نویسنده:

سافت استارتر چیست؟

تجهیزات برقی
سافت استارتر چیست؟

سافت استارتر اشنایدر ATS22

سافت استارتر یا راه انداز نرم دستگاهی جهت راه اندازی الکتروموتورها بصورت نرم و تدریجی است. زمانی که یک موتور الکتریکی  مستقیماً به شبکۀ برق وصل شود جریان راه اندازی زیادی از شبکه می کشد، عمر مفید موتور و اتصالات و کوپلینگ های مکانیکی و بار کاهش پیدا می کند. بنابراین در راه اندازی مستقیم الکتروموتورها به شبکه برق فشار زیادی وارد می شود و به لحاظ مکانیکی به اجزای دوار فشار می آید.

اگر هنگام راه اندازی الکتروموتور از راه اندازی مستقیم استفاده شود، الکتروموتور جریانی معادل ۵ تا ۱۰ برابر جریان نامی، در لحظۀ راه اندازی از شبکه می کشد.در سافت استارتر یا راه انداز نرم جهت محدود کردن مقدار جریان مصرفی موتور، مقدار ولتاژ و در نتیجه مقدار جریان کنترل می شود و بنابراین در لحظۀ راه اندازی دیگر افزایش جریان نخواهیم داشت. اصلی ترین قسمت هر راه انداز نرم، تریستورهای آن است که وظیفه برش و تغییر ولتاژ را برعهده دارد.

 

مزایای استفاده از سافت استارتر

  • استارت و استوپ سیستم بدون ضربه
  • افزایش قابلیت اطمینان و راندمان سیستم
  • شتاب گیری و شتاب دهی نرم و بدون پله موتور
  • کاهش هزینه ها، مخصوصاً هزینه های تعمیر و نگهداری
  • حذف جریان هجومی و گشتاور لحظه ای در زمان راه اندازی
  • محدود کردن voltage dip (فرورفتگی ولتاژ – افت ولتاژ) خط
  • کاهش سایز کابل های و جریان کلید های اتصال به شبکه به علت کاهش جریان موتور
  • امکان راه اندازی ضربه ای برای بارهای سنگین و کاربردهایی که تحت بار راه اندازی می شوند
  • افزایش طول عمر موتور و پمپ ها به علت حذف پیک های جریان و گشتاور و بدین ترتیب تنش الکتریکی کمتری بر روی شبکه برق و تنش مکانیکی کمتری بر اجزای دوار وارد می شود.

 

  • کاربرد سافت استارتر

کاربرد سافت استارتر در راه اندازی موتور پمپ ها (خلا ، گریز از مرکز و …)، کمپرسورها، فن ها ، بلوورها و اگزوسترها، میکسرها و مخلوط کن ها، کانوایر ها، بلوورهای محوری، پودر کننده ها، خردکن ها و سنگ شکن ها، آسیاب های چکشی، پله های متحرک است.

با استفاده از راه انداز نرم می توان موتور را به صورت نرم راه اندازی کرد. به علاوه امکان توقف نرم موتور هم وجود دارد. مثلا اگر موتور به نوار نقاله متصل باشد و نوار اجسام شکستنی را جا به جا کند باید توقف موتور آرام انجام شود و اینکار با سافت استارتر امکان پذیر است.

یکی از عیوب راه انداز نرم این است که نمی توان موتور را بعد از راه اندازی با آن کنترل کرد و سرعت یا گشتاور آن را تغییر داد. به همین دلیل اگر نیاز به راه اندازی و همینطور کنترل موتور داشته باشیم باید از اینورتر استفاده کنیم و هزینه بالاتری پرداخت کنیم.

اضافه بار در موتور الکتریکی

 

 

۲ نکته مهم که باید برای کار با سافت استارتر بدانیم :

 

 

۱ –  سافت استارتر فقط در لحظه راه اندازی و توقف، روی موتور الکتریکی کنترل دارد و وقتی موتور در دور نامی باشد در عملکرد موتور تاثیری نمی گذارد. در اصل سافت استارتر روی فرکانس کار نمی کند. سافت استارتر با کاهش گشتاور، جریان راه اندازی را کاهش می دهد. پس بعد از راه اندازی موتور، باید سافت استارتر یا راه انداز نرم از مدار خارج شود تا استهلاک موتور و سافت استارتر کاهش پیدا کند. به این عمل بای پس کردن گفته می شود.

۲ – سافت استارتر به دو صورت بای پس می شود. بای پس داخلی و بای پس خارجی.

  • در مدار داخلی بعضی از سافت استارتر ها، تیغه هایی با مدار داخلی سافت استارتر موازی شده اند و مستقیما به ورودی و خروجی سافت متصل هستند. وقتی موتور به جریان نامی رسید، این تیغه ها مدار سافت استارتر را اتصال کوتاه یا بای پس می کنند و سافت استارتر از مدار خارج می شود.

 

  • در گروه دیگری از سافت استارتر ها بای پس داخلی تعبیه نشده است. برای بای پس کردن این نوع سافت استارتر، آن را با یک کنتاکتور موازی می کنیم. وقتی موتور به جریان نامی برسید رله به کنتاکتور فرمان وصل می دهد و سافت استارتر با استفاده از کنتاکتور بای پس می شود که این روش،همان بای پس خارجی است.

