين (pt) و ياتركيبي ازواناديوم (V)،‌ تيتانيوم (Ti)، و تنگستن (W) كه كشور ژاپن از اواخر دهه 1970 از آنها استفاده ‌كرده است، تشكيل مي‌شود. دردهه 1980، از اكسيدهاي فلزي مانند تيتانيوم اكسيد (TiO2)، اكسيد زيركونيوم، پنتا اكسيد واناديوم (V2O5) و اكسيد سيليكون (SiO2) جهت گسترش محدوده دمايي واكنش، استفاده مي‌شده است. زئوليت‌ها، سيليكات آلوميناي كريستالي نيز در شرايط دماي بسيار بالا (oF675 تا 1000)، استفاده مي‌شدند. در جدول (3) اجزاء تشكيل دهنده كاتاليزورهاي مصرفي باتوجه به محدوده‌هاي دمايي و شرايط دود ورودي به آن نشان داده شده است.
معمول‌ترين مدل كاتاليزور بصورت لانه زنبوري (Honeycomb) است. واحد تزريق آمونياك دربالا دست كاتاليزور قرار مي‌گيرد ودر جهت پاشش يكنواخت آمونياك قبل از ورود گاز دودكش به كاتاليزور طراحي مي‌شود. بطور معمول، آمونياك بصورت بي‌آب بوده و از بخار به همراه يك گاز حامل براي ايجاد نيروي حركت لازم ازنازل‌هاي پاشش و اختلاط مناسب با آمونياك استفاده مي‌شود. اين سيستم درتوربين‌هاي گازي مربوط به نيروگاههاي سيكل تركيبي نصب و مورد استفاده قرار گرفته است.
در نيروگاههاي سيكل تركيبي، راكتور كاتاليستي SCR بعد از Superheater و يا قبل از Economizer قرار مي‌گيرد نحوه قرارگيري سيستم SCR در نيروگاههاي سيكل تركيبي بصورت شكل (4) است. در صورتي كه طراحي سيستم به طريقي انجام شود كه راكتور SCR درجريان پايين دست HRSG و پيش از اكونومايزر قرار گيرد، محدوده درجه حرارت 350 تا OF400 خواهد شد. درتوربين‌هاي گازي ساده (Simple cycle) راكتور SCR مستقيماً بعد از خروجي توربين‌ جايي كه درجه حرارت دود بين 850 تا 1000 درجه فارنهايت است، نصب و مورد بهره‌برداري قرار مي‌گيرد. در اين صورت از كاتاليزورهاي زئوليتي براي اين امر استفاده مي‌شود. از آنجا كه قيمت كاتاليزورهاي زئوليتي بالاتر از ساير انواع كاتاليست است بنابراين سيستم كاتاليستي براي توربين‌هاي ساده گازي پيشنهاد نمي‌شود.
چگونگي عملكرد سيستم SCR و در حقيقت ميزان NOx حذف شده از اين سيستم، تابع فاكتورهاي مختلفي از جمله محدوده دمايي واكنش (تاثير‌گذار بر حجم كاتاليست) زمان اقامت موردنياز در محدوده دمايي بهينه، ميزان گوگرد موجود در سوخت (تاثيرگذار بر دماي عملياتي دود و طول عمر كاتاليست)، درجه اختلاط آمونياك با دود، نسبت مولي آمونياك به NOx كنترل نشده، فعاليت، انتخاب‌پذيري، دي‌اكتيواسيون و افت فشار دركاتاليزور، مديريت كاتاليستي كه با توجه به ارتباط پارامترهاي فوق و نحوه تعويض و جايگزيني لايه‌ها، شرايط بهينه بهره‌برداري را ايجاد مي‌كند. با در نظر گرفتن پارامترهاي فوق، تا حد 95 درصد كاهش انتشار تركيبات NOx حاصل مي‌شود، اين سيستم قادر است خروجي NOx در حد ppm9-2 راايجاد كند. بكارگيري تكنيك SCR، هزينه بيشتري نسبت به سيستمهاي ديگر طلب مي‌كند اما از آنجا كه براساس استانداردهاي جهاني پس از بكارگيري سيستم كاهش NOx بعنوان مثال LNB حد استاندارد براي سوخت گازي ppm9 و سوخت مايع ppm42 است،نياز به سيستم تكميلي مانند SCR مشخص مي‌شود. در خصوص يك نيروگاه 160 مگاواتي دو سوخته (گاز و گازوئيل) كه ميزان انتشار NOx در حالت مصرف گازوئيل در حدود ppm400 است، مطالعات فني- اقتصادي انجام شده است. اين واحد با وجود مجهز بودن به سيستم LNB، به دليل استفاده از گازوئيل درماههايي از سال از آن نمي‌تواند استفاده كند و در نتيجه ميزان انتشار تركيبات اكسيد نيتروژن آن به 6/1 تن در ساعت مي‌رسد و بايد از سيستم ديگري جهت به استاندارد رساندن ميزان انتشار NOx استفاده كند كه با بكارگيري سيستم SCR حد مذكور به ppm25 خواهد رسيد.

مقايسه روشهاي مختلف كاهش NOx
درميان سيستمهاي پيش از احتراق، مشعلهاي LNB,DLN راندماني در حدود 70-50 درصد دارند كه البته متاثر از عوامل مختلف از جمله نوع سوخت مصرفي است. در مشعلهاي DLN نسبت هوا و سوخت دريك محدوده باريكي در حد اشتعال نگه داشته مي‌شودو محفظه احتراق براي نسبت هوا و سوخت در بار نامي واحد طراحي مي‌شود، از اين رو در صورت تغيير شرايط بار (كاهش)، مقدار سوخت كاهش مي‌يابد كه به منظور جلوگيري ازناپايداري احتراق و انتشار منوكسيدهاي كربن، سازندگان اين مشعلها سوئيچ كردن وضعيت احتراق به حالت نفوذي را پيشنهاد مي‌كنند اين تغيير وضعيت موجب توليد NOx مي‌شود كه بايد از سيستم ديگري جهت كاهش انتشار NOx استفاده كرد. اين تغيير وضعيت خصوصاً در حالت 60-40 درصدي بار نامي اتفاق مي‌افتد.
برخي از اين مشعلها تنها با سوخت گاز كار مي‌كنند و درصورت دو سوخته بودن نيروگاه ويا استفاده از سوخت مايع، سيستم مكمل كاهش انتشار NOx مورد نياز خواهد بود. درمقايسه با سيستمهاي كاهش انتشار (پس از احتراق) سيستمهاي كنترلي دقيقي جهت پايدار نگه داشتن شعله و وضعيت احتراق مورد نياز است تا كل نيروگاه دچار اختلال نشود در حالي كه در سيستمهاي كاربردي پس از احتراق درصورت بروز مشكل در عملكرد سيستم مي‌توان موقتاً از جريان خروجي كنارگذار كه در هنگام تجهيز نيروگاه به سيستم كاهش NOx تعبيه مي‌شود استفاده كرد.
از نقطه نظر هزينه، مشعلهاي مذكور هزينه سرمايه‌گذاري در حد $/kw 60-20 و براي حذف هر تن NOx در حدود 4300-240 دلار هزينه دارند.
در مورد سيستمهاي پاشش آب يا بخار، همانگونه كه قبلاً‌ اشاره شد، آب مصرفي بايددر حد خلوص آب تغذيه بويلر باشد تا مسايل خوردگي و رسوبدهي پيش نيايد. همچنين مقدار سوخت نيز علاوه بر مصرف عادي مشعلها مورد نياز است تا آب را به درجه حرارت مطلوب برساند يا بخار مورد نياز را تامين كند كه اين موارد در بالا بردن هزينه‌هاي عملياتي سيستم نقش موثري دارند. با بكارگيري اين سيستم، نوسانات فشاري در سيستم احتراق پيش مي‌آيد كه سبب كاهش طول عمر مشعل مي‌شود. ميزان كاهش NOx با بكارگيري اين سيستم براي سوخت گاز ppm75-25 و سوخت مايع ppm42-110 گزارش شده است ميزان تزريق آب يا بخار از عوامل بحراني است كه در پايداري شعله، چگونگي احتراق نقش مهمي ايفا مي‌كند. هزينه سرمايه‌گذاري اين سيستم در حدود $/kw 50-10 است.
سيستم كاتاليستي در ميان كليه سيستمها بالاترين راندمان در حدود 95 درصد را دارا است. البته با توجه به نوع سوخت و ميزان گوگرد موجود درآن اين مقدار تغيير مي‌كند. هزينه سرمايه‌گذاري سيستم در حدود $kw80-50 بوده و هزينه حذف يك تن NOx 900-500 دلار است. هزينه سرمايه‌گذاري با بزرگتر شدن واحد كمتر مي‌شود با مراجعه به مراجع مشاهده مي‌شود كه براي يك واحد 570 مگاواتي هزينه $/kw 55 است در حالي كه براي يك واحد 190 مگاواتي $/kw 77 گزارش شده است. باتوجه به راندمان بالاي سيستم و محدود نبودن به نوع سوخت در نيروگاههاي سيكل تركيبي و بخاري اين سيستم پيشنهاد مي‌شود.

نتيجه‌گيري
طي بررسي مراجع و مستندات مربوط به سيستم كاهش NOx قبل و بعد از احتراق جهت توربينهاي گازي و سيكل تركيبي نتايج زير حاصل مي‌شود.
- اكثر روشهاي قبل از احتراق بتنهايي جوابگوي كاهش NOx در حدود مجاز كنوني (ppm30-9) نيست و اكثراً سيستم‌ها تركيبي‌اند كه هزينه سرمايه‌اي رابالا مي‌برد. اين بدان علت است كه مشعلهاي DLN و اكثراً LNB نسبت به تغييرات بار، نسبت سوخت برگشتي (turn down ratio) پايداري احتراق، سيستم‌هاي كنترلي هوا و تغيير نوع سوخت بسيار حساس بوده و بعضاً درصورت وقوع تغييرات به وضعيت احتراق نفوذي (diffusion) كه توأم با توليد NOx بالاست، شيفت مي‌كنند. به اين علت بكارگيري سيستم كاتاليستي SCR و يا تزريق آب يا بخار كه جوابگوي تغييرات است ضروري است.
- راندمان سيستم كاهش كاتاليستي بالاترين راندمان كاهش (95%) را داراست.
- ميزان مصرف آب خالص (دمين) و همچنين سوخت مورد نياز جهت سيستم‌هاي پاشش بخار آب بسيار بالا و براي مناطق كم‌آب جوابگو نيست. ضمن اين كه در اين سيستم‌ها طول عمر مشعل كوتاه است و هزينه‌هاي عملياتي دو برابر سيستم SCR راداراست.
- هزينه سرمايه‌اي سيستم SCR ($/kw 80-50) و هزينه سرمايه‌اي سيستم LNB و premix ($/kw60-20) است ولي باتوجه به پيشرفت تكنولوژي و رقابت بين سازندگان هزينه‌هاي ساخت كاتاليست روزبروز رو به كاهش است.
- با توجه به موارد فوق مستندات متعددي از مراجع مختلف استخراج شده كه تركيبي از دو سيستم جهت كاهش NOx در نظر گرفته شده است.
- به دليل دماي پايينتر دود خروجي سيكل‌هاي تركيبي نسبت به توربين‌هاي گازي، خيزش دود آن پايينتر و نتيجتاً سيستم كاهش NOx كاربردي حد مجاز پايينتري نسبت به توربين‌هاي گازي دارد.
با توجه به اين كه مدلهاي توربين گاز ساخت داخل درشرايط استفاده از گازوئيل (سوخت دوم) داراي نشر NOx بيش از حد مجاز تعيين شده توسط سازمان حفاظت محيط‌زيست ايران است، لذا جهت كاهش NOx نياز به استفاده از سيستم تكميلي ديگري چون SCR ضروري است. از طرفي توربينهاي گازي قديمي فاقد سيستم‌هاي كاهش NOx است كه براي اين توربينها تنها سيستم كاهش پس از احتراق و به دليل كمبود منابع آبي كشور تنها سيستم SCR پيشنهاد مي‌شود. زيرا در نيروگاههاي ساخته شده امكان تعويض مشعل و محفظه احتراق وجود ندارد.

تامين نمود.

