حمیدرضا گلپایگانی

بنزین

/۰ دیدگاه /در /توسط
بنزین یکی از مشتقات نفت خام و شامل گروهی از ترکیبات آلی است. بنزین موتور، عمدتا مخلوطی از هیدروکربن های سبک مایع (C5 –C10) است. این سوخت را نخستین بار در آلمان «بنزین» ‌نامیدند. بنزین را برای سوخت خودروها مصرف می کنند. بنزین ماده ای فرار و بشدت اشتعال زا است.
نام ماده (فارسی): بنزین
نام ماده (انگلیسی): Petrol
نام تجاری (فارسی):بنزین
نام تجاری (انگلیسی): Gasoline
سایر اسامی: بنزین پیرولیز، پیرولیز گسولین، پای گس، مخلوط آروماتیک، آر پی جی (راو پیرولیز گسیون)، دی پی جی (درای پیرولیز گسیولین)
مواد مرتبط:نفتا ۲۳
مجتمع های تولیدکننده:پتروشیمی بندر امام – پتروشیمی امیر کبیر
بنزین دامنه تقطیری از ۳۸ تا ۲۰۵ درجه سلسیوس را در بر می گیرد. در ساخت بنزین موتور، برش های مختلف نفتی به اضافه مواد اکسیژنه، به منظور بالابردن کیفیت( از جمله آرام سوزی ) و همچنین شاخص رنگ به کار می رود. در این فرآورده از سرب به عنوان بالا برنده عدد اکتان استفاده نمی شود. پیش از اختراع موتورهای درونسوز در نیمههای قرن نوزدهم، بنزین را در بطریهای کوچک برای کشتن شپش و تخم آن میفروختند. در آن زمان کلمه پترول نام تجاری بنزین بوده و این روش درمان بعلت خطر شعله ورشدن و خطر ایجاد حساسیت پوستی برای مدت طولانی به کار نرفت.
موارد مصرف:
از بنزین برای سوخت خودروها استفاده می شود. امروزه بنزین یکی پرکاربردترین و باارزش ترین مشتقات نفت خام محسوب می شود.
خواص فیزیکی و شیمیایی:
Distillation: 10% Evaporated (max) 60C
F.B.P (max) 5C
vol Sulfur total (max) 0.1% mass Induction period @ 100C 480min
Octane number 90
Mercaptan content 0.0005% mass
Color: red
روشهای تولید:
بنزین در پالایشگاههای نفت تولید میشود. مادهای که با تقطیر از نفت خام جدا میشود بنزین طبیعی نام دارد که ویژگیهای مورد نیاز را برای موتورهای پیشرفته ندارد اما بخشی از مخلوط را تشکیل خواهد داد. توده بنزین شامل هیدروکربن های دارای پنج تا هفت اتم کربن در هر مولکول میباشد. بسیاری از این هیدروکربنها مواد خطرناکی بوده و قوانین مرتبط با آنها توسط OSHA وضع میشوند. MSDS برای بنزین بدون سرب حداقل پانزده ماده شیمیای خطرناک را نشان میدهد که در مقادیر حجمی مختلف بنزین از پنج تا۵۰ درصد وجود دارد. این مواد شامل بنزین بالاتر از پنج درصد حجمی، تولوئن بالاتر از۵۰ درصد حجمی، نفتالن بالاتر از یک درصد حجمی۱ و ۲و ۴- تری متیل بنزن بالاتر از هفت درصد حجمی، MTBE بالاتر از ۱۸ درصد حجمی و حدود ده ماده دیگر میباشد. فرآورده پالایشگاههای مختلف با هم آمیخته و بنزین را با خواص مختلف میسازند بعضی ازفرایندهای مهم عبارتند از : رفرمات که در اصلاح کاتالیزوری با عدد اکتان بالا شامل مقدار زیادی ماده آروماتیک و مقدار بسیار کم آلکن ها است. بنزینی که توسط کاتالیزور شکسته شده که همچنین گازولین ویا مولکول نفتا نامیده میشود از فرایند تجزیه کاتالیزوری با عدد اکتان مناسب محتوای آلکن اولفین های بالا و سطح بالای ماده آروماتیک تهیه میشود. هیدرورکراکت سنگین متوسط و سبک از هیدروکراکر با عدد اکتان متوسط تا پایین و سطح ماده آروماتیک مناسب تهیه میشود. بنزین طبیعی (که دارای نامهای زیادی است) مستقیما از نفت خام با عدد اکتان پایین ماده آروماتیک پایین (به نفت خام بستگی دارد) مقداری از نفتنها سیکلو آلکان ها و اولفینها ی صفر آلکن ها آلکیلات تولید شده در واحد آلکیلاسیون دارای عدد اکتان بالا بوده و آلکان پارافین خالص است عموما دارای زنجیرههای شاخه دار است. ایزومرات (با نامهای مختلف) که جهت افزایش عدد اکتان خود از بنزین طبیعی ساخته میشود و مقدار کمی مواد آروماتیک دارد. (عبارات به کار رفته در اینجا همیشه عبارات شیمیایی صحیح نیستند. اینها نوعا از قدیم مرسوم بوده اما عبارات معمول مورد استفاده در صنعت نفت هستند.اصطلاحات دقیق این محصولات بسته به نوع شرکت نفت و کشور مورد نظر متفاوت است.) به طور کلی بنزین معمولی عمدتا مخلوطی است از پارافینها، آلکان ها، نفتن ها، سیکلو آلکان ها، آروماتیک ها و اولفینها آلکن ها. بنزین پیرولیز نوع دیگری از بنزین است که از پیرولیز (تجزیه حرارتی ) هیدروکربن های سنگین نفت خام بدست می آید.
اطلاعات ایمنی:
بسیاری از هیدروکربنهای غیر آلیفاتیک که به طور طبیعی در بنزین موجودند (مخصوصا هیدروکربنهای آروماتیک مانند بنزن) مشابه بسیاری از افزودنیها، سرطان زا هستند. به این دلیل هرگونه نشت بنزین در مقیاس بزرگ، باعث تهدید سلامت عموم و محیط شود. خطرات اصلی این نشتها ناشی از وسایل نقلیه نیست بلکه از تصادف کامیونهای حامل بنزین میباشد که طی این رخداد بنزین از تانکرهای ذخیره نشت میشود. به دلیل وجود این خطر امروزه بر روی محل نصب اکثر تانکرهای ذخیره (زیرزمینی) محاسبات گستردهای انجام میگیرد تا هرگونه نشت مشخص شده و از آن جلوگیری شود. با توجه به اینکه بنزین نسبتا فرار (بدین معنی که زود تبخیر میشود) است باید آنها را در تانکرهایی ذخیره کرد و در صورت حمل و نقل با وسایل نقلیه آنها را کاملا مهرو موم نمود. فراریت بالای بنزین همچنین به این معناست که برخلاف سوخت دیزل، در شرایط هوایی سرد به آسانی آتش میگیرد یک سیستم تهویه مناسب برای اطمینان از اینکه سطح فشار در داخل و بیرون یکسان است مورد نیاز میباشد. بنزین به طور خطرناک با مواد شیمیایی معمول و خاصی وارد واکنش میشود. برای مثال بنزین و هیدروکسید سدیم طی یک احتراق خود به خود با هم واکنش می دهند.
حمیدرضا گلپایگانی

بوتان

/۰ دیدگاه /در /توسط
گاز بوتان، (C4H10) یکی از ترکیبات هیدروکربنی است که چهار اتم کربن دارد. این گاز در دو ایزومر نرمال و ایزوبوتان ساخته می‌شود. گاز بوتان محصول پالایشگاه است. مایع کردن پروپان، ماده خام اولیه برای فرایند کاتالیستی (DuPont) برای تولید maleic anhydride (مالئیک انیدرید)، از نمونه کاربرد های بوتان میباشد. این گاز محرک چشم و پوست نیست، اما تماس چشم و پوست با فرم مایع آن باعث انجماد چشم خواهد شد. تنفس این گاز سبب کاهش کارایی سیستم عصبی میشود.
نام ماده (فارسی): بوتان
نام ماده (انگلیسی):Butane
نام تجاری (فارسی): بوتان
نام تجاری (انگلیسی):Butane
سایر اسامی: بوتیل هیدرید، دی اتیل ، متیل اتیل اتان
مواد مرتبط: پروپان، مالئیک اسید
مجتمع های تولیدکننده: شرکت ملی پخش فراورده های نفتی
گاز بوتان در حالت مایع سبکتر از آب (چگالی نسبت به آب ۵۸/۰) و در حالت گاز سنگینتر از هوا (تقریبا ۲) میباشد. نقطه تبخیر آن تقریبا ۵/۰- درجه سانتیگراد بوده و ارزش حرارتی هیدروکربن بوتان برابر با ۲۸۵۰۰ کیلو کالری بازای هر مترمکعب آن میباشد. از اختلاط ۵۰ تا ۹۰ درصد این گاز با گاز پروپان، گاز مایع به دست میآید.
موارد مصرف:
مایع کردن پروپان، ماده خام اولیه برای فرایند کاتالیستی (DuPont) برای تولید maleic anhydride مالئیک انیدرید
خواص فیزیکی و شیمیایی:
Molar mass 58.12 g mol-1
Appearance Colorless gas
Gas density 2.48 kg/m3 in 15 C, 1 atm
 Liquid density 600 kg/m3 in 0 C, 1 atm
Melting point -138.4 C
Boiling point 0.5 C
Solubility in water 6.1 mg/100 ml in 20 C
اطلاعات ایمنی:
این گاز محرک چشم و پوست نیست، اما تماس چشم و پوست با فرم مایع آن باعث انجماد چشم خواهد شد. تنفس این گاز سبب کاهش کارایی سیستم عصبی میشود. این گاز شدیدا قابل اشتعال است. مخلوط این گاز با هوا قابلیت انفجار دارد.
حمیدرضا گلپایگانی

تبخیر کننده فیلمی

/۰ دیدگاه /در /توسط

نام انگلیسی: Film Evaporator

تبخیر کننده فیلمی وسیله ای صنعتی است که بوسیله آن محلول ها غیظ می شوند. مخصوصاً برای ترکیباتی که نسبت به حرارت حساس هستند از نوع فیلم پایین رونده استفاده می شود. تبخیر کننده ها نوع خاصی از مبدل های حرارتی هستند . در حالت کلی تبخیر درون لوله ها انجام می گیرد. اما انواعی از تبخیر کننده ها نیز هستند که فرآیند اعمال شده بر سیال، در خارج لوله انجام می گیرد. فرآیندی که در آن به منظور تبخیر سیال فیلم بصورت پیوسته پایین می آید، بوسیله جاذبه زمین کنترل می شود.
هدف از تبخیر بالا بردن غلظت یک محلول دارای یک حلال فرار و یک حل شونده غیر فرار است . در تبخیر، بخشی از حلال به بخار تبدیل می شود تا محلول غلیظی حاصل شود. تبخیر با خشک کردن متفاوت است چون در تبخیر ماده باقی مانده مایع است که اغلب گرانروی بالایی دارد نه جامد. تبخیر با تقطیر نیز متفاوت است، چون در تبخیر سیستم ها اغلب یک جزئی هستند و اگر بخار تشکیل شده شامل دو جزء باشد، امکان جداسازی از راه تبخیر وجود ندارد. تبخیر با تبلور نیز متفاوت است چون درتبخیر غلظت محلول افزایش می یابد و تشکیل ساختمان کریستالی چندان اهمیتی دارد . در حالتی خاص مثل تشکیل نمک محلول از آب، مرز بین تبلور و تبخیر چندان مشخص نیست. به طور کلی در تبخیر یکی از دو جزء بخار یا محلول غلیظ تبخیر شده اهمیت زیادی دارند و طراحی براساس گرفتن این جزء صورت می گیرد. معمولاً محلول غلیظ با ارزش می باشد و بخار بعد از مایع شدن دور ریخته می شود. البته در مواردی مثل بازیابی حلال از پلیمرهای نامرغوب عکس این مطلب صادق است.