 

soft starter- راه انداز نرم -سافت استارتر - موتور الکتریکی
                                                                                                          بای پس داخلی سافت استارتر

 

 

فرض کنید می خواهید با استفاده از سافت استارتر، یک موتور را راه اندازی کنید. چه سافت استارتری انتخاب می کنید ؟ کدام نوع بای پس را ترجیح می دهید ؟

 

 

از آن جایی که برای بای پس خارجی به کنتاکتور و مدارهای مربوط به آن احتیاج داریم به نظر می رسد که بای پس خارجی به صرفه نیست. اما کارشناسان فنی معمولا بای پس خارجی را به شما پیشنهاد می دهند. مشکل اینجاست که بای پس داخلی بعد از مدتی از بین می رود. کافی است که موتور به هر دلیلی جریانی بیشتر از جریان نامی از مدار بکشد و این جریان از تیغه های بای پس عبور کند. در این حالت تیغه ها آسیب می بیند و تعمیر و تعویض سافت استارتر هزینه بیشتری نسبت به مدار بای پس خارجی به همراه دارد. در واقع با انتخاب بای پس خارجی، از راه انداز نرم محافظت می کنید.

 

بایپس خارجی سافت استارتر اشنایدر با کنتاکتور
      بای پس خارجی سافت استارتر اشنایدر با کنتاکتور

 

     

تفاوت سافت استارتر و درایو 

 

جریان هجومی زیاد به خصوص در موقع راه اندازی می تواند به موتور صدمه بزند. در این مواقع از سافت استارتر استفاده می شود. اما درایو یا اینورتر می تواند موتور را کنترل و سرعت موتور را تغییر دهد. برای اینکه بتوانیم با توجه به کاربرد مورد نظر بین سافت استارتر و درایو یکی را انتخاب کنیم باید با ویژگی های هر کدام آشنا شویم تا انتخاب دقیق تری داشته باشیم.

  • یک سافت استارتر از ۶ تریستور ساخته می شود که به صورت موازی و عکس نصب شده اند تا بتوانند موتور را به آرامی راه اندازی کنند.

 

  • اینورتر از سه بخش تشکیل شده است. یکسوساز، که ولتاژ AC را به DC تبدیل می کند، یک خازن که خروجی یکسوساز را صاف و بدون ریپل تحویل می دهد و مبدل DC به AC که با استفاده از ۶ ترانزیستور IGBT ولتاژ DC را ولتاژ AC با فرکانس و ولتاژ متغیر تبدیل می کند.

 

  • در واقع اینورتر یک سافت استارتر است که می تواند سرعت را کنترل کند. پس انتخاب بین سافت استارتر و اینورتر به این مساله بر می گردد که شما تا چه میزان می خواهید روی سیستم خود کنترل داشته باشید ؟ برای مثال اگر در کاربرد مورد نظر شما، جریان راه اندازی بسیار بالاست اما بعد از راه اندازی نیازی به کنترل سرعت موتور نیست، پس سافت استارتر برای شما مناسب است . اما اگر بخواهید سرعت را کنترل کنید، حتما باید اینورتر را انتخاب کنید.

 

  • علاوه بر این، از آنجایی که سافت استارتر نسبت به اینورتر تنظیمات کمتری دارد، ارزان تر از اینورتر است

 

بیایید چند مثال عملی را با هم بررسی کنیم : 

مثال ۱ :

فرض کنید که یک سیستم تخلیه فاز داشته باشیم. میزان آبی که توسط موتور در مخرن پمپ می شود معمولا با مقدار آب خارج شده یکسان است. به نظر شما کدام تجهیز باید به مدار اضافه شود؟ اینورتر یا سافت استارتر؟!

سافت استارتر گزینه مناسب تری است. سافت استارتر جریان هجومی راه اندازی را کنترل می کند تا به موتور صدمه ای نزدند. از طرفی، چون حجم آب خارج شده از مخزن برابر آب وارد شده است، مخزن سرریز نمی کند. اما اگر میزان خروج آب از مخزن به هر علتی کم شود، امکان سرریز شدن وجود دارد. پس باید سرعت پمپ آب هم تغییر کند. در این شرایط از اینورتر استفاده می شود.

 

تفاوت سافت استارتر با اینورتر

 

مثال  ۲ : 

یک فن خنک کننده را در نظر بگیرید که در یک محیط کارگاهی سیستم ها را خنک می کند و با دو دمای حداقل و حداکثر کار می کند. اگر دمای محیط به حداکثر برسد فن روشن می شود و محیط را خنک می کند و اگر دمای محیط تا دمای حداقل پایین بیاید، سرعت چرخش کم می شود.. اگر دمای محیط از دمای حداکثر بالاتر برود، سرعت چرخش فن بیشتر خواهد شد. در این مثال شما چه تجهیزی پیشنهاد می کنید ؟!

بله! قطعا اینورتر بهترین انتخاب است. چون سرعت فن باید در حین کار تغییر کند. اگر قرار بود فن بر اساس دمای محیط فقط خاموش یا روشن شود باید سافت استارتر را برای راه اندازی موتور انتخاب می کردیم.

پس به طور کلی اینورتر و سافت استارتر در راه اندازی و توقف موتور، عملکرد یکسانی دارند. اما فقط با اینورتر می توان سرعت موتور را کنترل کرد. به علاوه، اینورتر نسبت به سافت استارتر گران تر است و ابعاد بزرگتر و وزن بیشتری دارد.

 

تفاوت راه انداز نرم و درایو

     

  • انواع سافت استارتر

سافت استارتر اشنایدر یا راه انداز نرم با نام تجاری Altistart تولید می شود. انواع سافت استارتر با توجه به کاربرد آن ها در صنعت طراحی و تولید می شود. از انواع راه انداز های نرم اشنایدر می توان به Altistart 01، Altistart 22 و Altistart 48 اشاره کرد. در ادامه با این سافت استارتر ها بیشتر آشنا می شویم.