+ نوشته شده توسط شاهرخ فرید در سه شنبه بیست و پنجم فروردین 1388 و ساعت 14:47 |

فهرست مطالب:
آشنایی با پنوماتیک (نیوماتیک)
خواص اصلی سیستم پنوماتیک
معایب سیستم پنوماتیک
تعریف و تاریخچه  هیدرولیک
خواص هیدرولیک روغنی و کاربرد آن در صنایع
متداولترین کاربرد های هیدرولیک در صنایع
کاربرد پمپ ها در سیستم های هیدرولیک
انواع پمپ های هیدرولیکی
چیستhydraulic Suspension سیستم تعلیق هیدرولیکی یا
سیستم های هیدرولیک گیربکس های اتوماتیک
کاربرد هیدرولیک و پنوماتیک
طراحی سیستم های هیدرولیک
پرسهای هیدرولیکی
ویژگی پرسهای هیدرولیکی


 

آشنایی با پنوماتیک(نیوماتیک)
پنيوماتيك يكي از انواع انرژي هايي است كه در حال حاضر از آن استفاده وافر در انواع صنايع مي شود و مي توان گفت امروزه كمتركارخانجات يا مراكز صنعتي را مي توان ديد كه از پنيوماتيك استفاده نكند و در قرن حاضر يكي از انواع انرژي هاي اثبات شده اي است كه بشر با اتكا به آن راه صنعت را مي پيمايد.
پنيوما در زبان يوناني يعني تنفس باد و پنيوماتيك علمي است كه در مورد حركات و وقايع هوا صحبت مي كند امروزه پنيوماتيك در بين صنعتگران به عنوان انرژي بسيار تميز و كم خطر و ارزان مشهور است و از آن استفاده وافر مي كنند.
خواص اصلی انرژی پنوماتیم به شرح زیر است:
عامل اصلي كاركرد سيستم پنيوماتيك هواست و هوا در همه جاي روي زمين به وفور وجود دارد.
هواي فشرده را مي توان از طريق لوله كشي به نقاط مختلف كارخانه يا مراكز صنعتي جهت كاركرد سيستم هاي پنيوماتيك هدايت كرد.
هواي فشرده را مي توان در مخازن مخصوص انباشته و آن را انتقال داد يعني هميشه احتياج به كمپرسور نيست و مي توان از سيستم پنيوماتيك در مكان هايي كه امكان نصب كمپرسور وجود ندارد نيز استفاده نمود .
افزايش و كاهش دما اثرات مخرب و سوئي بر روي سيستم پنيوماتيك ندارد و نوسانات حرارتي از عملكرد سيستم جلوگير ي نمي كند.
هواي فشرده خطر انفجار و آتش سوزي ندارد به اين دليل تاسيسات حفاظتي نياز نيست.
قطعات پنيوماتيك و اتصالات آن نسبتا ً ارزان و از نظر ساختماني قطعاتي ساده هستند لذا تعميرات آنها راحت تر از سيستم هاي مشابه نظير هيدروليك مي باشد.
هواي فشرده نسبت به روغن هيدروليك مورد مصرف در هيدروليك تميز تر است و به دليل اين تميزي از سيستم پنيوماتيك در صنايع دارويي و نظاير آن استفاده مي شود .
سرعت حركت سيلندر هاي عمل كننده با هواي فشرده در حدود 1 الي 2 متر در ثانيه است و در موارد خاصي به 3 متردر ثانيه مي رسد كه اين سرعت در صنايع قابل قبول است و بسياري ازعمليات صنعتي را مي تواند عهده دار شود.
عوامل سرعت و نيرو در سيستم پنيوماتيك قابل كنترل و تنظيم است .
عناصر پنيوماتيك در مقابل بار اضافه مقاوم بوده و به آنها صدمه وارد نمي شود مگر اينكه افزايش بار سبب توقف آنها گردد .
تعميرات و نگه داري سيستماي پنيوماتيك بسيار كم خطر است زيرا در انرژي هاي قابل مقايسه نظير برق خطر جاني و آتش سوزي و در هيدروليك انفجار و جاني وجود دارد اما در پنيوماتيك خطر جاني به صورت جدي وجود ندارد وآتش سوزي اصلا ً وجود ندارد و بدين دليل در صنايع جنگ افزارسازي از سيستم تمام پنيوماتيك استفاده مي شود .

 معايب سيستم پنيوماتيك به شرح زير است:
چون سيال اصلي مورد استفاده در سيستم پنيوماتيك هواي فشرده و جهت تهيه هواي فشرده بايد با كمپرسور آن را فشرده كرد همراه هواي فشرده شده مقداري رطوبت وناخالصي هوا ومواد آئروسل وارد سيستم شده و سبب برخي خرابي در قطعات مي شود لذا بايد جهت تهيه هواي فشرده فيلتراسيون مناسب استفاده نمود .
هزينه استفاده از هواي فشرده تا حد معيني اقتصادي مي باشد و اين ميزان تا وقتي است كه فشار هوا برابر 7 بار و نيروي حاصله با توجه به طول كورس و سرعت حداكثر بين 20000 تا 30000 نيوتن مي باشد .
به طور خلاصه مي توان گفت كه جهت قدرت هاي فوق العاده زياد مقرون به صرفه تر است از نيروي هيدروليك استفاده شود .
هواي مصرف شده در سيستم پنيوماتيك در هنگام تخليه از سيستم داراي صداي زيادي است كه اين مسئله نياز به كاربرد صدا خفه كن را الزامي مي كند.
به علت تراكم پذيري هوا به خصوص در سيلندر هاي پنيوماتيكي كه زير بار قرار دارند امكان ايجاد سرعت ثابت و يكنواخت وجود ندارد كه اين مسئله از معايب پنيوماتيك به شمار مي رود اما قابل ذكر است كه اخيرا ً يك نوع سيلندر كه بجاي شفت سيلندر از نوار لاستيكي استفاده مي كند ساخته شده است كه اين عيب را بر طرف مي كنند .
به طور كلي در مقايسه مزايا و معايب پنيوماتيك مي توان گفت با توجه به مزاياي بسيار نسبت به معايب كمتر مي توان از پنيوماتيك بعنوان يك انرژي شايسته در صنايع استفاده كرد به خصوص با توجه به مزيت تميزي سيستم تعمير و نگه داري راحت تر ، نداشتن خطر جاني جهت پرسنل عملياتي و تعميراتي در سيستم كه در سيستم هاي ديگر نظير الكتريك و هيدروليك وجود ندارد ضمنا ٌ اين سيستم بي همتاست و گاهي فقط از اين سيستم در جهت عمليات توليدي بايد استفاده شود نظير : صنايع غذايي ، دارويي ، جنگ افزار كه حتما ً عمليات توليدي توسط سيستم پنيوماتيك انجام مي پذيرد.
یف و تاریخچه هیدرولیک
تعریف و تاریخچه هیدرولیک
هیدرولیک از کلمه یونانی " هیدرو " مشتق گردیده است و این کلمه بمعنای جریان حرکات مایعات می باشد.
در قرون گذشته مقصود از هیدرولیک فقط آب بوده و البته بعدها عنوان هیدرولیک مفهوم بیشتری بخود گرفت و معنی ومفهوم آن بررسی در مورد بهره برداری بیشتری از آب و حرکت دادن چرخ های آبی و مهندسی آب بوده است.
مفهوم هیدرولیک در این قرن دیگر مختص به آب نبوده بلکه دامنه وسیعتری بخود گرفته و شامل قواعد و کاربرد مایعات دیگری ، بخصوص " روغن معدنی "  میباشد ، زیرا که آب بعلت خاصیت زنگ زدگی ، در صنایع نمی تواند بعنوان انرژی انتقال دهنده مورداستفاده قرار گیرد و بعلت آنکه روغن خاصیت زنگ زدگی دارد ، امروزه در صنایع از آن بخصوص برای انتقال انرژی در سیستم کنترل استفاده بسیار میگردد


بطور خلاصه میتوان گفت:
فنی که انتقال و تبدیل نیرو را توسط مایعات انجام دهد " هیدرولیک " نامیده میشود.
از آنجائیکه هیدرولیک آبی دارای خاصیت زنگ زدگی است لذا در صنایع از هیدرولیک روغنی هم بخاطر روغن کاری قطعات در حین کار و هم بخاطر انتقال انرژی در سیستم های کنترل استفاده میشود . وقتیکه در صنعت از هیدرولیک نام برده میشود ، مقصود همان " هیدرولیک روغنی " می باشد .
بطور دقیق میتوان گفت که : حوزه کاربرد هیدرولیک روغنی استفاده از انرژی دینامیکی و استاتیکی آن بوده و در مهندسی کنترل برای انتقال زیگنال ها و تولید نیرو می باشد.
وسائل هیدرولیکی که نحوه استفاده هیدرولیک را در صنعت میسر میسازد خود دارای تاریخچه بسیار قدیمی میباشد.
یکی از قدیمی ترین این وسائل ، پمپ های هیدرولیکی بوده ، که برای اولین بار کتزی بیوس یونانی در حدود اواسط قرن سوم قبل از مسیح ، پمپی از نوع پیستون اهرمی که دارای دو سیلندر بود اختراع و ساخته است .
تا اوائل قرن هشتم دیگر در این زمینه وسیله جدیدی پدید نیامد و در اوائل این قرن انواع چرخ های آبی اختراع و رواج بسیار پیدا نمود.
قرن شانزده را میتوان توسعه پمپهای آبی دانست و در این قرن بود که انواع پمپ با ساختمانهای مختلفی پدیدار گردیدند و اصول ساختمانی این پمپ ها ، امروزه بخصوص از نوع چرخ دنده ئی ، هنوز هم مورد توجه و اهمیت بسیاری را دارا می باشد.
در اواخر قرن شانزدهم اصول ساختمان پرس هیدرولیکی طراحی گردیده و حدوداً بعد از یک قرن اولین پرس هیدرولیکی که جنبه عملی داشت ، شروع بکار نمود.
 قرن نوزدهم زمان کاربرد پرسهای هیدرولیک آبی بود و اوائل قرن بیستم را میتوان شروع و زمان توسعه هیدرولیکی روغنی در صنایع و تاسیسات صنعتی دانست.
سال 1905 پیدایش گیربکس هیدرواستاتیکی تا فشار 40 بار
سال 1910 پیدایش ماشین های پیستون شعاعی
سال 1922 پیدایش ماشین های شعاعی با دور سریع
سال 1924 پیدایش ماشین های پیستون محوری با محور مایل
سال 1940 پیدایش و تولید انواع مختلف وسائل و ابزار هیدرولیکی برای فشارهائی  بیش از 350 بار ، که بعضی از آن وسایل در حال حاضر بطور سری تولید میگردد.
توسعه وسیع و کاربرد هیدرولیک روغنی پس از جنگ جهانی دوم پدید آمد ، ودر اثر همین توسعه ،
بسیاری از قطعات و لوازم هیدرولیک روغنی در حال حاضر بصورت استاندارد شده تولید میگردند.

خواص هیدرولیک روغنی و کاربرد آن در صنایع:
استفاده از هیدرولیک روغنی به طراحان ماشین امکانات جدیدی را داده ، که میتوانند به نحو ساده تری ایده و طرح خود را عملی سازند، بخصوص قطعات استاندارد شده هیدرولیک روغنی کمک بسیار جامعی در حل مسائل طراحان مینماید.
امروزه طراح ماشین میتواند با کمک هیدرولیک روغنی مسایل پیچیده کنترل مکانیکی را بنحو ساده تری و در زمان کوتاه تری حل نموده و در نتیجه طرح را با مخازن کمتری عرضه نماید.
خواص مثبت هیدرولیک روغنی
تولید و انتقال نیروهای قوی توسط قطعات کوچک هیدرولیکی ، که دارای وزن کمتری بوده و نسبت وزنی آنها نسبت به دستگاههای الکتریکی 1 به 10 میباشد.
نصب ساده قطعات بعلت استاندارد بودن آنها
تبدیل ساده حرکت دورانی به حرکت خطی اسیلاتوری (رفت و برگشتی)
قابلیت تنظیم و کنترل قطعات هیدرولیکی
امکان سریع معکوس کردن جهت حرکت
استارت حرکت قطعات کار کننده هیدرولیکی ، در موقعیکه زیر بار قرار گرفته باشند.
قابلیت تنظیم غیر پله ئی نیرو ، فشار ، گشتاور، سرعت قطعات کار کننده
ازدیاد عمر کاری قطعات هیدرولیکی در اثر موجودیت روغن در این قطعات
مراقبت ساده دستگاهها و تاسیسات هیدرولیکی توسط مانومتر
امکان اتوماتیک کردن حرکات
در مقابل این خواص مثبت ، البته خواص منفی نیز در هیدرولیک موجود است که طراحان بایستی با آنها نیز آشنا گردند ، البته لازم بتذکر است که بزرگترین خاصیت منفی هیدرولیک ، افت فشار میباشد ، که در حین انتقال مایع فشرده پدید می آید.
خواص منفی هیدرولیک روغنی خطر در موقع کار با فشارهای قوی ، لذا توجه بیشتری بایستی به محکم وجفت شدن مهره ماسورهها با لوله ها و دهانه تغذیه و مسیر کار قطعات کار کننده نمود
راندمان کمتر مولدهای نیروی هیدرولیکی نسبت به مولدهای نیروی مکانیکی، بعلت نشت فشار روغن و همچنین افت فشار در اثر اصطکاک مایعات در لوله و قطعات
بعلت قابلیت تراکمی روغن و همچنین نشت آن ، امکان سینکرون کردن جریان حرکات بطور دقیق میسر نمی باشد.
گرانی قطعات در اثر بالا بودن مخارج تولید.


