تاریخچه ساخت پمپ

تاریخچه ساخت پمپ

 

پمپ از اولین وسائلی است که بشر برای بهرگیری هر چه بیشتر از منابع آب آنرا اختراع کرده و بتدریج انواع و اقسام آنرا جهت استفاده در شرایط مختلف ابداع نموده است . ایرانیان قدیم نیز در اختراع و بکارگیری این ماشین نقش عمده ای داشته اند . بعنوان نمونه چرخ ایرانی یا دولاب یک پمپ ساده است که توسط نیروی کارگر دوران نموده و آب رابوسیله قاشکهائی به سطح بالاتر انتقال می دهد.

اختراع اولین پمپ به روش علمی را به دانشمند معروف ارشمیدوس (278تا212قبل از میلاد) نسبت می دهند . نوع تکامل یافته این پمپ هنوز هم در صنعت تحت نام (پمپ پیچی)یا (پیچ ارشمیدوس)کاربرد زیادی دارد .

بعد از انقلاب صنعتی اروپا و هنگامیکه روش سری سازی و تولید انبوه نحصولات جایگزین روش ساخت تک محصولی گردید و توجیه اقتصادی هر پروژه در کنار مسائل فنی آن نیز مطرح شد ،  پمپ هائی با ظرفیت و راندمان بالا توسط کشورهای صنعتی طرح و ساخته شد . با پیدایش تئوریهای جدید طراحی و تکنولوژی ساخت ، تدریجاً رقابت فشرده ای بین سازندگان پمپ ایجاد گردید . در نتیجه ساخت بسیاری از انواع قدیمی آن بکلی منسوخ و بالعکس تولید انواع جدید فوق العاده گسترش یافت .

امروزه متداول ترین نوع پمپ در جهان ودر کشور ما پمپی است که فیزیکدان فرانسوی پاین (1714-1647) به عنوان مخترع آن شناخته شده وبه نام( پمپ سانتریفوژ) نامگذلری گردیده است. لازم به تذکر است که تئوری استفاده از نیروی سانتریفوژ جهت انتقال آب را دانشمند معروف (لئوناردو داوینچی ) در قرن پانزدهم پیشنهاد کرد .قدیمی ترین این نوع پمپ که پره های آن چوبی ودارای دو انحنا می باشد در قرن هیجدهم در یکی از معادن مس پرتقال کشف شده وهم اکنون در موزه هنری ملی پاریس نگهداری می شود. قدمت این پمپ را به قرن  پنجم میلادی نسبت می دهند.

تا اواسط قرن نوزدهم کیله پیشرفتهای مربوط به طراحی وساخت پمپ های سانتریفوژ محرمانه ومحدود به فعالیت بعضی محققین و کارخانجات بوده است اولین کار به روش علمی وصنعتی در سال 1890 توسط برادران سولزر شروع وبه سرعت موجب گسترش روش طراحی پمپ های سانتریفوژ گردید. با ابداع پمپ های نیمه سانتریفوژ ومحوری، سه نوع فوق الذکر تحت نام واحد(توریوپمپ ها) شناخته شدند.

 

پمپ های رفت و آمدی

 

از قدیمترین انواع پمپ های که هنوز هم در صنعت مورد استعمال دارد پمپ رفت و آمدی است . در این پمپ ها حرکت چرخشی میل لنگ تبدیل به حرکت رفت وآمدی پیستونی در یک سیلندر می شود . باعقب رفتن پیستون در سیلندر ایجاد مکش شده و در نتیجه مایع از طریق یک شیر ورودی بسته و مایع از طریق شیر خروجی به خارج هدایت می گردد . شیرهای ورودی مایع داخل سیلندر به قسمت فشار کم و بالعکس ممانعت شود .

اگر بجای پیستون پلانجری در سیلندر رفت و آمدکند به آن پمپ پلانجری می گویند.  چنانچه پلانجری در سیلندر دیافراگمی را حرکت دهد پمپ از نوع دیافراگمی است ، سرانجام در صورت استفاده از هر دو طرف پیستون پمپ را دو طرفه می گویند ، در پمپ های یکطرفه فقط از یک طرف پیستون استفاده می شود . فرق میان پیستون و پلانجر این است که اولاً طول سر پیستون کوتاهتر از مسافتی است که طی می نماید در حالی که طول پلانجر بیشتر از طول مسافت طی شده توسط آن می باشد . ثانیاً در پیستون یا بند که جهت آب بندی پیستون و سیلندر به کار می رود روی بدنه پیستون قرار گرفته و با آن حرکت می کند . در صورتی که در پلانجر درزبند بکار رفته روی سیلندر قرار دارد و ثابت است .

