by هیئت تحریریه | ۲۴ دی ۱۳۹۸ | دستهبندی نشده
مبدل گرمایی یا مبدل حرارتی (غلط مصطلح از مبادلهکننده حرارتی)[۱] (به انگلیسی: Heat exchanger) دستگاهی است که برای انتقال حرارت مؤثر بین دو سیال (گاز یا مایع) به دیگری استفاده میشود. از رایجترین مبدلهای حرارتی رادیاتور خودرو و رادیاتور شوفاژ است.
مبدلهای حرارتی در صنایع مختلف از جمله تهویه مطبوع، خودرو، نفت و گاز و بسیاری صنایع دیگر مورد استفاده قرار میگیرند.
عموماً تجهیزات حرارتی در سیستمهای فرآیندی مثل پالایشگاهها به دو دسته کلی تقسیم میشوند.
- کوره (Furnace)
- مبدل حرارتی (Heat Exchanger)
فرق کوره و مبدل حرارتی در منبع گرمایشی است، یعنی اینکه منبع گرمایشی در کوره سوختهای مایع و گازی است. در حالیکه در مبدل حرارتی منبع گرمایشی سیال گرم است.
در کوره با توجه به نوع منبع گرمایشی مکانیزم انتقال حرارت به صورت جا به جایی (Convection) و تشعشعی (Radiation) توأم است، حال آنکه مکانیزم انتقال حرارت در مبدل حرارتی فقط جا به جایی (Convection) است.
تقسیمبندی مبدلهای حرارتی
مبدلهای حرارتی را میتوان از جنبههای مختلف دستهبندی کرد:
- تقسیمبندی مبدل حرارتی بر اساس نوع و سطح تماس سیال سرد و گرم
- تقسیمبندی مبدل حرارتی بر اساس جهت جریان سیال سرد و گرم
- تقسیمبندی مبدل حرارتی بر اساس مکانیزم انتقال حرارت بین دو سیال سرد و گرم
- تقسیمبندی مبدل حرارتی بر اساس ساختمان مکانیکی و ساختار مبدل
مبدل حرارتی بر اساس نوع و سطح تماس سیال سرد و گرم
مبدلهای حرارتی نوع Recuperative
در این نوع مبدل حرارتی سیال سرد و گرم توسط یک سطح جامد ثابت از یکدیگر جدا شدهاند و انتقال از طریق سطح مذکور صورت میگیرد. اکثراً مبدلهای حرارتی موجود در صنعت از این دسته هستند.
مبدل حرارتی نوع Regenerative
در این نوع مبدل حرارتی، سطح جداکننده سیال سرد و گرم ثابت نبوده و بهطور متناوب قسمتهایی از سطح مذکور در معرض حرکت سیال سرد یا گرم قرار میگیرند.
این نوع مبدل حرارتی بیشتر در مقیاسهای آزمایشگاهی و تحقیقاتی مورد استفاده قرار میگیرد.
مبدلهای حرارتی نوع تماس مستقیم
در این نوع مبدل حرارتی، سیال سرد و گرم بهطور مستقیم تماس حاصل نموده (هیچ دیواره ای بین جریانهای سرد و گرم وجود ندارد) و تبادل انرژی یا حرارت انجام میگیرد.
در مبدلهای تماس مستقیم، جریانها، دو مایع غیرقابل اختلاط یا یک گاز و یک مایع هستند. این مبدلها معمولاً از راندمان حرارتی بالایی برخوردارند.
نمونه ای از این مبدلها، برجهای خنک کن، کولرهای آبی و گرم کنهای Open Feed Water Heater موجود در نیروگاههای بخار میباشند.
صفحهای حلزونی
با پیچاندن دو صفحه بلند موازی به شکل یک حلزونی و با استفاده از مندرل و جوش دادن لبههای صفحات مجاور به صورتی که یک کانال را تشکیل دهند، شکل داده میشود. در هر یک از دو مسیر حلزونی یک جریان ثانویه ایجاد میشود که انتقال حرارت را افزایش و تشکیل رسوب را کاهش میدهد این نوع مبدلهای حرارتی بسیار فشرده هستند و طبعاً گرانقیمت میباشند. سطح انتقال حرارت برای این مبدلها در محدوده ۰٫۵ تا m۲۵۰۰ و فشار کارکرد تا ۱۵ بار و دمای ۵۰۰ سانتیگراد محدوده میشود. این نوع مبدل بیشتر در کاربرد سیال لجن آلود، مایعات لزج و مایعاتی با ذرات جامد معلق شامل ذرات بزرگ و جریان دو فازی مایع – جامد استفاده میشود.
