بحث روز

Screw-Compressor-Animation6.gifکمپرسور روتاری اسکرو (rotary screw compressor) نوعی کمپرسور گاز (gas compressor) است که از یک مکانیزم جابه‌جایی مثبت چرخشی استفاده می‌کند. کمپرسورهای اسکرو معمولا در جایی که در آن حجم زیادی از هوا با فشار بالا مورد نیاز است، به عنوان جایگزین کمپرسور پیستونی (piston compressors)، در کاربردهای بزرگ صنعتی یا برای به کار انداختن ابزارهای هوایی قدرتمند همانند چکش هوایی به کار می‌روند.

مپ کمپرسور=compressor map

Mixed-Flow-Impeller.pngکمپرسور جریان مختلط (mixed flow compressor) نوعی کمپرسور دینامیکی است که مولفه‌های محوری و شعاعی را ترکیب و یک دستگاه با جریان مورب ایجاد می‌کند.

Roots-Blower-Animation2.gifسوپرشارژر روتس (Roots type supercharger) یا دمنده روتس (Roots blower) یک پمپ لوب (lobe pump) جابه‌جایی مثبت (positive displacement) است که به وسیله یک جفت لوب درگیر در هم سیال را پمپ می‌کند. سیال در حفره‌های بین لوب‌ها به دام می‌افتد و از سمت مکش به سمت خروجی می‌رود.

Air-Compressor.jpg

کمپرسور هوا (air compressor) دستگاهی است که توان را از یک موتور الکتریکی (electric motor)، موتور دیزل (diesel engine) یا موتور بنزینی (gasoline engine) به انرژی جنبشی تبدیل می‌کند که این کار را با تراکم هوا و آزاد کردن آن به صورت ناگهانی انجام می‌دهد. روش‌های متعددی برای تراکم هوا وجود دارند که شامل جابه‌جایی مثبت (positive-displacement) یا جابه‌جایی منفی (negative-displacement) می‌شود.

Axial-Compressor-Animation.gif

کمپرسور محوری (axial compressor) یک دستگاه تولید فشار و نوعی کمپرسور دوار مبتنی بر ایرفویل است که در آن جریان سیال موازی با محور چرخش است. این در تضاد با دیگر کمپرسورهای دوار از قبیل کمپرسور سانتریفوژ (centrifugal compressor) و کمپرسور جریان مختلط (mixed-flow compressor) است که در آن سیال به صورت محوری وارد می‌شود اما دارای یک مولفه شعاعی قابل توجه در خروج خواهد بود.

01-Complete.jpg

کمپرسورهای رفت و برگشتی (reciprocating compressors) نوعی کمپرسور جابه‌جایی مثبت هستند که در آن‌ها المان تراکم و جابه‌جایی یک پیستون است که دارای یک حرکت رفت و برگشتی درون یک سیلندر می‌باشد. در شکل‌های زیر اجزای یک اسکید کمپرسور رفت و برگشتی نمایش داده شده است.

Compressor.jpg

با وجود این که کمپرسورها (compressors) برای کار در یک نقطه کاری انتخاب و نصب می‌شوند، انتظار از کمپرسورها این است که بتوانند در شرایط خارج از نقطه طراحی (off-design conditions) نیز به خوبی کار کنند. در میان کمپرسورها چندین طرح کنترلی (control scheme) با مزایا و معایب مختلف وجود دارد.

مقالات جدید

بادامک (cam) یک قطعه چرخشی و یا لغزشی (sliding) در است که در مکانیزم‌های مکانیکی برای انتقال حرکت دورانی به حرکت خطی و یا برعکس مورد استفاده قرار می‌گیرد. معمولا بادامک بخشی از یک چرخ با حرکت دورانی (مانند چرخ خارج از مرکز eccentric wheel) و یا شافت (shaft) (مانند یک استوانه دارای شکل نامعمول) است که در حرکت دایره‌ای خود در یک یا چند نقطه با یک اهرم (lever) برخورد می‌کند. بادامک می‌تواند به صورت تک دندانه (simple tooth) باشد که به عنوان مثال می‌تواند برای رساندن پالس‌های توان به چکش بخاری مورد استفاده قرار گیرد و یا به صورت یک دایره خارج از مرکز و یا شکل دیگری باشد که ایجاد یک حرکت رفت و برگشتی (reciprocating) برای پیرو (follower) که اهرمی است که با بادامک در تماس می‌باشد کند.

 


مدار مجتمع (integrated circuit) یا مدار یک‌پارچه مجتمع (monolithic integrated circuit) که به آن آی سی (IC)، چیپ یا تراشه (chip) و یا میکرو چیپ یا ریز تراشه (microchip) نیز گفته می‌شود، یک مدار الکترونیکی است که به وسیله لیتوگرافی (lithography) و یا وارد کردن عناصر خاص به لایه‌ای از مواد نیمه‌هادی با الگوی خاصی تولید می‌شود. مواد اضافه شده در جای خود قرار می‌گیرند و با الگوی خاص خود اتصالاتی بین قطعات نیمه‌هادی تشکیل می‌دهند.