مشخصات اصلی پمپهای رفت وآمدی

مشخصات اصلی پمپ های رفت وآمدی را می توان به شرح ذیل خلاصه کرد:

سرعت کم

ظرفیت کم تا متوسط(حداکثر تا حدود 200 مترمکعب در ساعت)

فشار خروجی بسیار بالا

جریان غیر یکنواخت

راندمان بالا درصورت  سرویس مرتب

گران بودن نسبت به پمپ های گریز از مرکز.

پمپ های دورانی فاضلابی

اصول کار این پمپ ها بر استفاده از نیروی گریز از مرگز ناشی از دوران پره های متحرک پایه گذلری شده است . ذرات آب یا فاضلاب به کمک پره های نامبرده به سوی پره های و مجرای هدایت کننده و به وسیله آنها به سوی لوله خروجی پمپ فرستاده و فشرده می شوند . در شبکه ی جمع آوری فاضلاب امروزه بجز در موارد استثنائی در بیشتر ایستگاه های پمپاژ فاضلاب از پمپ های دورانی استفاده می شود . برتری این پمپ ها در ارزانی آنها، کاربرد آسانتر و ایمنی بیشتر در کار می باشد . عیب این پمپ ها حساسیت آنها در برابر مواد معلق در فاضلاب است که با تغییراتی در شکل و تعداد پره ها می توان از این حساسیت کاست ولی این کار معمولاً همراه با پایین آمدن ارتفاع تلمبه زنی و بازده آنها می باشد .

 

انواع پمپ های دورانی

 

دسته بندی پمپ های دورانی را از دو نقطه نظر انجام می دهند . نخست از نقطه نظر شکل و تعداد پره ها ، دوم از نقطه نظر شکل کار گذاردن پمپ در تلمبه خانه .

از نقطه نظر شکل و تعداد پره ها بسته به نوع فاضلاب و مقدار مواد معلق در آن پمپ های دورانی زیر به کار برده می شوند :

الف – پمپ های شعاعی یک پرهای – در این پمپ ها فاضلاب در امتداد محور وارد پمپ شده و در امتداد برده شعاع بیرون می رود

برای کاهش حساسیت این پمپ در برابر مواد معلق و درشت در فاضلاب پره های آنرا به یک عدد کاهش داده اند . سرعت دورانی و دبی این پمپ ها کم و پیرامون 15 تا 150 لیتر در ثانیه و ارتفاع مانو متری آنها نسبتاً خوب و پیرامون 5 تا 25 متر است . این پمپ ها را برای پمپاژفاضلاب بسیار آلوده که دارای مقدار مواد معلق الیافی شکل می باشند ( مانند فاضلاب کارخانه های نساجی ) به کار می برند . بسته به ساختمان پمپ ، قطعات سخت و درشتی به بزرگی چندین سانتیمتر نیز می توانند از درون این پمپ ها بگذرند .  

ب – پمپ های شعاعی دو یا سه پره ای – افزایش شماره پره ها در این پمپ ها سبب افزایش دبی آنها به نزدیک 50 تا 500 لیتر در ثانیه و افزایش خساسیت آنها در برابر مواد معلق می گردد . معمولاً نوع دو پره ای این پمپ ها بیشتر ساخته می شود . ارتفاع مانومتری پمپ های شعاعی نزدیک به 5 تا 50 متر است .

ج – پمپ های با پروانه ی مارپیچی – این پمپ ها را با پره های باز و یا با پره های بسته برای پمپاژ فاضلاب هائی که تصفیه ی مقدماتی ساده ای شده باشند ( از شبکه آشغالگیر گذشته باشند ) به کار می برند . این پمپ ها نیمه محوری هستند و فاضلاب در امتداد محور پمپ وارد و با زاویه کمتر از 90 درجه نسبت به محور بیرون می رود. تعداد پره ها معمولاً سه عدد و دست بالا چهار عدد پیش بینی می شود .  ارتفاع مانومتری در این پمپ ها 5 تا 30 متر و برای دبی هائی نزدیک به 500 تا 1500 لیتر در ثانیه به کار می روند .  اخیراً پمپ های بزرگی از این نوع با چهار پره ساخته اند که دبی هائی تا 4متر مکعب در ثانیه نیز تولید می کنند.  