لاملا
مبدل حرارتی نوه لاملا (ریمن) شامل مجموعه کانالهای ساخته شده از صفحات فلزی نازک است که بهطور موازی جوشکاری شدهاست. بهدلیل آشفتگی زیاد جریان توزیع یکنواخت جریان و سطوح صاف به سادگی رسوب نمیگیرند. این طرح از مبدل میتواند تحمل فشار تا ۳۵ بار و دمای ۲۰۰ درجه سانتیگراد برای واشرهای تفلون و ۵۰۰ درجه سانتیگراد برای واشرهای آزبست است.
صفحهای واشردار
خصوصیات مکانیکی صفحهای واشردار
یک مبدل حرارتی صفحهای تشکیل شدهاست از صفحات ثابت، صفحات فشار دهنده و تجهیزات پنوماتیکی یا مکانیکی متعلقه و connection portsها. سطح انتقال حرارت از یک سری صفحات با مجاری ورودی و خروجی تشکیل میشود.
by هیئت تحریریه | ۲۴ دی ۱۳۹۸ | دستهبندی نشده
یک تسمه نقاله (conveyor belt) در واقع وسیله یا جزء حمل کنندهٔ یک سیستم انتقال مواد تسمه ای میباشد (که اغلب این سیستم به صورت خلاصه تسمه یا نوار نقاله نامیده میشود). سیستم انتقال مواد تسمه ای که کانوایر تسمه ای هم گفته میشود یکی از انواع متعدد سیستمهای نقاله ای میباشد. یک سیستم انتقال نقاله ای از دو یا چند قرقره (گاهی اوقات از آنها به عنوان درامز یا طبلک یاد میشود) تشکیل شدهاست به همراه یک حلقه بی پایان از تسمه یا نواری که مواد را حمل میکند و به دور آنها میچرخد.
برخی از سازندگان عمده و همچنین ارائه دهندگان خدمات مربوط به سیستمهای کانوایری و تسمه نقالهها در سطح جهانی عبارتند از:SIG از ایتالیا، تیسن کروپ از آلمان، فِنر پی.ال.سی از انگلستان، تِنوا تاکراف از آلمان و تکنولوژی ترا نووا از آمریکا.
طولانیترین سیستم انتقال نقاله ای در جهان در منطقه ای بیابانی در جنوب کشور مراکش به نام صحرای غربی وجود دارد. طول این تسمه نقاله ۹۸ کیلومتر (۶۱ مایل) است و از معادن فسفات شهرک بوکراع تا ساحل جنوبی شهر العیون ادامه دارد.[۲]
طولانیترین سیستم نوار نقاله ای استفاده شده در فرودگاه در فرودگاه بینالمللی دبی وجود دارد که چمدانها را به طول ۶۳ کیلومتر (۳۹ مایل) جابهجا میکند. این سیستم توسط شرکت زیمنس نصب و در سال ۲۰۰۸ راه اندازی شد.[۳]
تسمه نقاله در صنایع گوناگون
تسمه نقاله در صنعت سیمان
تسمه نقاله در سیمان با متریالهای پایه با سایندگی بسیار زیاد و موادهایی با دمای بسیار زیاد مانند کلینکلر داغ که از شدت حرارت کاملاً سرخ میشوند – در تماس هستند.
حرارت مداوم و کشیدگی اجتناب ناپذیر در الواتورها شرایط دشواری را برای تسمه نقالهها پدید میآورند. به دلیل هزینههای بالقوه زیادی که بر اثر پاره گی تسمه نقالهها در کارخانههای سیمان به وجود میآید میبایست از تسمه نقالههایی استفاده نمود که از طول عمر مناسبی برخوردار باشند که برخی گریدهای آن در شرایط سخت کاری و دمای بسیار زیاد، تا ۴۰۰ درجه سانتی گراد هم عملکرد مناسبی دارند.