 

                                                                                                         انواع سافت استارتر اشنایدر

انواع سافت استارتر اشنایدر

 

  • کاتالوگ فارسی سافت استارتر  Altistart 01N1

Altisatart 01 يك سافت استارتر یا راه انداز نرم آنالوگ براي گشتاور هاي پایین است كه براي راه اندازي و توقف موتور هاي آسنكرون به كار مي رود. استفاده از ATS 01 كارايي موتور را افزايش داده و اجازه مي دهد تا موتور به تدريج و به صورت نرم و كنترل شده راه اندازي شود. ATS 01 از شوك هاي مكانيكي جلوگيري مي كند و زمان از كار افتادن و تعمير و نگهداري موتور را كوتاه مي كند.

اين راه انداز، گشتاور راه اندازي و پيك جريان را محدود كرده و دستگاه را از راه اندازي با گشتاور بالا بي نياز مي كند. ATS 01 كمپكت است و به سادگي نصب مي شود به طوري كه مي تواند به صورت پهلو به پهلو نيز قرار بگيرد. اين دستگاه مطابق با استانداردهايIEC/EN 60947-4-2 Carries UL, CSA, C-Tick, CCC Certifications و CE Marking ساخته شده است.

 

سافت-استارتر-اشنایدر-الکتریک
                                      سافت استارتر اشنایدر ATS01N1

 

  • مشخصات فنی Altistart 01N1

    • كنترل يك فاز از منبع تغذيه موتور (يا تك فاز يا سه فاز) به منظور محدود كردن گشتاور راه اندازي
    • داراي رله باي پاس داخلي
    • رنج توان موتور از ۳۷ تا  ۱۱kW
    • رنج ولتاژ تغذيه موتور از (۱۱۰ v تا ۴۸۰ v 50/60 Hz )

توجه:يك منبع تغذيه خارجي نيز براي كنترل راه انداز نياز است. همچنين هميشه يك كنتاكتور براي خاموش كردن موتور لازم است.

نكته: ATS 01 N1 را هم مي توان به صورت تك فاز و هم به صورت سه فاز بكار برد. تفاوت تنظيم آن ها در ولتاژ منبع تغذيه است.

    •   ۲۳۰ V → تكفاز
    •   ۴۰۰ V → سه فاز

بدين صورت توان كاري راه انداز نيز تغيير مي كند. در جدول زیر مشخصات فنی راه انداز نرم Altistart 01 N1 را می بینیم.

 

                                                                                     مشخصات فنی سافت استارتر Altistart 01N1

Altistart 01 N1 نوع محصول
ماشین های ساده کاربرد
۲۰۰…۲۴۰V (1P)

۳۸۰…۴۸۰V (3P)

 ولتاژ تغذیه
تكفاز یا سه فاز تعداد فاز
۰٫۳۷  تا  ۲٫۲ kW

۱٫۱  تا  ۱۱ kW

 قدرت موتور بر حسب کیلو وات
۳۰…۸۰ % گشتاور راه اندازی موتور
۱ ثانیه برای۱۰۰ بار راه اندازی در ساعت

۵ ثانیه برای ۲۰ بار راه اندازی در ساعت

 زمان راه اندازی قابل تنظیم

 

  • کد فنی راه انداز نرم اشنایدر ATS 01N1

کد فنی راه انداز نرم اشنایدر اطلاعات زیادی را در مورد نوع راه انداز نرم و کاربری آن در اختیار ما قرار می دهد. سه حرف اول کد فنی یعنی ATS همان نام تجاری سافت استارتر یا Altistart  را مشخص می کند. ۴ کاراکتر بعدی مدل سافت استارتر را معلوم می کند که ما در این قسمت به مدل Altistart 01 N1 می پردازیم. دو رقم بعدی جریان نامی سافت استارتر را تعیین می کند و دو کاراکتر آخر تعیین می کند که چه ولتاژ تغذیه ای برای این سافت استارتر مناسب است. در ادامه مثالی از کد فنی یکی از سافت استارتر های اشنایدر را تحلیل می کنیم.

کد فنی سافت استارتر اشنایدر ATS01N1
                                                                                            کد فنی سافت استارتر اشنایدر ATS01N1

مثال:

تحلیل کد فنی ATS01N1
                                                                                           تحلیل کد فنی ATS01N1

 

 

  • نقشه سیم بندی راه اندازی موتور تک فاز و سه فاز با راه انداز نرم اشنایدر 

در شکل زیر سیم بندی موتور با راه انداز نرم ATS01N1 را در حالت سه فاز و تک فاز نشان می دهد. با استفاده از سیم بندی سمت چپ می توان از راه انداز نرم سه فاز برای راه اندازی موتور تک فاز استفاده کرد. برای چپ گرد راست گرد کردن موتور در صورتی که از راه انداز نرم یا سافت استارتر استفاده کنیم نیاز به دو کنتاکتور داریم . این در حالی است که با استفاده از اینورتر می توان به سادگی چپ گرد یا راست گرد بودن موتور را تنظیم کرد.

راه اندازی موتور تک فاز و سه فاز با استفاده از سافت استارتر
                                                        نحوه سیم بندی برای راه اندازی موتور تک فاز و سه فاز با استفاده از سافت استارتر

 

ولوم های روی راه انداز نرم کاربرد مختلفی دارند و برای تنظیم زمان شروع و ولتاژ اولیه به کار می روند.