کاربرد هیدرولیک امروزه در اغلب صنایع بخصوص صنایع ذیل متداول میباشد:
ماشین ابزار
پرس سازی
تاسیسات صنایع سنگین
ماشین های راه و ساختمان و معادن
هواپیما سازی
کشتی سازی
تبدیل انرژی در تاسیسات هیدرولیکی
انرژی مکانیکی اغلب توسط موتورهای احتراقی و یا الکترو موتورها تولید میگردد، در هیدرو پمپها تبدیل به انرژی هیدرولیکی گشته و این انرژی از طریق وسائل هیدرولیکی به قطعات کار کننده هیدرولیکی منتقل میگردد، واز این قطعات کارکننده میتوان مجددا انرژی مکانیکی را بدست آورد.
 
 كاربرد پمپ ها در سيستم هاي هيدروليك
كاربرد پمپ ها در سيستم هاي هيدروليك
كارآيي سيستم هاي هيدروليك براي سهولت انتقال نيرو، موجب گسترش روز افزون اين سيستم ها شده است. مي توان پمپ هاي سيستم هاي هيدروليك را به مثابه قلب سيستم در نظر گرفت.
    پمپ هاي هيدروليك تنها يك وظيفه مهم را بدوش دارند و آن به جريان انداختن سيالات هيدروليك است. عامه مردم تصور مي كنند كه پمپ ها، فشار مورد نياز را ايجاد مي كنند، ليكن اين تصور نادرست است. فشار ناشي از عواملي مانند مقاومت خطوط لوله، گرانروي و بار روي محرك ها (Actuator) در مقابل جريان سيال، مقاومت مي كنند. در واقع شفت پمپ، انرژي مكانيكيِ موتور الكتريكي يا موتورهاي ديزلي و بنزيني را به انرژي سيال تبديل مي كند. پمپ هاي سيستم هاي هيدروليك از نوع پمپ هاي جابجايي مثبت هستند. در اين پمپ ها كه با آب بندهاي خاص و لقي هاي بسيار كم طراحي مي شوند، با هر جابجايي حجم معيني از سيال تحت فشارهاي نرمال پمپ مي گردد به طوري كه احتمال برگشت سيال تقريباً غيرممكن است.
    در نتيجه هنگامي كه فشار سيستم به دليل بار روي محرك (Actuator) افزايش مي يابد، موتور الكتريكي يا موتور ديزلي بايد شديدتر كار كند تا حجم مورد نياز را منتقل كند كه اين به معناي توان الكتريكي بيشتر و يا افزايش مصرف سوخت است. در واقع چون اين جريان به نواحي حساس سيستم پمپ مي شود (آب بندها، شلنگ ها و غيره ) هميشه سيستم به يك شير اطمينان مجهز مي شود.

انواع  پمپ های هیدرولیک:
    با وجود تنوع پمپ هاي هيدروليك ، مي توان آنها را در چند گروه تقسيم بندي كرد:
دانده ی،پره ای وپيستوني.
    پمپ هاي دنده اي: پمپ هاي دنده اي بسيار ارزان بوده، به نوع سيال هيدروليك حساسيت ندارند. اين پمپ ها در مقابل آلودگي مقاوم بوده و نياز به طراحي هاي خاص ندارند. فشار در اين سيستم ها بين1500 تا 5000psi مي باشد. اين ويژگي ها باعث شده كه در تجهيزات متحرك، بيشتر از پمپ هاي دنده اي استفاده شود چرا كه كه مقاومتشان در برابر آلودگي بسيار زياد و كارايي آنها در خور توجه است.
درون پمپ هاي دنده اي، دو چرخ دنده در خلاف جهت يكديگر حركت مي كنند كه اولي به شفت موتور متصل بوده و دومي چرخ دنده هرز گرد (Idler) مي باشد. سيال از محفظه ورودي وارد پمپ شده و از ميان دندانه هاي چرخ دنده ها و جداره محفظه پمپ منتقل مي شود. به دليل فواصل بسيار كم، سيال از مركز پمپ نمي تواند عبور كند. پس دو جريان دوباره با هم مخلوط شده و به سمت خروجي پمپ رانده مي شوند.
 

    پمپ هاي دنده اي مي توانند در هر دو جهت عمل كنند و اين ويژگي قابل توجهي در بعضي از سيستم ها است. از آنجايي كه ياتاقان هاي اين پمپ ها تنها از يك جهت، (جهت فشار پمپ خروجي) تحت بار قرار دارند، به پمپ هاي نامتوازن معروفند. در نتيجه اين پمپ ها به طور نامتناسب و تنها از يك جهت، تمايل به سايش دارند. پمپ هاي دنده اي در انواع خارجي (كه بسيار متداول است)، داخلي و يا از نوع چرخان (Gerotor) ساخته مي شوند.(شکل1)
    پمپ هاي پره اي: اين نوع پمپ ها كارآيي و موارد استفاده زيادي دارند ولي سيال آنها بايد خواص ضد سايش فوق العاده اي داشته باشد. در پمپ هاي پره اي چند نقطه در معرض سايش قرار دارند. اين نقاط نوك پره ها، صفحات دوار و شيار پره ها در روتور هستند. يك مزيت پمپ هاي پره اي اين است كه سايش تمام سطوح آن يكنواخت است و اين وضعيت راندمان را افزايش مي دهد.
هم چنين، پمپ هاي پره اي كه با دو ورودي و دو خروجي در جهات مختلف طراحي مي شوند متوازن بوده و با توجه به اين ويژگي، تنش يكنواخت و كمتري بر روي ياتاقان ها وارد مي شود. مي توان پمپ هاي پره اي را با تغيير شكل مكانيكي محفظه پمپ، به صورت پمپ هاي جا بجايي متغير ساخت كه در نتيجه راندمان آنها افزايش يافته و البته هزينه اوليه‌(ساخت) پمپ ها نيز افزايش مي يابد.
 

    تحمل پمپ هاي پره اي در مقابل آلودگي كم است و ذرات آلودگي، سبب سايش غيرمنتظره پره ها مي شود. پمپ هاي پره اي در محدوده فشار1000 تا 3000psi توانايي عملكرد دارند.
    پمپ هاي پيستوني: اين نوع از پمپ ها به دو شكل شعاعي يا محوري طراحي مي شوند. در نوع شعاعي، پيستون ها از محور يك محفظه استوانه اي حلقوي شكل شبيه چرخ پره دار مي چرخند و در نوع محوري، محور گردش پيستون ها و سيلندرها موازي مي باشد. از طرفي لقي هاي پمپ هاي پيستوني بسيار كم بوده و به همين دليل اين پمپ ها به ذرات ناشي از سايش خراشيدگي بسيار حساس هستند.
    پمپ هاي پيستوني به دو شكلِ جابجايي ثابت يا متغير طراحي مي شوند. طراحي هاي جابجايي متغير، تغييرات فشار سيستم را جبران مي كنند و داراي بيشترين بازدهي (يعني بين92 تا97 درصد) هستند.
    صرف نظر از نوع پمپ ها، سيستم هاي هيدروليك، بايد قبل از راه اندازي به طور كامل تميز و شسته شوند و كليه منابع آلودگي بايد تا حد امكان به حداقل برسد. هم چنين سيال هيدروليك نو يا سيال هيدروليك كه سر ريز مي شود بايد قبل از استفاده در سيستم به طور كامل فيلتر شود چرا كه يك سيستم هيدروليكي كه در شرايط مناسب عملياتي به سر مي برد و سيال هيدروليك آن فيلتر مي شود، در مقايسه با يك سيال هيدروليك نو تميزتر است. علاوه بر تميزي سيال، نوع سيال، محدوده دما، گرانروي سيال، شرايط سيال (اكسيداسيون، آلودگي با آب و غيره) فشاري كه بر روي سيستم وارد مي شود، ورود هوا و كاويتاسيون، همگي بر پمپ و عمر آن موثر هستند.
 