تسمه نقاله در معادن
از آنجا که ایمنی از اهمیتی اساسی برخوردار است، در معادن زیرزمینی میبایست از تسمه نقالههایی استفاده نمود که واجد مقاومت در برابر آتش هستند؛ و بهطور کل در معادن باید تسمه نقالههایی با پوششهای مقاوم در برابر عواملی چون ساییدگی، بریدگی (پارگی) استفاده نمود که تا انتقال مواد تا محل مخلوط سازی، فرآوری و انبارداری را در شرایط عملیاتی در بر میگیرد.
معادن زغالسنگ و فرآوری سنگ آهن مقدار عمده ای از مواد معدنی که به عنوان مواد خام در صنایع اصلی مورد استفاده قرار میگیرند با استخراج از معادن به دست میآیند. این امر بهطور مداوم نیازمند به کانوایر (تسمه نقالههای) با مقاومت بالا در برابر ضربات سنگین، مقاومت در برابر پاره گی و سایش زیاد است تا بتوانند به بهترین نحو هزاران تن مواد معدنی (اولیه یا فرآوری شده) را جابهجا کنند.
تسمه نقاله در صنعت فولاد
در صنعت فولاد نیز از تسمه نقالههایی در طیفهای مختلف استفاده میشود که با پوششهای مقاوم در برابر سایش و حرارت قابلیت استفاده در تمامی فرآیندهای تولید و ساخت در کارخانجات فولاد را دارند. عمده مواد جابهجا شونده از طریق نوار نقاله در کارخانه فولاد، سنگهای معدن، کوکها، کلوخه و انواع پالت میباشد.
تسمه نقاله در صنایع غذایی
در صنایع غذایی مانند کارخانجات تولید قند و شکر، مشکلاتی ناشی از جا به جایی مواد خام با سایندگی بالا و محصولات چرب و روغنی وجود دارد. همچنین عوامل ایمنی مهمی مانند آتشسوزی و خطر احتراق، حمل و نقل در زوایای شیب دار نیز باید لحاظ شوند.
لذا میبایست از تسمه نقالههای مقاوم در برابر سایش و روغن استفاده نمود. همچنین نوار نقالههایی با قابلیت رسانای بالا برای جلوگیری از جرقه و احتراق، و تسمه نقاله آجدار برای جا به جایی در زوایای شیب دار.
معدن آلومینیم بوکسیت در غرب استرالیا دارای طولانیترین سیستمهای تسمه نقاله یک تکه هستند که طول یکی ۳۱ کیلومتر و دیگری ۲۰ کیلومتر است. این سیستم تسمه نقاله مواد معدنی فرآوری نشده را بهطور مستقیم به پالایشگاه فرآوری آلومینیوم منتقل میکند.
یکی دیگر از طولانیترین سیستمهای تسمه نقاله یک تکه از شهر مگالایا در هندوستان به کارخانه سیمانی در بنگلادش به طول ۱۷ کیلومتر است که ۹۶۰ تن مواد از قبیل سنگ آهک را انتقال میدهد. (۷ کیلومتر از این تسمه نقاله در هندوستان و ۱۰ کیلومتر آن در بنگلادش قرار دارد) این سیستم توسط کمپانی فرانسوی AUMUND طراحی و راهاندازی شدهاست.
** طولانی ترین نوار نقاله ایران نیز متعلق به معدن سنگ آهن سنگان خواف (سایت توسعه ملی) با طول ۷ کیلومتر است که متوسط بار انتقالی در ۲۴ ساعت به میزان ۶۴۸۰۰ تن میباشد. نوار مذکور توسط شرکت ماشین سازی ویژه ساخته و نصب شده و در سال ۱۳۹۷ راه اندازی شد.
