همه چیز راجع به یخچال

تاریخچه

ابتدایی‌ترین نوع یخچال را ژاکوب پراکنیز در سال 1834 میلادی اختراع کرد. از آن پس این اختراع همواره در حال تحول و دگرگونی بود، تا اینکه اولین یخچال برقی توسط دیوو آمریکایی در سال 1869 به بازار عرضه شد. در یخچال برقی تولید سرما بر اساس اصل تراکم و انبساط یک نوع گاز با درجه حرارت تبخیر پایین ، احتیاج به تخصص و تجهیزات خاص در زمینه ترمودینامیک و مکانیک سیالات دارد.
ساختمان یخچال

ادامه نوشته

برج خنک کننده

برج خنک کننده :

دراکثر کارخانجات کوچک و بزرگ یکی از مهمترین و اساسی ترین دستگاهها می توان انواع برجهای خنک کننده را نام برد.
برجهای خنک کننده علاوه بر آب به منظور خنک کردن سیالاتی دیگر در صورت لزوم مورد استفاده واقع می شود.

با توجه به اینکه برجهای خنک کننده معمولاًً حجیم می باشند و بعلت پاشیدن آب در محیط اطراف خود و خرابی تجهیزات آن را معمولاًٌ در انتهای فرایند نصب می کنند.
اگراز وسایل برجهای خنک کننده صرف نظر نشود برای ساخت برج تکنولوژی بالایی نیاز نیست همانطور که در ایران در حال حاضر ساخت این برجها در حد وسیعی صورت می گیرد .برجها با توجه به شرایط فیزیکی و شیمیایی خاص خود دچار مشکلاتی می شوند ولی معمولاٌ زمانی لازم است تا این مشکلات برج را از کار بیاندازد طولانی است.،ولی عملاٌ اجتناب ناپذیر است.
در این مجمعه تا سر حد امکان سعی شده است که دیدی نسبتاً کلی راجع به برج جنبه ای به خواننده منتقل شود و تا حد امکان از جزيیات مربوط به برجهای خنک کننده توضیح لازم داده شده باشد.

ادامه نوشته

مشکلات معمول در تله هاي بخار

مشکلات معمول در تله هاي بخار


نشتي بخار:


نشيمن شير در تله بخار مي تواند در معرض خوردگي يا فرسايش قرار گيرد. زماني که اين نشيمن صدمه ببيند، شير مربوطه نخواهد توانست به خوبي در جاي خود قرار گيرد و در نتيجه، بخار فعال از تله نشت خواهد کرد. اگر تله بخار داراي اندازه اي بيش از حد لازم باشد، اين نشتي مي تواند مقدار قابل توجهي را از بخار هدر دهد. حتي تله هاي بي متال که براي حالت کاملاً باز با حداقل فوق سرد شدن کالبيره مي شوند، ممکن است در صورتي که مقدار بار کاهش يابد، مقداري بخار را عبور دهند. يک تله ترموديناميکي که به خوبي کار مي کند نيز اگر فشار کندانسه بسيار پائين باشد، ممکن است نتواند کاملاً بسته شود.


تعيين اندازه نامناسب :


تله اي که اندازه آن کوچک تر از اندازه لازم باشد، باعث مي شود که کندانسه در بازدهي انتقال حرارت تأثير منفي بگذارد زيرا کندانسه يک فيلم نازک روي سطح انتقال حرارت ايجاد مي نمايد. تله ها معمولاً با استفاده از يک ضرب ايمني براي محاسبه ي ظرفيت تله، چند مرتبه بزرگ تر از اندازه لازم انتخاب مي شوند. تله اي که ظرفيتي بسيار بالاتر از حد نياز داشته باشد، باعث هدر رفتن هزینه ها شده، کارکرد آن کند بوده و توليد فشار معکوس بالايي مي نمايد که ممکن است عمر تله را به ميزان قابل توجهي کاهش دهد.


آلودگي :


کندانسه بخار، اغلب داراي ذرات رسوب و محصولات خوردگي است که مي تواند باعث فرسايش شيرهاي تله شود. اگر اين ذرات به اندازه کافي بزرگ باشند، ممکن است حتي باعث مسدود شدن شير تخليه و ياگير کردن آن حالت باز گردند. براي اجتناب از اين مشکل، بايد در بالا دست هر تله اقدام به نصب يک صافي نمود. اين صافي بايد هنگامي که سيستم براي اولين بار راه اندازي مي شود و هنگامي که هرگونه تعمير و تعويض در لوله کشي سيستم صورت مي گيرد، تميز شود.

ادامه نوشته

ساختار نيروگاه هاي اتمي جهان

برحسب نظريه اتمي عنصر عبارت است از يك جسم خالص ساده كه با روش هاي شيميايي نمي توان آن را تفكيك كرد. از تركيب عناصر با يكديگر اجسام مركب به وجود مي آيند. تعداد عناصر شناخته شده در طبيعت حدود ۹۲ عنصر است.

