حمایت می کنیم

مطالب آموزشی 59

آموزشگاه کامپیوتر

:: ویندوز :: شبکه :: سخت افزار :: نرم افزار آفیس :: امنیت :: عمومی

آموزشگاه موبایل

:: آموزش اندروید :: معرفی موبایل

دانش آموزان 59

دوره آموزش ابتدایی

:: پایه اول :: پایه دوم :: پایه سوم :: پایه چهارم :: پایه پنجم :: پایه ششم

دوره اول آموزش متوسطه

:: پایه هفتم :: پایه هشتم :: پایه نهم

دوره دوم آموزش متوسطه

:: پایه دهم :: پایه یازدهم :: پیش دانشگاهی :: قنی حرفه ای :: کاردانش

علوم پایه

:: ریاضی :: فیزیک :: شیمی :: زیست شناسی

فنی مهندسی 59

:: مهندسی الکترونیک :: مهندسی عمران :: مهندسی برق :: مهندسی کامپیوتر :: مهندسی شیمی :: مهندسی صنایع :: مهندسی معدن :: مهندسی مکانیک :: مهندسی دریا :: مهندسی تاسیسات :: مهندسی کشاورزی :: مهندسی نفت :: مهندسی معماری :: مهندسی طبیعی و محیط زیست :: مهندسی صنایع غذایی

علوم انسانی 59

:: مدیریت :: ادبیات :: حسابداری :: حقوق :: فلسفه :: دسته بندی نشده

پزشکی

:: بیماری‌ها و اختلالات و درمان :: رشته‌های پزشکی و پیراپزشکی :: تجهیزات پزشکی :: تجهیزات پزشکی :: کمک‌های اولیه :: کالبدشناسی انسان

پیوند ها

:: راهنمای خرید :: شماره حساب ها :: شرايط و قوانين :: پرسشهای متداول
تماس با ما
:: بازدید امروز : 96 بار
:: بازدید دیروز : 1684 بار
:: بازدید کل : 4878856 بار
:: مطالب ارسال شده : 79 پست
:: فایل های ارسال شده : 441 پست
:: بروز رسانی : 12 آبان 1396
:: نسخه سایت: Beta 0.10
تبلیغات
تعرفه ها
پاورپوینت آلودگی های خاک

موضوع پاورپوینت : آلودگی های خاک ( آلاینده های صنعتی و کشاورزی و شهری )

تاریخ: 1396/8/12 بازديد: 715 ادامه
ترانسهای جریان

ترانسهای جریان برای نمونه گیری جریان به نسبت عبور جریان از اولیه خود و القای آن در ثانویه استفاده میشوند. این ترانسها به منظور حفاظت و اندازه گیری در ابتدای خطوط ورودی به پستها و همچنین در ورودی ترانس قدرت و ورودی ثانویه ترانس و همچنین در خروجی های پست و نقاط کلیدی دیگر که احتیاج است جریان در آن نقطه تحت نظر باشد استفاده میشود که هر کدام از این نقاط با ترانس مخصوص به خود چه از نظر عایقی و ساختمان و چه از نظر قدرت و دقت ، نصب و استفاده می گردند .

ترانسفورماتور جریان از دو سیم پیچ اولیه و ثانویه تشکیل شده که جریان واقعی در پست از اولیه عبور نموده و در اثر عبور این جریان و متناسب با آن، جریان کمی (در حدود آمپر) در ثانویه به وجود می‌آید. ثانویه این ترانسها با مقیاس کمتری از اولیه خود که تا حد بسیار بالایی تمام ویژگیهای جریان در اولیه خود را دارد به تجهیزات فشار ضعیف پست و رله ها و نشاندهنده ها متصل میشود. ثانویه این ترانسها دارای سیم پیچ با دورهای زیادتری نسبت به اولیه که بیشتر مواقع تنها یک شمش و یا چند دور از شمش است ساخته میشود .

 نکته ای که قابل توجه است ، مقدار سیم پیچ در تعداد دور است که باید به نسبت مورد نظر رسید . در ثانویه سیم های بدور هسته سیم های لاکی هستند . هسته های حفاظتی بدون در نظر گرفتن تصحیح دور طراحی میشنود ولی در هسته های اندازه گیری جهت رسیدن به بارها و دقت های مورد نیاز تصحیح دور انجام میشود .میزان بار در ثانویه ، از نکات دیگر است که در طراحی سطح مقطع سیم پیچ موثر است .این ترانسها هم باید در حالت و شرایط عادی و هم در شرایط اضطراری مثل جریان زیاد و یا هر خطایی که ممکن است بوجود آید قابلیت اندازه گیری ونمونه گیری جریان را داشته باشد .

یکی ازمهمترین موارد در ساختمان یک ترانسفورماتور جریان، اختلاف ولتاژ خیلی زیاد بین اولیه و ثانویه می‌باشد زیرا ولتاژ اولیه همان ولتاژ نامی پست است، در حالیکه ولتاژ ثانویه خیلی پایین می‌باشد که با توجه به این مورد بایستی بین اولیه و ثانویه ایزولاسیون کافی وجود داشته باشد. ترانسفورماتورهای جریانی که در پست‌های فشارقوی مورد استفاده قرار می‌گیرند، دارای ایزولاسیون کاغذ و روغن (توأماً) می‌باشند.

طرح این ترانسفورماتورها نیز بستگی به سازنده آن داشته، ولی بطور کلی ترانسفورماتورهای جریان از نظر ساختمانی در انواع مختلف ساخته می‌شوند:

۱- CT هاي هسته پايين

 ۲- CT هاي هسته بالا

 ۳- نوع بوشينگي

۴- نوع شمشي

۵- نوع حلقوي

۶- نوع قالبي يا رزيني (Castin Resine)

الف) ترانسهای جریان هسته پائین:

 ترانسفورماتورهای جریان هسته پایین و یا “Tank Type”: در این نوع، هادی اولیه در داخل یک بوشینگ به شکل “U” قرار دارد، بطوریکه قسمت پایین “U” در داخل یک تانک قرار دارد و در این حالت اطراف اولیه بوسیله کاغذ عایق شده و در روغن غوطه‌ور می‌باشند در این حالت مخزن فلزی از نظر الکتریکی محافظت میشود . سیم پیچی‌های ثانویه بصورت حلقه، هادی اولیه را در بر می‌گیرند. در این طرح طول اولیه نسبتاً زیاد بوده و عبور جریان باعث گرم شدن ترانس جریان می‌گردد . استفاده از این نوع ترانس های جریان بیشتر در مواقعی است که چندین هسته و نیز اتصالات متعدد در اولیه برای دسترسی به نسبتهای مختلف جریان لازم باشد.

در این ترانسها ترکیب روغن به همراه دانه های ریز کوارتز خالص است که منجر به حد اقل شدن ابعاد ترانس میشود .

محفظه روغن کاملاً آب بندی است و نیاز به باز بینی و نگهداری ندارد.