انواع نوار نقاله
تسمههای نقاله (نوار نقاله) انواع گوناگونی دارند که برخی از آنها عبارتند از:
- تسمههای نقاله EP یا منجید دار (TEXTER)
- تسمههای نقاله سیم دار بدون سیم عرضی (ST)
- تسمه نقالههای سیم دار با سیم عرضی (SIDERFLEX)
- تسمههای نقاله الواتوری (ELETEX)
- تسمههای نقاله باکت دار (FLEXOBORD)
- تسمههای نقاله آرامیدی (ARABELT)
- تسمههای نقاله لوله ای (PIPEX)
- تسمههای نقاله شورون (آجدار یا SPINATEX)
- تسمههای نقاله یک لایه (TEXBIND)
- تسمههای نقاله منجید دار پرکاربردترین تسمههای نقاله هستند که از یک یا چند لایه منجید یا کرکس تشکیل شدهاند. تسمههای نقاله استیل کرد با ازدیاد طول بسیار کم و مقاومت کششی بالا برای خطوط نقاله طویل، جایگزین مناسبی برای تسمههای EP میباشد.
- تسمه نقالههای اسپیرال (Spiral)
انواع کاور لاستیکی یا پوشش تسمه نقاله
پوشش یا کاور لاستیکی به ۴ دسته کلی تقسیم میشود که عبارتند از مقاوم در برابر خوردگی، سایش و پارگی، مقاوم در برابر حرارت، مقاوم در برابر آتش، مقاوم در برابر روغن و مواد شیمیایی.
by هیئت تحریریه | ۱ دی ۱۳۹۸ | دستهبندی نشده
الکتروستاتیک، یا الکتریسیتۀ ساکن و یا ایستابرق به شاخهای از علم فیزیک گویند که به مطالعه بارهای الکتریکی و نیروهای بین آنها در حالتی که بارها بدون حرکت هستند میپردازد؛ باری که بر آن نیرو وارد میشود میتواند حرکت کند.
از زمان باستان می دانستند که برخی از مواد، مانند کهربا، پس از مالیده شدن، مواد و ذرات سبک را جذب میکنند. واژهٔ یونانی برای کهربا (ήλεκτρον یا همان electron) سرچشمهٔ پیدایش واژهٔ electricity شد. پدیدههای الکتروستاتیک از نیروهایی ناشی میشوند که بارهای الکتریکی برهم وارد میکنند. این نیروها به وسیلهٔ «قانون کولن» توصیف میشوند. نیروهای الکتروستاتیکی نیروهای غالب در برهم کنش بین ذرات در ابعاد متوسط بین اتمی هستند. برای مثال نیروی الکتروستاتیکی بین یک الکترون و یک پروتون، که با یکدیگر یک اتم هیدروژن را تشکیل میدهند، در حدود ۴۰ مرتبه از نیروی گرانشی بین آنها بزرگتر است.
در مشاهدات روزمره، پدیدههای الکتروستاتیکی مثالهای متعددی دارند که مواردی مانند چسبیدن پوششهای پلاستیکی به دست پس از جدا کردن آنها از بستهبندی، انفجار ظاهراً خودبخودی سیلوی غلّات، آسیب وارده به قطعات الکترونیکی در هنگام ساخت، و عملکرد دستگاههای فوتوکپی را در بر میگیرد. این پدیدهها عمدتاً ناشی از تجمع بار الکتریکی بر سطح اشیا است که بر اثر تماس با اشیای دیگر صورت میگیرد.
منبع: ویکیپدیا
by هیئت تحریریه | ۱ دی ۱۳۹۸ | دستهبندی نشده
آشنایی با روش پوششدهی با پودر
پوششدهی با پودر نوعی فرایند پوشش دهی است، که در ان پودر پلیمری با روشی به سطح جسم پاشیده میشود و سپس جسم از کوره عبور میکند تا در اثر حرارت، ذرات پودری ذوب شوند و روی سطح جسم یک پوشش سخت، بادوام و غیرقابل انحلال به وجود بیاورند؛ بنابراین آنچه که در این فرایند قابل توجه است ایجاد پودر و ترکیب آن، آمادهسازی سطح پیش از پوششدهی، روشش پاشش پودر بر روی سطح جسم برای ایجاد ضخامت لازم و پخت میباشد. تفاوت عمدهای که پوششدهی با پودر با رنگهای مایع مرسوم دارد، آن است که در این فرایند نیازی به حلال برای نگه داشتن چسب و ماده پر کن در محلول سوسپانسیون وجود ندارد. این پوشش بسیار سختتر و بادوامتر از رنگهای معمولی است. پودرهایی که استفاده میشوند میتوانند ترموست یا ترموپلاستیک باشند و پوشش دهی عموماً با باردار کردن ذرات یعنی روش الکترواستاتیکی صورت میگیرد. این نوع پوشش دهی بیشتر برای سطوح فلزی مورد استفاده قرار میگیرد مانند لوازم خانگی، قطعات خودرو و دوچرخه و غیره. البته فناوریهای نو برای ایجاد پوشش پودری بر روی سطوح دیگر مانند MDF، شرایط را فراهم کردهاند.