ادامه نوشته

بررسي جايگزين سيستم CPP نيروگاه طوس و انتخاب سيستم جايگزين مناسب

در اين‌ نوشتار پس‌ از معرفي‌ سيستمهاي‌ مختلف‌ CPP، با توجه‌ به‌ مزايا و معايب‌ اين‌سيستمها، سيستم‌ با CPP مناسب‌ (كاتيوني‌ - مخلوط) با رزين‌ قابل‌ احيا، انتخاب‌ شده‌ وبراساس‌ آن‌ چگونگي‌ طراحي‌، ساخت‌ و نصب‌ پايلوت‌ CPP زرين‌ قابل‌ احيا به‌ موازات‌سيستم‌ CPP نيروگاه‌ طوس‌، توضيح‌ داده‌ شده‌ است‌. در انتها تأثير عوامل‌ مختلف‌ نظير دما،دبي‌ آب‌، غلظت‌ و نوع‌ يون‌ و زمان‌، بر عملكرد و كارايي‌ پايلوت‌ CPP ارايه‌ شده‌ است‌ كه‌ باتوجه‌ به‌ نتايج‌ حاصل‌، مشخص‌ شده‌ جايگزيني‌ سيستم‌ CPP موجود در نيروگاه‌ طوس‌ باسيستم‌ انتخابي‌ در نظر گرفته‌ شده‌، مناسب‌ است‌.

ادامه نوشته

اصول طراحی موتورخانه بخار

اصول طراحی موتورخانه بخار

● موتورخانه:
این اتاق شامل تجهیزات زیر می باشد:
تجهیزات مکانیکی:
الف) بویلرها: یک بویلر لوله آتش حاوی امکانات زیر می باشد که در وهله اول:
تجهیزات تحت فشار که عبارتند از:
1- پوسته
2- کوره
3- محفظه احتراق
4- صفحات و ساپورت ها
5- دهانه های ورودی
6- سوراخها و اتصالات
7- انشعابهای مختلف
- قسمت های که تحت فشار نیستند عبارتند از:
1- روکشها و عایق کاری
2- شاسی ونردبان ها
3- مواد نسوز و مقاوم
4- فلنج ورودی دودکش و محفظه گاز
5- بدنه
- مجراهای ضروری برای بازدید، دریچه های آدم رو، دریچه هایی برای تعمیرات دستی، درهای ارتباطی و مجراهای احتراق
- نازلها و اتصالات برای سطح سطنج های آب
- شیر های قطع و وصل موتوری بخار و شیر های یک طرفه
- خطوط و لوله های مربوط به آب و بخار و شیر آلات مورد نیاز و فیتینگها
- تجهیزات فلزی، سکوها، نردبان ها، پله ها، مسیر های عبور و نرده ها

ادامه نوشته

قالبگيري فشاري

قالب گيري فشاري ،يکي از قديمي ترين فرآيندهاي قالب گيري شناخته شده است. در اين قالبها ماده پلاستيکي در محفظه قالب قرار گرفته و با حرارت و فشار شکل مي گيرد. در اين قالبها ،معمولا از ترکيبات گرما سخت(ترموست)،بصورت عمده استفاده مي شود ولي از محصولات گرما نرم (ترمو پلاستيک)در برخي موارد و به ندرت استفاده مي شود. موادي که بعنوان شارژ اينگونه قالبها بکار مي رود،داراي اشکالي بصورت پودر ،ساچمه اي ،لايه اي و پيش فرم مي باشد.

قالبهاي فشاري عمدتا داراي يک عيب ميباشند بطوريکه ،در اثر فشار زياد موجود در داخل قالب پين هاي ضعيف و ديوارهاي نازک دفرمه ميشوند ، بنابراين طراحان اين گونه قالبها به منظور کم رنگ کردن اين عيب

،از فرايند قالب گيري انتقالي کمک گرفته اند .

فرايند قالب گيري انتقالي، در زمان جنگ جهاني دوم شناخته شد بطوريکه در ابتدا کاربرد عمده اي در صنايع نظامي داشت. اين فرايند سال ۱۹۰۹توسط آقاي لئو بکلند ،جهت توليد پوسته راديو پيدايش يافت.

● مراحل کلي فرآيند قالب گيري فشاري :

۱) در صورت لزوم قالب را تمييز و مواد آزاد کننده را داخل قالب مي ريزيم.

۲) قالب را شارژ مي کنيم.

۳) قالب توسط پرس بسته ميشود.

۴) قبل از ايتکه قالب بطور کامل بسته شود ،قالب را کمي بازکرده تا گازهاي محبوس از قالب خارج شود(تنفس قالب).