 سيستم تعليق هيدروليکی يا hydraulic Suspension چيست؟
سيستم تعليق هيدروليکی يا hydraulic Suspension چيست؟
کاربرد سیستم های هیدرولیک در طراحی خودروها با جایگزینی ترمز هیدرولیکی بجای ترمزهای مکانیکی نوع کابلی و یا اهرمی آغاز شد. در این سیستم و با توجه به قابلیت های انعطاف پذیری مایعات و با ایجاد فشار روی مایع امکان انتقال نیروی ترمز به تمام چرخها بوجود آمد. بعدها از سیستم هیدرولیک و به روش مشابهی با ترمزهای هیدرولیکی در مکانیزم کلاچ خودروها استفاده شد. در ادامه روند توسعه تکنولوژی در ساخت خودروها، کاربرد هیدرولیک وسعت بیشتری یافت و در سیستم های دیگر خودرو مانند جذب کننده ضربات (کمک فنر)، فرمانهای هیدرولیکی و گیربکس اتوماتیک بکار گرفته و متداول شد.
ایده بکارگیری سیستم هیدرولیک در مکانیزم تعلیق خودروها اولین بار در سال 1952 در شرکت خودرو سازی سیتروئن مطرح شد. طراحان شرکت سیتروئن در طراحی و ساخت سیتروئن مدل DS19 از تمام مکانیزم های هیدرولیکی که تا آن زمان ابداع شده بود استفاده کردند. آنها در طرح این خودرو بجای استفاده از سیستم های هیدرولیکی متعدد و مستقل برای هر کدام از مکانیزم ها، اقدام به طراحی یک سیستم هیدرولیکی مرکزی نمودند. به این ترتیب از نصب پمپ، مخزن و روغن و مکانیزم های جداگانه خودداری کرده و یک مجموعه مشترک و اصلی جایگزین تجهیزات فوق گردید. این سیستم هیدرولیک مرکزی و مشترک چندین زیر مجموعه که هر کدام عمل مستقلی در خودرو انجام می دادند را تغذیه می کرد. این طرح باعث آسانتر شدن طراحی و یکپارچگی بیشتر خودرو گردید. میزان قابل توجه توان هیدرولیکی که توسط موتور برای سیستم هیدرولیک این خودرو در نظر گرفته شده بود به طراحان آزادی عمل و ابتکار بیشتری می داد. در اینجا بود که ایده بکارگیری سیستم هیدرولیک در مکانیزم تعلیق نه فقط بعنوان ضربه گیر (کمک فنر) بلکه بعنوان یک سیستم تعلیق کاملاً هیدرولیکی شکل گرفت. طراحان سیتروئن به این فکر افتادند که می توانند بجای استفاده از روشهای متداول در سیستم تعلیق، یعنی استفاده از انواع فنرها و یا میله های پیچشی که تا آن زمان بکار می رفت، سیستم هیدرولیکی جدیدی را جایگزین کنند که ضمن تحمل بار خودرو عمل ضربه گیری را نیز انجام دهد.
این یک طرح آزمایشی بود که در سال 1955 روی خودروی سیتروئن مدل DS19 نصب گردید. این روش بطور باورنکردنی باعث نرمی خودرو و بی تکان شدن رانندگی شده بود و ویژگی را بوجود آورده بود که به هیچ وجه با روشهای متداول سیستم تعلیق قابل تصور نبود. جالب ترین ویژگی در این خودرو امکان تغییر و تنظیم ارتفاع بود. برای این کار با تنظیم حجم روغن ارسالی به جک های هیدرولیکی که جایگزین فنر شده بودند امکان بالا و پايین بردن اتاق خودرو نسبت به سطح جاده بوجود آمده بود. از ویژگیهای دیگر این خودرو تراز اتوماتیک سطح ماشین هنگام قرار گرفتن در سطوح ناهموار بود و این عمل با توجه به موقعیت بازوهای سیستم تعلیق نسبت به بدنه و تغییر اتوماتیک حجم روغن در جک های خودرو انجام می گردید.
طراحان DS19 به مرور زمان تغییرات زیادی در سیستم هیدرولیک نمونه اولیه ایجاد کردند ولی آنچه که اهميت داشت بکارگیری روش کاملاً جدیدی از کاربرد هیدرولیک در خودرو بود که قبلاً هرگز انجام نشده بود.
 اصول کار سیستم تعلیق هیدرولیکی که در بعضی مواقع بنام هیدروپنوماتیک نیز از آن نام برده می شود بر اصل تراکم پذیری گازها و غیرقابل تراکم بودن مایعات بنا نهاده شده است. هر کدام از جک های بکار برده شده در سیستم تعلیق که جایگزین فنرهای معمولی شده اند شامل یک سیلندر و پیستون ساده و یک مخزن یا انباره که تحت فشار گاز نیتروژن است و در بالای جک نصب می شود هستند. روغن هیدرولیک می تواند بین جک و انباره حرکت رفت و برگشت داشته باشد. وزن بدنه خودرو که روی چرخها وارد می شود باعث بالا آمدن پیستون در سیلندر شده و در نتیجه خروج روغن از جک و ورود آن را به انباره در پی خواهد داشت. با اضافه شدن روغن به انباره تراکم گاز نیتروژن حبس شده در داخل انباره افزایش می یابد تا با وزن خودرو به تعادل برسد. به این ترتیب گاز نیتروژن داخل انباره با متراکم شدن بیشتر مانند یک فنر عمل می کند. با قرار دادن یک اورفیس (مجرای تنگ) بین پیستون و انباره سرعت نوسان پیستون کاهش داده می شود و ضربات ناشی از سطوح ناهموار جذب می گردد، عملی که در خودروهای معمولی توسط کمک فنر انجام می شود.
در مدلهای جدید خودروهای شرکت سیتروئن که با نام زانتیا به بازار معرفی شده اند. نمونه های بسیار پیشرفته و جدیدی از سیستم های هیدرولیکی نصب شده اند در این خودرو قابلیت های متعددی ایجاد گردیده است. کنترل الکترونیکی زانتیا که به آن هیدرواکتیو می گویند به سیستم اجازه می دهد که مکانیزم تعلیق آن براي جذب ضربات متناسب با وضعیت ناهمواری جاده تغییر کند در اکسل های بکار گرفته شده در این خودروها بجز انباره های بالای جکها یک انباره در مرکز اکسل نصب شده است و با وصل شدن و یا قطع شدن ارتباط این انباره به مدار تعلیق هیدرولیکی ماشین میزان نرمی و یا سفتی حرکتهای بدنه تغییر می کند برای این منظور  با قرار دادن تعدادی سنسور شرایط مختلف رانندگی مانند سرعت ماشین، سرعت و میزان فرمانگیری، نوسانات مربوط به جاده، شتابگیری و یا توقف را دریافت و به کامپیوتر دستگاه ارسال می کنند و بعد از پردازش داده های ورودی سیگنال ارسالی از کامپیوتر به شیر برقی تعبیه شده در مدار هیدرولیک ارسال می شود و از طریق این شیر رگلاتورهای کنترل نرمی (stiffness regulator) مقدار دهانه اورفیس بین جکهای دو طرف اکسل و انباره مرکزی را تغییر می دهند، در نتیجه مقدار و سرعت تبادل روغن بین جکها و انباره تغییر کرده و به این ترتیب شدت نوسانات جک ها متناسب با شرایط جاده تنظیم می گردد. با این روش ترکیب بی نظیری از سواری راحت و کنترل بالای جاده ای ایجاد می گردد با اضافه شدن امکانات جدید الکترونیکی سطح تراز دستگاه با توجه به سرعت فرمانگیری و پیچ های تند، شتاب گیری و ترمزهای ناگهانی حفظ می گردد و در سخت ترین شرایط رانندگی راحتی سرنشینان و امکان کنترل خودرو را به حداکثر می رساند و تمام این قابلیت ها با توجه به بکارگیری سیستم تعلیق هیدرولیکی خودرو امکان پذیر شده است.
 امروزه از سیستم های تعلیق هیدرولیکی در بسیاری از ماشین آلات سنگین و خودروهای نظامی استفاده می شود
جایي که بکارگیری سیستمهای مرسوم فنری مشکلات فراوانی به همراه دارد و کیفیت و کارایی لازم را نیز نخواهد داشت بگونه ای که تصور عدم استفاده از سیستم تعلیق هیدرولیکی در ماشین آلاتی نظیر کامیونهای معدن و بسیاری از جرثقیل های غول پیکر و تریلرهای بزرگ با تعداد چرخهای فراوان تا حدودی غیرممکن بنظر می رسد.
 کاربرد هیدرولیک و پنوماتیک
کاربرد هیدرولیک و پنوماتیک
سیستم هیدرولیک در موارد زیر کاربرد دارد
1.در صنعت کشاورزی : که کشاورزدر ضمن راندن تراکتور می تواند
از توان سیال استفاده کند و همچنین در دستگاه های نظیر خرمن کوب وکمباین
وکلوخ شکن و میوه چین و ماشین حفاری و بیل مکانیکی

2.در خودرو سازی : تر مز هیدرولیک و فرمان هیدرولیک و تنظیم پنوماتیکی
صندلی و همچنین در مراحل ساخت بدنه و شکل دادن به ورق خودرو که از پرسهای با تنهای مختلف
استفاده می شود
3.در صنا یع هوای خلبان با کمک این سیستم ارابه های فرود و شهپرها و سکانهای عمودی وبالا برها و
با لچه ها را مهار می کند و بدنه هوا پیما هم با پرسهای کششی ساخته می شود
و جالب است که برای تست اینکه بدانند بدنه هواپیما سوراخ نشده باشد
فشار باد را بین جداره های بدنه قرار میدهند در صورتی افت فشار داشتیم
می فهمیم که جای از بدنه سوراخ است
تست هواپیما
عبارتند از 1.تست باد چرخها که 300 بار فشار است2.تست کلیه سیستم هیدرولیک
هواپیما 3.تست بدنه هواپیما4. دستگاه میول که برای تست هیدرولیک هواپیمای F14
4.صنایع دفاعی : در هدایت تانک نفر بر و هدایت موشک و در ناوها هدایت ناو و ...
5.صنایع غذای: کنسرو سازی و ظروف یکبار مصرف و ...

6. صتایع چوب : برش الوار و پردا خت سطوح مبلها
7. جا به جای مواد (لیفتراک و جرثقیل و .)
8.ماشین تراشکاری و CNC و نظیر این دستگاه ها
9.صنایع دریای : بالا کشیدن تور از آب و کشیدن کشتی به ساحل و ......
10. معدن : در ماشینهای معدن
11. در صنایع بسته بندی : پر کن شیشه ها ی نوشابه و ماشین چسب زنی و لفاف پیچی
12. کا غذ سازی : در این صنعت خمیر کاغذ باید از غلتک ها بگذرد و مهمترین هیدرولیک و پنو ماتیک
تنظیم غلطک ها است
13. صنعت نفت : پالا یشگاه ها
14. صنایع پلاستیک
15. صنعت چاپ :
16. راه آهن : تر مز قطارودر بهای اتوماتیک جدید
17. لاستیک :
18 . صنعت فولاد : فشار زیاد برای کشش آهن و یا فلز دیکر و تخلیه کوره ها
که در ذوب آهن و فولاد مبارکه و.. شاهد آن هستید
19 . نساجی
 اول از سیستم پنوماتیک می نویسم قطعات آن عبارت است از:
1.کمپرسور باد : که دارای مخزنی است که با مکیدن هوا داخل خود هوا را ذخیره میکند
درست مانند کپسول گاز اما با این تفاوت که درون کپسول گاز گازمتان است ولی در کمپرسور
هوا است شاید شما کمپرسور هوا را در آپاراتی ها دیده باشید ممکن است که با استفاده از برق یا موتور دیزل یا موتور بنزینی هوا درون آن ذخیره گردد
2سیلندر پنوماتیک:برای اینکه یک حرکت خطی یا دورانی را داشته باشیم از سیلندر استفاده می کنیم
 
 
 
 
  
پنوماتيك علم استفاده از هواي فشرده  
 سیستم های هیدرولیک گیربکس های اتوماتیک
سیستم های هیدرولیک گیربکس های اتوماتیک
تمام سيستم‌هاي هيدروليكي گيربكس اتوماتيك از يك مخزن، يك چشمة ورودي، سوپاپ‌هاي كنترل و يك عمل كنندة خروجي استفاده مي كنند. مخزن عبارت است از يك كارتل، يك تانگ و يا هر نوع ظرف ديگري كه روغن را براي ما ذخيره مي‌كند. چشمة ورودي يك پيستون يا يك پمپ است كه نيروي لازم را تهيه مي‌كند. سوپاپ‌هاي كنترل عبارتند از هر قطعه‌اي كه جريان روغن را محدود، هدايت و يا به عبارت ديگر تنظيم كند. كارانداز خروجي يك پيستون و يا سرو و موتور است كه نيروي ايجاد دشه به وسيلة فشار هيدروليكي را منتقل مي كند.
 کاربرد هيدروليک و پنوماتيک
کاربرد هيدروليک و پنوماتيک
سيستم هيدروليک در موارد زير کاربرد دارد :
1. در صنعت کشاورزي : که کشاورزدر ضمن راندن تراکتور مي تواند از توان سيال استفاده کند و همچنين در دستگاه هاي نظير خرمن کوب وکمباين و کلوخ شکن و ميوه چين و ماشين حفاري و بيل مکانيکي
2. در خودرو سازي : تر مز هيدروليک و فرمان هيدروليک و تنظيم پنوماتيکي صندلي و همچنين در مراحل ساخت بدنه و شکل دادن به ورق خودرو که از پرسهاي با تنهاي مختلف استفاده مي شود.
 3. در صنا يع هواي خلبان با کمک اين سيستم ارابه هاي فرود و شهپرها و سکانهاي عمودي وبالا برها و با لچه ها را مهار مي کند و بدنه هوا پيما هم با پرسهاي کششي ساخته مي شود. و جالب است که براي تست اينکه بدانند بدنه هواپيما سوراخ نشده باشد فشار باد را بين جداره هاي بدنه قرار مي دهند در صورتي افت فشار داشتيم مي فهميم که جاي از بدنه سوراخ است.
 طراحي سيستم هاي هيدروليك
طراحي سيستم هاي هيدروليك
 
پرسهاي هيدروليكي :
پرسهاي هيدروليك نيروي خود را از حركت يك پيستون در داخل يك سيلندر به دست مي آورند. اين حركت زماني ايجاد ميشود كه يك سيال تحت فشار وارد محفظه سيلندر شود. وضعيت سيال توسط پمپ و شيرهائي جهت افزايش، كاهش و يا حفظ فشار به صورت مورد نياز درآمده و مي تواند نيروي لازم براي به حركت درآوردن پيستون را فراهم كند. بنابراين نيروي موجود در پرس هيدروليك با حداكثر فشار موجود در سيلندر تعيين مي شود.
پرسهاي هيدروليك قادرند تناژ كامل خود را در هر وضعيتي از حركت سيلندرها به قطعه كار اعمال نمايند. همچنين طول حركت سيلندرها را مي توان در هر حدي از مسير حركت محدود ساخت. اين در حالي است كه در پرس هاي مكانيكي تناژ كامل را تنها در انتهاي مسير حركت ضربه زدن مي توان كسب نمود. همچنين مسير حركت ضربه زدن در اين پرس ها مقدار ثابتي است.