ب ) ترانسهای جریان هسته بالا :

در این نوع ترانسها مسیر طی شده در اولیه بسیار کوتاه میشود . هادی اولیه از داخل یک حلقه عبور کرده و سیم پیچ ثانویه دور هسته حلقوی پیچیده شده است . که ثانویه آن در قسمت بالا بوده و به نام “Top Core ” و یا “Inverted” مشهور می‌باشند. کلیه سیم پیچ ها در داخل عایقی از روغن قرار دارد و سرهای ثانویه بوسیله سیم های عایق شده از داخل یک لوله به جعبه ترمینال هدایت میشود. جهت ایجاد عایق کافی بین ثانویه و اولیه در اطراف سیم پیچ ثانویه تعداد زیادی دور کاغذ که با توجه به ولتاژ ترانسفورماتورها تعیین می‌گردد، پیچیده می‌شود و فضای خالی بین کاغذ و اولیه نیز توسط روغن احاطه می‌شود. در ولتاژهای بالا ممکن است که سیم پیچ ثانویه در یک قالب آلومینیومی جاسازی شود.

در هر دو حالت فوق بایستی سعی شود که به هیچ عنوان هوا و یا ذرات دیگر به داخل محفظه ترانسفورماتورهای جریان نفوذ ننموده و از طرف دیگر امکان انبساط و انقباض روغن در اثر تغییر درجه حرارت نیز وجود داشته باشد، لذا در بالای ترانسفورماتورها بایستی فضای خالی به وجود آورد که به منظور ایزوله نمودن از هوا، از فولاد یا تفلون و یا دیافراگم‌های لاستیکی (ارتجاعی) استفاده می‌شود که در اثر انبساط و انقباض روغن بالا و پایین می‌روند. در بعضی از طرح‌ها نیز محفظه بالای روغن را از گاز نیتروژن پر می‌کنند.

ج ) ترانس های جریان بوشینگی :

در بعضی از دستگاه‌ها نظیر کلیدهایی از نوع “Dead Tank Type” و یا ترانسفورماتورهای قدرت و راکتورها جهت صرفه‌جویی می‌توان ثانویه یک ترانس جریان را در داخل بوشینگ دستگاه‌ها قرار داده، بطوریکه اولیه آن با اولیه دستگاه مشترک باشد. این نوع ترانس را ترانسفورماتورهای جریان از نوع بوشینگی می‌نامند. در ولتاژهای پایین نیز ممکن است از رزین به عنوان ماده جامد عایقی استفاده نمود که این نوع ترانسفورماتورهای جریان تا ولتاژ ۶۳ کیلو‌ولت کاربرد بیشتری دارند و در حال حاضر سازندگان مختلفی سعی می‌نمایند که این طرح را برای ولتاژهای بالاتر نیز مورد استفاده قرار دهند.

د ) ترانس جريان نوع قالبي يا رزيني:

از اين نوعCT ها بيشتر در مناطق گرمسيري و به منظور جلو گيري از نفوذ رطوبت و گرد و خاك به داخل CT  استفاده مي شودو تا سطح ولتاژ ۶۳ كيلو ولت و جريان ۱۲۰۰ آمپر بيشتر طراحي نشده اند.

این ترانسها بمنظور جداسازی مدارهای حفاظتی واندازه گیری از مدار فشار قوی و تبدیل مقادیر جریان یا ولتاژ به میزان مورد نظر بکار میروند . این نوع ترانسها قابل نصب در تابلوهای فشار متوسط است . عایق این نوع ترانسها از نوع اپوکسی رزین است که تحت خلا ریخته گری میشود و با خواص عایقی و مکانیکی مناسب ساخته میشود .

ترانس هاي جريان از نظر هسته به دو نوع تقسيم مي شوند :

۱- ترانس هاي جريان با هسته اندازه گيري

۲- ترانس هاي جريان با هسته حفاظتي

۱- ترانس هاي جريان با هسته اندازه گيري وظيفه دارند كه در حدود جريان نامي و عادي شبكه از دقت لازم برخوردار باشند. و اين نوع هسته ها بايد در جريان هاي اتصالي كوتاه به اشباع رفته و مانع از ازدياد جريان در ثانويه و در نتيجه مانع سوختن و صدمه ديدن دستگاه هاي اندازه گيري در طرف ثانويه شوند.

۲- ترانس هاي جريان با هسته حفاظتي :

بايد در جريانهاي اتصال كوتاه هم بتوانند دقت لازم را داشته و ديرتر به اشباع رفته تا بتوانند متناسب با افزايش جريان در اوليه ، آن را در ثانويه ظاهر كرده و با تشخيص اين اضافه جريان در ثانويه توسط رله هاي حفاظتي فرمان قطع يا تريپ به كليدهاي مربوطه داده تا قسمتهاي اتصالي شده و معيوب از شبكه جدا شوند.

قدرت نامي ترانس جريان:

قدرت اسمي ترانس جريان مساوي حاصل ضرب جريان ثانويه اسمي و افت ولتاژ مدار خارجي ثانويه حاصل از اين جريان مي باشد. مقادير استاندارد قدرت هاي اسمي عبارتند از :

۲.۵ – ۵ – ۱۰ – ۱۵ – ۳۰ VA

که البته مقادیر بالاتر در ترانسها قابل طراحی و استفاده نیز میباشد .

 كلاس دقت ترانس هاي جريان:

ميزان خطاي CT ها با توجه كلاس دقت آنها مشخص مي گردد. كلاس دقت CT براي هسته اندازه گيري و حفاظتي به دو صورت مختلف بيان مي گردد. براي هسته اندازه گيري درصد خطاي جريان را در جريان نامي ارائه مي كنند.

مثلاً كلاس دقت CL=0.5 يعني ۵/۰ % خطا در جريان نامي CT هاي اندازه گيري را معمولا در كلاس دقت هاي ۱/۰ – ۲/۰ – ۵/۰ – ۱ -۳ – ۵ – مشخص مي كنند و در كاتولوگ ها و نيم پليت تجهيزات به صورت ۲/۰:cl 5/1200 c.t: مشخص مي گردد . در ضمن بايد توجه داشت اگر بر روي نيم پليت ها ۸۰۰c نوشته شود يعني ولتاژ اتصال كوتاه اگر از ۸۰۰ ولت بالاتر رود ct به حالت اشباع خواهد رفت .

براي هسته هاي حفاظتي درصد خطاي جريان را براي چند برابر جريان نامي بصورت XPY بيان مي كنند . %X خطا در Y برابر جريان نامي مثلا ۱۰ P 5 يعني ۵% خطا در ۱۰ برابر جريان نا مي كه CT هاي حفاظتي بر اساس استاندارد IEC بصورتP 5 وP 10 مي باشند ( ۳۰ P 5 و ۲۰ P 5 و۱۰ P 5 ) و (۲۰ P 10و ۱۰ P 10).

CT ها داراي چند نوع خطا مي باشند :

۱- خطاي نسبت تبديل RAT IO =KIS-IP/IP

۲-خطاي زاويه : PHASE DISPLUCEMENT: اختلاف زاويه و ثانويه CT با رعايت نسبت تبديل خطاي زاويه است .

۳- CT هاي حفاظتي داراي خطاي تركيبي مي باشند . مثلا خطاي تركيبي CT نوع ۲۰P 5 برابر۵% است.

۴- CT هاي حفاظتي داراي خطاي ALF مي باشند. ( ACURRACY LIMIT FUCTER) يعني تاچند برابر جريان نامي CT نبايد خطاي CT از حد گارانتي تجاوز كند مثلا خطاي ALF در CT 20 p 5 برابر ۲۰ مي باشند .