ولوم های سافت استارتر اشنایدر ATS01N1
                                                 ولوم های سافت استارتر اشنایدر ATS01N1

 

  • کنترل دو سیمه و کنترل سه سیمه راه انداز نرم اشنایدر

در شکل زیر نحوه سیم بندی کنترل دو سیمه و کنترل سه سیمه راه انداز نرم اشنایدر ترسیم شده است. در کنترل دو سیمه ( شکل سمت چپ) فرمان های اجرا و توقف با یک سیگنال منطقی کنترل می شوند. حالت “۱” در ورودی LI2 شروع کار و حالت “۰” توقف را نشان می دهد.

کنترل دو سیمه و سه سیمه سافت استارتر اشنایدر
                                                                                    کنترل دو سیمه و سه سیمه سافت استارتر اشنایدر

 

در شکل سمت راست سیم بندی کنترل سه سیمه ترسیم شده است. در کنترل سه سیمه فرمان های اجرا و توقف با دو ورودی منطقی متفاوت کنترل می شود. حالت توقف وقتی اتفاق می افتد که ورودی منطقی LI1 باز شود (حالت “۰”) و پالس روی ورودی LI@ باقی می ماند تا زمانی که ورودی LI1 باز شود.

 

  • كاربرد راه انداز نرم ATS 01N1

راه انداز Altistart 01 N1 در کمپرسور ها، پمپ و فن، نوار نقاله و سیستم های حمل و نقل، برس های کارواش و درهای اتوماتیک و گیت ها کاربرد زیادی دارد. در ادامه بیشتر در این باره صحبت می کنیم.

 

کاربرد سافت استارتر در برس کارواش
                    کاربرد سافت استارتر در برس کارواش

 

  • کمپرسور 

رفع لغزش تسمه

کاهش جريان لحظه اي

حفاظت در برابر تغییر فاز

تخلیه جریان در هنگام توقف موتور

کاربرد سافت استارتر در کمپرسور ها
                              کاربرد سافت استارتر در کمپرسور ها

 

  •  فن 

تشخیص اضافه بار و يا كم باري

تشخيص خرابي موتور و فن

جلوگيري از گشتاور ترمزي در زمان توقف

 

  • پمپ 

كاهش سرعت و توقف كنترل شده بمنظور جلوگيري از ايجاد ضربات چكشي

حفاظت در برابر كم باري و تغيير فاز

کاربرد سافت استارتر در پمپ و فن
                                                               کاربرد سافت استارتر در پمپ و فن

 

  •  نوار نقاله و سيستم هاي حمل و نقل

شروع نرم ، کاهش ضربه و لغزش تسمه

نظارت بر اضافه جريان و یا كم باري برای تشخیص خرابي

تنظیم پارامترهای ثانويه موتور بسته به نوع محموله انتقالي

 

 

کاربرد سافت استارتر در نوار نقاله
                              کاربرد سافت استارتر در نوار نقاله

 

Soft Starter Altistart01  بعنوان محدود کننده گشتاور در شروع ، و یا به عنوان راه انداز/توقف نرم موتور آسنكرون عمل مي كند. استفاده از راه انداز نرم ۰۱ Altistart به موتورهاي آسنكرون امكان شروع تدریجي ، نرم و کنترل شده مي دهد كه باعث افزایش عملکرد آن و جلوگیری از شوک های مکانیکی ، که منجر به ساییدگی و پارگی و تعمیر و نگهداری و خرابی تولید است مي شود.

سافت-استارتر-اشنایدر-الکتریک
                              سافت استارتر اشنایدر ATS01N2

 

  • مشخصات فنی Altistart 01N2

راه انداز /توقف نرم ATS 01 N2 داراي خصوصيات زير است :

  • كنترل دو فاز از منبع تغذيه موتور به منظور محدود كردن جريان راه اندازي و كاهش سرعت
  • داراي باي پاس داخلي
  • رنج توان موتور ۳ تا ۴۵ Kw
  • منابع تغذيه موتور عبارتند از (۲۳۰ v ، ۴۰۰ v ، ۴۸۰ v و ۶۹۰ v 50/60 Hz )

نكته : استفاده از كنتاكتور خط در جايي كه ايزوله سازي الكتريكي نياز نباشد ضروري نيست.

 

                                                                                       مشخصات فنی راه انداز نرم Altistart 01N2

Altistart 01 N2 نوع محصول
ماشین های ساده کاربرد محصول
۳۸۰…۴۱۵ V ولتاژ تغذیه
سه فاز تعداد فاز
۳  تا  ۴۵ kW قدرت موتوربرحسب کیلووات
۳۰…۸۰ % گشتاور راه اندازی موتور
قابل تنظیم از ۱ تا ۱۰ ثانیه زمان راه اندازی قابل تنظیم

 

  • کد فنی راه انداز نرم اشنایدر  ATS 01N2

کد فنی راه انداز نرم اشنایدر اطلاعات زیادی را در مورد نوع راه انداز و کاربری آن در اختیار ما قرار می دهد. سه حرف اول کد فنی یعنی ATS همان نام تجاری سافت استارتر یا Altistart  را مشخص می کند. ۴ کاراکتر بعدی مدل راه انداز نرم را معلوم می کند که ما در این قسمت به مدل Altistart 01 N2 می پردازیم. دو رقم بعدی جریان نامی راه انداز را تعیین می کند. کارارکتر Q نشان می دهد که راه انداز نرم مجهز به کنتاکتور بای پس داخلی است و  دو کاراکتر آخر تعیین می کند که چه ولتاژ تغذیه ای برای این راه انداز نرم مناسب است. در ادامه مثالی از کد فنی یکی از راه انداز های نرم اشنایدر را تحلیل می کنیم.