خصوصیات مایع (Liquid Specification): بیشتر مسائل عملی تبخیر به خصوصیات محلول غلیظ بر می گردد. خواص محلول بسیار متنوع است و نیاز به تجربه کافی در طراحی تبخیر کننده دارد به طوری که از انتقال گرمای ساده به یک تکنیک تبدیل شده است . بعضی از مهمترین خواص مایعات در حال تبخیر عبارتند از:
۱- غلظت: در خلال فرایند تبخیر،غلظت محلول موجود در تبخیرکننده افزایش می یابد . این افزایش غلظت می تواند تا اشباع شدن محلول و نیز ایجاد بلور ادامه یابد. با افزایش غلظت محلول، ویسکوزیته و دانسیته به مقدار زیادی تغییر می کند. همچنین با افزایش مقدار جامد در محلول، نقطه جوش محلول به طور قابل توجهی افزایش می یابد، در نتیجه دمای جوش یک محلول غلیظ بسیار بیشتر از محلول خالص در همان فشار است.
۲- کف کردن: بعضی از مواد به هنگام تبخیر کف می کنند. کف باعث ایجاد ماندگی در گاز می شود ( پدیده entrainment) در حالات بسیار شدید حتی ممکن است تمامی مایع بجوشد و به صورت تلفات خارج شود.
۳-حساسیت دمایی: بسیاری از مواد شیمیایی حساس، محصولات دارویی و غذایی، وقتی در زمانی نسبتاً کوتاه تا درجه حرارت متوسطی گرم شوند، ضایع می شوند. در غلیظ کردن این مواد تکنیک های خاصی نیاز است تا هم دمای مایع و هم زمان گرم کردن را کاهش دهد.
۴-جرم گرفتگی: بعضی از محلول ها در عملیات تبخیر در دستگاه ایجاد جرم گرفتگی می کنند . این موضوع باعث کاهش میزان انتقال حرارت می شود که پدیده نامطلوبی است و در نتیجه باید طراحی طوری انجام گیرد که جرم گرفتگی حداقل باشد زیرا تمیز کردن مشکل و پرهزینه است.
۵-مصالح ساخت: بیشتر از جنس فولاد استفاده می شود . اما اگر محلول در فولاد ایجاد خوردگی کند باید از آلیاژهای گران قیمت تر استفاده کرد. فولاد ضد زنگ معمولاً اولین انتخاب است.

تبخیرکننده یک مرحله ای و چندمرحله ای
نام انگلیسی: One Stage and Multi Stage Evaporator

بسیاری از تبخیرکننده ها با حرارت ناشی از میعان بخار آب در لوله های فلزی، گرم می شوند. دراکثر مواقع ماده ای که گرم می شود در لوله قرار می گیرد. علت این موضوع سادگی شستشوی لوله ها می باشد زیرا مایع غلیظ رسوب بیشتری می دهد. فشار بخار آب اغلب پایین و زیر ۳ atm و مایع معمولاً در خلاً و در فشار ۰٫۰۵ atm می باشد.
وقتی از یک تبخیر کننده استفاده شود، بخار حاصل از مایع در حال جوش به مایع تبدیل می شود و دور ریخته می شود. به این روش، تبخیر یک مرحله ای گویند که روش ساده و با هزینه ساخت پایین می باشد. اگر بخار خروجی از یک تبخیر کننده وارد محفظه بخار تبخیرکننده دیگری شود و بخار حاصل از این تبخیرکننده وارد مبرد گردد، در این عمل از دو دستگاه تبخیرکننده استفاده کرده ایم، اما بخار حاصل از مرحله اول به جای دور ریخته شدن وارد یک تبخیرکننده دیگر می شود و در آنجا صرف تبخیر محلول می شود. در این حالت اقتصاد بخار را بهبود داده ایم. یعنی با همان میزان بخار ورودی از utility تقریباً دو برابر مرتبه تبخیر قبل انجام داده ایم. با این کار هزینه عملیاتی کاهش می یابد، یعنی انرژی کمتری نیاز است حال آنکه هزینه ساخت دستگاه افزایش یافته است. بخار حاصل از مایع تغلیظ شده به مرحله بعد می رود . در این صورت احتیاج به یک بهینه سازی می باشد بین هزینه عملیاتی و هزینه ساخت اولیه دستگاه . تعداد واحدهای بهینه توصیه شده برای عملیات تبخیر بین ۳ تا ۵ مرحله می باشد.

تبخیرکننده با یک مسیر عبوری و با مسیر گردشی
الگوی جریان در تبخیرکننده ها به دو صورت می باشد:
۱- تبخیرکننده با یک مسیر عبوری
۲- تبخیرکننده با مسیر گردشی
در نوع اول خوراک مایع فقط یک بار از داخل لوله عبور می کند و با آزاد کردن بخار به صورت محلول غلیظ از تبخیرکننده خارج می شود. کاربرد این نوع الگوی جریان برای مواد حساس به گرما می باشد. زیرا مواد تنها یکبار از لوله های تبخیرکننده عبور می کند. در تبخیرکننده های گردشی، حوضچه مایعی در دستگاه تعبیه شده است . خوراک ورودی با مایع داخل حوضچه مخلوط می شود و مخلوط حاصل از داخل لوله ها می گذرد. مایع تبخیر نشده از داخل لوله تخلیه شده، به حوضچه بر می گردد. پس فقط قسمتی از کل تبخیر در یک مسیر انجام می شود. همه تبخیرکننده های به روش گردش اجباری به این صورت کار می کنند. تبخیرکننده های با جریان رو به بالا نیز معمولاً از واحدهای گردشی تشکیل شده اند. تبخیرکننده های گردشی برای مایعات حساس به گرما مناسب نیستند. در به وجود آوردن گردش از پمپ یا اختلاف دانسیته استفاده می شود. در ساخت تبخیرکننده های چند مرحله ای معمولاً از الگوی جریان یک مسیر عبوری استفاده می شود. حال آنکه در ساخت تبخیرکننده های تک مرحله ای معمولاً از الگوی جریان مسیر گردشی استفاده می شود. به علت کاربرد گسترده تبخیرکننده ها در صنعت، امروزه طراحی های متنوعی از این دستگاه وجود دارد .

تبخیرکننده با فیلم نازک
نام انگلیسی: Thin Film

یک تبخیرکننده با فیلم نازک از بخش های اصلی زیر تشکیل شده است:
۱-یک بخش استوانه ای شکل ژاکت دار
۲-یک بخش جداکننده بخار با صفحات ساکن در بالای ظرف استوانه ای
۳-یک روتور چرخنده که در انتهای آن یکسری تیغه (blade) و یا جاروکننده (wipe) نصب می باشد که وظیفه تشکیل فیلم مایع غلیظ و انتقال سریع محصول فیلمی بر روی سطح داغ را بر عهده دارند.
مزیت اصلی تبخیرکننده Thin Film در انتقال حرارت سریع به مایعات با ویسکوزیته بالا می باشد . در دمای تبخیر محصول ممکن است ویسکوزیته بالای P1000 داشته باشد . در تبخیرکننده های دیگر با افزایش ویسکوزیته ضریب انتقال حرارت کاهش می یابد، اما در این تبخیرکننده کاهش ضریب کمتر است. از اینرو برای موادی با ویسکوزیته بالا و حساس به درجه حرارت مثل ژلاتین، مواد خام پلیمری، آنتی بیوتیک ها و آب میوه ها بسیار کاربرد دارد. در این تبخیرکننده معمولاً فشار بسیار پایین می باشد و می توان تا فشار ۱ mmHg خلا ایجاد کرد. حتی برخی از انواع جدید وجود دارند که در فشارهای پایین تر نیز کار می کنند.
سه روش جهت ایجاد فیلم نازک در این تبخیر کننده ها وجود دارد:
۱- روتور با تیغه ثابت (Rigid Blade Rotor): در این روش بین تیغه و سطح انتقال حرارت یک فاصله ثابت وجود دارد.
۲- روتور جارویی با حرکت شعاعی (Rotor with Radial Moving wiper): در این روش روی روتور جاروهایی نصب می شود که وظیفه توزیع مایع را بر عهده دارند. جنس این جاروها معمولاً گرافیت می باشد.
۳- روتور با تیغه جارویی لغزنده (Rotor with Hinged Free-Swinging wiper Blade): در این روش روی روتور مثل قبل جاروهایی وصل می شوند که روی روتور لولا شده اند وانعطاف پذیرتر از حالت قبل می باشد.
محدودیت های تبخیرکننده با فیلم نازک عبارتند از:
۱-هزینه ساخت بالا.
۲-قسمت های متحرک میانی که باید نگهداری و تعمیر شوند و نیز هزینه عملیاتی بیشتری لازم دارند.
۳-ظرفیت پایین این تبخیرکننده در مقایسه با تبخیرکننده های لوله ای.

تبخیرکننده با فیلم پایین رونده
نام انگلیسی: Falling Film

قسمت های اصلی این دستگاه عبارتند از:
۱-مبدلی لوله ای که بخار در داخل پوسته و ماده ای که غلیظ می شود در لوله ها قرار می گیرد.
۲-جداکننده مایع از بخار (Separator)
۳- توزیع کننده مایع

در مقایسه با دو نوع تبخیرکننده دیگر این تبخیرکننده ها برای مایعاتی با خواص جرم گرفتگی و رسوب کم و ویسکوزیته پایین تر و نیز مایعات به نسبت رقیق مناسب می باشد. این تبخیر کننده ها به میزان وسیعی در صنایع شیمیایی، غذایی و صنایع مشابه کاربرد دارند. در حالت تک مسیره، مایع از قسمت فوقانی وارد می شود و در داخل لوله های داغ جریان می یابد (به صورت فیلم) و از انتهای ستون خارج می شود. لوله ها بزرگ هستند و قطر آنها ۵۰ تا ۲۵۰ میلی متر ( ۲ تا ۱۰ اینچ ) می باشد. بخار حاصل از مایع همراه مایع به طرف پایین لوله ها حرکت کرده، از قسمت انتهایی دستگاه خارج می شود. مشکل اساسی این تبخیرکننده ها نحوه توزیع مایع به طور یکنواخت و به صورت فیلم در داخل لوله ها است. این کار با قرار دادن صفحه فلزی سوراخ دار (مشبک) در بالای صفحه لوله انجام می شود که باعث جریان مایع به طور یکنواخت در لوله می شود. روش دیگر استفاده از توزیع کننده های عنکبوتی با بازوهای شعاعی می باشد که خوراک تحت حالت پایا به داخل لوله ها پاشیده می شود. روش دیگر استفاده از یک پاشنده در داخل هر لوله است. اگر امکان گردش مجدد مایع بدون اینکه ضایع شود وجود داشته باشد، توزیع ماده در لوله با برگرداندن مایع به قسمت فوقانی لوله آسان می شود . حجم جریان مایع در لوله ها در این حالت بسیار بیشتر از حالت تک مسیره است.