 

تاریخ: 1396/8/8 بازديد: 143 ادامه
تعاریف و انواع اینترلاک و کاربرد آن

حفاظ‌گذاری ماشین‌آلات هدفی مشترك برای تمامی متخصصین HSE می‌باشد. تجهیزاتی كه بدون محافظ كار می‌كنند، ریسك‌های زیادی را در بر دارند. جراحات شدید، خسارت به تجهیزات، افزایش هزینه‌های غرامت به كارگران وآسیب‌پذیری افراد از جمله ریسك‌های موجود می‌باشد. با وجود آنكه حفاظ‌گذاری ایمن ماشین‌آلات در امریكا پیش از زمان جنبش سازمان یافته ایمنی آغاز شده و بطور مداوم بهبود یافته، با این حال شركت‌ها همچنان به‌صورت مداوم از جانب  OSHA (سازمان سلامت و ایمنی در محیط کار )اخطاریه دریافت می‌كنند و كارگران همچنان توسط ابزارآلات وتجهیزات و ماشین‌های ابزار مجروح، و حتی كشته می‌شوند.

در اوایل دهه ۱۹۰۰ ماشین‌آلاتی كه در آنها انتقال قدرت توسط تجهیزاتی مثل چرخ‌دنده‌ها، تسمه‌ها، قرقره‌ها و میل‌گردان‌ها انجام می‌شد، اغلب بدون حفاظ كار می‌كردند. درآن زمان پیچ‌های مخروطی كه در شفت‌ها استفاده می‌شود، هنوز ابداع نشده بود و پیچ‌های ساده در بسیاری از حوادث شدید نقش داشتند. ماشین‌ها و تجهیزات بدون توجه به ایمنی كارگران ساخته می‌شدند، در نتیجه قبل از آنكه اقدامات تعریف شده‌ای برای ارتقای سطح ایمنی در محل‌های كار انجام شود، بسیاری از كارگران در اثر حوادث كشته شده یا به شدت مجروح می‌شدند.

اولین استفاده از حفاظ ماشین‌آلات در سال ۱۸۶۸ به صورت اینترلاك مكانیكی بود. به دنبال آن روش‌های دیگر به عنوان روش‌های حفاظ‌گذاری ماشین‌آلات و ابزارها توسعه یافتند. پس از آن استانداردها تهیه شدند و برنامه‌هایی به منظور كنترل كارخانجات برای اجرای این استانداردها اجرا شدند. بسیاری از آن استانداردها امروزه هم برای حفاظت از كارگران استفاده می‌شود.

از بسیاری از ماشین‌های ابزار ساخته شده در دهه‌های ۱۹۴۰، ۱۹۵۰، ۱۹۶۰ هنوز هم استفاده می‌شود. این ماشین‌آلات از لحاظ حفاظ‌گذاری ممكن است طراحی ضعیفی داشته باشند یا حفاظ‌گذاری آنها نامناسب بوده و یا بدون حفاظ باشند. این شرایط اپراتور را با خطرات جدی روبرو می‌كنند.

 

نقش حفاظتی اینترلاک در صنعت برق :

در پستهای فشار قوی ، تعدادی از کلید زنی ها به ترکیب و حالات تجهیزات پست، بستگی داشته و نیاز به یکسری کلید زنی های ترتیبی دارند . برای ورود یا خروج صحیح تجهیزات در مدار و دسترسی پرسنل تعمیر و نگهداری تجهیزات به اینترلاکهای مناسب، نیاز می باشد تا بدین ترتیب از کلیدزنی غیر مجاز در پست جلوگیری بعمل آمده و ایمنی پرسنل برای دسترسی به پست، تضمین گردد.

سلامت پرسنل در طول بهره برداری و تعمیر و نگهداری تجهیزات و باز و بست کلید و سکسیونر باید تضمین شود.

 مبحث اینترلاک در ارتباط با کنترل پست و پرسنل تعمیر و نگهداری مطرح شده و در طول طراحی پستهای فشار قوی، در نظر گرفته می شود. با استفاده از اینترلاکهای مناسب، می توان احتمال خطای ناشی از اشتباه شخصی را به حداقل رسانده و تجهیزات مورد نظر را حفاظت نمود و به عملکرد صحیح کلیدها و سکسیونرها دست یافت.

سیستم اینترلاک چیست؟

اینترلاکها چه در بهرهبرداري عادي از سیستم و چه در حفظ ایمنی پرسنل در فرایند تعمیر و نگهداري مورد نیاز هستند.

اینترلاک چه کاربردی دارد؟

بطور کلی هرگونه کلیدزنی ترتیبی و یا وابستگی عملکرد کلیدها به همدیگر توسط طرحهاي اینترلاك عملی میشود.

در تابلو های فشار متوسط و پستهاي فشارقوي ، تعدادي از کلیدزنیها به ترکیب و حالات تجهیزات پست بستگی داشته و ترتیبی هستند.

اینترلاک بین تجهیزات توسط کنتاکتهای کمکی و ترکیبات آنها در مدار عمل کننده کلید یا سکسیونر، انجام می گیرد. بنابراین یک کلید یا سکسیونر، زمانی عمل می کند که کنتاکتهای کمکی کلیدها یا سکسیونرهای دیگر در شرایطی باشند که اجازه شروع را بدهند. بدین ترتیب، حالت باز یا بسته بودن یک کلید، از چگونگی وضعیت کنتاکت کمکی آن مشخص می گردد.

در پستهای فشار قوی، اینترلاکهای مختلفی بکارمی روند که تعدادی از آنها در اکثر پستها مشترک بوده و در شکل صفحۀ۱۰ نمایش داده شده است. برای فراهم آوردن اینترلاک مناسب در پست بخصوص، تعدادی از این ترکیبهای پایه در هم ادغام شده و نیازمندی پست را برآورده می کند.

انواع سیستم های اینترلاک:

طرحهاي اینترلاك از نظرمکانیزم عملکرد به دو دسته تقسیم میشوند:

۱)اینترلاک های مکانیکی

۲)اینترلاک های الکتریکی

در تابلو های فشار متوسط و پستهاي فشار قوي اینترلاك مکانیکی تقریباً تنها در مورد سکسیونر و تیغه زمین آن بکار میرود و سایر طرحهاي اینترلاك الکتریکی بوده و توسط کنتاکهاي کمکی  طرح ریزي میگردند.

اینترلاک های مکانیکی:

اینترلاک مکانیکی ، با قرار دادن ضامن (که می تواند دسته یا هندل عمل دهنده باشد) درون مکانیزم مکانیکی دستگاه و قفل کردن آن حاصل می‌شود.

اینترلاک های الکتریکی:

اینترلاکهای الکتریکی، توسط بکارگیری کنتاکتهای کمکی تجهیزات که نشاندهندة حالت آنها می باشند ، انجام می گیرند .

 ادغام این کنتاکتها در مدار فرمان تجهیزات مورد نظر ، از وقوع کلیدزنی نامناسب جلوگیری می نماید.

انواع اینترلاک از نظر بهره برداری:

۱) اینترلاک های عملیاتی:

اینترلاکهاي عملیاتی جهت بهرهبرداري عادي از پست مورد نیاز هستند و از کلیدزنی هاي غیرمجاز جلوگیري میکنند. منظور از کلیدزنی غیرمجازدر این حالت، کلیدزنیهایی هستند که بهرهبرداري عادي و نرمال شبکه را به خطر می اندازند، مانند موازي کردن منابع قدرت غیرسنکرون و یا کلیدزنی هایی که سطح اتصال کوتاه را به مقادیر غیر مجاز افزایش میدهند.

۲) اینترلاک های تعمیر و نگهداری

اینترلاکهاي تعمیر و نگهداري در پستهاي فشار قوي تضمین کننده حفظ ایمنی پرسنل در فرآیند تعمیر و نگهداري است.