کد فنی سافت استارتر اشنایدر ATS01N2
                                                                                           کد فنی سافت استارتر اشنایدر ATS01N2

 

مثال:

 

تحلیل کد فنی ATS01N2
                                        تحلیل کد فنی ATS01N2

 

 

  • نقشه سیم بندی سافت استارتر ATS01N2

شکل های زیر سیم بندی را برای راه اندازی سافت استارتر ATS01N2 نشان می دهد. به علاوه ولوم های روی سافت استارتر برای تنظیمات مختلفی مثل زمان راه اندازی، ولتاژ اولیه و زمان توقف طراحی شده است که در شکل زیر می بینیم.

 

راه اندازی سافت استارتر اشنایدر ATS01N2
                                                                                     راه اندازی سافت استارتر اشنایدر ATS01N2

 

در شکل زیر نحوه سیم بندی کنترل دو سیمه و کنترل سه سیمه راه انداز نرم اشنایدر ترسیم شده است. در کنترل دو سیمه ( شکل سمت چپ) فرمان های اجرا و توقف با یک سیگنال منطقی کنترل می شوند. حالت “۱” در ورودی LI2 شروع کار و حالت “۰” توقف را نشان می دهد.

در شکل سمت راست سیم بندی کنترل سه سیمه ترسیم شده است. در کنترل سه سیمه فرمان های اجرا و توقف با دو ورودی منطقی متفاوت کنترل می شود. حالت توقف وقتی اتفاق می افتد که ورودی منطقی LI1 باز شود (حالت “۰”) و پالس روی ورودی LI@ باقی می ماند تا زمانی که ورودی LI1 باز شود.

کنترل دو سیمه و سه سیمه سافت استارتر
                                                                                               کنترل دو سیمه و سه سیمه سافت استارتر

 

  • كاربرد راه انداز نرم اشنایدر ATS 01N2

    • جابجايي مواد/ نوار نقاله
    •  پمپ
    • فن
    • کمپرسور
    • درب های اتوماتیک و گيت
    • جرثقیل هاي کوچک
    • پله برقی

 

کاربرد ATS01N2

کاربرد ATS01N2                                کاربرد ATS01N2

 

 

 

 

 

 

                                                                               کاربرد سافت استارتر ATS01N2

واحد استارت/ توقف نرم Altistart 22 یک راه انداز نرم دیجیتال توان متوسط است که ارائه دهنده یک راه حل مقرون به صرفه براي  پشتیبانی ، کاهش در هزینه های نصب، بهینه سازی و راه اندازي محصول و. . . است. کنترل سه فاز از سیم پیچ های موتور باعث بالا رفتن كارايي آن در هر وضعيتي (با بار یا بدون بار ، تمام ولتاژها و تمام رنج توان ها و …) مي شود.

سافت استارتر اشنایدر ATS22
                                سافت استارتر اشنایدر ATS22

 

  • مشخصات فنی راه انداز نرم اشنایدر Altistart 22

Altistart 22 يك رنج كمپكت از محصولات راه انداز/ توقف نرم است كه براي كاربردهاي پمپ و فن در صنايع زير بنايي و كارخانجات طراحي شده است و خصوصیات زیر را دارد :

  • تابع باي پاس داخلي براي كنترل راه اندازي و توقف موتور هاي قفس سنجابي. اين عمل با استفاده از كنترل ولتاژ و گشتاور انجام مي شود.
  • رنج تواني بين ۵ .۷ تا ۳۱۵ Kw

 

                                                                               مشخصات فنی سافت استارتر اشنایدر Altistart 22

Altistart 22 نوع محصول
ماشین های استاندارد  سنگین کاربرد محصول
۲۳۰…۴۴۰ V ولتاژ تغذیه
سه فاز تعداد فاز
۷٫۵  تا  ۳۱۵ kW قدرت موتوربرحسب کیلووات
راه اندازی با کنترل گشتاور گشتاور راه اندازی موتور
Class 10: 16 s

Class 20: 32 s

Class 30: 48 s

 زمان راه اندازی قابل تنظیم

 

  • مزاياي راه انداز نرم ATS 22 

    • كاهش هزينه هاي عملياتي و تعداد قطعات مورد نياز براي يك سيستم
    • سيم كشي راحت ( ۶ كابل به جاي ۱۲ كابل )
    • حفاظت از تجهيزات نصب شده
    • كاهش فضاي مورد نياز براي تاسيسات
    • كاهش فشار هاي مربوط به توزيع الكتريكي توسط كاهش پيك هاي جريان و افت ولتاژ خطوط كه به علت راه اندازي موتور ايجاد شده اند.
    • كاهش هزينه هاي اجرايي دستگاه

 

  • کد فنی راه انداز نرم اشنایدر ATS 22

کد فنی راه انداز نرم اشنایدر اطلاعات زیادی را در مورد نوع سافت استارتر و کاربری آن در اختیار ما قرار می دهد. سه حرف اول کد فنی یعنی ATS همان نام تجاری سافت استارتر یا Altistart  را مشخص می کند. دو کاراکتر بعدی مدل سافت استارتر را معلوم می کند که ما در این قسمت به مدل Altistart 22 می پردازیم. سه رقم بعدی جریان نامی راه انداز نرم را تعیین می کند. کارارکتر Q نشان می دهد که راه انداز نرم مجهز به کنتاکتور بای پس داخلی است. در ادامه مثالی از کد فنی یکی از راه انداز های نرم اشنایدر را تحلیل می کنیم.

کد فنی سافت استارتر اشنایدر ATS22
                                                                                             کد فنی سافت استارتر اشنایدر ATS22

 

مثال:

تحلیل کد فنی سافت استارتر ATS252
                                                                                            تحلیل کد فنی سافت استارتر ATS252

 

 

  • نقشه سیم بندی سافت استارتر Altistart 22

شکل زیر سیم بندی را برای راه اندازی سافت استارتر ATS22 نشان می دهد.