مزایای تبخیرکننده های با فیلم پایین رونده عبارتند از:
۱- ساخت ساده
۲- عملیات تمیز کردن راحت
۳- ضرایب انتقال حرارت بالا
۴- امکان عملیات در اختلاف دمای پایین (در واحدهایی که از نظر مکانیکی و حرارتی محدودیت دارند)
۵- زمان اقامت کوتاه (برای محصولات با حساسیت دمایی)
۶- انعطاف پذیری عملیاتی خوب

تبخیرکننده با فیلم بالارونده
نام انگلیسی: Rising Film
شکل کلی این دستگاه مثل دستگاه تبخیرکننده با فیلم پایین رونده می باشد با این تفاوت که مایع از پایین وارد می شود. قسمت های اصلی دستگاه عبارتند از:
۱-مبدلی لوله ای که بخار در داخل پوسته و مایعی که غلیظ می شود در لوله ها قرار می گیرد.
۲-جداکننده مایع از بخار (Separator)
۳- شاخه ای که مایع را از جداکننده به انتهای مبدل برمی گرداند (وقتی سیستم به صورت برگشتی کار کند).

در این تبخیرکننده قطر لوله ها از تبخیرکننده های با فیلم پایین رونده کمتر می باشد و حدود ۲۵ تا ۵۰ میلیمتر (۱ تا ۲ اینچ) می باشد و طول آنها ۳ تا ۱۰ متر است.
خوراک رقیق به همراه مایعی که از جداکننده بر می گردد مخلوط شده سپس وارد دستگاه می شود . محلول غلیظ شده از انتهای گرم کن خارج می شود. مایع غلیظ باقی مانده وقتی از داخل لوله عبور می کند به طور جزئی تبخیر می شود. مخلوط مایع و بخار از قسمت فوقانی لوله ها وارد جداکننده می شود. در این تبخیرکننده نیازی به پخش مایع روی دیواره های لوله نیست. هنگامی که تبخیر شروع می شود، بخار تولید شده در لوله ها، مایع غلیظ شده را به سمت بالا می برد. به علت رژیم جریان آشفته ضریب انتقال حرارت بهبود می یابد. در بالای تبخیرکننده برای حذف قطرات موجود در بخار، قبل از ورود به جداکننده (Separator) از یک دسته صفحات پره دار و یا mesh استفاده می شود. تبخیرکننده های با فیلم بالارونده برای مایعاتی که ایجاد کف می کنند بسیار موثر هستند. وقتی مخلوط مایع و بخار با سرعت بالا از میان صفحات پره دار عبور می کند، کف از بین می رود.
مزایای این تبخیرکننده ها عبارتند از:
۱-هیچ وسیله ای برای پخش مایع جهت ساخت فیلم لازم نیست.
۲- پمپ های Circulating حذف شده اند و نیازی به آنها نیست.
۳- ابزار دقیق کمتری مورد نیاز است.
۴- ساختار ساده ای دارد.
۵- برای مایعات با ویسکوزیته بالا و تمایل جرم گرفتگی مناسب می باشد.
محدودیت های این تبخیرکننده ها عبارتند از:
۱-شرایط عملیاتی، انعطاف پذیری دارد.
۲-ضریب انتقال حرارت پایین تر می باشد، زیرا بخار تولید شده نیز به همراه مایع در مجاورت انتقال حرارت قرار می گیرد.