۵) حرارت و فشار را اعمال کرده تا عمل قالبگيري تثبيت شود(در کاربرد فشار قبل از بسته شدن کامل قالب بايد اندکي درنگ شود بطوريکه گازها بتوانند از محفظه قالب خا رج شوند).

۶) قالب را باز نموده و قطعه داغ را در فيکسچر خنک کننده قرار ميدهيم.

● معرفي روشهاي قالب گيري :

۱) قالبگيري فشاري قالبگري انتقالي

۲) قالبگيري تحت فشار پيستون

۳) قالبگيري بصورت ريخته گي

۴) قالبگيري پرسي

لازم به ذکر است که دو روش اول بصورت عمده براي توليد قطعات پلاستيکي اعم از مواد ترمو پلاستيکي و ترمو ستي ميباشد.

● شرح فرآيند قالبگري فشاري :

در ابتدا قالب توسط شابلن بار ريز که روي دستگاه پرس قرار دارد ،شارژ شده و قالب شروع به بسته شدن ميکند ،بطوريکه سنبه قسمت روئي قطعه را فرم داده و قسمت زيرين قطعه تا سطح جدايش قالب در داخل محفظه پائيني فرم ميگيرد. در اين قالبها دمائي در حدود ۱۳۰تا۲۰۰ درجه سانتي گراد توسط دو المنت گرم کننده حاصل ميشود ، ولي عمدتا دماي نيمه فوقاني قالب کمتر از نيمه تحتاني ميباشد بطوري که معمولا قسمت فوقاني تا دماي ۱۴۵درجه سانتي گراد گرم شده و قسمت تحتاني تا دماي ۱۵۵درجه سانتي گراد گرم ميشود. فشار لازم در حدود ۱۰۰تا۵۰۰تن مي باشد ،البته اين فشار با توجه به سطح تماس قطعه با قالب تعيين مي شود.

● شرح فرايند قالبگيري انتقالي :

همانطور که در قسمت چکيده به آن اشاره شد ، اين فرايند قالبگيري به منظور بر طرف کردن عيب قالبگيري فشاري از اين روش قالبگيري استفاده ميشود. در واقع عملکرد اين روش قالبگيري به اين صورت است که ابتدا مواد شارژ فالب بصورت سرد يا نيمه گرم داخل کانال بار ريز وارد و توسط يک سنبه فشار دهنده مواد از طريق روزنه هايي در سيستم ر اهگاهي ،به حفرهاي اصلي قالب هدايت مي شود. قالبهايي که با اين روش طراحي مي شوند غالبا چند حفره اي ميباشند،به خاطر اينکه از نظرهزينه مقرون بصرفه شوند.

▪ انواع روشهاي قالبگيري فشاري از نظر ساختمان قالب :

۱) قالب فلاش دار (قي) flash die

۲) قالب سنبه اي کفي يا پله اي flat die

۳) قالب مثبت positive die

۴) قالب نيمه مثبت semi positive die

لازم به به توضيح است که اين قالبها بر مبناي اجازه ي ورود مواد به کانال فلاش دسته بندي شده اند که در ادامه توضيح اضافي داده ميشود .

● قالبهاي فلاش دار :

در اين قالب در اثر فشار حاصل از طرف پرس ،به مواد اضافي اجازه داده ميشود که به راحتي به کانال فلاش راه پيدا کند . در اين روش قالبگيري ، فلاش معمولا به صورت افقي است .

در اين روش قالبگيري لازم است، علاوه بر هزينه طراحي و ساخت،هزينه اي براي سنگ زدن پليسه حاصل شده در اطراف قطعه در نظر بگيريم . در واقع يکي از معايب اينگونه قالبها ،همين هزينه اضافي مي باشد. مزيت اين گونه قالبها در ارزان بودن و ساده بودن آنها است .

کاربرد اين قالبها براي توليد قطعاتي از مواد پلاستيکي با ضريب بالک پايين و قطعاتي که رعايت ضخامت يکنواخت ديوارهاي آن مهم نباشد،البته يکنواختي ضخامت ديوارها تا حد زيادي به دقت ميله هاي راهنماي قالب بستگي دارد .

▪ تعريف ضريب بالک: حاصل تقسيم حجم مواد فرم نگرفته به مواد فرم گرفته را ضريب بالک گويند.

ادامه نوشته

بويلرها و مخازن تحت فشار

بازرسي بويلرها و مخازن تحت فشار، عنوان ششمين فصل از کتاب بازرسي فني ساخت تجهيزات صنعتي، تأليف کليفورد ماتئوس است که توسط دکتر فرشيد مالک و شماري از همکارانش ترجمه شده است. از آنجا که بازرسي و تأييد تجهيزات حساس صنعتي از جمله مهمترين مسئوليت هاي پيش روي فارغ التحصيلان رشته هاي مهندسي در مسير شغلي است، برآن شده ايم تا گزيده اي از اين فصل از کتاب ياد شده را به عنوان مرجعي قابل اعتنا در مبحث بازرسي اثر بخش در پروژه ها، در چند بخش و به صورت متوالي منتشر کنيم. به اين اميد که مورد استفاده مخاطبان، به ويژه جامعه مهندسي قرار گيرد.