اینورتر قدرت (power inverter) یا اینورتر (inverter) یک دستگاه برقی است که جریان مستقیم (DC) را به جریان متناوب (AC) تبدیل می‌کند. با استفاده از ترانس (transformer) و مدارهای سویچینگ (switching) و کنترلی مناسب، جریان متناوب تبدیل شده می‌تواند دارای هر ولتاژ و جریانی را داشته باشد.

Automatic-Transmission.jpgگیربکس اتوماتیک (automatic transmission/automatic gearbox) نوعی گیربکس خودرو است که می‌تواند با حرکت خودرو به طور خودکار نسبت دنده (gear ratios) را تغییر دهد و راننده را از تغییر دستی دنده بی نیاز کند. بیش‌تر گیربکس‌های اتوماتیک دارای یک بازه تعریف شده دنده و اغلب دارای یک ضامن پارکینگ برای قفل کردن شافت خروجی گیربکس هستند.

در صنعت نفت (petroleum industry)، عملیات یکپارچه (Integrated operations) یا IO به معنی روش‌ها و فرآیندهای جدیدی است که در اکتشاف و تولید نفت خام یه کار می‌روند و به وسیله تکنولوژی ارتباطات و اطلاعات تسهیل می‌شوند.

برج تقطیر چیست

رای دهی: 0 / 5

غیر فعال سازی ستارهغیر فعال سازی ستارهغیر فعال سازی ستارهغیر فعال سازی ستارهغیر فعال سازی ستاره
 

Fractionating-Column.jpg

برج تقطیر یا برج جداسازی (fractioning column/fractionation column/distillation column) یکی از اجزای اصلی در تقطیر (distillation) مخلوط‌های مایع است به صورتی که مخلوط را بر حسب میزان فراریت (volatilities) به اجزای تشکیل دهنده خود تفکیک می‌کند. اندازه برج‌های تقطیر از مقیاس کوچک در آزمایشگاه تا برج‌های عظیم صنعتی متغیر است.


برج‌های تقطیر صنعتی

تقطیر جزء به جزء (fractional distillation) یک عملیات واحد (unit operations) در مهندسی شیمی است. برج تقطیر به طور گسترده‌ای در صنایع فرآیندهای شیمیایی که در آن باید مقادیر زیادی از مایعات تقطیر شوند، استفاده می‌شود. این صنایع شامل صنایع فرآیندی نفت، محصولات پتروشیمی (petrochemical production)، فرآیند گاز طبیعی (natural gas processing)، فرآیند قطران زغال سنگ (coal tar processing)، تخمیر، جداسازی هوای مایع (liquified air separation) و تولید حلال‌های هیدروکربنی و صنایع مشابه می‌شوند اما وسیع‌ترین کاربرد آن در پالایش‌گاه‌های نفت خام (petroleum refineries) می‌باشد. در این پالایشگاه‌ها، خوراک نفت خام یک ترکیب پیچیده و چند جزیی است که باید از هم جدا شوند. محصولات به صورت ترکیبات شیمیایی خالص مورد نظر نیستند بلکه هدف نهای گروه‌های ترکیب‌هایی در بازه نسبتا کوچک نقاط جوش می‌شود که جزء یا فرکشن (fractions) نامیده می‌شوند. مبداء نام تقطیر جزء به جزء (fractional distillation/fractionation) از این جا می‌آید. بر اساس الزامات محصول و اقتصادی، اغلب جدا کردن بیش‌تر اجزا ارزشی ندارد.

 

Crude-Oil-Destillation.gif

 

تقطیر یکی از رایج‌ترین و انرژی‌برترین فرآیندهای جداسازی است. در یک پلانت شیمیایی معمولی، برج تقطیر حدود 40 درصد از مصرف کل انرژی را تشکیل می‌دهد. تقطیر صنعتی به طور معمول در ستون‌های استوانه‌ای بزرگ عمودی انجام می‌شود که به برج تقطیر (distillation towers) و یا ستون تقطیر (distillation columns) شناخته می‌شود و دارای قطرهای از حدود 65 سانتی‌متر تا 6 متر و ارتفاع‌های از حدود 6 متر تا 60 متر یا بیش‌تر می‌باشند.

 

Fractionating-Column.jpg

 

برج‌های تقطیر صنعتی معمولا به صورت پیوسته کار می‌کنند. به غیر از مواردی که اختلالی در خوراک، گرمایش، دمای محیط، یا کندانس شدن رخ می‌دهد، میزان خوراک اضافه شده به طور معمول برابر است با مقدار محصولی که خارج می‌شود.