حمیدرضا گلپایگانی

ترانسدیوسر

/۰ دیدگاه /در /توسط
مقصود از به کار گیری یک سیستم اندازه گیری و کنترل، اطمینان از ارتباط تنگاتنگ ما بین خروجی واقعی سیستم و خروجی دلخواه و یا مورد نظر است. خروجی واقعی، متغیر فرآیند و خروجی دلخواه نقطه تنظیم نامیده می شود. کوشش ریاضی، الکترونیکی و هزینه زیادی برای اطمینان از کارائی مناسب سیستم های اندازه گیری و کنترلی انجام می شود؛ هر چند، بدون وابستگی به اینکه طراحی ریاضی چگونه بوده و مدار الکتریکی چگونه پیاده سازی میشود، کنترل نهایی بهتر از درک سیستم از متغیر های فرایند نخواهد بود. بنابراین کیفیت اندازه گیری متغیر هائی که کنترل می شوند، تعیین کننده نهائی کارائی کلی سیستم است. این موضوع خیلی مهم است که اصول فیزیکی، را که حسگر ها و ترانسدیوسر ها بر اساس آن پارامترهائی همچون (حرارت، نیرو، موقعیت و…) را به مقادیر الکتریکی تبدیل م یکنند، درک کنیم؛ و از سوی دیگر، به همان اندازه توانائی خواندن و تفسیر مشخصات تولید کنندگان دستگاهها مهم می باشد. یکی از نکات اولیه، انتخاب صحیح حسگرها و ترانسدیوسر ها، از نقطه نظر های دقت، قدرت تشخیص، خطی بودن، قابلیت تکرار پذیری و سرعت پاسخ، با توجه به احتیاجات سیستم است. حسگر و یا ترانسدیوسری که بدقت انتخاب نشده باشد، م یتواند کارائی سیستم را تحت الشعاع قرار دهد. بعبارت دیگر نم یتوان پروسه ای را دقیق تر از دقت و صحت مقادیر حاصل از اندازه گیری اش، کنترل کرد. بعنوان مثال، انتخاب و استفاده از یک ترانسدیوسر دما با محدوده کاری از ۴۰۰ + تا ۱۰۰ – درجه فارنهایت و ۰٫۰۱ برای کنترل درجه حرارت منزل، منطقی نیست. اول به تعاریف پارامتر های مورد استفاده برای مشخص نمودن اینکه یک حسگر و یا ترانسدیوسر به چه خوبی و با چه سرعتی عمل تبدیل مقادیر انداز هگیری شده به خروجی الکتریکی را انجام م یدهد، می پردازیم. بایستی اطمینان حاصل شود که تفسیر این پارامتر ها مشابه با طریقی باشد که تولید کننده آنها ارائه داده است.
مشخصه های ترانسدیوسر
عمل یک ترانسدیوسر، تبدیل یک کمیت فیزیکی به یک سیگنال الکتریکی می باشد. معمول ترین کمیت های اندازه گیری شده توسط ترانسدیوسر ها، موقعیت، نیرو، سرعت، شتاب، فشار، سطح، جریان مایعات و درجه حرارت هستند. خروجی ترانسدیوسر ها معمولاً ممکن است، ولتاژ، جریان، مقاومت، ظرفیت خازنی و یا فرکانس باشد. اینکه خروجی ترانسدیوسر در پاسخ به یک تغییر در پارامتر فیزیکی ورودی اش با چه نزدیکی و با چه سرعتی تغییر می کند. کلید اصلی مو فقیت در کنترل سیستم ها می باشد. کارائی حسگر ها و ترانسد یوسرها، بوسیله تولید کننده های آنها بصورت دو دسته مشخصه اعلام، تعریف و گارانتی می شوند. مشخصه های کارآئی استاتیکی، تعریف رابطه حالت پایدار بین پارامتر فیزیکی در ورودی و خروجی الکتریکی هستند. دقت حساسیت و یا قدرت تشخیص و تفکیک، قابلیت تکرار پذیری، خطی بودن و پسماند (Hysteresis) همگی مشخصه های استاتیکی هستند. مشخصه های کارآئی دینامیکی، تعریفی از این موضوع هستند که خروجی با چه سرعتی در پاسخ به تغییرات در ورودی عکس العمل و یا پاسخ نشان میدهد. زمان جهش،(Rise Time) ثابت زمانی (Time Constant) زمان مرده (Dead Time) پاسخ فرکانسی، (Frequency Response) و پارامتر های درجه دوم شامل میرایی، فرکانس رزونانس، زمان قرار (Settling time) و درصد اورشوت و…. همگی مشخصه های دینامیکی هستند و برای تشریح کارآئی دینامیکی مبدلها مورد استفاده قرار میگیرند. مشخصه های استاتیکی برای تعیین مشخصه های استاتیکی یک ترانسدیوسر، عملیات تنظیم (Calibration) انجام میشود. این آزمایشی است که برای انجام آن، مقادیر معلوم و اندازه گیری شده ای به ترانسدیوسر اعمال و خروجی های مرتبط با آنها، در یک جدول یا در یک نمودار ثبت می شوند. معمولاٌ، عملیات تنظیم، توسط واحد کنترل کیفیت و بر روی تعدادی نمونه از ترانسدیوسرهای تولید شده انجام میگیرد. دو نکته دیگر هم وجود دارند، که بایستی در خصوص تنظیم دستگاه رعایت شوند. از صحت ورودی اعمال شده بایستی اطمینان داشته باشیم. معمولاً این بدان معنی است که خود ورودی کالی بره ش ده است و مدار کی دال بر اینکه مقدار آن با استاندارد تعیین شده توسط اداره بین المللی استاندارد همخوانی دارد، موجود باشد. تا زمانی که دقیقاً مشخص شده باشد که عملیات تنظیم، مربوط به تعیین مشخصات استاتیکی است. پس از اعمال کمیت به ورودی، بایستی پس از ثابت شد ن هرگونه تغییرات در خروجی آنرا ثبت نمود. بعبارت دیگر زمانیکه خروجی بطور کامل به تغییر در کمیت ورودی پاسخ داد و پایدار شد،بایستی مقدار خروجی ثبت بشود.
دقت یکی از مشخصه های استاتیکی است که، بیشتر از دیگر مشخصه ها مورد استفاده درست و نادرست قرار می گیرد. عملاً دقت بصورت درصد خطا مشخص می شود. خطا اختلاف بین مقدار صحیح (درست) خروجی ترانسدیوسر و مقدار خروجی عملی آن است ؛ اما معمولاٌ دقت بصورت درصد خطا تعریف می شود. سوال مهم این است که، درصد چه چیزی؟. برای جواب به این سئوال سه پاسخ مختلف وجود دارد. دقت ممکن است بصورت درصدی از مقیاس کامل خروجی،(%FSO) بصورت درصدی ازمقدار خوانده شده (Measured Value) ویا بصورت خطای مطلق (Absolute Error) بیان شود. صحت (Percision) حساسیت و یا قدرت تفکیک پذیری(Resolution): کوچکترین تغییر در ورودی ترا نسد یوسر است که باعث تغییر در خروجی می شود. این مقدار ب ه شما می گوید که تا چه اندازه نزدیک می توانید ورودی را اندازه گیری کنید.اینکودر نوری شکل زیر دارای چهار سوراخ است. هر زمان محور ۱/۴ دور بچرخد پرتو نور برای مدت کوتاهی به گیرنده نوری تابیده می شود. این موضوع تولید یک پالس می کند، که می تواند شمرده شود. تعداد پالس های شمارش شده، معین کننده مقداری است که محور چرخیده است. در این نمایش ساده قبل از آنکه خروجی (مقداری که نمایش داده می شود) یک شماره عوض شود، محور بایستی ۹۰ درجه بچرخد. بنابراین این اینکودر دارای یک رزولوشن ۹۰ درجه است. اینکودرهای نوری صنعتی ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ پالس در هر دو ر چرخش تولید می کنند. اینکودر نوری ساده از کامپیوتر در کنترل فرایندهای صنعتی بطور وسیعی استفاده می شود. تعداد بیت های تو لید شده بوسیله یک مبدل آنالوگ به دیجیتال (A/D) تعیین کننده قدرت تفکیک نهائی اندازه گیری به عمل آمده می باشد. قدرت تفکیک یک مبدل آنالوگ به دیجیتال مساویست با Resolution = 1/2n که در آن n تعداد بیت های یک عدد باینری است. بنابراین یک مبدل ۸ بیتی می تواند قدرت تشخیص یک در ۲۸ یا ۲۵۶ داشته باشد. یک مبدل ۱۰ بیتی می تواند یک سیگنال آنالوگ را به ۱۰۲۴ تقسیم کند. به همین ترتیب یک مبدل ۱۲ بیتی، قدرت تفکیک برابر با ۴۰۹۶ دارد. تکرار پذیری (Repeatability): نشان دهنده این است که تا چه اندازه مقدار خروجی یک ترانسدیوسر،در پاسخ به چندین بار اعمال یک ورودی تغییر می کند و در واقع به مقدار اصلی خود بر می گردد. هیسترزیس Hysteresis: نشانه ای از قابلیت تکرار خروجی ترانسدیوسر است. ممکن است ورودی در روند افزایشی، خروجی متفاوتی نسبت به وقتیکه ورودی روند کاهشی را طی می کند تولید کنند. به همین دلیل دو سری عملیات تنظیم کردن انجام می شوند؛ یکی برای حالت افزایشی و دیگری برای حالت کاهشی. خاصیت خطی بودن (Linearity): سه روش معمول برای تعیین خاصیت خطی بود ن عبارتند از: خطی بودن نقاط انتهائی، خطی بودن خطوط مستقیم غیر وابسته و روش کمترین مربعات (که بهترین تشابه و یا خطی سازی حدی نیز خوانده می شوند). برای حالت خطی بودن نقاط انتهائی، یک خط مستقیم بین دو نقطه انتهائی منحنی کالیبراسیون رسم می کنیم. اگر از مقادیر تئوری صفر و درجه بندی کامل ورودی و خروجی استفاده شود، عدد نتیجه شکل خطی تئوری نامیده می شود. مشخصات دینامیکی تمام مشخصه هائی که در قسمت قبل ارائه شدند مشخصه های استاتیکی بودند. ورودی به ترانسدیوسر اعمال شده اجازه داده می شد تا سیستم پاسخ داده و پایدار شود و سپس خروجی اندازه گیری می شد. در حقیقت، اگر ترانسدیوسر وقتی که مقادیر را ثبت می کنیم پاسخ کامل نداده باشد، داده های اشتباهی بدست خواهند آمد. هر چند، به ندرت ترانسدیوسر ها در یک وضعیت استاتیک مورد استفاده قرار می گیرند. هدف از استفاده از ترانسدیوسر آن است که تغییرات ورودی اش را احساس نموده و آنها را به کنتر ل کننده ای که کارائی سیستم را کنترل می کند تحویل دهد. بنابراین اینکه ترانسدیوسر با چه سرعتی به تغییرات ورودی اش پاسخ می دهد، اهمیت دارد. به این مشخصه ها پاسخ های دینامیکی گفته می شود.عملکرد دینامیکی یک ترانسدیوسر را می توان به دو طریق تشری ح نمود. پاسخ ترانسدیوسر به تغییر پله در وردی اش، بوسیله زمان جهش، ثابت زمانی، و زمان مرده تعریف می شود.اگر ترانسدیوسر دارای مشخصه ای از نوع درجه دوم باشد، ضریب میرایی، فرکانس رزونانس و زمان پا سخ یا درصد جهش ممکن است داده شوند. نوع دوم مشخصه های دینامیکی بصورت پاسخ ترانسدیوسر به ورودی سینوسی تعریف می شود. ممکن است منحنی پاسخ فرکانس و فرکانس قطع بالا مشخص بشوند.
انواع ترانسدیوسر
ترانسدیوسرهای موقعیت تعیین موقعیت یک جسم در غالب سیستم های کنترل از اهمیت زیادی برخودار است. بعنوان مثال دستگاههای اتوماتیک نصب قطعات با استفاده از روبات ها، نیاز به تعیین دقیق موقعیت دارند. دستگاههای تراش، فرم دادن و سوراخ کردن قطعات ماشین همانند حرکت هد یک دیسک درایو کامیپوتر و یا حرکت قلم در یک دستگاه رسم احتیاج به کنترل و بنابراین اندازه گیری موقعیت دارند. کنترل ضخامت یک فیلم و یا مقدار افزایش ابعاد یک قطعه در اثر حرارت، احتیاح به اندازه گیری موقعیت با قدرت تشخیص خیلی کمتر از یک میلی متر دارد. بررسی فوندانسیون یک ساختمان چند طبقه نیز احتیاج به اندازه گیری جابجائی با دقت های مشابه اما در بازه چند صد متر خواهد داشت. در جهان تکنیک، دانستن موقعیت، یک پارامتر بسیار مهم بشمار می آید. تکنیکهای اندازه گیری موقعیت متفاوت هستند. در این درس با سه تکنیک آشنا خواهید شد. اول پتانسیومتر ها که ارزان قیمت بوده و استفاده از آ نها آسان است، دوم ترانسفور مرهای دیفرانسیلی خطی (LVDT) که برای آشکار سازی جابجائ یهای خیلی کوچک مورد استفاده هستند، و سوم اینکودرهای نوری که دارای عمر خیلی بالایی بوده و در عین حال بسادگی به کامپیوت ر متصل می شوند. ترانسدیوسر تغییر مکان بروش القائی(Variable Inductance Transducer) اصول کار سنسورهاو یا ترانسدیوسرهای القائی در شکل های زیر بوضوح نشان داده شده است. این نوع وسیله در دو نوع ساخته میشود و دارای یک عدد سیم پیچ هستند.در حالت ویا مورد اول سیم پیچ به دور محور وسطی قاب E شکل پیچیده شده است و حرکت صفحه مقابل قاب فوق میزان فلوی مغناطیسی حاصله در آنرا تغییر میدهد و موجب تغییر جریان عبوری در سیم پیچ میگردد. در حالت و یا مورد دوم سیم پیچ به دو قسمت مساوی تقسیم شده است و هسته آهنی در بین این سیم پیچ حرکت میکند؛ که در حالت وسط خروجی صفر است. در حقیقت دو قسمت تقسیم شده، سیم پیچ دو بازو و یا دو عضو از یک پل مغناطیسی را تشکیل میدهند. ترانسدیوسر تغییر مکان بروش ظرفیت متغیر (خازنی) اصول کار سنسورهاو یا ترانسدیوسرهای خازنی در شکل های زیر بوضوح نشان داده شده است. (Variable Capacitive Transducer). همانگونه که در شکلها مشخص شده میزان تغییر مکان جسم مورد نظر به یک صفحه (جوشن) خازن اعمال میشود و نتیجتاٌ میزان ظرفیت با تغییر مکان صفحه خازن تغییر میکند. در نمونه اول تغییر مکان جسم مورد نظر به سیلندر داخلی خازن اعمال میگردد. در نمونه دوم تغییر مکان به صفحه متحرک خازن اعمال شده. استرین گیج(Strain Guage) استرین گیج ها در حقیقت مقاومتی هستند که بواسطه اعمال کشش تغییر مقاومت الکتریکی در آنها پدید میاید. فاکتوری تحت عنوان گیج رابطه بین ورودی و خروجی این وسایل را تعیین میکند که بصورت زیر تعریف شده؛ که در آن R میزان تغییرات در مقاومت و S تغییرات در کشش استرین گیج میباشد. استرین گیج ها بر روی یک صفحه قابل انعطاف چسبانیده میشوند و کاربرد وسیعی در صنعت دارند. Gauge factor= delta(R)/deltaS شکل اول نمایانگر استرین گیج میباشد. استرین گیج ها عمدتاٌ برای تعیین تغییر مکان های کوچک بکار میروند که نحوه نصب و استفاده از انها در شکل دوم نشان داده شده ؛ برای تعیین تغییر مکانهای زیاد مکانیسم ارائه شده در حالت سوم مورد استفاده قرار میگیرد. در این حالت تغییر مکان بیک گوه (Wedge) منتقل و با جدا شدن دو میله تعبیه شده از یکدیگر تغییر مقاومت استرین گیج های تعبیه شده بر روی میله ها میزان تغییر مکان اعمال شده به دستگاه را مشخص میکند. ترانسدیوسرهای نیرو در کنترل ن یرو و سرو سیستم ها اندازه گ یری نیرو خ یلی اهم ی ت دارد. رشته خاص ی از مهندس ی (آنا لیز عملی تنش) برای محاسبه ن یروهای اعمال شده به قسمتها ی مختلف ماشین و یا وسایل نقلیه بوجود آمده است. اندازه گیری دقیق نیرو، طر احی ماشینها (شامل اتومبیل ها و وسایل نقلیه فضایی) سبک تری را میسر می سازد. همچنین می توان به بهره بالاتر، قابلیت اطمینان بیشتر و قیمت کمتر و از سوی دیگر، به کارایی بالاتری نیز برای این ماشین ها رسید. با اندازه گیری نیرو می توان مقدار پارامتر هایی را که امکان اندازه گیری مستقیم آنها وجود ندارد، به دست آورد. در میدان ثقل زمین، نیرو اندازه ای از جرم ماده است. بنابراین می توان از ترانسدیوسرهای نیرو برای تعیین وزن، مقدار ماده موجود در یک تانک و سطح آن استفاده کرد.فشار یکی از پارامتر های کلیدی در سیستم های هیدرولیک و پنوماتیک است. فشار مساویست با نیرو در واحد سطح است، بنابراین تکنیکهای اندازه گیری نیرو غالباً برای اندازه گیری فشار نیز استفاده میشوند. فشار در سطح یک روزنه، نشان دهنده سرعت مایعی است که از داخل آن روزنه عبور می کند. بنابراین ترانسدیوسر های نیرو برای اندازه گیری جریان (Flow) نیز استفاده میشوند.
حمیدرضا گلپایگانی