د- پمپ های استوانه ای – این پمپ ها دارای پروانه هائی هستند که فاضلاب را در امتداد محور از دیواره ی آن می گذرد به بیرون فرستاده شود ، در محل گذر محور دوران پمپ از زانو ئی با کمک کاسه نمد ویژه ای آب بندی کامل انجام می گیرد . این پمپ ها بسته به ساختمان و سرعت دوران ویژه ی آنها ممکن است . نیمه محوری یا محوری باشند . کاربرد این پمپ ها برای فاضلاب های ناشی از بارندگی و یا فاضلاب خانگی بسیار رقیق شده مناسب است .  این پمپ ها دبی های زیاد و نزدیک به 1000 تا 3500 لیتر در ثانیه و ارتفاع مانومتری پیرامون 8 ا 25 متر را می توانند تامین کنند.بازده این پمپ ها بسیارخوب و به حدود 80 تا 90درصد می رسد .

ﻫ - پمپ های پروانه ای – این پمپ ها از انواع پمپ های محوری می باشند که در آنها فاضلاب در امتداد محور وارد پمپ شده و در امتدادمحور از پروانه بیرون می رود. زاویه پره های این پمپ ها ممکن است ثابت نبوده و با فرمانی در حین دوران تغییر نماید . پمپ های پروانه ای را از پره ی آنها قابل تنظیم است به نام پمپ های کاپلان می نامند . کاربرد پمپ های پروانه ای برای فاضلاب های ناشی از بارندگی و یا فاضلاب های خانگی بسیار رقیق شده و یا نسبتاً تصفیه شده مناسب است . این پمپ ها می توانند دبی های بسیار زیاد پیرامون 500 تا 5000 لیتر در ثانیه را به ارتفاع مانومتری کم نزدیک به 2 تا 8 متر بفرستند . با کمک پره ها و درون استوانه ای ، در امتداد محور حرکت می کند و سپس توسط زانوئی تغییر جهت می یابد . هر دو نوع پمپ های بند (د) و (ه) در برابر مواد متعلق و به ویژه مواد معلق الیافی شکل بسیار حساسند بنابراین از این گونه پمپ ها تنها برای پمپاز فاضلاب های سطحی استفاده می شود .

 

ROTARY DRYER

نرم افزار طراحی خشک کنهای دوار

ROTARY DRYER

روابط موثر در طراحی خشک کن دوار

 

آموزش طراحی خشک کن دوار

انواع مبدلهای حرارتی

مبدل های حرارتی :

 

برای سرد یا گرم کردن یک سیال به وسیله سیالی دیگر بدون استفاده مستقیم از دستگاه های مولد سرما یا گرماو همینطور بازیابی گرما و یا سرما از سیالاتی که قبلا" به طریقی به آنها داده شده است از مبدل های حرارتی استفاده می شود .

 

اجزاء مختلف مبدل ها :

مبدل های حرباتی موجود در صنایع و کارخانجات به خصوص صنعت پتروشیمی ، معمولا" از نوع پوسته و لوله (Shell & Tube) می باشند .از مزایای این مبدل ها می توان به سطح تماس زیاد در حجم کم ،طرح مکانیکی خوب و توزیع یکنواخت فشار و راحتی تمیز کردن آنها اشاره کرد . می توان گفت که ساختمان مبدل ها شامل تعدادی لوله واست که در داخل یک استوانه قرار می گیرند ، و دو سیال مورد نطر که یکی سرد و دیگری گرم است ، بدون اینکه بطور مستقیم با یکدیگربرخورد کنند از طریق دیواره فلزی لوله ها با یکدیگر تبادل حرارت خواهند کرد . به عبارت دیگر یکی از این دو سیال در لوله ها و دیگری در اطراف لوله ها ، درون پوسته جریان خواهد داشت .