به عنوان یک قانون کلی، هر بخشی که عملیات تعمیر و نگهداري بر روي آن انجام میگیرد بایستی از کلیه منابع تغذیه ایزوله شده وزمین گردد.

این عمل توسط طرحهاي مناسب اینترلاك تعمیر و نگهداري انجام میشود.

لازم به ذکر است که اینترلاکهاي تعمیر ونگهداري که به منظور تامین ایمنی تجهیزات و پرسنل در سیستم کنترل اعمال میگردند نباید مانع انجام مانورهاي لازم دربهره برداري پست باشند و یا انجام این مانورها را مشکل سازند.

طرح های اینترلاک:

اینترلاکها توسط بکارگیري کنتاکتهاي کمکی تجهیزات که نشاندهنده حالت آنها می باشند، انجام میگیرند.

 ادغام این کنتاکها درمدار فرمان تجهیزات موردنظر، از وقوع کلیدزنی نامناسب جلوگیري مینماید.

با استفاده از اینترلاکهاي مناسب میتوان احتمال خطاي ناشی از اشتباه شخصی را به حداقل رسانده و تجهیزات مورد نظر را حفاظت نمود و به عملکرد صحیح کلیدها و سکسیونرهادست یافت.

کلیه کلیدها، سکسیونرها و تیغه هاي زمین باید داراي اینترلاك صحیح باشند تا از عملکرد غیر مطلوب آنها جلوگیري بعمل آید.

اینترلاك عملیاتی متناسب با عملکرد کلیدزنی در سیستم است و مجموعهاي از کلیدزنیهاي مناسب را اعمال مینماید.

در اینترلاك تعمیر و نگهداري، تعدادي کلیدزنی براي امنیت تجهیزات پرسنل فراهم میشود.در طراحی ترکیبهاي مختلف اینترلاك، فرضیات زیر انجام میگیرد:

·        سکسیونرها توانایی وصل یا قطع جریانهاي خازنی خطوط هوایی و بانکهاي خازنی را ندارند.

·        سکسیونرها توانایی وصل یا قطع جریانهاي مغناطیس کنندگی ترانسفورماتورها را ندارند.

·        سکسیونرها توانایی دشارژ کردن بانک های خازنی را ندارند.

·        چنانچه تیغه زمین مربوط به سکسیونر خط بسته باشد، سکسیونر خط نباید عمل کند.

·        جهت انجام آزمون، کلید قدرت از محوطه پست بسته نخواهد شد مگر اینکه سکسیونرهاي مربوطه باز باشند.

·        سکسیونر باي پس یک کلید تنها هنگامی بسته میشود که کلید کوپلاژ بسته شده باشد و سایر فیدرها به شینه شماره۱ متصل باشند.و بازبینی سنکرونیزم بسته میشود (به شرط HV ترانسفورماتور پس از اطمینان از بسته شدن کلید LV – کلید سمت وجود سیستم سنکرون چک در پست)

·        تیغه زمین تغییر حالت نمیدهد مگر اینکه مداري که سکسیونر بر روي آن نصب شده است، از تمام منابع تغذیه ایزوله شده باشد (براي زمین کردن از رله ولتاژ صفر سه فاز بهره گرفته میشود).

    منطق اینترلاك براي ترتیب صحیح کلیدزنی سکسیونرها و کلیدها به دو طریق انجام میگیرد:

  • یک روش استفاده از رله ها وروش دیگر بکارگیري کامپیوتر است.
  • انتخاب بین دو روش به پیچیدگی سیستم و قابلیتهاي حفاظت و کنترل پست بستگی داردکه توسط طراح برگزیده میشود.
  • در حالت استفاده از رله ها، اینترلاك بین تجهیزات توسط کنتاکهاي کمکی و ترکیبات آنها در مدار عمل کننده کلید یاسکسیونر انجام میگیرد.

 

  •  بنابراین یک کلید یا سکسیونر، زمانی عمل میکند که کنتاکتهاي کمکی کلیدها یا سکسیونرهاي دیگردر شرایطی باشند که اجازه شروع را بدهند. بدین ترتیب، حالت باز یا بسته بودن یک کلید، از چگونگی وضعیت کنتاکهاي کمکی آن مشخص میگردد.

 

  • از سیستمهاي کامپیوتري میتوان به عنوان مونیتورینگ سیستم و هم به عنوان اینترلاك عملیاتی استفاده نمود. دراینصورت، کامپیوتر اپراتور را آگاه میسازد که بستن یک کلید یا سکسیونر صحیح است.

 

  •  در صورتیکه کامپیوتر بصورت عملیاتی بکار رود، از عمل کردن نامطلوب کلید یا سکسیونر جلوگیري میکند.
  • در سیستمهاي کامپیوتري از دو کامپیوتر به عنوان اصلی و آماده به خدمت به عهده گرفته میشود تا قابلیت اطمینان ۱۰ ساله طراحی میگردند. که  زمان بین خطای سیستم(MTBF)  افزایش یابد.

 

  • این سیستمها معمولاً براي زمان متوسط بین خرابی هاي سیستمها اجازه میدهند که تعداد کلیدهاي تحت نظارت بدون نیاز به تغییر نرم افزار افزایش یابد.

 اینترلاک های عملیاتی:

در طرح هایی که داراي یک شینه اصلی هستند و از منابع مختلف تغذیه میشوند، همواره بایستی تنها یک منبع به شینه متصل باشد. در طرحه ایی با چند شینه، کلید کوپلاژ تنها در حالتی بسته میشود که با بسته شدن آن منابع مجزا با هم موازي نشوند.

درطرح هایی که ترانسفورماتور وجود داردکلید HV فقط در صورت باز بودن کلید LV  بسته می شود.

 و در عین حال سنکرون بودن منابع نیز چک میشوند.

به عبارتی براي موازي کردن دو ترانسفورماتور اولاً لازم است که ترتیب کلیدزنی از فشارقوي به فشارضعیف باشد و همچنین کلید فشارضعیف تنها در صورتی بسته شود که خروجی دو ترانسفورماتور با یکدیگر سنکرون باشند.

بدیهی است که کلیه نیازمندی هاي لازم براي موازي شدن دو ترانسفورماتور همچون یکسان بودن گروه برداري و غیره نیز بایستی رعایت شده باشد.

اینترلاک های تعمیر و نگهداری:

طرح اینترلاك تعمیر و نگهداري اساساً با ایمنی پرسنل مرتبط است (در زمانیکه تعمیر و نگهداري بر روي تجهیزات الکتریکی انجام میگیرد).

 صدمات دستگاهها را نیز بایستی مدنظر داشت اما احتمال آن کمتر است زیرا دستگاهها در خلال تعمیرات درحال کار نمیباشند.

چنانچه پرسنل تعمیر و نگهداري بخواهد بر روي نقطه اي در پست کار کند، شرایط زیر باید فراهم شود:

·        این نقطه از تمام منابع تغذیه جدا گردد.

·        چک شود که از منابع تغذیه ایزوله شده است.

·        تجهیزات تحت بررسی پرسنل زمین شود.

·        چک شود که زمین کردن با موفقیت انجام شده است.

·        اجازه کار کردن را صادر نماید.

این سیستم اطمینان میدهد که تمام سکسیونرها و تیغه هاي زمین عمل کرده و سپس دسترسی پرسنل به تجهیزات را مجازمیداند.