ويژگيهاي پرسهاي هيدروليك را به صورت ذيل مي توان خلاصه نمود:
1- تغيير و تنظيم سرعت كورس در حالت ايجاد نيروي ثابت
2- تنظيم نيروي وارده به ميزان مورد نياز

 

+ نوشته شده توسط شاهرخ فرید در شنبه پنجم بهمن 1387 و ساعت 7:35 |

روغن های هیدرولیک گیربکس های اتوماتیک:

چهار وظیفه ی اصلی روغن در این سیستم:

  • قدرت موتور را از طریق مبدل گشتاور(کلاچ روغنی)  انتقال میدهد.
  • گرمای جعبه دنده و مبدل گشتاور  را به خنک کن منتقل کند.
  • فشار هیدرولیکی را از طریق سیستم هیدرولیکی انتقال دهد.
  • مانند روغن موتور تمام قسمتها را روعغنکاری کند.

خصوصیات روغن هیدرولیک:

  • ثبات اکسیداسیون در مقابل دماهای بالا
  • ثابت ماندن غلظت در دماهای بالا و پائین
  • سازگاری با مواد لاستیکی و اصطکاکی
  • سایر خصوصیات شیمیایی

انواع روغنهای توصیه شده توسط کارخانجات برای  سرویس جعبه دنده

از سال 1968 به بعد

تا سال 1968

شرکت ها

 Dexron          یا        AQ_A

AQ-A        Dexron

American motor

Dexron          یا        AQ_A

Dexron          یا        AQ_A

کرایسلر Chrysler

typeF _M2C33D   یاF

 typeF _M2C33D   یاF  

ford

Dexron

Dexron          یا        AQ_A

General motor

 

فقط از روغنهای تصویب شده ای استفاده کنید که توسط کارخانه تعیین گردیده است.برای مثال به علت ناسازگار بودن روغنهای f , dexron با جانشین کردن انها به جای یکدیگر صفحات اصطکاکی سریعتر ساییده میشود.

هر جعبه دنده با توجه به طراحی ان به یک نوع روغن با ضریب اصطکاک مخصوص(نیرویی برای توقف و یا جلوگیری از حرکت بین دو جسم مجاور هم که به صفحات کلاچ و باند  مربوط است.) به خود نیاز دارد،تا وظایف جعبه دنده را به خوبی انجام دهد.

 

در مورد روغن موتور هم همچنین است و باید در انتخاب ان دقت کرد.به طور مثال روغن موتور تصویب شده باعث ورم کردن واشرها و در نتیجه اببندی بهتر می شود.در حالی که اگر از یک روغن موتور با فرمول شیمیایی دیگر استفاده کنیم احتمال نشتی و یا حتی خوردگی واشرها و مواد پلاستیکی پیش می اید.

 

کنترل سطح روغن و کیفیت ان :

پایین بودن سطح روغن :

باعث ترکیب هوا در روغن، در اثر مکش پمپ می شود. وجود هوا در روغن باعث پوکی میشود و باعث ایجاد قابلیت تراکم میشود. در نتیجه درگیری ها با تاخیر انجام خواهد شد. همچنین پمپ نمیتواند به خوبی مبدل و سیستم هیدرولیک را تغذیه کند و در نتیجه گرمای زیاد باعث فرسوده شدن قطعات خواهد شد.

 اثرات بالا بودن سطح روغن :

باعث میشود دنده های جعبه دنده تولید کف و ایجاد حباب مینماید و مانند حالت پایین بودن سطح روغن ، باعث لغزش و گرمای بیش از حد میگردد.کف کردن توام با گرمای زیاد باعث میشود که روغن سریعتر اکسید شود و ایجاد لعاب کند و در نتیجه سوپاپها چسبناک می گردند.

کنترل کیفیت روغن :

علائم روغن تیره و سیاه :

وقتی روغن دارای رنگ تیره و سیاه باشد و نیز با بوی سیم پیچ سوخته همراه باشد در این صورت روغن جعبه دنده بیش از اندازه گرم شده و صفحات کلاچ یا باند سوخته است. اگر رنگ روغن تیره باشد ولی بوی سوختگی ندهد تغییر رنگ ان ممکن است از ضد یخ اتیلن گلیکول باشد.

شیری رنگ شدن روغن :

رنگ شیری روغن بدین معنی است که در روغن اب وجود دارد که در اینصورت اب به روغن جعبه دنده راه پیدا کرده است که باعث تورم کنترل کننده ها و نرمی سطوح اصطکاکی میگردد.

لعاب دار شدن روغن :

در این حالت روغن دارای رنگ قهوه ای روشن متمایل به تیره را دارا میباشدو روغن شفافیت و رنگ قرمز خود را از دست میدهد و لعابی روی ان تشکیل می شود که از روی گیج روغن  مشخص است (مانند نفت روی اب) لعاب باعث چسبندگی سوپاپها و مسدود کردن مجاری ها میشود که باعث افت فشار خواهد شد. 

این متن را از روی قسمتی از فصل هشتم کتاب جعبه دنه های اتوماتیک اثر مهندس هاشمی بیدختی نوشتم برای اطلاعات بیشتر به کتاب مراجعه کنید

 


 این ها را هم اضافه کردم که این پست تکمیل بشه

ماهنامه نفت پارس، شماره 26 ، صفحه 16 

راهنمای عملی روانکاری در: جعبه دنده های اتوماتیک و تراکتور


نویسنده: ال ـ لیوگنر

مترجم: محمود ترکی

در میان روغن های در دسترس, روغن های جعبه دنده های اتوماتیک (ATF), به علت این که باید شرایط بسیار خاصی را ایجاد کنند, از پیچیده ترین روغن ها به حساب می آیند.
    مهم ترین ویژگی های این روغن ها عبارتند از: انتقال حرارت, جلوگیری از سایش, روغن کاری, مقاوم در برابر کف کردن و کیفیت خوب انتقال قدرت.
    به علاوه, این ترکیبات باید با مواد مختلفی که در جعبه دنده وجود دارند, از قبیل سیل ها و دیسک های اصطکاک, سازگار بوده و در درجه حرارت بسیار بالا و پایین و برای هزاران کیلومتر کارکرد, دارای شرایط بسیار خوبی باشند.
    سازندگان اصلی جعبه دنده های اتوماتیک, نیازهای روغن کاری را به شرح زیر برای جعبه دنده های خود توصیه کرده اند.
    - شرکت جنرال موتورز مشخصات Dexron III یا Dexron IV را پیشنهاد کرده است.
    - شرکت فورد موتور, مایعاتی که مشخصات Mercon را داشته باشند, از سال1987 تا به حال پیشنهاد کرده است. (تمام جعبه دنده های انتقال که قبل از سال1981 ساخته شده اند, نیاز به روغن از نوع F دارند.) مخلوط کردن این روغن ها با یکدیگر (در مواردی که مشخص نشده است), باعث کاهش کیفیت جابه جایی دنده ها خواهد شد. ( Mercon V برای جعبه دنده های مدل سال1996 مورد نیاز است).
    - جعبه دنده های آلیسون- روغنی که دارای مشخصات Allison C-4 باشد برای جعبه دنده هایی که دارای شرایط کاری سخت هستند, پیشنهاد شده است. (سطح مرغوبیت جدید Allison C-5 برای مدل های1996 مورد نیاز است.)
    - کاترپیلار- روغن هایی که مشخصات TO-4 را دارا باشند, برای تمام سیستم های انتقال, ترمز با دیسک های تر و دیفرانسیل توصیه شده است.
    - کرایسلر- کرایسلر پیش از این مشخصات Dexron را مورد استفاده قرار می داد ولی از سال1996 به بعد مشخصات MS 7176 را پیشنهاد کرده است.
    در سال های اخیر روغن با مشخصات کاترپیلار TO-4 , با مخالفت هایی روبرو شده است, به ویژه در مواردی که اپراتورها مجبور به عدم استفاده از روغن های موتور در این سیستم ها شده اند.
    به هر حال از زمانی که کاترپیلار, استفاده از روغن موتور در این سیستم ها را تایید کرد و با توجه به مواردی که در حال حاضر در سیستم های جدید به کار رفته اند, باعث در نظر گرفتن مواردی در رابطه با تطابق با مواد افزودنی موجود در روغن موتور شده است.
    اولین مساله ای که توسط شرکت کاترپیلار (و دیگر سازندگانی که از این نوع سیستم های انتقال استفاده می کنند) در نظر گرفته شده این است که در طراحی سیستم های جدید انتقال, نیاز به درجه بالاتری از اصطکاک, به منظور دستیابی به بیشترین اثر دیسک های کلاچ و دیگر سیستم های ترمزی است. در نتیجه در روغن با مشخصات کاترپیلار TO-4 شاید از مواد افزودنی بهبوده دهنده خواص اصطکاک استفاده شده باشد. بنابراین بعضی از روغن های موتور برای این سیستم ها مناسب نیستند. چون ممکن است در فرمولاسیون آنها از ماده افزودنی بهبود دهنده خواص اصطکاک استفاده شده باشد. این مواد افزودنی می توانند به طور جدی روی عملکرد دیسک کلاچ اثر منفی بگذارند.
    دومین مورد, عدم تطابق بین مواد افزودنی پاک کننده به ویژه (موادی که در فرمولاسیون روغن موتور بکار برده شده اند) با مواد اصطکاکی دیسک کلاچ و الاستومرها (از قبیل کاسه نمدهای روغن), است.
    خیلی از روغن های موتور که امروز مورد استفاده قرار می گیرند دارای ترکیبات آلی نیتروژن دار در مجموعه مواد افزودنی پاک کننده- متفرق کننده هستند. این ترکیبات نیتروژن دار دارای اثر منفی روی سیل های روغن سیستم انتقال بوده و باعث می شوند که این سیل ها چروکیده و یا بیش از حد باد کنند. در هر دو حالت نشتی روغن در سیستم انتقال رخ خواهد داد.
    یک مشکل بسیار جدی که ترکیبات نیتروژن دار آلی ایجاد می کنند, این است که این مواد, باعث ترد کردن مواد اصطکاکی سیستم انتقال شده و نتیجه این کار, شکست و از دست رفتن این مواد اصطکاکی از روی دیسک است. به عنوان یک نتیجه, روغن های موتور نمی توانند برای مدت زیادی در سیستم های طراحی شده جدید, مورد استفاده قرار گیرند. چون به احتمال بسیار زیاد, در این روغن ها ترکیبات آلی نیتروژن دار, وجود دارد.
    وجود ترکیبات آلی نتیروژن دار و مواد افزودنی بهبود دهنده خواص اصطکاکی, باعث کوتاه شدن غیرعادی طول عمر سیستم های انتقال جدید می شود.
    برای سیستم های انتقال جدید, باید از مواد افزودنی با شیمی جدید و روغن هایی با فرمولاسیون های خاص استفاده کرد.
    در حالی که مشخصات مختلفی توسط سازندگان ماشین آلات برای روغن های دنده اتوماتیک تعریف شده است, درصد بسیار زیادی از این روغن ها ممکن است در سیستم های دیگر, از قبیل سیستم های انتقال قدرت در ماشین آلات راه سازی و دستگاه های مورد استفاده در معدن کاری, کمپرسورهای دورانی از نوع مارپیچ و سیستم های فرمان مورد استفاده قرار گیرند.
    روغن های مورد استفاده در تراکتور این روغن ها برای روانکاری سیستم های انتقال, ترمز های تر (Wet Breaks), کلاچ های تر (Wet Clutches) و سیستم های اتوماتیک مورد استفاده قرار می گیرند. به طور معمول روغن مورد نیاز همه قسمت ها از یک مخزن تامین می شود. خواص منحصر به فرد این مایعات, باعث شده است که از این روغن ها در سیستم های انتقال دهنده صنعتی و بعضی از سیستم های هیدرولیک با فشار زیاد نیز استفاده شود.
    به خاطر این خاصیت ها به این روغن ها, روغن های انتقال عمومی تراکتور می گویند. هنگام استفاده از این روغن ها, در سیستم های جدید انتقال, با توجه به مواد اصطکاکی بکار برده شده در آنها, سیل ها و دیگر مواد سازنده این سیستم ها, باید توجه زیادی شود که روغن با این مواد سازگاری داشته باشد.
    هنگام استفاده از یک روغن با مشخصات کاترپیلار TO-4 , عاقلانه است که هم با سازنده روغن و هم با سازنده دستگاه مشورت شود.

http://www.magiran.com/view.asp?ID=257328


 

 متن مقالات ماهنامه ی پارس

 ادرس  http://www.magiran.com/official/2961/view.asp?ID=107163

عملکرد و سیر تکاملی روغن های A.T.F
گزارش

 

 