ادامه نوشته

آب بندی اجزای کمپرسور و توربین با استفاده از مواد سایش پذیر، به منظور افزایش راندمان سیستم و عمر قطع

آب بندی اجزای کمپرسور و توربین با استفاده از مواد سایش پذیر، به منظور افزایش راندمان سیستم و عمر قطعات

در این مقاله به بررسی مواد سایش پذیر، از لحاظ ترکیب شیمیایی، موقعیتهای بکارگیری، ملاحظات طراحی، ساختار و روش اعمال آنها در اجزاء کمپرسور و توربین پرداخته شده و در نهایت نتایج حاصل از بکارگیری این مواد در توربین های کلاس E ارایه شده است.

ادامه نوشته

نیروگاه های هسته ای

نیروگاه های هسته ای

---

نیروگاههای هسته ای حدود 17 درصد برق را تأمین می کنند برخی کشورها برای تولید نیروی الکتریکی خود، وابستگی بیشتری به انرژی هسته ای دارند. براساس آمار آژانس انرژی اتمی، 75 درصد برق کشور فرانسه در نیروگاههای هسته ای تولید می شود و در ایالات متحده، نیروگاههای هسته ای 15 درصد برق را تأمین می کنند. بیش از چهارصد نیروگاه هسته ای در سراسر دنیا وجود دارد که بیش از یکصد عدد آنها در ایالات متحده واقع شده است. یک نیروگاه هسته ای بسیار شبیه به یک نیروگاه سوخت فسیلی تولید کننده انرژی الکتریکی است و تنها تفاوتی که دارد، منبع گرمایی تولید بخار است. این وظیفه در نیروگاه هسته ای برعهده رآکتور هسته ای است.

ادامه نوشته

رادار تصویری

گاه امکان بررسی اجسام از نزدیک وجود ندارد. برای مثال جهت بررسی سطح اقیانوسها نقشه برداری از عراضی جغرافیایی لزوم ساخت وسایلی که بتوانند از راه دور این کاررا انجام دهند به چشم می‌خورد. با دستیابی به فناوری سنجش از راه دور بسیاری از این مشکلات برطرف گشت. در واقع در این روش امکان بررسی اجسام وسطوحی که نیاز به بررسی از راه دور دارند را فراهم می‌آورد. سنجش از راه دور رامی توان به دو بخش فعال وغیر فعال تقسیم کرد. گستره طول موج امواج مایکرویو نسبت به طیف مادون قرمز ومرئی سبب گردیده تا از سنجش از راه دور به وسیله امواج از این طیف استفاده گردد . عملکردسیستمهای سنجش غیرفعال همانند سیستمهای سنجش دما عمل می‌کنند .در اینگونه سیستمها با اندازه گیری انرژی الکترومغناطیسی که هر جسم به طور طبیعی از خود ساتع می‌کند نتایج لازم کسب می‌گردد .هواشناسی واقیانوس نگاری از کاربردهای این نوع سنجش می‌باشد . در سیستمهای سنجش فعال از طیف موج مایکرویو برای روشن کردن هدف استفاده می‌شود. این سنسورها را می‌توان به دو بخش تقسیم کرد : سنسورهای تصویری وغیرتصویری (فاقد قابلیت تصویربرداری) . از انواع سنسورهای غیر تصویری می‌توان به ارتفاع سنج و اسکترومتر ها(پراکنش‌سنج) اشاره کرد .کاربرد ارتفاع سنجها در عکس برداری جغرافیایی وتعیین ارتفاع ازسطح دریا می‌باشد .اسکترومتر که اغلب بر روی زمین نصب میگردند میزان پراکنش امواج را ازسطوح مختلف اندازه گیری می‌کنند. این وسیله در مواردی همچون اندازه گیری سرعت باد در سطح دریا و کالیبراسیون تصویر رادار کابرد دارد . معمول‌ترین سنسور فعال که عمل تصویربرداری را انجام می‌دهد رادار می‌باشد. رادار(radio detection and ranging) مخفف وبه معنای آشکارسازی به کمک امواج مایکرویو است .به طور کلی می‌توان عملکرد رادار را در چگونگی عملکرد سنسورهای آن خلاصه کرد. سنسورها سیگنالهای مایکرویو را به سمت اهدف مورد نظر ارسال کرده وسپس سیگنالهای بازتابیده شده از سطوح مختلف را شناسایی می‌کند. قدرت (میزان انرژی) سیگنالهای پراکنده شده جهت تفکیک اهداف مورد استفاده قرارمی گیرد. با اندازه گیری فاصه زمانی بین ارسال ودریافت سیگنالها می‌توان فاصله تا اهداف را مشخص کرد. از مزایای شاخص رادار می‌توان به عملکرد رادار در شب یا روز وهمچنین قابلیت تصویربرداری درشرایط آب و هوایی مختلف اشاره کرد. امواج مایکرویو قادر به نفوذ در ابر مه ,گردوغبار وباران می‌باشند. از آنجاییکه عملکرد رادار با طرز کار سنسورهایی که با طیفهای مرئی ومادون قرمز کار می‌کنند متفاوت است ازاینرو می‌توان با تلفیق اطلاعات بدست آمده تصاویر دقیقی را بدست آورد .