ترانسفورماتور

/۰ دیدگاه /در /توسط
نام انگلیسی: Transformer
اهمیت ترانسفورماتورها در صنعت برق و شبکه های صنعتی، برکسی پوشیده نیست. امروزه یکی از ملزومات اساسی در انتقال و توزیع الکتریکی در جهان ترانسفورماتورها، میباشند. ترانسفورماتورها در اندازه ها و توانهای مختلفی جهت تغییر سطح ولتاژ الکتریکی به منظور کاهش تلفات ولتاژ در فرآیند انتقال و توزیع انرژی الکتریکی به کار میروند. در صنعت سیمان، به عنوان یکی از مصرف کننده های بزرگ برق و استفاده از سطوح ولتاژ مختلف در آن، استفاده از ترانسفورماتورها یکی از ارکان اجتنابناپذیر میباشد.
ساختمان ترانسفورماتور: 
اجزاء تشکیل دهنده یک ترانسفورماتور به شرح زیر است:
هسته ترانسفورماتور : هسته ترانسفورماتور متشکل از ورقه های نازکی است که سطح آنها با توجه به قدرتترانسفورماتور ها محاسبه میشود. برای کم کردن تلفات آهنی هسته ترانسفورماتور را نمیتوان به طور یکپارچه ساخت. بلکه معمولاً آنها را از ورقههای نازک فلزی که نسبت به یکدیگر عایق هستند، میسازند این ورقه ها از آهن بدون پسماند با آلیاژی از سیلیسیم (حداکثر ۴.۵ درصد) که دارای قابلیت هدایت الکتریکی و قابلیت هدایت مغناطیسی زیادی است ساخته میشوند . زیاد بودن مقدار سیلیسیم، باعث شکننده شدن ورقها میشود. برای عایق کردن ورقهای ترانسفورماتور، در گذشته از یک کاغذ نازک مخصوص که در یک سمت این ورقه چسبانده میشد، استفاده میکردند، اما امروز در هنگام ساختن و نورد این ورقه ها یک لایه نازک اکسید فسفات یا سیلیکات به ضخامت ۲ تا ۲۰ میکرون بهعنوان عایق بر روی آنها مالیده میشود، که باعث پوشاندن روی ورقهها میگردد. علاوه بر این، از لاک مخصوصی نیز برای عایق کردن یک طرف ورقهها استفاده میشود. تمامی ورقههای ترانسفورماتور دارای یک لایه عایق هستند. در هنگام محاسبه سطح مقطع هسته باید سطح آهن خالص را منظور کرد. ورقه های ترانسفورماتورها را به ضخامتهای ۳۵/۰ و ۵/۰ میلیمتر و در اندازههای استاندارد میسازند. باید دقت کرد که سطح عایق شده ورقه های ترانسفورماتور همگی در یک جهت باشند (مثلاً همه به طرف بالا) علاوه بر این تا حد امکان نباید در داخل قرقره فضای خالی باقی بماند. لازم به ذکر است ورقه ها با فشار داخل قرقره جای بگیرند تا از ارتعاش و صدا کردن آنها نیز جلوگیری شود.
سیم پیچ ترانسفورماتور: معمولاً برای سیمپیچ اولیه و ثانویه ترانسفورماتور از هادیهای مسی با عایق (روپوش) لاکی استفاده میکنند، که با سطح مقطع گرد و اندازههای استاندارد وجود دارند و با قطر آنها مشخص میشوند. در ترانسفورماتورهای پرقدرت از هادیهای مسی که به صورت تسمه هستند استفاده میشوند و ابعاد این گونه هادیها نیز استاندارد است. سیم پیچی ترانسفورماتور به این ترتیب است که سر سیم پیچ ها را بهوسیله روکش عایقها از سوراخهای قرقره خارج میکنند، تا بدین ترتیب سیمها، قطع (خصوصاً در سیمهای نازک و لایههای اول) یا زخمی نشوند، علاوه بر این بهتر است رنگ روکشها نیز متفاوت باشد تا در ترانسفورماتورهای دارای چندین سیم پیچ، بهراحت بتوان سر هم سیم پیچ را مشخص کرد. بعد از اتمام سیمپیچی یا تعمیر سیمپیچها ترانسفورماتور باید آنها را با ولتاژهای نامی خودشان برای کنترل و کسب اطمینان از سالم بودن عایق بدنه و سیمپیچهای اولیه و ثانویه آزمایش کرد. قرقره ترانسفورماتور : برای حفاظت و نگهداری از سیم پیچهای ترانسفورماتور خصوصاً در ترانسفورماتورهای کوچک باید از قرقره استفاده نمود. جنس قرقره باید از مواد عایق باشد. قرقره معمولاً از کاغذ عایق سخت، فیبرهای استخوانی یا مواد ترموپلاستیک میسازند. قرقره هائی که از جنس ترموپلاستیک هستند، معمولاً یک تکه ساخته میشوند ولی برای ساختن قرقرههای دیگر آنها را در چند قطعه تهیه و سپس بر روی همدیگر سوار میکنند. بر روی دیوارههای قرقره باید سوراخ یا شکافی ایجاد کرد تا سر سیمپیچ از آنها خارج شود. اندازه قرقره باید با اندازه ورقه های ترانسفورماتور متناسب باشد و سیم پیچ نیز طوری بر روی آن پیچیده شود، که از لبه های قرقره مقداری پائینتر قرار گیرد تا هنگام جا زدن ورقههای ترانسفورماتور، لایه روئی سیم پیچ صدمه نبیند. اندازه قرقره های ترانسفورماتورها نیز استاندارد هستند، اما در تمام موارد، با توجه به نیاز، قرقره مناسب را میتوان طراحی کرد.
روغن ترانسفورماتور
روغنهای ترانسفورماتور عمدتاً ترکیبات پیچیدهای از هیدروکربنهای مشتق از نفت خام میباشند و به جهت دارا بودن خواص مورد نیاز، این نوع روغنها جهت ترانسفورماتورها مناسبتر تشخیص داده شدهاند. خواص مورد نیاز برای روغنهای ترانسفورماتور به طور خلاصه عبارتند از:
– عایق کاری الکتریکی
– انتقال حرارت
– قابلیت خاموش کردن قوس الکتریکی
– پایداری شیمیائی
– سیل کردن ترانسفورماتور
– جلوگیری از خوردگی
در مورد سفارش خرید روغن برای ترانسفورماتورها دو مورد مهم را مدنظر قرار میدهیم. انتخاب نوع روغن ترانسفورماتور : نوع روغن و کیفیت آن، براساس طراحی ترانسفورماتورها میباشد. بهعنوان مثال در یکی از بررسیها نوعی چسب که در داخل ترانسفورماتور به کار برده شده بود توسط روغن ترانس حل گردید و باعث شد که ذرات چسب داخل روغن پراکنده شود و منجر به کاهش دیالکتریک روغن گردد. مورد دیگری که مورد آزمایش قرار گرفت، این بود که کاتالیزور مس و آهن باعث از بین بردن روغن تشخیص داده شده است. بنابراین نوع ترانسفورماتور و مواد به کار رفته در آن درتعیین نوع و کیفیت روغن آن تأثیر زیادی دارد.
آلودگی روغن ترانفسورماتورها:
به طور کلیسه نوع آلودگی اصلی در روغن ترانسفورماتورها عبارتند از:
۱) مواد معلق در روغن
۲) آب
۳) اکسیداسیون روغن
پس از شناسائی مؤلفه های روغن با آزمایشهای مختلف، تصمیم به تصفیه یت تعویض روغن اتخاذ میگردد. به طور کلی ۳ نوع آزمایش کلی بر روی روغن ترانسفورماتور انجام میگیرد که عبارتند از:
۱) آزمونهای فیزیکی
۲) آزمونهای شیمیائی
۳) آزمونهای قسمتهای الکتریکی
برخی از آزمایشهائی که باید روی روغن ترانسفورماتورها، انجام گیرد در زیر آمده است.
۱) تست اسیدیته
۲) تست گازهای حل شده در روغن
۳) تست کشش سطحی
۴) تست بیفنیل پلی کلرید (pcb)
تست ولتاژ شکست:
روغن ترانسفورماتورها معمولاً باید دارای ضریب شکست بیشتر از ۵۰ کیلو ولت باشند، که با انجام آزمایش ولتاژ شکست، نسبت به اندازهگیری آن اقدام میگردد. اگر این شاخص تا حد مشخصی کمتر از ۵۰ کیلو ولت باشد میتوان با تصفیه روغن موجود آن را اصلاح کرد، در غیر این صورت باید نسبت به تعویض روغن اقدام نمود. آنالیز گاز کروماتورگرافی : با توجه به اینکه مولکولهای روغن از ترکیبات هیدروکربن ساخته شدهاند، حرارت یا شکست الکتریکی میتواند باعث شکست مولکولهای روغن و تولید گازهای قابل اشتعالی مثل متان، اتیلن، اتان و سایر گازها شود، که در دراز مدت انفجار ترانسفورماتور را در پی خواهد داشت. تحلیل گاز کروماتوگرافی به اندازه گیری میزان گازهای تولید شده در روغن ترانسفورماتور و آنالیز آنها میپردازد.
نکات قابل توجه قبل از حمل ترانس‌های قدرت
پس از پایان مراحل ساخت و انجام موفقیت آمیز آزمایشات کارخانه ای، قبل از جابجائی ترانسفورماتور، از محلی به محل دیگر و قبل از بارگیری باید اقدامات زیر به روی ترانسفورماتور انجام گیرد، به منظور کاهش ابعاد و وزن ترانسفورماتور و نیز از نظر فنی و محدودیّتهای ترافیکی، باید تجهیزات جنبی ترانسفورماتور کنسرواتور (منبع انبساط)، بوشینگها و… باز و به طور جداگانه بسته بندی و آماده حمل گردند. اما خود ترانسفورماتور به طریق زیر حمل میگردد.
حمل با روغن : ترانسفورماتورهای کوچک و ترانسفورماتورهائی که وزن و ابعاد آنها مشکلاتی را از نظر حمل ایجاد نمینمایند، معمولاً با روغن حمل میگردند. در این حال سطح روغن باید حدوداً ۱۵ سانتیمتر پایینتر از درپوش اصلی (سقف) ترانسفورماتور قرار داشته باشد.
توجه : فاصله ۱۵ سانتیمتری فوقالذکر در مورد کلیه ترانسفورماتورها یکسان نبوده و توصیه میشود و به دستورالعمل کارخانه سازنده مراجعه شود. لازم به ذکر است که در هنگام حمل روغن، قسمت فعال (Active Part) ترانسفورماتور باید کاملاً در داخل روغن قرار گیرد. به منظور جلوگیری از نفوذ رطوبت و هوا به داخل ترانسفورماتور، فضای بین روغن و سقف ترانسفورماتور را با هوای خشک و یا گاز نیتروژن با فشار حدود ۲/۰ بار در هوای ۲۰ درجه پر میکنند. لازم به ذکراست که گاز نیتروژن باید کاملاً خشک باشد، در این حالت با نصب یک محفظه سیلیکاژل بسته (آببندی شده) بر روی ترانسفورماتور عمل جذب رطوبت انجام میشود. ضمناً جهت جلوگیری از پاشیدن روغن به داخل سیلیکاژل در طول حمل از یک وسیله حفاظتی استفاده میشود. حمل بدون روغن : ترانسفورماتورهای بزرگ بدون روغن حمل میگردند. در این موارد پس از تخلیه روغن، ترانسفورماتور را با هوای خشک (دارای رطوبت کمتر از ppmv ۲۵ و نقطه میعان کمتر از ۶۰ ـ درجه سانتیگراد) یا با نیتروژن (با درجه خلوص ۹/۹۹%) پر میکنند. لازم به ذکر است که در این حالت نیز در طول حمل باید فشار هوا یا نیتروژن به طور مرتب کنترل گردد. نکات قابل توجه و مهم در نصب و قبل از راه اندازی: ۱) کنترل ضربه نگار ۲) کنترل فشار هوا ۳) کنترل نقطه شبنم و اکسیژن ۴) کنترل استقرار ترانسفورماتور بر روی فوندانسیون ۵) کنترل تجهیزات جنبی ترانسفورماتور شامل بوشینگ، سیستم خنک کننده، رادیاتور، فن، پمپ، کنسرواتور و ملحقات آن ۶) سیستم تنفسی ۷) شیر اطمینان ۸) ترمومترها شامل ترمومتر روغن ( کالیبره کردن ترمومتر ) و ترمومتر سیم پیچ ۹) تپ چنجر ۱۰) رله بوخهلتس
ترانسفورماتور HMT
هارمونیکهای تولید شده توسط بارهای غیر خطی میتوانند مشکلات حرارتی و گرمائی خطرناکی را در ترانسفورماتور های توزیع استاندارد ایجاد نمایند. حتی اگر توان بار خیلی کمتر از مقدار نامی آن باشد، هارمونیکها میتوانند باعث گرمای بیش از حد و صدمه دیدن ترانسفورماتورها شوند. جریانهای هارمونیکی تلفات فوکو را به شدت افزایش میدهند. به همین دلیل سازنده ها، ترانسفورماتور های تنومندی را ساخته اند تا اینکه بتوانند تلفات اضافی ناشی از هارمونیکها را تحمل کنند. سازنده ها برای رعایت استاندارد یک روش سنجش ظرفیت، به نام عامل K را ابداع کردهاند. عامل K نشان دهنده مقدار افزایش در تلفات فوکو است. بنابراین ترانسفورماتور عامل K میتواند باری به اندازه ظرفیت نامی ترانسفورماتور را تغذیه نماید مشروط بر اینکه عامل K بار غیر خطی تغذیه شده برابر با عامل K ترانسفورماتور باشد. مقادیر استاندارد عامل K برابر با ۴، ۹، ۱۳، ۲۰، ۳۰، ۴۰، ۵۰ میباشند. این نوع ترانسفورماتورها عملاً هارمونیک را از بین نبرده تنها نسبت به آن مقاوم میباشند. ترانسفورماتور HMT ( Harmonic Mitigating Transformer) نوع دیگری از ترانسفورماتورهای سازگار با هارمونیک ترانسفورماتورهای HMT هستند که از صاف شدن بالای موج ولتاژ به واسطه بریده شدن آن جلوگیری میکند،HMT طوری ساخته شده است که اعوجاج ولتاژ سیستم و اثرات حرارتی ناشی از جریانهای هارمونیک را کاهش میدهد.  HMT این کار از طریق حذف فلوها و جریانهای هارمونیکی ایجاد شده توسط بار در سیم پیچیهای ترانسفورماتور انجام میدهد. چنانچه شبکههای توزیع نیروی برق مجهز به ترانسفورماتورهای HMT گردند میتوانند همه نوع بارهای غیر خطی ( با هر درجه از غیر خطی بودن ) را بدون اینکه پیامدهای منفی داشته باشند، تغذیه نمایند. به همین دلیل در اماکنی که بارهای غیر خطی زیاد وجود دارد از ترانسفورماتور HMT به صورت گسترده استفاده میشود. مزایای ترانسفورماتور HMT : میتوان از عبور جریان مؤلفه صفر هارمونیکها (شامل هارمونیکهای سوم، نهم و پانزدهم) در سیم پیچ اولیه، از طریق حذف فلوی آنها در سیم پیچیهای ثانویه جلوگیری کرد. ترانسفورماتورهای HMT با یک خروجی در دو مدل با شیفت فازی متفاوت ساخته میشوند. وقتی که هر دو مدل با هم به کار میروند، میتوانند جریانهای هارمونیک پنجم، هفتم، هفدهم و نوزدهم را در قسمت جلوئی شبکه حذف کنند. ترانسفورماتورهای HMT با دو خروجی میتوانند مؤلفه متعادل جریانهای هارمونیک پنجم، هفتم، هفدهم و نوزدهم را در داخل سیم پیچیهای ثانویه حذف کنند. ترانسفورماتورهای HMT با سه خروجی میتوانند مؤلفه متعادل جریانهای هارمونیک پنجم، هفتم، یازدهم و سیزدهم را در داخل سیم پیچی ثانویه حذف کنند. کاهش جریانهای هارمونیکی در سیمپیچیهای اولیه HMT باعث کاهش افت ولتاژهای هارمونیکی و اعوجاج مربوطه میشود. کاهش تلفات توان بهعلت کاهش جریانهای هارمونیکی بهعبارت دیگر ترانسفورماتور HMT باعث ایجاد اعوجاج ولتاژ خیلی کمتری در مقایسه با ترانسفورماتورهای معمولی یا ترانسفورماتور عامل K میشود.
ترانسفورماتور خشک
ساخت ترانسفورماتورهای فشار قوی فاقد روغن، در طول عمر یکصد ساله ترانسفورماتورها، یک انقلاب محسوب میشود. ایده استفاده از کابل با عایق پلیمر پلیاتیلن، بهجای هادیهای مسی دارای عایق کاغذی از ذهن یک محقق سوئدی به نام پرفسور Mats lijon تراوش کرده است. تکنولوژی استفاده از کابل بهجای هادیهادی مسی دارای عایق کاغذی، نخستین بار در سال ۱۹۹۸ در یک ژنراتور فشار قوی به نام Power Former به کار گرفته شد. در این ژنراتور بر خلاف سابق که از هادیهای شمشی (مستطیلی) در سیمپیچی استاتور استفاده میشد، از هادیهای گرد استفاده شده است. همانطور که از معادلات ماکسول استنباط میشود، هادیهای سیلندری، توزیع میدان الکتریکی متقارنی دارند. بر این اساس ژنراتوری میتوان ساخت که برق را با سطح ولتاژ شبکه تولید کند به طوری که نیاز به ترانسفورماتور افزاینده نباشد. در نتیجه این کار، تلفات الکتریکی به میزان ۳۰ درصد کاهش مییابد. در یک کابل پلیمری فشار قوی، میدان الکتریکی در داخل کابل باقی میماند و سطح کابل دارای پتانسیل زمین میباشد. در عین حال میدان مغناطیسی لازم برای کار ترانسفورماتور تحت تأثیر عایق کابل قرار نمیگیرد. در یک ترانسفورماتور خشک، با استفاده از تکنولوژی کابل، امکانات تازهای برای بهینه کردن طراحی میدانهای الکتریکی و مغناطیسی، نیروهای مکانیکی و تنشهای گرمائی فراهم کرده است. در فرآیند تحقیقات و ساخت ترانسفورماتور خشک، در مرحله نخست یک ترانسفورماتور آزمایشی تک فاز با ظرفیت ۱۰ مگا ولتآمپر (Dry former)، طراحی، ساخته و آزمایش گردید. Dry former اکنون در سطح ولتاژهای از ۳۶ تا ۱۴۵ کیلوولت و ظرفیت تا ۱۵۰ مگاولت آمپر وجود دارد. ویژگیهای ترانسفورماتورهای خشک : با پیشرفت تکنولوژی امکان ساخت ترانسفورماتورهای خشک با بازدهی بالا فراهم شده است. ترانسفورماتور خشک دارای ویژگیهای منحصر به فردی است از جمله:
۱) به روغن برای خنک شدن، یا بهعنوان عایق الکتریکی نیاز ندارد. سازگاری این نوع ترانسفورماتور با طبیعت و محیط زیست یکی از مهمترین ویژگیهای مهم آن است. بهدلیل عدم وجود روغن، خطر آلودگی خاک و منابع آب زیرزمینی و همچنین احتراق و خطر آتشسوزی کم میشود. با حذف روغن و کنترل میدانهای الکتریکی که در نتیجه آن خطر ترانسفورماتور از نظر ایمنی افراد و محیط زیست کاهش یافته است. امکانات تازهای را از نظر محل نصب ترانسفورماتور فراهم کرده است. به این ترتیب امکان نصب ترانسفورماتور خشک در نقاط شهری و جاهائی که از نظر زیست محیطی حساس هستند، وجود دارد.
۲) در ترانسفورماتور خشک بهجای بوشینگ چینی در قسمتهای انتهائی از عایق سیلیکن را بر (Silicon rubber) استفاده میشود. به این ترتیب خطر ترک خوردن چینی بوشینگ و نشت بخار روغن از بین میرود.
۳) کاهش مواد قابل اشتعال، نیاز به تجهیزات گسترده آتشنشانی را کاهش میدهد. بنابراین از این دستگاهها در محیطهای سرپوشیده و نواحی سرپوشیده شهری نیز میتوان استفاده کرد.
۴) با حذف روغن در ترانسفورماتور خشک، نیاز به تانکهای روغن، سنجه سطح روغن، آلارم گاز و ترمومتر روغن کاملاً از بین میرود. بنابراین کار نصب آسانتر شده و تنها شامل اتصال کابلها و نصب تجهیزات خنک کننده خواهد بود.
۵) از دیگر ویژگیهای ترانسفورماتور خشک، کاهش تلفات الکتریکی است. یکی از راههای کاهش تلفات و بهینه کردن طراحی ترانسفورماتور، نزدیک کردن ترانسفورماتور به محل مصرف انرژی تا حد ممکن است تا از مزایای انتقال نیرو به قدر کافی بهره برداری شود. با بهکارگیری ترانسفورماتور خشک این امر امکانپذیر است.
۶) اگر در پست، مشکل برق پیش آید، خطری متوجه عایق ترانسفورماتور نمیشود. زیرا منبع اصلی گرما یعنی تلفات در آن تولید نمیشود. بهعلاوه چون هوا واسطه خنک شدن است و هوا هم مرتب تعویض و جابه جا میشود، مشکلی از بابت خنک شدن ترانسفورماتور بروز نمیکند.
سیستم نمایش و مدیریت ترانسفورماتورها (TMMS)
نام انگلیسی: Transformer Monitoring Management System
سیستم TMMS براساس جمع آوری اطلاعات بحرانی بهره برداری ترانسفورماتور و تجزیه و تحلیل آنها عمل مینماید. سیستم TMMS با تجزیه و تحلیل اطلاعات قادر خواهد بود که ضمن تفسیر عملکرد ترانسفورماتور عیبهای آن را تشخیص داده و اطلاعات لازم برای تصمیمگیری را در اختیار بهره بردار قرار دهد. اطلاعات بهره برداری که برای فرآیند نمایش و مدیریت ترانسفورماتورها مورد نیاز بوده و توسط سنسورهای مخصوص جمعآوری میگردند به شرح زیر میباشند.
گازهای موجود در روغن ترانسفورماتور همراه با ئیدران آب موجود در روغن ترانسفورماتور همراه با Acquaoil ۳۰۰ جریان بار ترانسفورماتور دمای نقاط مختلف ترانسفورماتور وضعیت تپ جنچر ترانسفورماتور سیستم خنک کنندگی ترانسفورماتور اطلاعات بهره برداری فوق جمعآوری شده و بههمراه سایر اطلاعات موجود به طور مستمر تجزیه و تحلیل شده تا بتوانند اطلاعات زیر را درباره وضعیت بهره برداری ترانسفورماتور تهیه نمایند. شرایط عمومی و کلی ترانسفورماتور ظرفیت بارگیری ترانسفورماتور میل و شدت تولید گاز و جباب در داخل روغن ترانسفورماتور ملزومات نگهداری ترانسفورماتور سیستم TMMS فارادی را میتوان برای ترانسفورماتورهای موجود به کار برد و همچنین میتوان آن را در ساختمان ترانسفورماتورهای جدید طراحی و نصب نمود. ارتقاء سیستم TMMS با افزودن سنسورهای اضافی میتوانید باعث ارتقاء عملکرد آن برای مواد زیر گردید:
– حداکثر نمودن ظرفیت بارگذاری ترانسفورماتور برای بهره برداری اقتصادی و بهینه
– تشخیص عیب و توصیه راه حل در ترانسفورماتورها
– مدیریت عمر ترانسفورماتور و افزایش آن
– تکمیل و توسعه فرایند و عملیاتی مدیریت ترانسفورماتور ها با کمک اطلاعات اضافی تهیه شده در زمان حقیقی
– کاهش و حذف خروجی ترانسفورماتورها به صورت برنامه ریزی شده و یا ناشی از خطا
– آشکارسازی علائم اولیه پیدایش خطا در ترانسفورماتورها
– نمایش مراحل تکامل و شکلگیری شرایط پیدایش خطا
حمیدرضا گلپایگانی