با توجه به توضیح مختصری که داده شد ، اجزاء یک مبدل حرارتی عبارتند از :

 

لوله ها (Tubes) :

جنس ، تعداد ، قطر ، طول و ضخامت لوله ها به طبیعت سیال ( خورنده یا بی اثر ، تمیز یا کثیف و ... ) مقدار جریان سیال ، فشار و درجه حرارت سیال و بار حرارتی مبدل بستگی دارد . لوله ممکن است به صورت راست ( دو سر باز) یا به شکل U روی صفحه ای به نام Tube Sheet پرس یا جوش داده شوند . لوله ها معمولا" به قطر خارجی اینچ تا 1 اینچ و از جنس فولاد یا مس و گاهی نیز از گرافیت یا تفلون ساخته می شوند .

 

پوسته (Shell) :

جنس ، قطر ، ضخامت و حجم پوسته به طبیعت سیال ، مقدار جریان سیال ، فشار و درجه حرارت سیال و مشخصات دسته لوله (Tube Bundle) از نظر قطر و طول آن بستگی دارد . نوع کاربرد نیز تعیین کننده خواهد بود . از جمله پوسته مبدل های از نوع تبخیر کننده و همینطور جوشاننده دارای فضای تبخیر می باشند. پوسته ها معمولا" قطری بین تا اینچ دارند .

 

صفحه لوله (Tube Sheet) :

صفحه ای دایره ای شکل که سر لوله ها روی آن قرار می گیرد ، جنس و ضخامت و قطر این صفحه به جنس لوله ها ، تعداد لوله ها و نوع مبدل حرارتی بستگی دارد . لوله ها ممکن است به آن جوش داده شده یا توسط فلانج به آن متصل باشد.

لوله ها عموما" با دو آرایش مربعی یا مثلثی روی صفحه لوله ها نصب می گردند . در آرایش مربعی کمترین مقاومت در مقابل جریان و در نتیجه حداقل افت فشار به وجود می آید . یکی از معایب آرایش مربعی قرار گرفتن نعداد کمتر لوله در یک سطح معین می باشد . وقتی که آرایش لوله ها مثلثی باشد ، افت فشار جریان پوسته بیشتر از وقتی است ک آرایش مربعی باشد ، اما میزان انتقال حرارت در آرایش مثلثی بیشتر است .

 

کانال (Channel) :

جریان سیال به داخل لوله ها از طریق کانال صورت می کسرد . تعداد یک یا دو کانال در هر مبدل موجود است . در مبدل های حرارتی چند گذره (Multipass) از یک صفحه تقسیم کننده جریان استفاده می شود تا کانال به دو یا چند قسمت تقسیم شود .

 

تیغه (Baffle) :

تیغه ها به شکل دایره برش خورده یا دیسک و حلقه (Disc & Ring) ساخته می شوند . برای افزایش زمان تبادل حرارتی بین لوله ها و سیال درون پوسته از تعداد معین و مناسبی تیغه استفاده می شود . تیغه ها در داخل پوسته قرار گرفته و لوله ها از میان سوراخ های آنها که به تعداد لوله ها می باشند عبور می کنند . این صفحات دو نقش عمده دیگر نیز به عهده دارند . با ایجاد جریان های متقاطع مقاومت فیلمی تشکیل شده روی لوله ها را از بین برده و ضریب انتقال حرارت را بالا می برند . همینطور لوله ها را نگهداشته و از خم شدن آنها جلوگیری می کنند .

 

تیغه های طولی (Longitudinal Baffle) گاهی اوقات برای تقسیم کردن جریان پوسته به دو یا سه گذر قرار می گیرند .

 

سر پوسته (Shell Head) :

معمولا" به شکل نیمکره ساخته شده و به وسیله پیچ و مهره به پوسته وصل می شود و در مواقع لزوم برای بازرسی لوله ها برداشته می شود .

 

جریان در لوله ها و پوسته :

در پوسته یک گذر، سیال از یک انتهای مبدل وارد شده و از انتهای دیگر خارج می شود . در یک مبدل حرارتی دو گذر لازم است که سیال از یک انتها وارد و از همان انتها خارج شود . در یک مبدل حرارتی دو گذر لازم است که سیال از یک انتها وارد و از همان انتها خارج شود . انتخاب ترتیب جریان در پوسته بستگی به مقدار سدر یا گرم کردن و نیز افت فشار مورد نیاز و نوع کار دارد . مثلا" مبدل جوشاننده نوع کتری برای جریان های تبخیر شونده در پوسته مناسب است .