همچنین باید توجه داشت که میزان حرارت ورودی به ستون از ری‌بویلر (reboiler) و به همراه خوراک باید با مقدار حرارت خارج شده توسط کندانسور بالاسری و حرارت همراه محصولات برابر باشد. حرارت وارد شده به یک ستون تقطیر یک پارامتر بسیار حساس است؛ اضافه کردن حرارت بیش از حد و یا حرارت ناکافی به ستون می‌تواند به ایجاد کف، سر رفتن، ایجاد حباب و ایجاد اشک منجر گردد.

شکل زیر یک برج تقطیر صنعتی را شان می‌دهد که جریان خوراک را به یک جزء تقطیر (distillate fraction) و یک جزء پایینی (bottoms fraction) جداسازی می‌کند. با این حال بسیاری از برج‌های تقطیر صنعتی دارای خروجی‌هایی در فواصل مختلف ستون هستند، به طوری که محصولات مختلف با محدوده نقاط جوش مختلف را می‌توان از یک ستون تقطیر دارای جریان خوراک چند جزیی خارج کرد. سبک‌ترین محصولات با پایین‌ترین نقطه جوش از بالای ستون و سنگین‌ترین محصولات با بالاترین نقطه جوش از خروجی پایین خارج می‌شوند.

 

Continuous-Binary-Fractional-Distillation.PNG

قطیر جزء به جزء پیوسته دو جزیی

 

برج‌های تقطیر صنعتی برای جدا‌سازی بهتر محصولات، از رفلاکس‌های (reflux) خارجی استفاده می‌کنند. ریفلاکس به بخشی از سیال کندانس بالاسری اشاره دارد که همانند شکل بالا به بالای برج تقطیر باز گردانده می‌شود.

در داخل ستون، مایع ریفلاکس با حرکت رو به پایین، خنک‌کاری و کندانس بخارات دارای حرکت رو به بالا را فراهم می‌کند و موجب افزایش راندمان برج تقطیر می‌شود. هرچه ریفلاکس و/یا سینی‌های بیش‌تری تامین شود، جداسازی مواد با نقطه جوش پایین‌تر از مواد با نقطه جوش بالاتر در برج بهتر انجام می‌شود.

 

Distillation_column_definition.gif

 

طراحی و بهره‌برداری از یک برج تقطیر بستگی به ترکیب خوراک و همچنین ترکیب محصولات مورد نظر دارد. با داشتن یک خوراک ساده دوجزیی می‌توان از روش‌های تحلیلی مانند روش مک‌کیب – تیل (McCabe-Thiele method) و یا معادله فنسک (Fenske equation) استفاده نمود. برای خوراک‌های چند جزیی، مدل‌های شبیه سازی برای طراحی، کارکرد و ساخت به کار می‌روند.

سینی‌های کلاهکی (bubble-cap trays) یا بشقاب‌های کلاهی (bubble-cap plates) برای تامین تماس مناسب بین بخار بالا رونده و مایع پایین رونده در داخل ستون تقطیر صنعتی به کار می‌روند. این سینی‌های کلاهی در شکل زیر نشان داده شده‌اند.

 

Bubble-Cap-Trays.PNG

برج تقطیر با سینی‌های کلاهکی

 

راندمان یک سینی و یا بشقاب به طور معمول کم‌تر از مقدار صد درصدی تعادل تئوری در آن مرحله است. از این رو یک برج تقطیر تقریبا همیشه در عمل نسبت به تعداد بشقاب محاسبه شده در تعادل مایع و بخار در مراحل، به بشقاب‌های بیش‌تری نیاز دارد.

 

Bubble-Cap-Trays-Section.PNG

سینی‌های کلاهکی

 

در کاربردهای صنعتی، گاهی در ستون تقطیر به جای سینی از مواد پر کننده (packing material) استفاده می‌شود، به ویژه هنگامی که در ستون به قطرات کم‌فشار نیاز باشد، مانند زمانی کارکرد تحت خلاء انجام می‌شود. این مواد پر کننده می‌توانند مانند رینگ‌های راشیگ (Raschig rings)، پر کننده‌های با قرار گیری تصادفی با عرض 2.5 تا 7.6 سانتی‌متر و یا ورق‌های فلزی ساختار یافته باشند. مایعات تمایل به تر کردن سطح پر کننده‌ها دارند و بخار از روی این سطوح مرطوب عبورمی‌کنند و انتقال جرم بر روی این سطوح انجام می‌شود.

 

Raschig-Rings.jpg

رینگ‌های راشینگ

Packing-Plate.jpg

ورق‌های فلزی ساختار یافته به عنوان پر کننده