در سمینار " روانکارها در گیربکس های اتوماتیک " که به ابتکار شرکت نفت پارس و با همکاری فویت توربو ایران در خرداد ماه جاری در چالوس برگزار شد، شش مقاله علمی و تخصصی توسط مهندسان و کارشناسان نفت پارس و فویت توربو ارائه گردید . متخصصانی که این مقاله ها را ارائه دادند، آقایان مهندس ناصر اسلامی، مهندس عباس ناصری، مهندس مجید محمد خانی و مهندس مستانه بکایی از واحد فراورده های شرکت نفت پارس و حامد اوسطی و علیرضا خواهان از شرکت فویت توربو بودند .
    گزارش مربوط به این گردهمایی را که با حضور بیش از 70 نفر از مدیران عامل و روسای سازمانهای اتوبوسرانی سراسر کشور برگزار شد ، در شماره گذشته ماهنامه نفت پارس ملاحظه نمودید .
    از آنجا که مقاله های ارائه شده در گردهمایی یاد شده از دیدگاه تخصصی و فنی حائز اهمیت می باشد، فشرده ای از نکات برجسته در مقاله های ارائه شده را در این گزارش برای آگاهی خوانندگان گرامی برگزیده ایم .
    روغن های A.T.F به منزله روغن های انتقال اتوماتیک از پیچیده ترین روانکارهایی هستند که در صنعت تولید می شوند . تعداد مواد افزودنی این روغن ها، گاه به پانزده نوع ماده مختلف می رسد .
    روغن های A.T.F به طور کلی دوازده عملکرد متفاوت بشرح زیر دارند: عامل انتقال قدرت موتور از طریق مبدل گشتاور، سیال در هیدرولیک ها، کنترل کننده دما از طریق انتقال حرارت، روانکاری یاتاقان ها و دنده ها، روانکاری کلیه سطوح اصطکاک، کنترل کننده تورم آب بندها، کنترل کننده اصطکاک در صفحه کلاچ ها در دمای متغیر از منهای 40 در جه تا 175 درجه سانتی گراد، محافظت از سطوح فلزات در برابر خوردگی، مقاومت در برابر اکسیداسیون و کف کردن ها و دارا بودن نقطه اشتعال بالا و فرّار بودن کم .
    عمده ترین ویژگی های روغن های A.T.F عبارتند از : پایداری در برابر اکسیداسیون، پاک کنندگی و معلق کنندگی، پایداری در برابر خوردگی، مقاومت در برابر سایش، سازگاری با آب بندها، داشتن خواص اصطکاکی، برخوردار بودن از تغییرات اندک ویسکوزیته نسبت به دما و بالاخره مقاومت در برابر ایجاد کف .
    به دلیل درجه حرارت بالا، اکسیداسیون روغن های A.T.F باعث موارد زیر می شود : ایجاد رسوبات و مواد لجن شکل بر روی صفحه های کلاچ و قطعات گیربکس، افزایش خوردگی آلیاژهای مس در یاتاقان ها و برش ها، سفت شدن قطعه های پلیمری و سائیدگی سطوح صفحات کلاچ .
    پاک کنندگی و معلق کنندگی از دیگر خصوصیات روغن های A.T.F است . این ویژگی باعث می شود که کلیه آلودگی ها و ناخالصی ها در گیربکس، به صورت معلق در آید و علاوه بر جلوگیری از رسوب، باعث تمیز نگهداشتن سیستم هیدرولیک شود . 


    
    پایداری در برابر خوردگی و سائیدگی
    روغن های A.T.F در برابر خوردگی پایدار هستند . به طوری که می دانیم در ساختن گیربکس های اتوماتیک از مواد گوناگونی مانند فولاد، چدن، آلومینیوم، مس، برنج، برنز، نقره و قلع استفاده می شود . بنابراین روغن مورد استفاده در گیربکس ها باید در برابر خوردگی برای مجموعه فلزهای یاد شده، سطح حفاظتی بالایی داشته باشد که روغن های A.T.F از این خصوصیت برخوردارند .
    از خصوصیت های دیگر روغن های A.T.F مقاومت در برابر سائیدگی است . گیربکس های اتوماتیک دارای مکانسیم های متنوعی هستند . این مکانیسم ها شامل مبدل های گشتاور، دنده های خورشیدی، سیستم های هیدرولیک، صفحات کلاچ و قطعه های مختلف فلزی مانند انواع یاتاقانهاست.
    روغن های A.T.F قابلیت های لازم را برای محافظت در برابر سائیدگی سیستم های یاد شده دارند . این روغن ها هم چنین با آب بندها سازگاری داشته و عملکرد آن نسبت به ترکیبات الاستومری متفاوتست .
    ترکیبات الاستومری مختلفی که در سیستم های انتقال اتوماتیک برای جلوگیری از نشتی های داخلی و خارجی استفاده می شود، عبارتند از :
    نیتریل ها، پلی اکریل ها و سیلیکون ها که A.T.F ها با این ترکیبات سازگاری دارند .
    در زمینه خواص اصطکاکی روغن های A.T.F به چند نکته می توان اشاره کرد . صفحات کلاچ ها و باندهای مورد استفاده در گیربکس ها، به طور عموم از ترکیباتی هستند که دارای حداکثر مقاومت سایش و ضریب اصطکاکی بهینه می باشند . جنس صفحات از ترکیبات مرکب مواد فایبر سلولزی است . هم چنین برای تسهیل عمل خنک کاری بوسیله روغن، این صفحات متخلخل هستند . ضریب اصطکاک این صفحات به طور عموم بالاست بنابراین خواص اصطکاکی روغن های A.T.F نقش قابل توجهی در کارکرد گیربکس های اتوماتیک ایفا می کند .
    
    حداقل ویسکوزیته
    حداقل ویسکوزیته برای دمای بالا و حداکثر ویسکوزیته مجاز برای کارکرد در دمای پایین از ضرورت های استاندارد برای روغن های گیربکس اتوماتیک است . روغن های A.T.F با توجه به محدوده وسیع دمای مورد استفاده یعنی، منهای 40 تا 175 درجه سانتی گراد دارای ویسکوزیته مناسب هستند .
    این روغن ها هم چنین در برابر ایجاد کف از مقاومت لازم برخوردار می باشند . به طور کلی، گردش زیاد روغن، تلاطم شدید در مبدل گشتاور و مجرا های تنگ عبور روغن، باعث تشدید تشکیل کف در سیستم ها می شود . از آنجا که کف بیش از اندازه، فشار هیدرولیکی را کاهش می دهد . ساختار روغن های A.T.F به گونه ای است که در برابر ایجاد کف مقاومت لازم را دارا می باشد .
    یک جعبه دنده اتوماتیک از پنج قسمت اصلی شامل، مبدل گشتاور، کلاچ، باند، دنده های خورشیدی و سیستم هیدرولیک تشکیل شده است . عملکرد روغن های A.T.F بر روی هر یک از قسمت های جعبه دنده اتوماتیک بشرح زیر می باشد .
    در مبدل گشتاور، A.T.F در برابر اکسیداسیون مقاومت عالی دارد . خاصیت ضد خورندگی و سازگاری آنها با آب بندها بسیار خوب بوده، نسبت به دما حداقل تغییرات ویسکوزیته را داشته و از خاصیت ضد کف خوب برخوردارند .
    در کلاچ و باند، خواص اصطکاک مناسب داشته و در برابر اکسیداسیون پایدارند . هم چنین نسبت به دما حداقل تغییرات ویسکوزیته را از خود نشان می دهند و ضد سائیدگی هستند .
    در دنده های خورشیدی، فشار بالا یا EP را به خوبی تحمل کرده، خاصیت ضد سائیدگی و ضد خورندگی دارند . و بالاخره روغن های A.T.F در سیستم هیدرولیک جعبه دنده اتوماتیک نسبت به دما حداقل تغییرات ویسکوزیته را دارند، خواص ضد خوردگی، ضد کف و ضد سائیدگی آنها خوب بوده و با آب بندها سازگاری متناسب دارند .
    
    سیر تکاملی روغن های A.T.F
    عمده ترین عملکرد هر مایع هیدرولیکی، انتقال سریع نیرو است که در پنج وظیفه اصلی خلاصه می شود . این وظایف عبارتند از : انتقال قدرت موتور از طریق مبدل گشتاور، انتقال فشار هیدرولیکی از طریق سیستم کنترل هیدرولیک، انتقال و خارج کردن حرارت تولید شده، روانکاری سطوح بلبرینگ ها، شفت ها، چرخ دنده ها و سطوح اصطکاکی کلاچ ها و باندها و کنترل تورم آب بندها .
    روغن های A.T.F وظایف یاد شده را به خوبی انجام می دهند و سیر تکاملی آنها طی یک دوره تقریباً 25 ساله قابل توجه بوده است .
    در سال 1946 میلادی، برای موتوری با قدرت 150 HP ، ظرفیت روغن 13/5 لیتر بوده که در سال 1970 برای موتوری به قدرت 375 HP ، ظرفیت روغن به 11/5 لیتر رسیده است .
    اولین روغن های انتقال اتوماتیک توسط شرکت جنرال موتور در سال 1949 با نام Type A به بازار عرضه شد . در سال 1959 تغییراتی بر روی Type A صورت گرفت و تولیدات جدید با نام Type A Suffix A در اختیار مصرف کنندگان قرار گرفت .
    در سال 1967 سیال DEXRON تولید شد که خاصیت پایداری آن در درجه حرارت های بالا بهبود یافت . در درجه حرارت پایین، سیال بودن خود را حفظ می کرد و در حین کار خواص اصطکاکی لازم را داشت .
    با عرضه سیال DEXRON II در سال 1975 ، فورمولاسیون DEXRON اصلاح شد . این سیال چند منظوره برای انتقال دهنده های ماشین های سواری، روانکاری موتورهای دوار، جایگزین سیال C-2 در آلیون دیترویت دیزل شد .
    DEXRON II در مقایسه با سیال DEXRON از گرانروی کمتری در درجه حرارت های پایین برخوردار بوده و پایداری آن در برابر اکسیداسیون بیشتر از DEXRON است .
    در سال 1960 ، کارخانه فورد برای گیربکس های اتوماتیک تولیدی خود بنام M-2C33-D روغن Type F را تولید کرد . هشت سال بعد، جدیدترین تغییرات بر روی این نوع روغن توسط فورد انجام شد و روغن Type F (M-2C33-F) ارایه گردید . آخرین دستاورد فورد در سال 1979 با ارتقاء سطح کیفی Type F با مشخصه M2-C33-G تولید شد . این محصول جدید تا سال 1982 به طور وسیعی در خودروهای اروپایی فورد، گیربکس های اتوماتیک شرکت بورگ، وارنر و ژاپن مورد استفاده قرار گرفت .
    در اواخر دهه 70 و اوایل دهه 80 شرکت فورد، سیال M-2C185A را که ضریب استاتیکی پایینی داشت با نام MERCON تولید کرد و این روغن به شکل تکامل یافته جدید در سال 1993 با مشخصه MERCON V روانه بازار شد.
    سیال اخیر، تحت برش های شدید و در مقابل اکسیداسیون، پایداری بیشتری دارد و در دمای پایین تر کارکرد بهتری از خود نشان می دهد .
    مقایسه سیالات فورد با جنرال موتور، نشان می دهد؛ سیالات جنرال موتور، ضریب اصطکاک استاتیکی پایینی دارند، در حالی که سیالات فورد از ضریب اصطکاک استاتیکی بالایی برخوردار هستند .
    این دو سیال قابل تعویض با یکدیگر نبوده و یکی بهتر از دیگری نیست . تفاوت اساسی آنها در خاصیت اصطکاکی صفحات کلاچ می باشد .
    برای تعویض دنده ای نرم، افزایش طول عمر صفحات کلاچ و باندها، خاصیت اصطکاکی مناسب سیال، اندازه و شکل صفحات کلاچ و شیب یا ضریب اصطکاک منحنی های اصطکاکی موثر می باشند .
    در اینجا به نکات قابل توجهی در مورد سیال انتقال اتوماتیک می توان اشاره کرد . 50 درصد عامل افزایش دما در سیال انتقال اتوماتیک مربوط به حرارت ایجاد شده در صفحات کلاچ و باندها بوده و بقیه در مبدل گشتاور می باشد . گشتاور یا ضریب اصطکاک صفحات کلاچ معمولاً با افزایش دمای سیال کاهش می یابد .
    گشتاور دینامیکی نهایی قبل از اینکه کلاچها قفل کنند در مورد سیال فورد 50 درصد بیشتر از سیال جنرال موتور است .
    گشتاور مورد نیاز در حالت خلاصی صفحات کلاچ در سیال فورد صد درصد بیشتر از سیال جنرال موتور است و این گشتاور در سیال DEXRON در دمای 40 درجه سانتی گراد تقریباً همان مقداری است که سیال M2-C33 فورد در دمای150 درجه سانتی گراد دارد (دمای عملکرد طبیعی گیربکس 95 تا 130 درجه سانتی گراد است) .
    ریختن سیالی با تیپ DEXRON در گیربکسی که برای سیال نوع M2-C33 فورد طراحی شده به این معنی است که اصطکاک موجود در صفحات کلاچ و باندها بطور دایمی در شرایط دمایی بالا و سخت عملیاتی قرار داشته است .
    بخش گیربکس اتوماتیک آلیسون شرکت جنرال موتور نیز سیالی با مشخصه ALLISON C-4 برای گیربکس های تحت شرایط عملیاتی سخت در وسایل نقلیه سنگین و اتوبوس های شهری ارائه کرده است . هم چنین CATTERPILLAR TO-4 سیالی است که شرکت کاترپیلار برای گیربکس هایی که خاصیت اصطکاکی در آن شدید بوده و به محافظت عالی در برابر خوردگی نیاز باشد پیشنهاد نموده است .
    در این میان شرکت های اروپایی تولید کننده گیربکس نیز سیالاتی را ارائه داده اند . فویت توربو VOITH TURBO که تولید کننده گیربکس های DIWA و MIDIMAT است سیال G 607 را با پایه تمام معدنی یا نیمه سنتزی و سیال G1363 را با پایه تمام سنتزی معرفی می کند .
    این سیالات دارای مشخصه DEXRON II D.DEXRON و یا DEXRON III هستند .
    هم چنین از مشخصات پایه ای استاندارد روغن ها می توان از عواملی نظیر پایداری برشی، محافظت در برابر خط برداشتن صفحات کلاچ و سازگاری با آب بندها نام برد .
    شرکت ZF ، یکی دیگر از سازندگان اروپایی گیربکس اتوماتیک وسایل نقلیه سنگین و اتوبوس ها است .
    سیالات مورد تایید این شرکت باید مشخصه DEXRON II D.DEXRON و DEXRON III را داشته باشند .
    برای اخذ تاییدیه از این شرکت، تست های استاندارد ویسکوزیته، پایداری برشی و محافظت صفحات کلاچ در برابر خط افتادن نیز انجام می شود .
    شرکت دایملرکرایسلر، سومین شرکت اروپایی است که فهرستی از روانکارهای مورد تایید خود را تهیه و بصورت 236.X معرفی کرده است .
    236 یعنی این سیال A.T.F بوده و X مربوط به سری خاصی از ادتیوهاست که توسط شرکت های سازنده ادتیو جهت افزودن به A.T.F بکار گرفته شده است .
    A.T.F های موجود در این لیست لزوماً مشخصه DEXRON II , D.DEXRON یا DXRON III شرکت جنرال موتور و همچنین خواص استانداردی نظیر ویسکوزیته مناسب، خاصیت ضد کف، سازگاری با آب بندها، پایداری برشی و محافظت صفحات کلاچ در برابر خط افتادن را دارا هستند