برا ی جریان در لوله ها از 1 تا 16 گذر ممکن است استفاده شود .در یک مبدل حرارتی که دارای دو گذر است ، سیال در میان نیمی از لوله ها در یک جهت و در میان نیمی دیگر از لوله ها در جهت مخالف جریان می یابد . انجام این کار نیاز به یک صفحه تقسیم کننده در کانال ورودی دارد.

 

انواع مبدل های لوله و پوسته :

 

مبدل های سر ثابت (Fixed Tube Sheet Exchanger) :

در مبدلهای نوع سر ثابت ، صفحه لوله ها به پوسته جوش یا به وسیله پیچ و مهره محکم شده است ، لذا با تغییرات درجه حرارت جائی برای انبساط لوله و پوسته هر یک به طور جداگانه وجود ندارد. انبساط یا انقباض هر یک از دو جزء فوق به تنهایی ممکن است موجب شکستن و یا خمیدگی لوله ها شود ، لذا اختلاف درجه حرارت دو سیال که با هم تبادل حرارت می کنند نباید زیاد باشد .

برای غلبه بر این مشکل معمولا" از اتصالات انبساطی (Expansion Joint) روی پوسته مبدل استفاده می شود . وقتی که لوله و پوسته سرد شوند اتصال انبساطی و لوله ها منقبض می شوند و کشش وارده بر نقاط جوش خورده کاهش می یابد . به دلیل مشکلاتی که در بازرسی و تمیز کردن مبدل های سر ثابت وجود دارد عموما" در جایی استفاده می شوند که احتمال کثیف شدن پوسته محدود باشد .

 

مبدل های سر شناور (Floating Head Heat Exchanger) :

در این نوع مبدل ، یکی از صفحع لوله ها بین کانال و پوسته پیچ و مهره شده و در وضعیت ثابتی قرار می گیرد ، اما صفحه لوله دیگر در داخل پوسته به صورت شناور در آمده ، امکان انبساط یا انقباض برای هر یک از دو جزء حامل سیال یعنی لوله و پوسته وجود دارد . از این رو اختلاف درجه حرارت دو سیالی که با هم تبادل حرارت می کنند هر چند که زیاد باشد اشکالی ایجاد نخواهد کرد .

بعد از باز کردن صفحه ثابت ، دسته لوله و سر شناور را می توان مانند واحد یکپارچه بیرون کشید . بدین طریق امکان امکان تمیز کردن و بازرسی قسمت خارجی لوله ها میسر می گردد . ایراد این مبدل ها فاصله نسبتا" زیاد بین پوسته و لوله می باشد . این فاصله برای تطبیق دادن صفحه شناور لوله ها با پوسته می باشد . چون در این فضا نمی توان لوله ای به کار برد ، این فضا بلااستفاده می ماند و بازده این مبدلها کاهش می یابد .

 

مبدل با لوله های U شکل (U – Tube Exchanger) :

یان نوع مبدل حرارتی شامل فقط یک کانال و یک صفحه لوله می باشد. از این رو ورودی و خروجی لوله ها از طریق یک کانال که به دو قسمت تقسیم شده است ، صورت می گیرد . همانطور که از نام این مبدل حرارتی پیدا است لوله ها به شکل حرف لاتین U ساخته می شوند . با باز کردن پیچ و مهره ها ، کانال از پوسته جدا می شود و صفحه لوله ها و دسته لوله ها را می توان از پوسته خارج نمود به طوری که امکان تمیز کردن و بازرسی قسمت داخلی لوله ها می باشد . از طرفی نمی توان جریان های حاوی مواد جامد (کثیف) را به خاطر ایجاد ساییدگی در خم موجود در لوله ها استفاده کرد . این مبدل ها برای سیالاتی به کار می روند که اختلاف درجه حرارت زیادی داشته باشند ، زیرا انتهای U شکل لوله ها ، امکان انبساط و انقباض را تا حد زیادی به وجود می آورند .