برای تعمیر و نگهداری کلید بایستی اینترلاکهاي زیر برقرار باشد:

·        با انتخاب موقعیت تعمیر توسط پرسنل، باید از ارسال فرمان وصل از راه دور جلوگیري شود.

·        سکسیونرهاي دو طرف کلید باید بازشده و کلید زمین شود.

·        سکسیونرهاي دو طرف کلید باید با کنتاك تعمیر و نگهداري کلید اینترلاك داشته و فرمان وصل نگیرند.

·        براي تعمیر و نگهداري سکسیونر باید اینترلاکهاي زیر در نظر گرفته شوند:

·        سکسیونر در زمان تعمیر باید باز شده و تیغه زمین آن وصل گردد و طرف دیگر سکسیونر با روشهاي مختلف در محلباید زمین گردد.

·        فرمان بستن سکسیونر باید با تیغه زمین اینترلاك الکتریکی و مکانیکی داشته باشد تا از راه دور عمل نکند.

پیاده سازی اینترلاک ها:

نحوه پیادهسازي اینترلاکها بستگی به نوع سیستم کنترل پست دارد.

در پستهاي قدیمی، پیاده سازي به کمک اتصالات سري وپیاده سازي ،DCS موازي کنتاکتهاي کمکی تجهیزات (کلید و سکسیونر) انجام میگرفت اما در پستهاي مدرن با سیستم کنترل تعریف میشود و  (BCU)اینترلاک ها بصورت نرم افزاري میباشد.

 در این سیستمها اینترلاکهاي یک بی در داخل واحد کنترل بی ها بصورت نرم افزاري اجرا میشود. اینترلاک هاي بین بی هاي مختلف، در یک سطح کنترلی بالاتر ازBCU علاوه بر اینترلاکهاي نرم افزاري لازم است که اینترلاکهاي مکانیکی مورد نیاز نیز تأمین گردد.

تاریخ: 1396/8/4 بازديد: 162 ادامه
خوردگی و مهار آن در سیستم های سه فازی

مقدمه :
خوردگی یکی از مشکلات عمده در صنایع نفت و گاز به شمار می آید که سالانه مبالغ هنگفتی، به خود اختصاص می دهد. وقفه در تولید، زیان هنگفتی چه از نظر تولید هیدروکربن وچه ازنظر هزینه تعمیرات در پی خواهد داشت. بنابراین سلامت تجهیزات در طول عمر مفید آن ها یک مسأله اساسی به نظر می رسد. استفاده از بازدارنده های خوردگی سال هاست که به عنوان یکی از روش های کارآمد در صنایع نفت و گاز به کار گرفته می شود.
در صنعت آب و تصفيه پساب ، آب جزيي از منابع ملي محدود ما تلقي مي شود ، اما بواسطه فرايندهاي جمع آوري ، ذخيره ، پمپاژ ، تصفيه ، انتقال و توزيع كه برروي آن صورت مي گيرد ارزش افزوده قابل ملاحظه اي پيدا مي كند كه بخش كوچكي از آن ، بعنوان هزينه مصرف آب ، براساس نوع تعرفه و ميزان مصرف از مشتركين انشعاب آب شهري دريافت مي شود.
درطي اين فرايندها تجهيزات، مخازن ،خطوط لوله و مسيرهاي انتقال ، شيرالات پمپها و همزن هاي مختلف وساير ابزاروادوات مربوطه ، پيوسته در تماس دائم با آب حاوي مواد ويونهاي مختلف قرارمي گيرد و بنابراين عوامل خوردگي آنها بطور طبيعي همواره وجود دارد. دراغلب موارد ، اين تجهيزات در چنان شرايط محيطي قراردارند كه موجب تشديد سرعت خوردگي و فرسودگي آنها مي شود و بدين ترتيب عمر وكاركرد مفيد آنها بمراتب از عمر طراحي شده كوتاه تر خواهد شد. در اين گونه موارد ، علاوه برخسارتهاي مالي ( وگاهي نيزجاني ) ناشي از تخريب اين تجهيزات معمولا مقاديرقابل توجهي از آب به هدر مي رود و يا مشخصه هاي لازم كيفي خود را از دست مي دهد.
اين درحالي است كه اغلب اين وقايع و خسارات ناشي از آنها را معمولا مي توان با انجام يك سلسله از پيش بيني ها وملاحظات درمرحله طراحي و نيزدرنظرگرفتن برخي از تمهيدات و درمراحل ساخت ، نصب ، اجرا و بهره برداري بطور قابل ملاحظه اي كاهش داد و درضمن ، عمر مفيد تجهيزات و تاسيسات را بهبود بخشيد تخمين هزينه هاي سالانه خوردگي در ايالات متحده بين ۸ بيليون دلار تا ۱۲۶ بيليون دلارمي باشد.
بهر ترتيب، خوردگي زيان اقتصا دي عظيمي است و براي كاهش دادن به كارهای زيادي مي توان انجام داد. اگر اين نكات را در نظر بگيريم كه هر جا فلز و مواد ديگر مورد استفاده قرار مي گيرند خوردگي با درجه وشدتهاي متفاوتي واقع مي گردد، اين رقمهاي بزرگ دلاري چندان غير منتظره نخواهد بود.
در حقيقت اگر خوردگي وجود نداشت اقتصاد جامعة ما بشدت تغيير مي كرد. مثلاً اتومبيلها، كشتيها، خطوط لوله زير زميني و وسايل خانگي احتياج به پوشش نداشتند، صنايع فولاد زنگ نزن از بين مي رفتند و مس فقط براي مقاصد الكتريكي بكار مي رفت. اكثر كارخانجات و محصولاتي كه از فلز ساخته مي شدند از فولاد يا چدن ساخته مي شدند.
اگر چه خوردگي اجتناب ناپذير است، ولي هزينة آنرا به مقدار زيادي ميتوان كاهش داد. مثلاً يك آند ارزان قيمت منيزيم مي تواند عمر تانك آب گرم خانگي را دو برابر كند. شستشوي اتومبيل براي زدودن نمكهاي كه براي يخ بندان روي جاده مي پاشند مفيد است. انتخاب صحيح مواد و طراحي خوب، هزينه هاي خوردگي را كاهش ميدهد. يك برنامه صحيح تعميرات و نگهداري رنگ چندين برابر مخارجش را صرفه جويي ميكند. اينجاست كه مهندسي خوردگي وارد صحنه مي شود و مي تواند موثر باشد – ماموريت اصلي او مبارزه با خوردگي است. جدا از مخارج مستقيم دلاري، خوردگي يك مشكل جدي است زيرا به طور روشني باعث تمام شدن منابع طبيعي ما مي گردد. مثلاً فولاد از سنگ آهن بدست مي آيد، ميزان توليد داخلي سنگ آهن پر عياركه مستقيماً قابل استفاده باشند بشدت كاهش يافته است. توسعة صنعتي سريع بسياري از كشورها نشان مي دهد كه رقابت و قيمت منابع فلزي افزايش خواهد يافت. ايالات متحده ديگر مصرف كنندة اصلي منابع معدني نيست.