 

+ نوشته شده توسط شاهرخ فرید در شنبه بیست و یکم دی 1387 و ساعت 11:11 |

پمپ ها و قانون پمپ ها
شرح قوانين حاکم بر پمپها و تئوري آنها :
پمپهاي گريز از مرکز ماشين هايي هستند که با استفاده از نيروي گريز از مرکز ( عکس العمل‌سيال در برابر نيروي مرکز گرا ) سيالات را جابه جا مي‌کنند . در ادامه به موارد مهم در موضوع سيالات اشاره مي شود .
نيروي وزن باعث مي شود که اگر سيال در يک ارتفاع باشد به ارتفاع پايين تر جريان يابد . انرژي‌پتانسيل ، انرژي است که در سيال ذخيره مي شود و مايع داراي فشار بالاتر انرژي پتانسيل بيشتري‌ دارد ، بنابراين سيال از سطوح با فشار بالا به سطوح با فشار پايين جريان مي يابد . در صورتي که فشار دو مخزن برابر باشد يا اينکه اختلاف ارتفاع نداشته باشند سيال ميان آنهاجريان نمي يابد . بنابراين در اين حالت ها نياز به استفاده از پمپ داريم . همچنين ميتوان از پمپ ‌به منظور افزايش مقدار سيال جابه جاشده ، ( دبي) استفاده کرد . پس ميتوان نتيجه گرفت يک پمپ با افزايش انرژي سيال آنرا جابجا مي کند . در پمپ‌ هاي سانتريفيوژ اين عمل توسط پروانه انجام مي شود ، که با چرخاندن ‌سيال انرژي آن را مي افزايد . سيال با عبور از ورودي پمپ وارد چشم ( مرکز ) پروانه مي‌گردد و با دوران پروانه از لبه آن خارج مي‌گردد . هر چه سرعت پروانه بيشتر باشد سيال سريعتر جابجامي شود . در زير يک نمونه محفظه و پروانه نشان داده شده است .
هنگامي که سيال وارد پوسته( محفظه) مي شود سرعت‌آن کاهش‌ مي‌يابد . چون سرعت سيال‌کاهش مي يابد فشار آن افزايش يافته و از طرف ديگر چون سيال با فشار زياد در لبه و دور از چشمي خارج مي‌گردد باعث ايجاد يک ناحيه کم فشار در چشمي شده که در اثر آن‌جريان سيال به درون چشمي امکان پذير مي‌گردد . ( اختلاف فشار ) وقتي سيال به خارج پمپاژ مي شود سرعت آن افزايش مي يابد اين افزايش سرعت در خروجي‌ به شکل فشار بسيار زياد و بخشي از آن در محفظه به صورت فشار نمايان مي شود .
پروانه که به عنوان پيشران‌مي باشد توسط يک منبع محرک بيروني چرخانده مي شود . محرک‌به شکل هاي مختلف الکتروموتور ، توربين و موتور با سوخت فسيلي مي باشد . نيروي محرک‌توسط يک شافت به پيشران منتقل مي‌گردد . محلي که شافت از محفظه پمپ خارج مي شود ،‌ دچار نشتي مي‌گردد براي رفع اين مشکل از آب بند يا جعبه لايي استفاده مي شود . در جايي که‌لايي قرار مي‌گيرد ممکن است که شافت به شدت دچار ساييدگي گردد به همين دليل بايد از مواد قابل انعطاف استفاده کرد . همچنين براي جلوگيري از سايش ، از يک آستين متحرک‌ شافت استفاده مي کنند . آستين به راحتي تعويض مي‌گردد.
سيال از ناحيه خروجي با فشار بالا به پشت ناحيه مکش نشتي پيدا مي کند . به همين جهت‌ فضاي بين آنها را به حلقه هاي تحت‌ سايش مجهز مي‌کنند حلقه سايش ‌بدنه ‌ثابت اما حلقه سايش پيشران همراه آن دوران مي کند . بستن مناسب حلقه هاي سايش مقدار نشتي را به اندازه‌ زيادي کاهش مي‌دهد . البته مقداري نشتي براي روانکاري لازم است ، سيال نشت شده سبب ‌روانکاري و خنک سازي حلقه هاي سايش مي شود و همچنين از سايش رينگها در مقابل هم‌جلوگيري مي‌کند . با ضعيف شدن رينگها فضاي ميان آنها زياد شده و نشتي بيشتر مي شود . در اينصورت بايد رينگ ها تعويض شوند . همچنين حلقه هاي تحت سايس بوسيله سيال پمپاژ شده روانکاري مي‌شوند و اگر روانکاري‌ مناسب نباشد حلقه ها باهم تماس داشته ، ساييده مي‌شوند ، گرم شده و جام مي‌کنند .به همين علت نبايد يک پمپ گريز از مرکز را تا زماني که از سيال پر نشده راه اندازي کرد .
ارزيابي پمپ هاي گريز از مرکز :
پمپ ها براساس مشخصات و ويژگيهاي پمپاژشان ارزيابي مي‌شوند.
براي مثال ، پمپي که(100 )گالن در دقيقه ظرفيت دارد ، ظرفيت ارزيابي(100) گالن بر دقيقه را‌دارد . ظرفيت معمولا فاکتوري براي ارزيابي يک پمپ است . فشار ورودي و مکش نيز بر ارزيابي موثرند . با ارزيابي پمپ ما مي توانيم بهترين پمپ لازم با بهترين بازده را انتخاب کنيم .
ظرفيت
مقدارمايعي که پمپ در واحد زمان جابجا ميکند ، ظرفيت پمپ مي باشد که برحسب‌گالن بر دقيقه بيان مي‌گردد . البته واحدهاي ديگري نيز استفاده مي شود .
ظرفيت پمپ با افزايش سرعت پيشران افزايش مي يابد و در واقع با سرعت در ارتباط است . اما همواره تغيير سرعت عامل افزايش ظرفيت نمي‌باشد . نکته مهم اين است که عامل افزايش‌ظرفيت ، سرعت مماسي وارد برسيال از سوي ملخي هاي پروانه است. که کاملا مي دانيم‌ به شعاع بستگي دارد ، بنابراين ظرفيت پمپ با پروانه بزرگتر نسبت به پمپي با پروانه کوچکتر ‌با سرعت دوراني برابر ، بيشتر است زيرا سرعت مماسي آن بالاتر مي‌باشد .
وقتي که سيال با سرعت زياد از پروانه جدا شده وارد بدنه پمپ مي شود درآنجا سرعت به فشار تبديل شده و فشار خروجي زيادمي شود . پس افزايش سرعت مماسي باعث افزايش فشارخروجي‌ پمپ مي شود . پس نتيجه‌اي‌که گرفته مي شود اينست که با افزايش سرعت پيشران مي توان ظرفيت‌پمپ را افزايش داد و يا با ثابت ماندن سرعت دوراني ، پروانه ي بزرگتري بکار برد.
هد و فشار
فشار را معمولا نيروي وارد بر واحد سطح سيال تعريف مي‌کنند و در صنعت معمولا برحسب اينچ مربع بيان مي‌گردد . واحد هاي ديگري نيز بوده که کاربرد آنها در صنعت کمتراست‌ براي هد ميتوان تعاريف گوناگوني ارائه کرد . در مورد پمپ معمولا هد رابه نسبت ارتفاع و بلندي بيان مي‌کنند . بايد گفت که هد در واقع شکلي از انرژي جرم سيال است ومي تواند به شکل‌گرما نيز باشد . در اينجا در مورد هد ارتفاع که کاربرد بيشتري دارد بحث مي‌کنيم . هنگامي که ‌ارتفاعي از سيال داشته باشيم از طرف آن فشاري بر سطح زيرين وارد مي شود که هد ارتفاع‌گويند . هد ارتفاع هم غالبا بر حسب فوت بيان مي‌گردد .
فشاري که از هد ناشي مي شود به قطر ظرف بستگي ندارد .
در هر نقطه از پايين ظرف ، فشار فقط به هد يا ارتفاع سيال بستگي دارد .
فشار در سيال را بوسيله فشارسنج معين مي‌کنند . فشار سنج در واقع فشار نسبي رامشخص مي‌کند . يعني فشار جو را از فشار مطلق کم مي‌کند . رابطه بين فشار مطلق و فشار نسبي به شکل زير است :
فشار نسبي + فشار جو = فشار مطلق
همچنين با استفاده از رابطه مقابل مي توان هد فشار را بدست آورد :
P = g. h
بنابراين فشار ناشي از هد يک سيال به وزن مخصوص آن بستگي دارد .
پس دو سيال با وزن مخصوص متفاوت و هد يکسان فشار مختلفي اعمال مي‌کنند.
فشار بخار
اگر مايعي در ظرفي سربسته بخار شود ، مولکولهاي بخار نمي توانند از نزديکي مايع دور شوند و تعدادي از مولکولهاي بخارضمن حرکت نامنظم خود ، به فاز مايع برمي‌گردند.
سرعت بازگشت مولکولهاي بخار به فاز مايع ، به غلظت مولکولها در بخار بستگي دارد . هرچه تعداد مولکولها در حجم معيني از بخار زيادتر باشد ، تعداد مولکولهايي که به سطح مايع برخوردکرده و مجددا به فاز مايع تبديل مي شود ، بيشتر خواهد بود .
در ابتدا چون تعداد کمي از مولکولها در بخار وجود دارند ، سرعت تبديل آنها به مايع کم‌است اما با افزايش غلظت بخارسرعت مايع شدن افزايش مي يابد تا اينکه بخار شدن به جايي‌مي رسد که سرعت بخار شدن مولکولها با سرعت مايع شدن آنها برابر شود . اين حالت را تعادل بين دو فاز مايع و بخار گويند . چون در حالت تعادل ، غلظت مولکول ‌ها در فاز بخار ثابت است، فشار بخار نيز ثابت است . فشار هر بخار در حالت تعادل با مايع خود در دماي
معين را فشار بخار آن مايع مي ناميم . فشار بخار تابع دماست و با افزايش آن زياد مي شود .
بعضي اوقات که فشار مکش مطلق به اندازه کافي بالا نباشد ، مايع يا سيال در مکش (ورودي ) پمپ تبخير مي‌گردد . براي اينکه بدانيم چرا اين اتفاق مي افتد ،بايد بدانيم که چه سيالاتي بخار مي گردند يا اينکه چه موقع بخار مي‌گردند.
حرارت شکلي از انرژي است که باعث افزايش انرژي سيال مي شود که به شکل بخار شدن و افزايش فشار نمايان مي شود . فشار بخار باعث مي شود که مايع بخار گردد .فشار بخار بالاتر ، سرعت تبخير مايع را افزايش مي‌دهد.
يک مايع با فشار بخار بالاتر ، حرارت کمتري براي بخار شدن نياز دارد . همچنين فشاري توسط گازها و بخارات روي سطح مايع به آن وارد مي‌گردد. فشار روي مايع تمايل به جلوگيري از فرار و آزاد شدن بخارات مايع دارد.
بنابراين براي محافظت و جلوگيري از بخارشدن مايع در پمپ ، فشارمکش مطلق بايد بالاتر از فشار بخار مايع در آن دما باشد.
اصطکاک ( سايش ) افت فشار از اصطکاک ناشي مي شود و در واقع نوعي تبديل انرژي مي‌باشد . اصطکاک يک نيروي مقاوم براي جريان سيال است . براي حرکت سيال ، نيروي پيشران بايد بزرگتر از نيروي مقاوم باشد . در اصطلاح فني گفته مي شود که افت فشار بايد بزرگتر از مقدار اصطکاک باشد.
يک لوله باقطرکوچکتر مقاومت بيشتري در مقابل جريان نسبت به يک لوله با قطر بزرگتر ايجاد مي‌کند . زماني که مقدار جريان در يک پمپ بيشتر شود ، اصطکاک نيز افزايش مي يابد. افزايش مقدار جريان ، فشار مکش ( ورودي ) قابل دسترسي را کاهش مي‌دهد .
با افزايش مقاومت در برابر جريان در ورودي ( مکش ) پمپ ، مايع ممکن است بخار شود.
بنابراين با افزايش مقدار جريان ، اصطکاک افزايش و فشار مکش کاهش مي يابد و احتمال بخار شدن سيال در ورودي بيشتر مي شود ، پس در کاربرد لوله ورودي بايد به اين موضوع توجه داشت .
- اجزا اصلي و ساختمان مکانيکي :
هر پمپ گريز از مرکز داراي سه بخش اصلي زير است که هرکدام از آنها از اجزاي مختلفي تشکيل شده است :
1) محرک
2) محفظه آب بندي
3 ) پوسته
محرک: در پمپ هاي دوار معمولا از سه نوع محرک الکترومغناطيسي ( الکتروموتور ) ، ديزلي وتوربيني استفاده مي شود . محرک الکترو مغناطيسي يک ژنراتور بوده که انرژي الکتريکي را به حرکت دوراني تبديل مي کند . محرک توربيني به کمک انرژي بخار آب ؛ محور پمپ را مي چرخاند .
محرک ديزکي نيز موتوري است که با سوخت فسيلي معمولا گازوئيل کار مي‌کند.
خروجي محرک به کمک کوپلينگ به ميل محور پمپ متصل شده و اين ميل محور وارد محفظه آب بندي مي شود . در اين محفظه دو ياتاقان (ساچمه اي) قرار داشته که ‌درون روغن غوطه‌ور مي‌باشند و حکم تکيه‌گاه هاي ميل محور را دارند . انتهاي ميل محور به يک پروانه که درون پوسته جا دارد متصل شده است.
پوسته : که قسمت عمده آن پروانه و شافت است .
الف ) پروانه( Impeller) :
ايمپلرها با انواع مختلف يک دهنه ، دودهنه ، باز ، اصولا پروانه هاي دو دهنه داراي نيروي محوري(Trust) کمتر اما هزينه ساخت گرانتر مي‌‌باشند . همچنين پروانه هاي باز و نيمه باز از نظر هزينه ساخت ارزانتر مي‌باشند . مشخصه هاي مايع و وجود ذرات جامد ، رواني و نارواني مايع و پارامترهايي ازاين قبيل درنوع استفاده‌ از ايمپلرموثرهستند . پروانه هاي باز درپمپ هاي محوري و بسته در پمپ هاي شعاعي بکار مي روند . که براي نوع باز براي مايعات حاوي ذرات جامد و الياف دار نوع بسته براي مايع‌ هاي تميز و بدون ذرات شناور مناسب مي باشند . نوعي از پروانه هاي باز نيز براي مخلوط مايع و جامد بکار مي روند . بنابراين ساده ترين نوع پروانه ، پروانه باز بوده که براي انتقال مايعات حاوي ناخالصي جامد شناور بکار مي رود . پروانه نيم باز نيز براي مايعات رسوب زا بکار برده مي شود .کاربرد پروانه بسته نيز در ظرفيت هاي بالا و به دو دسته يک چشمي و دوچشمي تقسيم مي شود .
تعريف پروانه نيز به عنوان بخشي اساسي ، قسمت متحرک پمپ است که مايع ورودي به‌ چشم را به علت داشتن حرکت دوراني به خارج ميراند . لازم است که اشاره کنم هر چه اندازه ذرات شناور بيشتر باشد تعداد پره ها کمترخواهد بود .