 

تشخیص نوع و اندازه مبدل های پوسته و لوله :

اندازه نبدل با توجه به کد TEMA با قطر پوسته و طول لوله ها بر حسب اینچ مشخص می شود ، مبدل با اندازه 192 – 23 داری قطر 23 و طول لوله ها 192 اینچ می باشد . با توجه به نوع سر ثابت (Stationary Head) نوع پوسته (Shell Type) و نوع سر انتهایی (Rear Head) نیز نوع مبدل توسط سه حرف لاتین مشخص می شود . مثلا" مبدلی با اندازه 192 – 17 نوع AES دارای پوسته ای به قطر 17 اینچ می باشد . این مبدل دارای یک کانال و یک سرپوش قابل جدا کردن می باشد و دارای پوسته ای با یک گذر و دارای سر شناور با دو نیم حلقه می باشد .

 

مبدل های دو لوله ای (Double Pipe Heat Exchanger) :

این مبدل حرارتی از دو لوله هم مرکز ساخته شده که یکی کوچکتر از دیگری می باشد. یکی از جریانات از داخل لوله کوچکتر و دیگری از بین دو لوله عبور می کند . گاهی اوقات برای ازدیاد سطح تماس و تبادل حرارتی بهتر سطح خارجی لوله داخلی با پره های (Fins) طولی پوشیده شده می شود . این مبدل ها برای بار حرارتی زیاد مناسب نیستند .

 

کولر یا خنک کننده هوایی (Fin Fan or Air Cooler ) :

کولر های هوایی برای خنک کردن سیالاتی چون گاز ، مایعات نفتی ، آب و نیز مایع کردن بخارات در صنایع به کار می روند . کولرهای هوایی به اشکال مختلف ساخته می شوند که در زیر شرح مختصری در مورد هر یک داده خواهد شد :

کولر های هوایی با پنکه مکنده (Induced Draft) ، فن بالای کولر قرار می گیرد .

کولر های هوایی با پنکه دمنده (Forced Draft) ، فن پایین کولر قرار می گیرد .

کولر های هوایی با جریان طبیعی هوا (Natural Draft) ، بدون استفاده از فن ، عمل خنک کردن سیالات را توسط جریان طبیعی هوا انجام می دهد .

کولر های هوایی با استفاده از هوای مرطوب (Humidity Air Cooler) ، علاوه بر داشتن فن ، در زیر آن حوضچه ای پرآب قرار دارد که هوای مورد نیاز را مرطوب می کند . در این حالت عمل خنک کردن بهتر صورت می گیرد .

ساختمان هر چهار نوع مبدل حرارتی فوق از تعداد زیادی لوله های افقی که در داخل آنها سیالی جریان دارد تشکیل می شود .سطح خارجی لوله ها توسط پره های (Fins )عرضی پوشیده شده و در ارتفاعی بالاتر از سطح زمین نصب می گردد .

 

کاربرد هر ک از مبدل های حرارتی :

به طورکلی هریک ازمبدل های حرارتی یابرای گرمایش یا سرمایش جریان استفاده می شوند .

 

مبدل های حرارتی سرد کننده :

 

خنک کننده (Cooler) :

در این نوع مبدل درجه حرارت بدون اینکه حالت سیال عوض شود کاهش می یابد . به عبارت دیگر قسمتی از گرمای محسوس سیال گرفته می شود . اگر عمل سرد کردن توسط آب صورت گیرد به آن کولر آبی (Water Cooler) می گویند و دارای ساختمان معمولی مبدل های حرارتی پوسته و لوله می باشد .

 

چگالنده (Condenser) :

وظیفه این مبدل تبدیل بخار به مایع است و بر این اساس لازم است که گرمای نهان تبخیر یک بخار را جذب تا به مایع تبدیل شود . این مبدل می تواند ساختمان یکی از انواع خنک کننده های آبی یا هوایی را داشته باشد و معمولا" به طور افقی نصب می شوند .

 

سرد کننده (Chiller) :

می دانیم هر مایعی که بخواهیم تبخیر شود احتیاج به انرژی حرارتی دارد و اگر این انرژی را از محیط بگیرد به ناچار محیط سرد خواهد شد ، در صنایع نفت برای تولید سرما از مایعات نفتی مثل پروپان و بوتان که در شرایط متعارفی بخارند استفاده می شود .

سرد کننده دارای ساختمان پوسته و لوله بوده و در قسمت فوقانی پوسته دارای فضایی جهت تبخیر پروپان می باشد. مایع پروپان از ته مبدل وارد و در اطراف لوله ها تبخیر و تولید سرما می کند .