ادامه نوشته

مروري بر سيكلهاي اصلي واحد توليد بخار

Normal 0 false false false MicrosoftInternetExplorer4

 

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.

ادامه نوشته

آناليز كامل تجهيزات يك موتورخانه

آناليز كامل تجهيزات يك موتورخانه

موتورخانه (Boiler Room)

موتورخانه مذكور در ضلع شمالي ساختمان مورد مثال واقع گرديده كه شامل تعداد چهار عدد بويلر آبگرم ـ دستگاه انبساط بسته سه عدد ـ مبدل آب گرم جهت مصرف آب گرم بهداشتي دو دستگاه منبع آب نمك و سختي گير ـدو دستگاه ـتعداد چهار دستگاه چيلر تراكمي ـ پمپ فونداسيوني ـ پمپ مداري ـ برج خنك كن مي باشد . تعداد پنج پمپ سيركولاسيون ـ جهت سير كوله كردن آب هوا سازها ـ تعداد سه پمپ سير كولاسيون جهت سير كوله كردن آب فن كويل ها ـ تعداد سه پمپ جهت سير كوله كردن آب گرم مبدل ـ تعداد چهار پمپ جهت سير كوله كردن آب كنداسنور به برج .
خلاصه اي از شرح و چگونگي كار دستگاهها :

ادامه نوشته

برج خنک کننده

انواع برج خنک کننده :
الف) برجهای خنک کننده مرطوب : WET - COOLING TOWER
برجهای خنک کننده مرطوب حرارت تلف شده به وسیله دستگاه را به وسیله مکانیزمهای زیر به محیط می دهند:
1. بوسیله افزایش حرارت هوای اطراف
2. بوسیله تبخیر بخشی ازآب در حال گردش در سیستم
3. بوسیله افزایش دمای مخزن طبیعی آب جمع آوری سرد شده
برجهای خنک کننده یک سیستم توزیع و پخش آب گرم دارند که آب را بصورت یکنواخت روی یک شبکه کاری مشبک از تخته های افقی نزدیک به هم می باشد که این شبکه ها آکنه نامیده می شوند . آکنه ها آب سرازیر شده از بالای برج را با هوایی که از میان آنها حرکت می کند کاملاً مخلوط کرده بطوریکه آب بصورت یک قطره از یک آکنه به سطح آکنه دیگر توسط نیروی ثقل خود می ریزد .
هوای بیرونی از طریق منافذی که بصورت میله های افقی در اطراف برج قرار دارند وارد می شوند . این میله ها بمنظور نگهداری آب در داخل خود بطرف پائین مایل هستند . در اثر اختلاط آب و هوا ، انتقال حرارت و انتقال جرم اتفاق افتاده و در نتیجه آب سرد می گردد . آب سرد شده در حوضچه بتنی که در انتهای برج قرار دارد جمع آوری شده و سپس بطرف کندانسور پمپ می شود . اکنون هوای مرطوب و گرم از بالای برج خارج می گردد .
برجهای خنک کننده مرطوب بصورت برجهای خنک کننده با کشش طبیعی و برجهای خنک کننده با کشش مکانیکی دسته بندی می شوند .

ادامه نوشته

انتقال گرما به وسيله نانوسيالات

 

چکيده

اخيراً استفاده از نانوسيالات که در حقيقت سوسپانسيون پايداري از نانوفيبرها و نانوذرات جامد هستند، به عنوان راهبردي جديد در عمليات انتقال حرارت مطرح شده است.
تحقيقات اخير روي نانوسيالات، افزايش قابل توجهي را در هدايت حرارتي آنها نسبت به سيالات بدون نانوذرات و يا همراه با ذرات بزرگ‌تر (ماکرو ذرات) نشان مي‌دهد. از ديگر تفاوت‌هاي اين نوع سيالات، تابعيت شديد هدايت حرارتي از دما، همچنين افزايش فوق‌العاده فلاکس حرارتي بحراني در انتقال حرارت جوشش آنهاست. نتايج آزمايشگاهي به دست آمده از نانوسيالات نتايج قابل بحثي است که به عنوان مثال مي‌توان به انطباق نداشتن افزايش هدايت حرارتي با تئوري‌هاي موجود اشاره کرد. اين امر نشان دهنده ناتواني اين مدل ها در پيش‌بيني صحيح خواص نانوسيال است. بنابراين براي کاربردي کردن اين نوع از سيالات در آينده و در سيستم‌هاي جديد، بايد اقدام به طراحي و ايجاد مدل‌ها و تئوري‌هايي شامل اثر نسبت سطح به حجم و فاکتورهاي سياليت نانوذرات و تصحيحات مربوط به آن کرد.