فصل اول- آسیب‌شناسی صنعت:
برای شناخت صحیح‌تر خوردگی و اهمیت آن باید به آسیب‌شناسی صنعت پرداخت، زیرا یکی از مهمترین عواملی که گریبانگیر رشد صنایع و به خصوص صنایع ایرانی می‌باشد، عدم درک عمیق مساله خوردگی است. شاید بتوان دو دلیل عمده برای این بی‌عنایتی برشمرد:
در رابطه با ضرر و زیانهای وارد آمده توسط خوردگی به صنایع ، نه تنها آمار مستند بلکه حتی تخمین‌های رسمی مستند و قابل انکار وجود ندارد، لذا مشخص نیست که خوردگی چگونه به آرامی اما بطور مداوم ثروتهای ملی را هدر می‌دهد.
ابعاد فاجعه انگیز خوردگی از نظر اتلاف ماده و انرژی و ضرر و زیانهای زیست محیطی روشن نیست. لذا اکثرا با تصور اینکه مسائل مالی مربوط به خوردگی در بررسیهای مالی- اقتصادی در سر فصل استهلاک دیده می‌شوند، از ابعاد واقعی قضیه بی‌خبر می‌مانند و در نتیجه اهمیت مساله همواره در هاله ای از ابهام باقی می‌ماند.
تعريف خوردگی:
خوردگي را تخريب يا فاسد شدن يك ماده در اثر واكنش با محيطي كه در آن قرار دارد تعريف مي كنند. بعضي ها اصرار دارند كه اين تعريف بايستي محدود به فلزات باشد، ولي غالباً مهندس خوردگي بايستي براي حل يك مسئله هم فلزات و هم غير فلزات را در نظر بگيرد. سراميكها، پلاستيكها، لاستيك و مواد غير فلزي ديگر نيز منظور شده اند. مثلاً، تخريب رنگ ولاستيك بوسيله نور وخورشيد يا مواد شيميايي، خورده شدن جدارة كوره فولاد سازي، و خورده شدن يك فلز جامد بوسيله مذاب يك فلز ديگر تماماً خوردگي ناميده مي شوند. خوردگي مي تواند سريع يا كند صورت گيرد. فولاد زنگ نزن در حالت حساس شده به وسيله اسيد پلي تيونيك ظرف چند ساعت بشدت خورده مي شود. ريلهاي راه آهن معمولاً به آهستگي زنگ مي زنند- ولي سرعت زنگ زدن آنقدر نيست كه بر كارايي آنها در سالهاي زياد اثري بگذارد. ستون آهني معروف دهلي در هندوستان حدود ۲۰۰۰ سال پيش ساخته شده و هنوز به خوبي روز اول است. ارتفاع آن ۳۲ فوت است.
استاندارد ایزو ۸۰۴۴ ، خوردگی را بدین شکل تعریف می‌کند:
واکنش فیزیکی – شیمیایی متقابل بین فلزومحیط اطرافش که معمولا دارای طبیعت الکتروشیمیایی است و نتیجه‌اش تغییر در خواص فلز می‌باشد. این تغییرات خواص ممکن است منجر به ازدست رفتن عملکرد فلز ، محیط یا دستگاهی شود که این دو، قسمتی از آن را تشکیل می‌دهند.»
به نظر می‌رسد ظاهر قطعه خورده شده ، این تداعی معنایی را سبب شده باشد. برای بیشتر مردم، خوردگی با مصادیقش شناخته می‌شود، از قبیل زنگ زدگی و سیاه شدن قاشقهای نقره‌ای. در واقع خوردگی همه اینها هست، اما به‌تنهایی هیچ یک نیست. بطور مثال ، زنگ زدگی فقط به خوردگی آلیاژهای آهن اطلاق می‌شود.

مهندسي خوردگی:
مهندسي خوردگي كاربر دانش وفن يا هنر جلوگيري ياكنترل خسارت ناشي از خوردگي به روش اقتصادي و مطمئن ميباشد. براي اينكه مهندس خوردگي به خوبي ازعهده وظايف خود برآيد، بايستي با اصول خوردگي وعمليات مبارزه با آن، خواص شيميايي، متالورژيكي، فيزيكي و مكانيكي مواد، آزمايشات خوردگي، ماهيت محيط هاي خورنده، قيمت مواد اوليه، نحوه ساخت و توليد كامپيوتر و طراحي قطعات آشنا باشد. او همچنين بايستي خصوصيات معمول يك مهندس كه عبارت است از : توانائي ارتباط برقرار كردن با ديگران، صداقت توانايي تفكر و تجزيه تحليل كردن، آگاهي عميق از اهميت خطرات در عمل، عقل سليم يا شعور، منظم و مرتب بودن، و مهمتر ازهمه احساس عميق و صحيح مسائل اقتصادي را دارا باشد.در حل مسائل خوردگي بايستي روشي را انتخاب نمايد كه بيشترين بهره را داشته باشد. خوردگي فلزات را مي توان برعكس متالوژي استخراجي در نظر گرفت.
در متالوژی استخراجي، هدف عمدتاً بدست آوردن فلزاز سنگ معدن و تصفيه يا آلياژسازی آن براي مصارف مختلف مي باشد. اكثر سنگ معدنهاي آهن حاوي اكسيد های آهن هستند و زنگ زدن فولاد به وسيله آب واكسيژن منجر به تشكيل اكسيد آهن هيدارته مي گردد. اگرچه اكثر فلزات موقعي كه خورده ميشوند تشكيل اكسيدهايشان را مي دهند ولي لغت زنگ زدن فقط در مورد آهن و فولاد بكار مي رود. بنابراين ميگوئيم فلزات غير آهني خورده مي شوند و نمي گوييم زنگ مي زنند. محيطهاي خورنده عملاً كليه محيطها خورنده هستند، لكن قدرت خوردگي آنها متفاوت است. مثالهايي در اين مورد عبارتند : از هوا و رطوبت، آبهاي تازه، مقطر، نمكدار، و معدني، آتمسفرهاي روستائي، شهري، و صنعتي، بخار و گازهاي ديگر مثل كلر، آكونياك، سولفور هيدروژن، دي اكسيدگوگرد، و گازهاي سوختني، اسيد هاي معدني مثل اسيد كلريدريك، سولفوريك، و نيتريك، اسيدهاي آلي مثل اسيد نفتنيك، استيك، و فرميك، قليائي ها، خاكها، حلالها، روغن نباتي و نفتي، و انواع و اقسام محصولات غذائي. بطور كلي مواد “معدني” خورنده تر از مواد ” آلي” مي باشند. مثلاً خوردگي در صنايع نفت بيشتر در اثر كلرور سديم، گوگرد، اسيد سولفوريك و كلريدريك و آب است تا بخاطر روغن، نفت و بنزين. كاربرد درجه حرارتها و فشارهاي بالا در صنايع شيميايي باعث امكان پذير شدن فرايند جديد يا بهبود فرايند قديمي شده است، به عنوان مثال راندمان بالاتر، سرعت، توليد بيشتر، يا تقليل قيمت تمام شده. اين مطلب هم چنين در مورد توليد انرژي از جمله انرژي هسته اي، صنايع فضائي و تعداد بسيار زيادي از روشها و فرايند ها صادق است.
درجه حرارتها و فشارهاي بالاتر معمولاً باعث ايجاد شرايط خوردگي شديدتري مي گردند. بسياري از فرايند ها و عمليات متداول امروزه بدون استفاده از مواد مقاوم در برابر خوردگي غير ممكن يا غير اقتصادي مي باشد.