 

مبدل های حرارتی گرم کننده :

تمام مبدل های حرارتی که وظیفه افزایش درجه حرارت مواد را به عهده دارند در حقیقت گرم کننده (Heater) می باشند . مانند جوشاننده ، تبخیر کننده ، کوره و ...

 

جوشاننده (Reboiler) :

این مبدل بر خلاف تبخیر کننده (Vaporizer) ، تنها جزئی از کل مایع را که مورد نظر می باشد به حالت بخار تبدیل می کند . جوشاننده ها معمولا" دارای ساختمان لوله و پوسته و به قسمت پایین برج تفکیک متصل می شود . جوشاننده ها به سه نوع مختلف در صنایع نفت یافت می شوند که عبارتند از :

 

جوشاننده نوع سیفونی (Thermosyphon) :

معمولا" به طور عمودی در کنار برج نصب می شود . جریان مایع از ته برج به لوله ها بر اساس خاصیت سیفونی برقرار می شود . به این ترتیب که تبخیر جزئی از مایع داخل لوله بر اساس خاصیت سیفونی بر قرار می شود . به این ترتیب که تبخیر جزئی از مایع داخل لوله توسط سیال گرم باعث می شود که سطح مایع در نبدل حرارتی نسبت به برج پایین تر رفته و به وجود آمدن این اختلاف سطح موجب جریان مایع از برج به مبدل حرارتی خواهد شد .

توربین گازی

مقدمه

توربينهاي گازي از انواع دستگاههاي توليد انرژي بوده که موارد استعمال زيادي در صنعت دارند. مهمترين کاربرد اين وسيله در صنايع هواپيمايي و خودروسازي، نيروگاههاي برق و دريانوردي است . عمده‌ترين مزيت توربينهاي گاز ، دارا بودن نسبت قدرت - وزن بالا در مقايسه با ساير دستگاههاي قدرت بوده ، اما از بازده حرارتي نسبتا" خوبي برخوردار نمي‌باشد. با توجه به اينکه به توسط تغييراتي مانند افزون بازياب و چند مرحله‌اي نمودن تراکم و انبساط در سيکل توانسته‌اند تا حدودي راندمان را بهبود بخشند ، ولي هنوز کار در اين رابطه ادامه داشته تا بتواند توربينهاي گازي را در اين مورد نيز در سطحي بالاتر از ديگر سيکلهاي قدرت برسانند.

 

تاريخچه: 

بصورت دسته بندي زماني تاريخچه توربين گازي و موتور جت را ميتوان بصورت زير نشان داد :

150 سال پيش از ميلاد : الکساندريا توربين هواي داغ را براي به حرکت درآوردن اجسامي در جشنهاي مذهبي ساخت .

1510 ميلادي : لئوناردو داوينچي توربين هواي داغ را براي به حرکت در آوردن و چرخاندن گوشت براي بريان کردن آن استفاده کرد .

بقیه هم داره...

 

مبدل هاي صفحه اي

مبادله کن هاي گرماي صفحه اي واشردار

-10-1 مقدمه

مبادله کن هاي گرماي صفحه اي واشردار[1] (صفحه و چارچوب[2]) ، اساساً براي سادگي تميز کاري ، در صنايع غذايي ، در دهه 1930 معرفي شدند و طراحي آنها در دهه 1960 با تکامل موثرتر هندسه صفحات ، مونتاژ اجزاء ، و مواد بهبود يافته واشر ، کارآمد گشت . محدوده کاربردهاي ممکن اين مبادله کن ، بصورت قابل ملاحظه اي توسعه داده شد و در حال حاضر ، تحت شرايط خاص و مناسبي که از قديم تصور مي شد ، در آنها تنها بايد مبادله کن هاي گرماي لوله اي استفاده شود ، بکار مي روند . اين مبادله کن ها قادر به انجام محدوده اي بسيار وسيع از وظايف گرمايي در صنايع گوناگون هستند . بنابراين براي کاربردهاي انتقال گرماي مايع ـ مايع در فشار کم و متوسط ، آنها مي توانند جايگزيني براي مبادله کن هاي گرماي نوع پوسته اي و لوله اي ، باشند .