راه اندازی سافت استارتر ATS22
                                                                                                 راه اندازی سافت استارتر ATS22

 

  • کاربرد راه انداز نرم اشنایدر ATS 22

 

    • پمپ های گریز از مرکز

كاهش سرعت و توقف كنترل شده بمنظور جلوگيري از ايجاد ضربات چكشي حفاظت در برابر كم باري و تغيير فاز

 

    •  پمپ های پیستونی

کنترل پمپ و جهت چرخش پمپ

 

    • فن 

تشخیص اضافه بار و يا كم باري

تشخيص خرابي موتور و فن

جلوگيري از گشتاور ترمزي در زمان توقف

 

    • توربين

نظارت حرارتی موتور از طریق پراب PTC ایزوله شده

 

    • كمپرسور هاي سرد خانه اي 

کنترل راه اندازي

مدیریت راه اندازی مجدد به طور اتوماتیک

 

 

    • کمپرسورهای چرخشي و گريز از مركز 

حفاظت در برابر تغییر جهت چرخش فاز

اتصال اتوماتيك برای تخلیه در هنگام توقف

کاربرد سافت استارتر ATS22 در کمپرسور چرخشی

    • جابجايي مواد/ نوار نقاله

نظارت بر اضافه بار و یا كاهش جريان برای تشخیص خرابي

تنظیم پارامترهای ثانويه موتور بسته به نوع محموله انتقالي

کاربرد سافت استارتر ATS22 در نوار نقاله

    • بالابر هاي چرخشي

نظارت بر اضافه بار و یا كاهش جريان برای تشخیص خرابی

    • ميكسر و ماشين هاي همزن مايعات

نمايش دهنده جریان کاری موتور

تقویت راه اندازی

کاربرد سافت استارتر اشنایدر ATS 22

    • پالايشگاه 

کنترل گشتاور شروع و توقف موتور

کاربرد سافت استارتر ATS22 در پالایشگاه

راه انداز نرم اشنایدر هوشمند Altisatart 48 يك راه انداز نرم/ توقف نرم همراه با TCS (سيستم كنترل گشتاور ) و توان بالا و کاربرد پیشرفته براي موتور هاي آسنكرون است.اين محصول با قابليت هاي منحصر به فردي كه دارد براي يك راه اندازي كاملاً كنترل شده استفاده مي شود. همچنين توانايي كاهش سرعت ، حفاظت در همه سطوح و نصب و راه اندازي ساده در سيستم هاي كنترلي را دارد.سافت استارتر ATS48 با ولتاژ ۲۳۰ تا ۴۱۵ V و فركانس كاري ۵۰/۶۰Hz ، رنج وسيعي از موتورها با توان ۴۵ kW تا ۳۱۵ kW  را پوشش مي دهد و مطابق با استانداردهاي IEC 60947/CSA /UL ، داراي فيلتر EMC كلاس A و B و داراي گواهينامه DNV (مربوط به صنايع دريايي ) و CCIB / GOST / D-TICK و NOM نيز است.

راه انداز نرم ATS48
                         راه انداز نرم ATS48

 

  • مشخصات فنی راه انداز نرم اشنایدر Altistart 48

  • بهبود كارايي سيستم كنترل موتور توسط
    • كاهش فشار هاي مكانيكي و هيدروليكي
    • كاهش فشار بر روي سيستم توزيع الكتريكي (پيك ولتاژي اضافه جريان)
    • محدود كردن انرژی تلف شده و افزايش دماي سيستم

 

  • تنظيمات
    • پارامترهاي قابل تنظيم براي سادگي كار با موتور بخاطر داشتن منوي حسي بصري
    • نرم افزار Power suite: آماده سازي ، ذخيره ، تنظيمات پرينت ، فايل هاي قابل مقايسه ، از خصوصيات بارز اين نرم افزار است . اين نرم افزار برای درايو هاي Altivar نیز مشترك است و به ۵ زبان انگليسي ، آلماني ، فرانسوي ، اسپانيايي و ايتاليايي تجهیز شده است .

 

  • حفاظت

موتورها: حفاظت حرارتي(پراب PTC) ، تشخيص خطاي فاز

دستگاه ها: حفاظت اضافه باري و كم باري توسط حد آستانه قابل تنظيم و زمانبندي مناسب، روتور قفل شده و كنترل جهت گردش توسط كنتاكتور باي پاس جهت جلوگيري از اتلاف حرارتي و داراي دستگاه كنترل ريموت.

 

                                                                                      مشخصات فنی سافت استارتر اشنایدر ATS48

Altistart 48 نوع محصول
پمپ و فن های صنعتی

ماشین های استاندارد  سنگین

 کاربرد محصول
۲۳۰…۴۱۵ V ولتاژ تغذیه
تكفاز یا سه فاز تعداد فاز
۴۵  تا  ۳۱۵kW قدرت موتور بر حسب کیلو وات
راه اندازی با کنترل گشتاور گشتاور راه اندازی موتور
بیشتر از ۳۰ ثانیه زمان راه اندازی قابل تنظیم

 

  • کاربردها
  • پمپ

کاهش فشار موج و دریچه موج سیال (با وجود منبع خط)
رفع آسیب به فیلتر یا spouts (آبیاری) و رفع ساییدگی زود رس از خطوط
فشار کمتر لوله ها
تنظیم مستقل از شرایط بار
حفاظت در مقابل كاهش بار (در حال خشک شدن)، از دست دادن و یا جابجايي فاز و قفل روتور

 فن و ماشین آلات اینرسی بالا نظير دستگاه سانتريفيوژ ، دستگاه خرد كن و دستگاه له كن

شروع همزمان، جلوگیری از تنش در درایو ها، محدود سازی جریان و ولتاژ در لحظه راه اندازي

سافت استارتر ATS48
                                                           سافت استارتر ATS48
  • كمپرسور ها

تشخيص خودکار اضافه جريانیاكاهش جريان

برطرف كردن لغزش.