ویژگیها و مزایای این فرایند
- پوشش با پودر عاری از هرگونه حلال و مواد خطرناک آتشگیر و مسمومکننده است و مقداربسیار ناچیزی از ترکیبات عالی فرار (VOC) راوارد اتمسفر میکند؛ بنابراین بادوام و بیخطر میباشد.
- با این روش میتوان یک لایه ضخیم و بسیار یکنواخت روی سطح ایجاد کرد، بدون آنکه شکم بدهد. در صورتی که این امر در رنگ مایع امکانپذیر نیست.
- در این روش تفاوت ظاهری بین قطعاتی که به صورت افقی پوششدهی شدهاند و قطعاتی که به صورت عمودی پوشش دهی شدهاند وجود ندارد.
- بیشتر از ۹۵٪ پودرهای پاشیده شده اضافی بهطور مطلوب بازیافت میشوند در حالی که برای رنگهای بر پایه حلال این مقدار کمتر از ۱۵٪ میباشد.
- رسوب یا تهنشینی ندارد.
منبع: ویکیپدیا
by هیئت تحریریه | ۱ دی ۱۳۹۸ | دستهبندی نشده
کانوایر جزئی از سیستمهای انتقال و ذخیرهسازی مواد در صنعت است. تکنیک و دانش نوین در مهندسی کنترل باعث شده تا نقالهها به همراه دیگر سیستمهای انتقال مواد، در زمره فناوریهای مدرن قرار گیرند و دامنه کاربرد آنها از صنایع متوسط همچون خطوط تولید و مونتاژ کوچک گرفته تا صنایع بزرگی همچون پتروشیمی، فولاد، خودروسازی و صنایع دارویی و غذایی گسترده شود. انواع مختلف کانوایر که بنا به نیاز صنایع استفاده میگردند به شرح ذیل میباشند. اسلت کانوایر (SLAT CONVEYOR)، کانوایر تسمهای (BELT CONVEYOR)، کانوایر زنجیری (CHAIN CONVEYOR)، کانوای رولیکی (ROLLER CONVEYOR) و انواع دیگر به شرح ذیل:
نحوه عمل
گسترش دامنه کاربرد و استفاده از فناوریهای جدید باعث شده تا نحوه عملکرد و مکانیزمهای متفاوتی برای کانوایرها توسط مهندسان وضع و بکار گرفته شود اما بهطور کلی اکثر کانوایرها با استفاده از یک الکتروموتور محوری را به حرکت در میآورند که عمدتاً درامی ( یک استوانه که از طریق اصطکاک تسمهای را به حرکت در میآورد.) به آن متصل است در دیگر سوی آن درام هرزگردی با استفاده از تسمه یا زنجیر حلقهای را میسازد که میتوان با قرار دادن اجسام یا مواد آنها را از یک نقطه به نقطه دیگر منتقل نمود.
رولر کانوایر فری-فلو (Free & Flow Roller Conveyor) نوع ویژهای از رولر کانوایر میباشد که ضمن کارکرد و روشن بودن موتور قابلیت این را دارد که رولرهای واقع در زیر محصول متوقف یا کم سرعت گردد. این عملکرد باعث عدم سایش رولرها به زیر پالت حملکننده محصول یا زیر خود محصول میگردد.
این سیستم کاربرد وسیعی در خطوط تولید لوازم خانگی و دیگر محصولات تولیدی دارد.