با توجه به امکان تنوع در طراحي اين مبادله کن ها براي صفحات و آرايش هاي مختلف که مي توانند براي وظايف گرمايي متفاوتي مناسب باشند ، طراحي مبادله کن هاي گرماي صفحه اي بسيار تخصصي است . برخلاف مبادله کن هاي گرماي لوله اي که براي آنها داده ها و روشهاي طراحي بسادگي در دسترس هستند ، طراحي مبادله کن هاي گرماي صفحه اي ، همچنان ماهيتاً اختصاصي (و در انحصار و تملک شرکت هاي توليد کننده) است . سازندگان ، روشهاي طراحي رايانه اي خود را که قابل استفاده براي طراحي مبادله کن هاي عرضه شده توسط ايشان است ، تکامل بخشيده اند .

2-10- خصوصيات مکانيکي

يک مبادله کن گرماي صفحه و چراچوب نمونه ، در نمايي که قطعات از يکديگر باز شده اند ، در شکل (1-10) و (16-1) نشان داده شده است [1] . اجزاء چارچوب ، صفحه ثابت[3] ، صفحه فشار[4]  ، تجهيزات فشار دهنده[5]  و مجراي اتصال دهنده[6] مي باشند . سطح انتقال گرما از يک سري صفحات با مجاري ورودي و خروج سيال در چهار گوشه آن (شکل 2-10) تشکيل مي شود . الگوي جريان در يک مبادله کن گرماي صفحه اي واشردار ، در شکل (3-10) نشان داده شده است [1].

شکل 1-10 : مبادله کن هاي گرماي صفحه اي واشردار [1]

---

[1] Gasketed – plate heat exchanger

[2] Plate and frame

[3] Fixed plate

[4] Compression plate

[5] Pressing equipment

[6] Connecting ports

بقیه هم داره هر کی میخواد بگه

چیلر

سردكردن  ماشيني

در تهويه مطبوع تابستاني  احتياج به وسايل توليد برودت  (سرما ) است كه  بادر نظر گرفتن  امكانات محلي ومسأله  اقتصادي  انتخاب مي شوند. با توجه به اينكه مصرف عمده ماشينهاي مبرد  در سردخانه ها و يخچال هاي خانگي و مغازه اي  براي نگهداري مواد مختلف غذايي  وتهيه يخ و صنايع ديگر  چون پلاستيك سازي  والكتريكي و متالوژي  وشيميائي و غيره است ،تهويه مطبوع فقط جزء كوچكي از اين صنعت است .در اين قسمت فقط اشاره اي جزئي  به سيستم چيلر گازي  وشرح چيلر  آبزوربشن كه در تهويه مطبوع بيشتر  مورد استفاده قرار مي گيرند، خواهدشد.

اصول كار چيلر ها

مقدمه :

اصول كار چيلرها براساس گرماي نهان تبخير است .

مقدار  گرما  براي تبديل يك كيلوگرم  مايع به بخار  را گرماي نهان تبخير  گويند .گرماي  نهان  تبخير  بستگي  به خواص سيال  مبرد  ودرجه حرارت  حالت اشباع آن دارد.

براي توليد برودت  (جذب گرماي محيط) از سيال هايي استفاده مي شود كه دماي جوش آنهادر  فشار اتمسفري  خيلي پايين است ، مانند آمونياك  كه دماي جوش آن  در فشار اتمسفري  (34-) درجه  سانتي گراد است .سيال هاي مبرد ديگري  كه امروزه در صنعت تبريد  بيشتر مورد استفاده قرار مي گيرند  ،فريون  12 ( CF₂CL₂ )وفريون 22 (CF₃CL₃)وفريون 502 (تركيبي از  8/48 درصد فريون 22 و 2/51درصد فريون 115 ) است .

اصول كار ماشينهاي مبرد مطابق  شكل زير است .از بالن (1) سيال مبرد  وارد لوله ها  يا به اصطلاح  تبخير كننده  (2) كه در داخل  اطاق يا محلي  كه مي خواهيم سرد كنيم  ، مي شود، گرما  از هواي اتاق  به سيال مبرد  داده مي شود  وسيال  در نتيجه گرفتن گرما تبخير مي شود ودر عوض درجه حرارت اطاق پايين مي آيد.

برای گرفتن نسخه کامل با ایمیل من یا در بخش نظرات اقدام کنید.