کاهش جريان لحظه اي.

حفاظت حتی برای موتور های ویژه

ماشين هاي حمل مواد و نوار نقاله ها

شروع تدریجی ، کاهش ضربه و لغزش.
کنترل اضافه جريان برای تشخیص گسل، نقاط سخت و یا متراکم و یا کنترل كم باري.

 

 

                                               

 

 

  • کد فنی سافت استارتر اشنایدر ATS48

کد فنی سافت استارتر اشنایدر اطلاعات زیادی را در مورد نوع راه انداز نرم و کاربری آن در اختیار ما قرار می دهد. سه حرف اول کد فنی یعنی ATS همان نام تجاری سافت استارتر یا Altistart را مشخص می کند. دو کاراکتر بعدی مدل راه انداز نرم را معلوم می کند که ما در این قسمت به مدل Altistart 22 می پردازیم. سه رقم بعدی جریان نامی راه انداز نرم را تعیین می کند. کارارکتر Q نشان می دهد که راه انداز نرم مجهز به کنتاکتور بای پس داخلی است. در ادامه مثالی از کد فنی یکی از سافت استارتر های اشنایدر را تحلیل می کنیم.

کد فنی سافت استارتر ATS48
                                                                       کد فنی راه انداز نرم ATS48

 

 

مثال:

تحلیل کد فنی سافت استارتر ATS48
                                                                                          تحلیل کد فنی سافت استارتر ATS48

 

  • نقشه سیم بندی سافت استارتر ATS48

شکل زیر سیم بندی را برای راه اندازی سافت استارتر ATS48 با کنترل دو سیمه و سه سیمه نشان می دهد.

راه اندازی سافت استارتر ATS48 با کنترل دو سیمه

                                                                                   راه اندازی سافت استارتر ATS48  با کنترل دو سیمه

 

راه اندازی سافت استارتر اشنایدر ATS48 با کنترل سه سیمه
                                                                                  راه اندازی سافت استارتر اشنایدر ATS48 با کنترل سه سیمه

 

در شکل زیر سیم بندی راه انداز نرم برای راه اندازی N موتور را نشان می دهد.

راه اندازی N موتور با سافت استارتر ATS48
                                                                                                   راه اندازی N موتور با سافت استارتر ATS48

نکات مهم استاندارد API610 ویرایش 11 در خصوص طراحی پمپ ها

تجهیزات_مکانیکی٬ فرآیند
نکات مهم استاندارد API610 ویرایش 11 در خصوص طراحی پمپ ها

قسمت اول – موارد عمومی+++++

– حداقل عمر تجهیزاتی که تحت این استاندارد طراحی و ساخته می‌شوند (به جز اجزاء سایشی که در جدول 20 استاندارد آمده است.) 20 سال است و این تجهیزات باید بتوانند سه سال بدون توقف کار کنند. باید توجه کرد که تعمیرات معمولی و بازرسی های مشخص شده در دفترچه های نگهداری پمپ موجب عدم رعایت این نیازمندی استاندارد نمی باشد، بلکه هر گونه خرابی ناخواسته، عملکرد نامناسب که موجب شود تا پمپ نیاز به تعمیرات کلی   (Overhual) پیدا کند موجب نقض این نیازمندی می گردد. بدیهی این نیازمندی مربوط به طراحی بوده و امکان دارد شرایطی مانند استفاده نامناسب از پمپ و یا شرایط سخت کاری موجب شود تا در عمل پمپ ها نتوانند این نیازمندی را رعایت کنند.

جدول شماره 20 استاندارد API610 11th Ed.

– باید بتوان ارتفاع آبدهی(Head) پمپ را با افزایش قطر چرخ و یا تغییر طراحی هیدرولیکی آن به مقدار 5 درصد افزایش داد.

– پمپها باید بتوانند تا حداکثر سرعت خود کار کنند، حداکثر سرعت شامل موارد ذیل می باشد:

سرعت معادل سرعت سنکرن موتور با توجه به فرکانس شبکه تغذیه. این سرعت از فرمول ذیل محاسبه می گردد:

Sync. Speed= 120 × frequency / Pole Number of El. Motor

105 درصد سرعت کاری برای پمپ های دور متغییر

 

– منحنی پمپ هایی که لزجت سیال آنها بیشتر از آب است می بایست بر اساس ISO/TR 17766 تصیصح شده و ضرایب تصحیح درمنحنی مشخص گردد.

– پمپهایی که دارای منحنی مشخصه پایدار هستند برای تمامی شرایط کاری ترجیح داده می‌شوند. ولی در حالتی که پمپ قرار است به صورت موازی با پمپ دیگر کار کند منحنی پایدار لازم می باشد. در حالت عملکرد پمپ ها نسبت هد حداکثر به هد کاری می بایست حداقل 10درصد باشد.

– پمپ ها می بایست دارای محدود ترجیحی کاری (Preferred operating region) معادل 70 تا 120 درصد نقطه بهترین راندمان(Best Efficiency Point) پروانه کاری بوده و دبی کاری پمپ باید در محدوده 80 تا 110 درصد بهترین نقطه کاری پمپ باشد.