ترموستینگ

/۰ دیدگاه /در /توسط

ترموست (Themoset) یا گرماسخت به پلیمرهایی گفته میشود که در اثر اعمال حرارت در آنها پیوندهای عرضی با واکنشهای شیمیایی ایجاد میشود و در نتیجه وزن مولکولی متوسط آنها بالا رفته و به حالت یکپارچه صلب درمیآیند. ترموستها ۱) سیلیکونها: سیلیکونها دارای مقاومت حرارتی بسیار خوبی هستند. خواص مکانیکی با تغییر درجه حرارت تغییر کمی میکند. یکی از مواد تشکیل دهنده این ماده سیلیسیم است که دیگر پلاستیکها چنین نیستند. سیلیکونها بعنوان ترکیبات قالبگیری، رزینهای ورقه ای و بعنوان عایق در موتورهای برقی استفاده می شود اما مقاومت آنها در مقابل مواد شیمیایی کم است. ۲) پلی استرها: پلاستیکهای پلی استر، داکرون، دیپلون و ویبرین دارای مقاومت خوردگی شیمیایی ضعیفی هستند. مورد استفاده اصلی پلی استر ها در کامپوزیتها بصورت الیاف می باشد. مثلا کامپوزیت پلی استر تقویت شده و شیشه دارای چنا ن مقاومتی میشود که در بدنه اتومبیل و قایق مورد استفاده می گردد. ۳) فنولیکها: مواد فنولیکی(باکلیت)، دارز، رزینوکس از قدیمی ترین و معروفترین پلاستیکها هستند. این مواد عمدتا بر اساس فنول فرم آلدییدها هستند. کاربردهای آن عبارتند از: بدنه رادیو، تلفن، پریز، پمپ، سر دلکو و غلطکها