ادامه نوشته

بررسي آلاينده ها در سيستم هيدروليك

بررسي آلاينده ها در سيستم هيدروليك

يكي از علومي كه بيشترين كاربرد را در صنايع مختلف به خود اختصاص داده, علم هيدروليك است. البته علوم ديگري نظير شيمي, مكانيك سيالات و ترموديناميك نيز به كمك اين علم آمده و تلفيقي از آنها را به صورت ساده در يك سيستم هيدروليك مي توان مشاهده كرد.
از طرفي با توجه به نقش اساسي و مهم سيال هيدروليك (انتقال نيرو), بحث آلايندگي آن از اهميت بسيار زيادي برخوردار است. در يك سيستم هيدروليك, سيال هيدروليك با تغيير جهت نيرو و همچنين تغيير مقدار آن باعث حذف يك سري از عمليات مكانيكي در سيستم مي شود كه بعنوان مثال از حذف استفاده از دنده ها, اهرم ها و نيز حذف تنش هاي شديد اجزاي مي توان سيستم نام برد. همچنين سيال هيدروليك به دليل انتقال سريع نيرو و تا فاصله زياد, در شرايط دما و فشار بالا بازدهي بهتري خواهد داشت.
براساس نظر كارشناسان تعميرات و نگهداري, حدود80 درصد خرابي ها در سيستم هيدروليك, نتيجه مستقيم آلودگي سيال آن است. بنابراين با انتخاب يك سيال مناسب و همچنين كنترل آلاينده ها مي توان آسيب هاي ناشي از آلاينده ها را به حداقل رساند. در اين مقاله آلاينده هاي سيستم هيدروليك به طور اجمالي معرفي شده و هر كدام به صورت جداگانه بررسي مي شود.

حرارت بيش از اندازه (Over Heat)
متاسفانه در بسياري از موارد, حرارت به عنوان يك آلاينده در نظر گرفته نمي شود. يكي از عوامل بوجود آمدن حرارت بيش از اندازه در سيستم مي تواند مربوط به انتخاب نادرست گريد (ISO VG) روغن هيدروليك باشد. بدين ترتيب كه چون در شرايط روانكاري هيدرو ديناميك تنها اصطكاك موجود, اصطكاك داخلي روغن در گردش است, اگر گريد مصرفي بيش از گريد توصيه شده باشد به دليل افزايش اصطكاك داخلي, دماي روغن به شدت افزايش مي يابد. بر اثر افزايش غيرعادي دماي روغن, روند اكسيداسيون از حالت تدريجي خارج شده و روغن پايه به سرعت اكسيد
مي شود. (پس از شروع اكسيداسيون به ازاي هر15 درجه سانتيگراد افزايش دما, شدت اكسيداسيون, دو برابر مي شود) نتيجه اين امر كاهش ادتيوهاي آنتي اكسيدان و در نهايت كاهش عمر مفيد روغن خواهد بود.
از دلايل ديگر Over Heat مي توان به انجام تماس فلز با فلز در اثر وجود اشكال فني در سيستم و برقراري شرايط روانكاري مرزي اشاره كرد كه باعث سايش مكانيكي قطعات مي شود. در برخي موارد نيز بدليل طراحي نامناسب, انتقال حرارت موثر بين سيستم و محيط انجام نشده و در شرايط آب و هوايي گرم, تاثير پذيري سيستم از محيط بسيار زياد مي شود.
در نهايت با افزايش عدد اسيدي و تحليل ادتيوها در روغن, ميزان خوردگي و زنگ زدگي قطعات نيز افزايش مي يابد. از طرف ديگر بدليل افزايش گرانروي روغن (اكسيداسيون) جريان روغن درون سيستم كاهش يافته و بدليل افت فشار, دقت كنترل سيستم كاهش خواهد يافت.