فصل دوم – ترمودینامیک شیمیایی و خوردگی فلزات:
ترمودینامیک یکی از رشته های فیزیکی – شیمی، است. یکی از ویژگی‌های علم ترمودینامیک این است که می‌تواند پیش‌بینی کند که آیا واکنشهای خاصی رخ خواهند داد یا نه، تعیین زمانی واکنشی که ترمودینامیک ، انجام آن را پیش بینی می‌کند، موضوع علم سینتیک است. خوردگی را می‌توان میل ترمودینامیکی برای بازگشت به اصل خود فلز دانست و آن را چنین توضیح داد:
فلزات اکثرا به شکل ترکیبات شیمیایی در سنگهای معدنی موجود هستند. فلز در این حالت به خاطر وضعیت ترمودینامیکی خود ، حالت پایدار دارد، یعنی از نظر ترمودینامیکی اگر نیرویی از خارج بر سنگ معدن وارد نشود، فلز میل دارد که در سنگ بماند و حالت ترکیبی خود را حفظ نماید. وقتی سنگ معدن از معدن جدا می‌شود، طی فرآیندهای خاصی ، فلز از سنگ استخراج می‌شود و به حالت فلز خالص در می آید.
عمل استخراج فلز ، از نظر شیمیایی یک فرآیند الکترون گیری یا احیا به حساب می‌آید. به این ترتیب فلز موجود در سنگ معدن ، الکترون می‌گیرد و به حالت فلز خالص در می‌آید. اما در اینجا وضعیتی ناگوار وجود دارد: الکترونهایی که طی فرآیند استخراج گرفته شده‌اند، برای فلز به شکل مهمان ناخوانده درمی‌آیند. فلز علاوه بر الکترونهایی که خود دارد، الکترونهای زیادتری را نیز طی استخراج به سوی خود فرا خوانده ، با مهمان کردن الکترونهای اضافی از چنگ سنگ گریخته است. اما این مهمانان تبدیل به ناخواستگانی شده‌اند که فلز دائما در جستجوی راهی برای بیرون راندن آنهاست. به زبان ترمودینامیکی ، بی‌قراری فلز را ناپایداری ترمودینامیکی می‌نامند.
هنگامی که فلز موفق به از دست دادن الکترون می‌شود، واکنش اکسیداسیون رخ می‌دهد و می‌گویند، خوردگی اتفاق افتاده است. وقتی فلز خورده شد، آنچه از واکنش باقی می‌ماند (اصطلاحا محصولات خوردگی) به لحاظ ترمودینامیکی پایدار خواهد بود و از این نظر مانند فلز در حالت معدنی رفتار می‌کند.جالب آنکه از نظر شیمیایی نیز محصولات خوردگی مثل سولفات آهن ، اکسید روی و غیره ، همان ترکیباتی هستند که در سنگ معدن فلز یافت می‌شود.

خوردگی ، یک واکنش طبیعی:
از آنچه گفته شد، می‌توان نتیجه گرفت که خوردگی یک واکنش طبیعی است و انجام می‌شود. اما چنانکه خواهیم دید، خوردگی دارای زیانهای بسیاری است که ما را وادار می‌کند تا ترجیح دهیم این واکنش انجام نشود. انجام نشدن خوردگی مثل آن است که بخواهیم آبشاری به جای آنکه از بالای صخره به پایین بریزد، از پایین به بالا بریزد. اگر چه امکان ندارد که ریزش آبشار را وارونه کنیم، اما خواهیم دید که روشهایی وجود دارند که با استفاده از آنها می‌توان نه تنها خوردگی را مهار کرد، بلکه آن را برعکس نمود.

خوردگی، زيان‌ها و روش‌های كنترل آن:
يكي ازمهمترين عوامل تخريب تجهيزات صنعتي، پديدة خوردگي است كه به عنوان يكي از زيانبارترين آفت‌هاي صنايع مطرح مي‌گردد. اين زيان‌ها به حدي اهميت دارد كه تحقيق در حوزه‌هاي مربوط به فناوري‌هاي كنترل خوردگي، بخش عظيمي از پژوهش‌ها و تحقيقات كشورهاي پيشرفته را به خود اختصاص داده است.
اين مطالعات به تدوين استراتژی‌ها، قوانين، آيين¬نامه¬ها و روش¬های مؤثری
در زمينة پيشگيري و رفع اثرات خوردگي منجرشده كه تحت عنوان “مديريت خوردگي” مورد مطالعه قرار مي‌گيرند. در كشور ما نيز به دليل جايگيري صنايع نفت، گاز و پتروشيمي، در مناطق مستعد پديده خوردگی،, بررسي اين پديده و مديريت آن، از اهميت فوق‌العاده‌ای برخوردار مي‌باشد:
خوردگي، فرآيندي طبيعي است كه فلزات را مورد حمله قرار مي‌دهد. از آنجايي‌ كه فلزات، مصرف گسترده‌اي در جهان امروزي دارند، خوردگي تبديل به پديده‌اي…

ادامه مطالب در فایل شامل موضوعاتی چون :

  • روش های جدید حفاظت از خوردگی کف مخازن نفت و مایعات گازی
  • مشکلات روش های حفاظت کاتدی
  • روش های جدید حفاظت خوردگی کف مخازن
  • فصل سوم-مهار خوردگی در سیستم های سه فازی چاهها و لوله های گاز
  • روش های کنترل خوردگی
  • بازدارنده های خوردگی
  • روش های اعمال بازدارنده ها
  • جنبه های تئوری حفاظت و کنترل
  • فاکتورهای کلیدی محافظت در سیستم های شیرین
  • پایش خوردگی در روش تثبیت pH
  • فصل چهارم- خوردگي در صنعت آب و روشهاي مهار آن
  • برخي از روشهاي ممكن براي كنترل خوردگي
  • روشهاي پيشگيري و كنترل خوردگي بطور كلي برپنج پايه استواراست
  • آماده سازي و پوشش دادن سطوح فاز
  • معيارانتخاب اقتصادي ترين روش كنترل خوردگی
  • فصل پنجم- کاربردهاي نانوتکنولوژي در کنترل خوردگی
  • فوايد استفاده از اين پوشش‌ها
  • پوشش‌هاي چند لايه‌اي نانويي براي مصارف نظامي و غيرنظامي
  • پوشش‌هاي نانو با يونهاي بازدارنده خوردگي
  • فصل ششم – خوردگی فلزات و حفاظت کاتدی
  • خوردگی فلزات
  • تخریب فلزات با عوامل غیر خوردگی
  • فرایند خودبه‌خودی و فرایند غیرخودبه‌خودی
  • جنبه‌های اقتصادی فرایند خوردگی
  • پوششهای رنگها و جلاها
  • پوششهای فسفاتی و کروماتی
  • پوششهای اکسید فلزات
  • حفاظت کاتدی
  • گالوانیزاسیون
  • آب کاری فلز
  • نتیجه گیری
  • منابع

این فایل داری تصویر و جدول می باشد.