حمیدرضا گلپایگانی

ترموپلاستیک ها

/۰ دیدگاه /در /توسط

ترموپلاستیک (Thermoplastic) یا گرمانرم به پلیمرهایی گفته می‌شود که با افزایش دما بدون تغییر شیمیایی ذوب می‌شوند. این پلیمرها را می‌توان به دفعات ذوب و دوباره جامد نمود.چنین پلیمرهایی در حالت مذاب مانند مایعات جاری می‌شوند و از این لحاظ با پلیمرهای دارای اتصالات عرضی متمایزند.
گرمانرم ها در دمای بیش از دمای انتقال شیشه ای (Tg) خود، منعطف هستند. اغلب گرمانرم ها در دمای کمتر از نقطه ذوب خود حاوی مناطق بلورینی هستند که بین نواحی آمورف قرار دارند. نواحی آمورف، ویژگی کشسانی و نواحی بلورین، استحکام و صلبیت را به ماده میبخشند. در دمای بیش از نقطه ذوب، نواحی بلورین از بین رفته و گرانروی به شدت کاهش مییابد. گرمانرمها را میتوان به طور پیوسته در چرخه ذوب/انجماد قرار داد. این ویژگی، گرمانرمها را قابل بازیافت میسازد. بلورینگی، مهمترین معیار طبقه بندی گرمانرم ها است. برخی گرمانرمها در نواحی بلورین قرار نمیگیرند. این پلاستیکها، آمورف نامیده میشوند و اغلب شفافند. مهمترین گرمانرمهای آمورف، پلی استایرن، پلی کربنات و پلی(متیل متاکریلات) هستند. گروه دیگر گرمانرمها، توانایی بلورینگی را دارند. از آنجا که این پلاستیکها همزمان حاوی نواحی بلورین و آمورف هستند، نیمه بلورین خوانده میشوند. از این خانواده میتوان به پلی اتیلن، پلی پروپیلن، پلی آمیدها و پلی(اتیلن ترفتالات) اشاره کرد. سرعت و میزان بلورینگی به انعطاف پذیری زنجیر بسپار بستگی دارد. گرمانرم های نیمه بلورین مقاومت بیشتری در برابر حلالها و مواد شیمیایی دارند. اگر اندازه بلورها بیشتر از طول موج نور باشد، ماده کدر خواهد بود. گرمانرم های نیمه بلورین در دمای کمتر از دمای انتقال شیشهای، شکننده میشوند. این دما را میتوان با افزودن نرم کننده کاهش داد. هم بسپارش و ایجاد شاخه های جانبی در بسپار نیز راه دیگری برای کاهش دمای انتقال شیشهای است. ترمو پلاستها ۱) فلورو کربنها : تفلون و کل اف و فلورو کربنها فلزات نجیب پلاستیکها هستند به این معنی که تقریبا در تمام محیطهای خورنده تا دمای ۵۵۰ درجه فارنهایت مقاوم هستند. اینها از کربن و فلور ساخته شده اند اولین تترا فلوراتیلن توسط دوپنت تولید شد و تفلون نام گرفت .تفلون علاوه بر مقاومت خوردگی، دارای ضریب اصطکاک کمی است که میتواند مانند یک روغن کار سطح فلزاتی که بر روی هم سایش دارند از خورده شدن در اثر اصطکاک (خوردگی فیزیکی) محافظت کند . ۲) پلی ونیل کلراید(پی.وی.سی): این ماده اساسا سخت است ولی با اضافه کردن مواد نرم کننده و وینیل استات میتوان آنرا نرم نمود. کاربرد این ماده در لوله ها و اتصالات، دودکشها، هواکشها، مخازن و روکشها می باشد. ۳) پلی پروپیلن: پلی پروپیلن، پرو فاکس و اسکان برای اولین بار در ایتالیا بوجود آمدند و دارای مقاومت حرارتی و خوردگی بهتری نسبت به پلی اتیلن بوده و همچنین از آن سخت تر هستند. برای ساخت شیر ها، بطری هایی که توسط حرارت استریل می شوند و لوله و اتصالات به کار می رود.

حمیدرضا گلپایگانی

تری اتانول آمین

/۰ دیدگاه /در /توسط
تری اتانول آمین دارای یک بنیان آمین و سه بنیان الکل است.ماده ایست آلی و متعلق به گروه هیدروکربنهای اکسیژن دار و نیتروژن دار می باشد. مانند سایر آمین ها ،از آنجایی که یک جفت الکترون تنها روی نیتروژن است تری اتانول آمین نیز مانند یک باز ضعیف عمل می کند. اتری اتانول آمین برای متعادل نمودن میزان PH در تهیه مواد آرایشی و بسیاری از محصولات مانند لوسیون پوست، ژل چشم، مرطوب کننده، شامپو و خمیر اصلاح کاربرد دارد.این ماده اثری بروی چشم ندارد ولی در اثر تماس با پوست سبب تحریک و آلرژِی در پوست می شود. تنفس آن سبب سرفه می شود و زمانیکه شدیدا حرارت داده شود می سوزد.
نام ماده (فارسی): تری اتانول آمین
نام ماده (انگلیسی): Triethanolamine
نام تجاری (فارسی): تی ئی ای
نام تجاری (انگلیسی): TEA
سایر اسامی: دالتوژن ، تری اتیلول آمین ، ترولامین
مواد مرتبط: MEA ، DEA
مجتمع های تولیدکننده: پتروشیمی اراک
این ماده دارای یک بنیان آمین و سه بنیان الکل است. مانند سایر آمین ها ،از آنجایی که یک جفت الکترون تنها روی نیتروژن است تری اتانول آمین نیز مانند یک باز ضعیف عمل می کند. سایر اسامی آن عبارتند از: دالتوژن ، تری (۲- هیدروکسی اتیل) آمین، ترولامین ، تری اتیلول آمین
موارد مصرف: 
این ماده برای متعادل نمودن میزان PH در تهیه مواد آرایشی و بسیاری از محصولات مانند لوسیون پوست، ژل چشم، مرطوب کننده، شامپو و خمیر اصلاح کاربرد دارد. از جمله مصارف متداول TEA عامل کمپلکس ساز برای یون آلومینیوم در محلول ها است. همچنین تری اتانول آمین به عنوان یک افزودنی آلی به سیمان اضافه می شود.
خواص فیزیکی و شیمیایی: 
formula C6H15NO3
Molar mass 149.188 g/mol
Appearance Pale yellow liquid /hygroscopic
Density 1.126 g/cm3 /
Melting point 20.5 C، ۲۹۴ K، ۶۹ F /
Boiling point 335.4 C، ۶۰۹ K، ۶۳۶ F (208 C at 20 hPa)
Solubility in water
Miscible
Flash point 179 C
Autoignition temperature 325 C
Explosive limits 3.6 – 7.2%
روشهای تولید: 
مونواتانول آمین از واکنش اتیلن اکساید با آمونیاک مایع تولید می شود. این واکنش علاوه بر مونواتانول آمین دی اتانول آمین و تری اتانول آمین نیز تولید می کند. نسبت تولید محصولات مختلف با تغییر استکیومتری واکنش قابل تنظیم است. این واکنش گرماده بوده و می بایست از بالا رفتن دما و رسیدن به نقطه اشتعال ، جلوگیری کرد.
اطلاعات ایمنی: 
این ماده اثری بروی چشم ندارد ولی در اثر تماس با پوست سبب تحریک و آلرژِی در پوست می شود. تنفس آن سبب سرفه می شود و زمانیکه شدیدا حرارت داده شود می سوزد.
حمیدرضا گلپایگانی

تری اتیلن گلایکول

/۰ دیدگاه /در /توسط
نام ماده: ۲و۲و۲هیدروکسی اتوکسی اتانول
نام تجاری (فارسی): تری اتیلن گلایکول
نام تجاری (انگلیسی): triethylene glycol
سایر اسامی: دی هیدروکسی اتر، ۲-۲ اتیلن دی اکسی اتانول
مواد مرتبط: اتیلن گلایکول، دی اتیلن گلایکول
مجتمع های تولیدکننده: پتروشیمی مارون
انواع بسته بندی: بشکه ای، فله ای
تری اتیلن گلایکول یک ترکیب آلی از خانواده الکل های دو عاملی یا دی ال است و به عنوان پلاستی سایزر وینیل مصرف می شود. تری اتیلن گلایکول دارای سمیت بالا است. همچنین این ماده در وسایل آنتی میکروبی نیز استفاده می شود. گلایکول به عنوان ماده نمگیر گاز طبیعی و در سیستم تهویه مطبوع بکار گرفته می شود.
موارد مصرف:
 صنعت نفت و گاز، جاذب رطوبت، نساجی، کاشی، سیمان
خواص فیزیکی و شیمیایی:
Molecular formula: C6H14O4
Molar mass: 150.17 g mol-1
Density 1.1 g/mL
Solubility in water Miscible Melting point -7oC
Boiling point 285oC
روشهای تولید: 
در صنعت تری اتیلن گلایکول به همراه دی – تترا و منو اتیلن گلایکول در واکنش اکسیداسیون اتیلن در دمای بالا و در حضور کاتالیزر اکسید نقره حاصل می شود.
واکنشهای شیمیایی: 
اتیلن به عنوان گروه محافظ برای گروه کربنیل در سنتز آلی استفاده می شود. تهیه کتون یا آلدئید در حضور کاتالیست اسیدی.
اطلاعات ایمنی:
تری اتیلن گلایکول دارای سمیت بالا است. این ماده در زمان سوختن تولید بخارات سمی می کند. خوردن اتیلن گلایکول روی اعصاب مرکزی اثر گذاشته و سبب گیجی می شود.
حمیدرضا گلپایگانی