 

+ نوشته شده توسط شاهرخ فرید در شنبه بیست و یکم دی 1387 و ساعت 10:44 |

پنيوماتيك يكي از انواع انرژي هايي است كه در حال حاضر از آن استفاده وافر در انواع صنايع مي شود و مي توان گفت امروزه كمتركارخانجات يا مراكز صنعتي را مي توان ديد كه از پنيوماتيك استفاده نكند و در قرن حاضر يكي از انواع انرژي هاي اثبات شده اي است كه بشر با اتكا به آن راه صنعت را مي پيمايد.پنيوما در زبان يوناني يعني تنفس باد و پنيوماتيك علمي است كه در مورد حركات و وقايع هوا صحبت مي كند امروزه پنيوماتيك در بين صنعتگران به عنوان انرژي بسيار تميز و كم خطر و ارزان مشهور است و از آن استفاده وافر مي كنند.

خواص اصلي انرژي پنيوماتيك به شرح زير است:

عامل اصلي كاركرد سيستم پنيوماتيك هواست و هوا در همه جاي روي زمين به وفور وجود دارد.هواي فشرده را مي توان از طريق لوله كشي به نقاط مختلف كارخانه يا مراكز صنعتي جهت كاركرد سيستم هاي پنيوماتيك هدايت كرد.هواي فشرده را مي توان در مخازن مخصوص انباشته و آن را انتقال داد يعني هميشه احتياج به كمپرسور نيست و مي توان از سيستم پنيوماتيك در مكان هايي كه امكان نصب كمپرسور وجود ندارد نيز استفاده نمود .

افزايش و كاهش دما اثرات مخرب و سوئي بر روي سيستم پنيوماتيك ندارد و نوسانات حرارتي از عملكرد سيستم جلوگير ي نمي كند.هواي فشرده خطر انفجار و آتش سوزي ندارد به اين دليل تاسيسات حفاظتي نياز نيست.قطعات پنيوماتيك و اتصالات آن نسبتا ً ارزان و از نظر ساختماني قطعاتي ساده هستند لذا تعميرات آنها راحت تر از سيستم هاي مشابه نظير هيدروليك مي باشد.هواي فشرده نسبت به روغن هيدروليك مورد مصرف در هيدروليك تميز تر است و به دليل اين تميزي از سيستم پنيوماتيك در صنايع دارويي و نظاير آن استفاده مي شود .سرعت حركت سيلندر هاي عمل كننده با هواي فشرده در حدود 1 الي 2 متر در ثانيه است و در موارد خاصي به 3 متردر ثانيه مي رسد كه اين سرعت در صنايع قابل قبول است و بسياري ازعمليات صنعتي را مي تواند عهده دار شود.عوامل سرعت و نيرو در سيستم پنيوماتيك قابل كنترل و تنظيم است .عناصر پنيوماتيك در مقابل بار اضافه مقاوم بوده و به آنها صدمه وارد نمي شود مگر اينكه افزايش بار سبب توقف آنها گردد .تعميرات و نگه داري سيستماي پنيوماتيك بسيار كم خطر است زيرا در انرژي هاي قابل مقايسه نظير برق خطر جاني و آتش سوزي و در هيدروليك انفجار و جاني وجود دارد اما در پنيوماتيك خطر جاني به صورت جدي وجود ندارد وآتش سوزي اصلا ً وجود ندارد و بدين دليل در صنايع جنگ افزارسازي از سيستم تمام پنيوماتيك استفاده ميشود . معايب سيستم پنيوماتيك به شرح زير است:  

چون سيال اصلي مورد استفاده در سيستم پنيوماتيك هواي فشرده و جهت تهيه هواي فشرده بايد با كمپرسور آن را فشرده كرد همراه هواي فشرده شده مقداري رطوبت وناخالصي هوا ومواد آئروسل وارد سيستم شده و سبب برخي خرابي در قطعات مي شود لذا بايد جهت تهيه هواي فشرده فيلتراسيون مناسب استفاده نمود .

هزينه استفاده از هواي فشرده تا حد معيني اقتصادي مي باشد و اين ميزان تا وقتي است كه فشار هوا برابر 7 بار و نيروي حاصله با توجه به طول كورس و سرعت حداكثر بين 20000 تا 30000 نيوتن مي باشد .

به طور خلاصه مي توان گفت كه جهت قدرت هاي فوق العاده زياد مقرون به صرفه تر است از نيروي هيدروليك استفاده شود .هواي مصرف شده در سيستم پنيوماتيك در هنگام تخليه از سيستم داراي صداي زيادي است كه اين مسئله نياز به كاربرد صدا خفه كن را الزامي مي كند.به علت تراكم پذيري هوا به خصوص در سيلندر هاي پنيوماتيكي كه زير بار قرار دارند امكان ايجاد سرعت ثابت و يكنواخت وجود ندارد كه اين مسئله از معايب پنيوماتيك به شمار مي رود اما قابل ذكر است كه اخيرا ً يك نوع سيلندر كه بجاي شفت سيلندر از نوار لاستيكي استفاده مي كند ساخته شده است كه اين عيب را بر طرف مي كنند .به طور كلي در مقايسه مزايا و معايب پنيوماتيك مي توان گفت با توجه به مزاياي بسيار نسبت به معايب كمتر مي توان از پنيوماتيك بعنوان يك انرژي شايسته در صنايع استفاده كرد به خصوص با توجه به مزيت تميزي سيستم تعمير و نگه داري راحت تر ، نداشتن خطر جاني جهت پرسنل عملياتي و تعميراتي در سيستم كه در سيستم هاي ديگر نظير الكتريك و هيدروليك وجود ندارد ضمنا ٌ اين سيستم بي همتاست و گاهي فقط از اين سيستم در جهت عمليات توليدي بايد استفاده شود نظير : صنايع غذايي ، دارويي ، جنگ افزار كه حتما ً عمليات توليدي توسط سيستم پنيوماتيك انجام مي پذيرد.

+ نوشته شده توسط شاهرخ فرید در شنبه هفتم دی 1387 و ساعت 13:58 |
+ نوشته شده توسط شاهرخ فرید در یکشنبه یکم دی 1387 و ساعت 8:37 |

+ نوشته شده توسط شاهرخ فرید در یکشنبه یکم دی 1387 و ساعت 8:28 |


Powered By
BLOGFA.COM


.