تاریخ: 1396/3/8 بازديد: 415 ادامه
بررسی فنی و مهندسی مبدل های حرارتی

فصل اول : مقدمه
مبدل حرارتی (heat exchanger) تجهیزی است که برای انتقال حرارت بهینه از یک محیط به محیط دیگر به کار می‌رود. مبدل‌های حرارتی حرارت را بین دو یا چند جریان سیال که درون دستگاه جریان دارند منتقل می‌کنند.
مبدل‌های حرارتی در صنایع زیادی همانند فرآیند، نیروگاه، تهویه مطبوع، تبرید، برودت، بازیافت حرارت و صنایع ساخت و تولید دارند. در صنایع نیروگاهی انواع زیادی از بویلرهای فسیلی، بخار‌سازهای هسته‌ای، کندانسورهای بخاری، ری‌ژنراتورها و برج‌های خنک کن به کار می‌روند. در صنایع فرآیندی، مبدل‌های جریان دو فاز برای تبخیر، تقطیر، انجماد کریستال و به عنوان بسترهای سیال‌سان (fluidized beds)‌ با واکنش‌های کاتالیستی به کار می‌روند. سیستم‌های تهویه مطبوع و تبرید نیاز به کندانسور و اواپراتور دارند. پیشرفت زیادی در کاربرد مبدل‌های حرارتی صورت گرفته است. یکی از قدم‌های اصلی در پیشرفت اولیه بویلرها، معرفی بویلرهای واتر تیوب (water-tube boilers) بود. تقاضا برای موتورهای قدرتمندتر نیاز به بویلرهایی که با فشار بیش‌تر کار کنند را بیش‌تر کرد و در نتیجه بویلرها بزرگ‌تر و بزرگ‌تر شدند. واحدهای بویلری که در نیروگاه‌های مدرن به کار می‌روند فشار بخار بالای ۸۰ بار تولید و از کوره‌های دارای تیوب‌های آب، سوپرهیترها و قسمت‌های بازیافت حرارتی همانند اکونومایزرها و هیترهای هوا و کندانسورهای با کارایی بالا استفاده می‌کنند. تکامل بویلرهای مدرن و کندانسورهای کارامد‌تر برای صنعت نیروگاهی، یک مایل‌استون مهم در مهندسی بوده است. در صنایع فرآیندی، مهندسان با طراحی تجهیزات تبخیر مایع درگیر هستند. در صنایع شیمیایی، وظیفه یک اواپراتور یا وپورایزر (vaporizer)، تبخیر یک مایع یا تغلیظ یک محلول به وسیله تبخیر بخشی از حلال است. وپورایزرها در فرآیند کریستال‌سازی نیز به کار می‌روند. حلال اغلب آب است ولی در بسیاری از شرایط، حلال با ارزش است و برای استفاده مجدد بازیافت می‌شود. وپورایزرها در فرآیندهای شیمیایی در اندازه‌های مختلفی موجود هستند.
در مبدل های حرارتی دو سیال با دمای متفاوت وجود دارد که این دستگاه شرایطی را فراهم می آورد تا تبادل گرما میان دو سیال بر قرار شود. معمولا مبدل های حرارتی به منظور خنک کردن سیال گرم و یا گرم کردن سیال با دمای پایین تر و یا هر دو ، مورد استفاده قرار می گیرند.
مبدل های حرارتی در دستگاه های مختلف نظیر دیگ بخار ، مولد بخار ، کندانسور ، اواپراتور ، تبخیر کننده ها ، برج خنک کن ، پیش گرم کن فن کویل ، خنک کن و گرم کن روغن ، رادیاتور ها ، کوره ها و … کاربرد فراوان دارد. کاربرد اصول انتقال حرارت در طراحی تجهیزات برای مقاصد خاص مهندسی اهمیت بسیار زیادی و هدف از به کارگیری اصول انتقال حرارت در طراحی، تلاش برای رسیدن به هدف توسعه تولید برای سوددهی اقتصادی است. در حقیقت دانستن نوع مبدل براساس سیال هایی که از آن عبور می کنند نقش مهمی در طراحی و محاسبات اقتصادی مبدل های حرارتی به دنبال خواهد داشت.
۱-۱    استاندارد ها:

•    TEMA   که توسط انجمن توليد کنندگان مبدل های لوله ای (امريکا) تدوين شده است. برای طراحی و ساخت مبدل های پوسته لوله ای مورد استفاده قرار می گيرد.
•    API 660 که توسط انجمن نفت امريکا تدوين شده است و برای طراحای و ساخت مبدل های پوسته لوله ای استفاده می گردند.
•    API 661که توسط انجمن نفت امريکا تدوين شده است و برای طراحای و ساخت مبدل های هوا خنک استفاده می گردند.
•    ASME Sec VIII كه براي طراحي مكانيكي مبدل ها حرارتي فشار بالا استفاده مي گردد.

۱-۲    کاربرد مبدل های حرارتی :
به طورکلی مبدل های حرارتی یابرای گرمایش یا سرمایش جریان استفاده می شوند .

۱-۲-۱ 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 .

۱-۲-۲ 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 .

۱-۳    اجزاء مختلف مبدل ها :  
– 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” 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 قطرو 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.
– 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 بیشترازوقتی است که 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 گیرد . 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 .

۱-۴    دسته بندی مبدل های حرارتی :
۱-۴-۱) بر مبنای پیوستگی یا تناوب جریان:
جریان سیال داخل مجاری مبدل های حرارتی پیوسته یا متناوب است. در مبدل های حرارتی با جریان پیوسته مجاری سیال گرم و سرد از هم تفکیک شده اند، به طوری که سیال گرم در مجاری مخصوص خود و سیال سرد نیز در مجاری مربوط به خود جریان دارند. دو مجرای جریان توسط یک جداره لوله یا یک ورق از هم جدا شده اند.
۱-۴-۲) بر مبنای پدیده انتقال:
تبادل انرژی بین دو سیال به صورت تماس مستقیم یا غیرمستقیم صورت می گیرد:
در نوع مستقیم : حرارت بین دو سیال که با هم تماس مستقیم دارند مبادله می شود. معمولا یکی از این دو    سیال  گاز و دیگری مایع است که با فشار بخار خیلی پایین و پس از تبادل حرارت به سادگی قابل تفکیک هستند.
در نوع غیرمستقیم : حرارت ابتدا به یک سطح جامد نفوذ ناپذیر منتقل می شود و سپس از آن به سیال سرد انتقال می یابد.
۱-۴-۳) بر مبنای ساختمان مبدل:
در بسیاری مواقع مبدل های حرارتی بر مبنای ساختمان تقسیم بندی می شوند. مبدل های حرارتی از نظر ساختمان به چهار دسته تقسیم بندی می شوند که عبارت اند از :
•    مبدل های حرارتی لوله ای (Pipe Heat Exchanger)
•    مبدل های حرارتی صفحه ای (Plate Heat Exchanger)
•    مبدل های حرارتی پره ای (Fin Heat Exchanger)
•    بازیاب حرارتی (Heat Recovers)

مبدل های حرارتی لوله ای ( Pipe Heat Exchanger ) :
در این مبدل ها اساس انتقال حرارت از نوع غیر مستقیم می باشد و مکانیزم انتقال حرارت جابه جایی می باشد. این نوع از مبدل ها که در صنعت کاربرد بیشتری دارند خود به چند  دسته ی مختلف تقسیم بندی می شوند :
•    تک لوله ای
•    دولوله ای
•    لوله مار پیچ
•    لوله و پوسته
•    چند لوله ای
نمایی از یک مبدل حرارتی تک لوله ای:

تاریخ: 1396/2/21 بازديد: 321 ادامه
Page 1 of 1012345...10...Last »
تلاش ما در این وب سایت افزایش سطح آگاهی علمی و همچنین فراهم کردن منابع اطلاعاتی برای استفاده در تحقیقات و پروژه های دانش آموزی و دانشجویی می باشد، لذا سپاسگذار خواهیم بود اگر تا حد امکان از منابع سایت تنها در پیشینه تحقیق و مقاله خود استفاده نمائید.