تله بخار

/۰ دیدگاه /در /توسط
نام (انگلیسی): Steam Trap
تله بخار یکی از اجزاء ضروری سیستم بخار است و عنصر مهمی در مدیریت مناسب بخار و آب مقطر محسوب می شود که وظیفه آن نگهداشتن بخار در طول فرآیند برای استفاده حداکثر از حرارت آن و عبور دادن آب مقطر، گازهای چگال ناپذیر و هوا در زمان های مناسب می باشد. بعضی از تله های بخار، آب مقطر را به صورت پیوسته و بعضی دیگر به صورت متناوب خارج می کنند. در سراسر دنیا تله بخار واحدی که برای همه کاربردها مناسب باشد وجود ندارد. انتخاب تله بخار مناسب به منظور عملکرد سیستم بخار با راندمان بالا، موضوعی پیچیده و می باشد.
تله های بخار بخش مهمی از سیستم شبکه توزیع بخار محسوب می گردند. وظیفه اصلی آنها تخلیه آب مقطر از سیستم و ارسال آن به خطوط مربوطه و ممانعت از خروج بخار می باشد. تله بخار کاربرد فراوانی در صنعت به ویژه صنعت نفت دارد که بعضی از کاربردهای مهم آن عبارتست از: افزایش کیفیت بخار موجود در خط اصلی بخار از طریق خارج کردن آب مقطر بـه عنوان پل ارتباطـی خـط لولـه بخـار (Steam supply) و خط تخلیـه آب مقطر قرار گرفتن در مسیر سیال خروجی (بخار) از پوسته یا لوله مبدل های حرارتی
به منظور عملکرد صحیح یک سیستم بخار، هر تله بخار می بایستی بدون عبور بخار، آب مقطر را از خود عبور دهد. وجود تله های بخار از کار افتاده، نشانگر وجود یک منبع اتلاف انرژی می باشد. در یک واحد بزرگ صنعتی، بررسی فراگیر تله های بخار به منظور بازرسی هر یک از آنها الزامی است تا بواسطه این بازرسـی، عملکرد آنها و هزینه کلی اتلاف انرژی بخار مشخص شود. بعنوان مثال طبق بررسی های انجام شده از ۱۰۰۰ تله بخار بکار رفته در یک سیستم، ۲۵۰ مورد دارای تلفات کلی بخار به میزان ۴۷۸۳ پوند در ساعت بوده است که هزینه سالانه ای بالغ بر ۲۳۶,۵۲۰ دلار را در پی داشته است. تله های بخار بوسیلـه سازنده های متعـددی تولیـد می شونـد که دارای طرح ها، اندازه هـا و خصوصیات عملیاتی متنوعی می باشند. بعضی از تله های بخار، آب مقطر را به صورت پیوسته و بعضی دیگر به صورت متناوب ( بعد از جمع شدن آب مقطر و پر شدن تله از آن ) خارج می کنند. به هر حال در سراسر دنیا تله بخار واحدی که برای همه کاربردها مناسب باشد وجود ندارد. انتخاب تله بخار مناسب به منظور عملکرد سیستم بخار با راندمان بالا، موضوعی پیچیده و بحرانی می باشد. به طور کلی تله بخار یکی از اجزاء ضروری سیستم بخار است و عنصر مهمی در مدیریت مناسب بخار و آب مقطر محسوب می شود که وظیفه آن نگهداشتن بخار در طول فرآیند برای استفاده حداکثر از حرارت آن و عبور دادن آب مقطر، گازهای چگال ناپذیر ( Incondensable gas) و هوا در زمان های مناسب می باشد. انواع تله بخار: تله های شناور تله نوع سطل باز تله های سطل وارونه تله ترمودینامیکی تله ترموستاتیک انبساط فلزی تله ترموستاتیکی فشار متعادل تله دو فلزی (بی متال) به هر حال همیشه مرسوم بوده است که به تله های بخار به صورت مستقل نگاه شود و اثر آنها بر روی سیستم بخار، اغلب در نظر گرفته نمی شود. مسائل ذکر شده ذیل، اهمیت نگاه کلی به سیستم در انتخاب تله بخار مناسب را مطرح می کند: آیا واحد سریعا به دمای عملیاتی می رسد و یا پاسخ آن نسبت به افزایش درجه حرارت کند بوده و عملکرد (بازده) آن پایین تر از حد مورد انتظار است؟ آیا سیستم بدون مشکل است یا استفاده از تله بخار نامناسب منجر به پدیده های ضربه قوچ، خوردگی و یا نشتی شده و هزینه تعمیرات را بالا برده است؟ آیا طراحی سیستم، اثری منفی بر روی طول عمر و راندمان تله های بخار داشته است؟ به طور کلی مشکلات ناشی از انتخاب نامناسب تله های بخار به صورت پنهان اثر خود را در سیستم نشان می دهند. در بعضی از مواقع تله های بخار به طور کامل مسدود می شوند بدون اینکه مشکلی جدی بوجود آید. به عنوان مثال یک تجزیه کننده صنعتی (Industrial digester) را در نظر بگیرید که به دلیل مسدود شدن یکی از تله های بخار، آب مقطر از یکی از خروجی های آن بطور کامل تخلیه نمی شود در این شرایط اغلب مواقع آب مقطر باقـی مانده به نقاط تخلیه دیگر منتقل می شود تا از آنجا تخلیه گردد. اگر این نقاط تخلیه هم مسدود باشند مشکلی جدی پیش خواهد آمد ولی احتمال مسدود بودن همزمان همه نقاط کم است. باید به این نکته توجه گردد که مشکلات ناشی از فرسایش شیرهای کنترل، نشتی وکاهش بازده واحد بوسیله توجه ویژه به تله های بخار رفع می گردد. تله های بخار اگرچه دارای ابعاد کوچکی می باشند ولیکن از اهمیت بالایی برخوردارند که این اهمیت معمولا نادیده گرفته می شود. استهلاک در هر سیستم، امری طبیعی است که تله های بخار به عنوان جزئی از سیستم از این امر مستثنـی نمی باشند. هنگامی که تله های بخار در حالت باز از کار می افتند مقدار مشخصی از بخار به خط برگشتی آب مقطر وارد می گردد. خوشبختانه در حال حاضر وسایل تشخیص سریع عبور بخار از تله بخار برای مصرف کنندگان موجـود است.
مشکلات معمول در تله بخار
۱- نشتی بخار: نشیمن شیر در تله بخار می تواند در معرض خوردگی یا فرسایش قرار گیرد. زمانی که این نشیمن صدمه ببیند، شیر مربوطه نخواهد توانست به خوبی در جای خود قرار گیرد و در نتیجه، بخار فعال از تله نشت خواهد کرد. اگر تله بخار دارای اندازه ای بیش از حد لازم باشد، این نشتی می تواند مقدار قابل توجهی را از بخار هدر دهد. تعیین
۲- اندازه نامناسب: تله ای که اندازه آن کوچک تر از اندازه لازم باشد، باعث می شود که کندانسه در بازدهی انتقال حرارت تأثیر منفی بگذارد زیرا کندانسه یک فیلم نازک روی سطح انتقال حرارت ایجاد می نماید. تله ها معمولاً با استفاده از یک ضریب ایمنی برای محاسبه ی ظرفیت تله، چند مرتبه بزرگ تر از اندازه لازم انتخاب می شوند. تله ای که ظرفیتی بسیار بالاتر از حد نیاز داشته باشد، باعث هدر رفتن هزینه ها شده، کارکرد آن کند بوده و تولید فشار معکوس بالایی می نماید که ممکن است عمر تله را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.
۳- آلودگی: کندانسه بخار، اغلب دارای ذرات رسوب و محصولات خوردگی است که می تواند باعث فرسایش شیرهای تله شود. اگر این ذرات به اندازه کافی بزرگ باشند، ممکن است حتی باعث مسدود شدن شیر تخلیه و یاگیر کردن آن حالت باز گردند. برای اجتناب از این مشکل، باید در بالا دست هر تله اقدام به نصب یک صافی نمود. این صافی باید هنگامی که سیستم برای اولین بار راه اندازی می شود و هنگامی که هرگونه تعمیر و تعویض در لوله کشی سیستم صورت می گیرد، تمیز شود.
۴- ایجاد صدا: به استثنای تله های ترمودینامیکی، اغلب تله ها نسبتاً بی صدا عمل می کنند. در برخی موارد، تله ها ممکن است صدایی جزئی تولید کنند که ناشی از تخلیه ی کندانسه به داخل بخار در پایین دست شیر تله می باشد. ایجاد صدا در سیستم بخار معمولاً توسط حرکت کندانسه در خطوط برگشت عمودی، ضربه قوچ و یا تله های معیوب که بخار فعال در آن ها به کندانسه خط برگشت نشت می کند، صورت می گیرد.
۵- هواگرفتگی: زمانی که تله توسط یک لوله افقی بلند با قطر کم به تأسیسات متصل می شود، کندانسه در فضای بخار باقی مانده و نمی تواند به سمت تله جریان یابد. برای اجتناب از این پدیده، لوله ای که به تله متصل می شود باید دارای قطر بیشتر و طول کوتاه تری باشد تا نرخ جریان بالاتری را ایجاد نماید. یک روش دیگر برای اجتناب، از این پدیده، تعبیه ی یک شیر تخلیه در نقطه ای در بالای سیستم می باشد.
۶- انسداد توسط بخار: زمانی که تله توسط یک لوله افقی بلند با قطر کم به تأسیسات متصل می شود، ممکن است شرایطی به وجود آید که بخار، مانع از رسیدن کندانسه به تله می شود. کندانسه تا زمانی که نتواند بخار را جابجا نماید، قادر به رسیدن به تله نخواهد بود. برای اجتناب از این پدیده بایستی تله را تا حد امکان نزدیک به سیستم نصب کرده و یا مسیر مربوطه تخلیه شود. اگر تله درست زیر سیستم یا مسیر نصب شده باشد یک لوله تبادل باید بین این دو بخش در نظر گرفته شود تا به عنوان مسیر تخلیه عمل کرده و از انسداد مسیر توسط بخار جلوگیری نماید. همچنین می توان با نصب یک شیر آزاد کننده از انسداد بخار جلوگیری نمود.
۷- ضربه قوچ: کندانسه که در بخش تحتانی خط بخار قرار دارد می تواند باعث بروز پدیده ضربه قوچ شود. زمانی که بخار با سرعت بسیار بالا حرکت می کند، هنگام حرکت از روی لایه ی کندانسه باعث ایجاد موج بر روی آن می گردد. اگر این حالت افزایش یابد بخار پرسرعت می تواند کندانسه را به حرکت درآورده و هنگام تغییر راستا، یک ضربه خطرناک ایجاد کند. این پدیده را ضربه قوچ می نامند. زمانی که کندانسه په سرعت به مانعی برخورد می کند انرژی جنبشی آن به انرژی فشاری تبدیل شده و این افزایش فشار ناگهانی می تواند باعث تخریب مکانیسم عملکردی در تله های شناور و تله های ترموستاتیک فشار متعادل گردد. برای اجتناب از این پدیده باید از تله های قدرتمند مانند تله های ترمودینامیکی یا تله های سطل وارونه استفاده نموده و یا راستای لوله کشی را عوض نمود.
۸- انجماد: اگر سیستم بخار در حالی که مقدار قابل توجهی کندانسه در تله باقی مانده است متوقف شود و دمای محیط به کمتر از دمای انجماد آب برسد، انجماد در داخل تله رخ خواهد داد. تله های شناور و تله های ترموستاتیک فشارمتعادل، در اثر انجماد به شدت صدمه می بیند. اگر احتمال بروز انجماد وجود دارد باید از تله های ترمودینامیکی یا تله های بی متال که انجماد بر روی آنها بی تأثیر است استفاده نمود. یک راه دیگر برای اجتناب از این پدیده باز کردن شیرهای تخلیه بعد از متوقف کردن سیستم می باشد. راهنمایی هایی برای رفع اشکال اولین قدم در رفع اشکال سیستم، بررسی این نکته است که آیا تله بخار به درستی نصب شده است یا خیر. رویه های مربوط به نصب را برای انواع مختلف تله ها ارائه می دهد.