براي رفع چنين مشكلاتي در سيستم مي توان ضمن انتخاب صحيح گريد سيال هيدروليك و نيز اطمينان از طراحي مناسب, با افزايش ظرفيت تغذيه روغن و همچنين افزايش سرعت گردش آن, دماي روغن را در حد مطلوب كنترل كرد كه بنا به عقيده كارشناسان تعميرات دماي روغن در مخزن اصلي هيدروليك, نبايد از60 درجه سانتيگراد تجاوز كند.
آلايندگي ذرات جامد (Solid Particle Contamination)
در يك سيستم هيدروليك بدليل اينكه امكان حذف كامل ذرات جامد از سيال هيدروليك وجود ندارد, بناچار براي آلايندگي ناشي از ذرات, يك محدوده تعريف مي شود. در سيستم هاي امروزي كه داراي لقي مجاز (Clearance) بسيار كمي بوده و در فشارهاي به نسبت بالا (بيشتر از 7 bar ) كار مي كنند كنترل آلاينده هاي جامد از اهميت بسيار زيادي برخوردار است. منابع ورود ذرات جامد به سيستم مي تواند از طريق هواي ورودي به سيستم از محيط (گرد و غبار), ذرات عبوري از آب بندها, باقي ماندن ذرات درون سيستم هنگام نصب قطعات و نيز ذرات حاصل از سايش داخلي قطعات باشد. حضور اين ذرات در سيستم مي تواند سبب بوجود آمدن صدمات مكانيكي (پارگي شيلنگها و شكستن Valve ها), سايش و خراشيدگي سطوح فلزي, گرفتگي فيلترها و در نهايت ايجاد افت فشار در سيستم شود كه نتيجه اين امر كاهش ميزان توليد و افزايش هزينه هاي كلي تعميرات خواهد بود.
براي جلوگيري از ورود ذرات به سيستم, بايد تمامي سيالات, قبل از ورود به مخزن, فيلتر شده و در نواحي قرارگيري سيستم در معرض هواي محيط, فيلترهاي مناسب بكارگرفته شوند. هم چنين فلاشينگ نهايي سيستم پس از نصب قطعات (قبل از راه اندازي) و نيز بازرسي شرايط آب بندها و درپوش مخازن مركزي مي تواند مانع ورود ذرات جامد به سيستم شود. از طرفي بررسي فيلترها از نظر مش صحيح ( اندازه منافذ و تعداد) و جنس آنها با توجه به نوع عمليات, مي تواند بازدهي فيلتراسيون را در سيستم افزايش داده و با در نظر گرفتن لقي مجاز قطعات مي توان محدوده مناسبي براي آلاينده ها تعريف كرد.

يكي از روشهاي اندازه گيري, روش اسپكتروسكوپي است كه بدليل محدوديت اين روش (عدم اندازه گيري ذرات بزرگتر از7 ميكرون), روش هاي ديگري نظير NAS و اخيراً روش ISO 4406 بكار گرفته مي شوند.
در اين روشها, با توجه به لقي مجاز قطعات و توصيه سازنده اصلي تجهيزات (OEM) يك محدوده بعنوان كد تميزي سيستم در نظر گرفته مي شود, بدين ترتيب كه بوسيله شمارش الكترونيكي ذرات با توجه به سايز آنها (در محدوده بين5,2 تا15 ميكرون) كد تميزي سيستم مشخص مي شود. بعنوان مثال سازنده ويكرز براي يك سيستم هيدروليك
كد ISO 4406 18/16/13 معادل با NAS 1638 Level 7 را بعنوان كد تميزي سيستم در نظر گرفته است كه اگر ميزان آلاينده ها از اين حد تجاوز كند, با بهبود فيلتراسيون ( يا تعويض فيلتر) و در صورت لزوم جايگزيني روغن جديد مي توان آثار مخرب آلاينده ها را به حداقل رساند.

آلايندگي آب (Water Contamination) :
ميزان ايده آل آب در يك سيال هيدروليك, كمتر از ميزان اشباع آن (در دماي عملياتي دستگاه) است. حدود (200-300)ppm آب مي تواند بصورت محلول در سيال پايه معدني وجود داشته باشد بدون اينكه رنگ روغن تغيير كند.
اگر ميزان آب به 500 ppm افزايش يابد, روغن كمي كدر شده و به اصطلاح ظاهر آن ابري مي شود. بالاترين ميزان مجاز آب در يك سيال هيدروليك 100 ppm بوده و اگرميزان آب از 0.1 درصد وزني تجاوز كند, بصورت‌ آب آزاد ظاهر خواهد شد. آب بدليل كاهش مقاومت فيلم روانكار باعث افزايش شدت سايش شده و در حضور فلزاتي نظير مس, شدت سايش دو برابر خواهد شد.
از طرفي بدليل كاهش ادتيوهاي R&O , ميزان خوردگي و زنگ زدگي سطوح فلزي افزايش يافته و در حضور كاتاليزورهاي فلزي, تخريب سطوح چند برابر مي شود. همچنين بدليل انجام سريع اكسيداسيون, لجن اسيدي در سيستم ايجاد شده و راندمان فيلتراسيون كاهش مي يابد.
بهترين روش براي اندازه گيري ميزان آب, آزمايش كارل فيشر است. براي جلوگيري از ورود آب به سيستم مي توان به مواردي نظير دقت در انبارداري صحيح, برطرف كردن نشتي از مبدلهاي حرارتي يا ورودي هاي مخزن و تعويض آب بندهاي آسيب ديده, اشاره كرد.