انواع کانوایر
با توجه به کاربرد یا نوع موادی که توسط کانوایرها حمل میشود آنها را با نامهایی دستهبندی میکنند:
حمل بسته و کیسه
معمولاً با استفاده از مکانیزم تسمه و درام استوانهای برای حمل بسته و کیسه در ابعاد مختلف بکار برده میشود بیشتر در صنایع غذایی، دارویی و پتروشیمی کاربرد دارد.
حمل مواد فلهای
با استفاده از مکانیزم تسمهٔ انعطافپذیر و رولرهای زاویه دار مواد فلهای داخل تغاری که توسط تسمه شکل میگیرد از مبدأ بارگیری و در مقصد تخلیه میشود. این کانوایر (Bulk Material) دارای کاربرد بسیار گستردهای است و در صنایع فولاد، پتروشیمی، سیمان و معادن بسیار کاربرد دارد. طول این نوع کانوایرها میتواند بسیاز زیاد باشد و گاه به کیلومتر هم میرسد.
کانوایر زمینی
برای انتقال خودرو یا بسته یا جعبههای بزرگ این نوع از کانوایر را داخل زمین کار میگذارند.
کانوایر هوایی
برای انتقال بدنه خودرو و قطعات معمولاً در صنعت خودروسازی بکار میرود.
کانوایر بالابر
این نوع کانوایر (Bucket Elevator) با داشتن قاشقکهایی که به نوع خاصی از زنجیر متصل است میتواند مواد را از سطح (الف) به سطح (ب) برساند. این کانوایر در معادن و صنعت فولاد کاربرد بسیاری دارد.
کانوایر زنجیری
نوع ساده از کانوایر است که معمولاً برای حمل پالت مورد استفاده قرار میگیرد و کف کف زمین است.
رولر کانوایر
نوع دیگری از کانوایرها است که با استفاده از رولرها میتوان جسم مورد نظر را با سر خوردن روی رولرها جابجا کرد. این کانوایر میتواند موتور دار یا بدون موتور باشد. که به نوع بدون موتور آن اصطلاحاً ثقلی میگویند. نوع پیشرفته این سیستم با نام رولر کانوایر فری-فلو میباشد که عملکردی به شرح ذیل دارد.
فری-فلو کانوایر
سیستم فری-فلو (Free & Flow Roller Conveyor) یا پاور-فری (Power Free Roller Conveyor) سیستمی است که در آن غلتک هم میتواند محرک (یعنی حرکت دهنده) باشد و هم کاملاً هرز عمل نماید. به عبارتی غلتک پالت حامل محصول را به صورت خطی به حرکت در میآورد و تا زمانیکه مانعی پیشبینی شده مانند استاپر فعال نگردد حرکت ادامه پیدا میکند. در زمان فعال شدن استاپر یا هر مانع دیگری که دربرابرپالت حامل محصول قرار بگیرد، حرکت پالت متوقف میگردد. در این حالت سیستم فری- فلو نقش خود را ایفا می نماید یعنی اینکه غلتکهای در حال تماس با پالت بحالت هرز گرد در می آیند. در این حالت امکان اینکه بعلت عدم هموار بودن مسیر حرکت یا … پالت حاوی محصول در بین راه متوقف بگردد وجود ندارد و اشکالی در پروسه تولید بروز نمیکند. همچنین عرض مناسب طراحی شده برای غلتکها با ایجاد اصطکاک بیشتر حرکت مطلوبتری را به وجود میآورد. و همچنین فاصله مناسب طراحی شده مابین سطح فوقانی غلتک و سطح زیرین پالت امکان سایش پالت به بدنه را غیرممکن میسازد. البته باید در نظر داشت غلتک جانبی نیز نقش بسیار تأثیرگذاری در هدایت بهتر پالت دارد. این سیستم بیشتر برای خطوط تولیدی که محصول باید در ضمن حرکت متصل به برق و روشن باشند توصیه میگردد.
لانگ رولرز کانوایر
مشخصههای فنی این سیستم نیز مانند یکی از دو سیستم قبل بوده و تنها فرق آن جایگزینی غلتکهای بلند سرتاسری به جای غلتکهای عریض میباشد. در این سیستم محصول بدون نیاز به پالت قابل انتقال میباشد.
منبع: ویکیپدیا
آخرین دیدگاهها