آلايندگي هوا (Air Contamination) :
يكي ديگر از آلاينده هايي كه در ارتباط با سيال هيدروليك مي توان به آن پرداخت, حبابهاي هواست. خروج حبابهاي درون سيال در مواقعي كه فشار اعمال شده روي سيال از فشار اشباع حلاليت هوا در آن كمتر باشد, مي تواند با شكستن و از بين رفتن ناگهاني باعث بروز حوادثي نظير كاويتاسيون شود. يكي ديگر از صدماتي كه حضور حبابهاي هوا درون روغن هيدروليك ايجاد مي كند, توليد كف (تراكم پذير) و افزايش شديد درجه حرارت بدليل كاهش حجم درون سيلندر هيدروليك است كه اين افزايش دماي ناگهاني باعث تسريع روند اكسيداسيون خواهد شد.
براي جلوگيري از ورود هوا به سيستم مي توان با تامين هد مورد نياز پمپ از بوجود آمدن افت فشار در اريفيس ها و همچنين مقاومت در مكش و هواگيري پمپ ها جلوگيري كرد.
در برخي موارد باز و بسته شدن سريع شير كنترل ها (ايجاد توربولنسي), تنفس كلاهك مخزن و ورودي هاي سيستم مي تواند بعنوان منابع ورود هوا به سيستم باشند كه با رفع اين عيوب, تشكيل حبابهاي هوا در سيال هيدروليك به پايين ترين ميزان ممكن خواهد رسيد.

مشكل نشتي (Leakage)
متاسفانه در جامعه صنعتي, نشتي بعنوان يك امر معمولي در نظر گرفته شده و براي رفع آن, تلاش جدي صورت نمي گيرد. بررسي آثار نامطلوب نشتي در يك سيستم مي تواند اهميت آنرا بيش از پيش مشخص ساخته و تاثير آن را در كيفيت محصول نهايي و افزايش هزينه هاي تمام شده, نشان دهد.
در يك سيستم هيدروليك بدليل نشتي, همواره ميزان مصرف روغن از ظرفيت واقعي مخزن بيشتر بوده و هزينه هاي مربوط به خريد روانكار افزايش مي يابد. از طرفي بدليل كاهش جريان روغن و ايجاد افت فشار, دقت كنترلي سيستم كاهش يافته و بعلت كاركرد نامنظم سيستم, مشخصات محصول نهايي (مثلاً ابعاد) بر موارد از پيش تعيين شده منطبق نخواهدبود. در ارتباط با معضل نشتي در كنار آثار مخرب زيست محيطي (ورود روغن به منابع آب و خاك), احتمال قرار گرفتن روغن در معرض سطوح داغ (دستگاههاي دايكاست و تزريق پلاستيك) و اشتعال آن وجود داشته و بروز حوادثي نظير آتش سوزي محتمل خواهد بود.
نكته بسيار مهم ديگر در ارتباط با نشتي اين است كه تمامي آلاينده هاي ياد شده مي توانند از محل نشت روغن وارد سيستم شده و استهلاك زودرس تجهيزات و ماشين آلات را باعث شوند. بنابراين بازرسي منظم اتصالات و آب بندها و تعويض آنها در صورت لزوم مي تواند در كاركرد مطمئن ماشين آلات, موثر باشد.
يكي ديگر از روشهاي جلوگيري از نشتي, بحث سازگاري سيال هيدروليك با الاستومرها و انتخاب مناسب سيال هيدروليك از نظر نقطه آنيلين است.
بدين معني كه نقطه آنيلين معرف ميزان تركيبات آروماتيك در روغن بوده و اگر از ميزان توصيه شده بيشتر باشد, باعث تورم آب بندها شده و اگر كمتر از حد مجاز باشد سبب سفت شدن اتصالات و كاهش حجم آنها مي شود.
از روش هاي موثر ديگر جلوگيري از نشتي, انتخاب صحيح آب بندها (از نظر دما, فشار و شدت جريان), تنظيم دماي سيال هيدروليك (حداقل نگه داشتن دماي سيال) و بالانس مكانيكي سيستم (در يك راستا قرار گرفتن شفت پمپ و موتور) است كه با اجراي اين روشها مي توان ميزان نشتي را به حداقل رساند.
منابع:
- National Tribology Service (NAS)
- Oil Analysis & Lubrication Learning Center
- Hydraulic Oil Filtration System-Filtroil
- Practical Ways To Control Hydraulic System Contamination
- Lube- Tech Magazine