– نیاز به خنک کاری توسط سازنده پمپ تشخیص داده شده و روش آن می بایست به تایید خریدار برسد. استفاده از فن خنک کننده می بایست انتخاب اول سیستم خنک کاری باشد. درصورتی که استفاده از فن برای خنک کاری جوابگو نباشد می بایست از Plan مشخص شده در Annex B استاندارد API610 11th Ed. استفاده شود.

– تمامی تجهیزات باید به گونه‌ای طراحی و ساخته شوند که امکان تعمیر سریع و اقتصادی فراهم شود. قطعات اصلی مانند اجزاء پوسته پمپ و محفظه یاتاقانها باید به گونه‌ای طراحی و ساخته شوند که امکان همراستایی دقیق و مطمئن هنگام بستن قطعات فراهم شود. سطوح تماس پوسته پمپ و مجموعه محفظه یاتاقان برای بدست آوردن توازی سطوح باید کاملاً ماشینکاری شوند. در صورتی که امکان ماشین کاری کامل سطوح نباشد. چهار ناحیه با حداقل طول قوسی 25mm روی هر سطح ماشینکاری می‌شود. این چهار ناحیه روی هر سطح به گونه‌ای ایجاد می‌شوند تا هنگام نصب هر ناحیه ناحیه‌ای متناظر و روبروی خود در سطح مقابل داشته باشد.

– به غیر از پمپهای Vertically Suspended  پوسته پمپها باید طوری طراحی شود که بدون احتیاج به باز کردن اتصالات لوله کشی خط رانش و مکش بتوان اجزاء داخلی پمپ را جابجا کرد.

– پمپ های مشخص شده در جدول 3 استاندارد به دلیل موارد خاص طراحی فقط در صورتی می بایست استفاده گردند که مشتری تقاضا کرده و سازنده هم تجربه ثابت شده در خصوص ساخت این پمپ ها داشته باشد.

این مطلب ادامه دارد. ادامه آن به زودی در اختیار علاقه مندان قرار می گیرد.

 

هم محورسازی پمپ, Pump Alignment

تجهیزات_مکانیکی٬ راه اندازی ٬
هم محورسازی پمپ, Pump Alignment


1- هم محور سازی در حالت افقی

در این قسمت در مورد هم محور سازی پمپ­هایی بحث می­شود که شاسی پمپ و موتور یکی بوده و اتصال محور پمپ به موتور توسط کوپلینگ انعطاف­پذیر انجام می­گیرد.

معمولا هنگامی که پمپ و موتور از سازنده تحویل گرفته می­شود هر دو بر روی یک شاسی نصب شده ­اند و در کارخانه هم محور سازی آنها انجام گرفته است. اما به دلیل اینکه تمام شاسی ­ها تا حدی دارای انعطاف­ هستند نباید به باقی ماندن هم محوری طی مراحل حمل و تحویل­گیری و دیگر مراحلی که تا مرحله نصب انجام می­گیرد، اطمینان کرد. هم محور سازی پمپ و موتور باید پس از عملیات ملات ریزی و خشک شدن ملات و سفت کردن پیچ­های نگهدارنده انجام شود و بعد از اتصال لوله­ کشی به پمپ، هم محوری باید کنترل شود. برای تسهیل در نصب اغلب سازندگان قبل از حمل پمپ یا موتور را با پین موقعیت ­دهی نمی ­کنند و یا در صورت لزوم اکثرا فقط پمپ را بر روی شاسی با پین موقعیت دهی می­کنند عمل موقعیت ­دهی پمپ بر روی شاسی بعد از اینکه پمپ در محل نصب قرار گرفت انجام می­شود ولی سوراخهای لازم برای بستن موتور ایجاد نمی­شود.

 

2- تراز کردن پمپ و موتور

بعد از اینکه پمپ بر روی پی قرار گرفت نیمه ­های کوپلینگ از هم جدا می­شود و تا زمانی که هم­محور­سازی پمپ و موتور و نیمه ­های کوپلینگ به طور کامل انجام نگرفته است، نباید به هم متصل شوند. شاسی بر روی بلوک­ها، صفحات و یا گوه­ های فلزی با شیب کم قرار داده می­شود. (شکل 1) محل قرار­گیری این قطعات باید در نزدیک پیچ­های پی باشد. در واحدهای بزرگ ( با طول­های بیشتر از 3 متر) استفاده از جک ­های کوچک که متشکل از یک پیچ کلاه­دار و مهره می­باشد، مرسوم است.

 

شکل 1: روش تراز کردن شاسی

 

در هر حالت تکیه­ گاه­ها در قسمتی از شاسی قرار می­گیرند که بیشترین وزن را متحمل می­شود. برای ایجاد تکیه­ گاهی یکنواخت فواصل تکیه­ گاهها باید به اندازه مناسب در نظر گرفته شود. برای اندازه ­های متوسط (طول­های بالای 1.5m) فاصله­ای حدود 24in توصیه می­شود. بین شاسی و پی برای انجام عملیات ملات ریزی فاصله­ای حدود 19 تا 38 میلی­متر باید در نظر گرفته شود.

انجام تنظیمات قطعات نگهدارنده و تکیه ­گاه­ها تا هنگامی که محور پمپ و موتور به طور کامل­ تراز شوند ادامه می­ یابد. با استفاده از تراز کنترل تراز بودن نازل­ها و وجوه کوپلینگ باید انجام گیرد.

Related image

3- انواع نامحوری و روش‌های تنظیم همراستایی محورها

بین محور پمپ و موتور دوحالت از ناهم­محوری می­تواند وجود داشته باشد.

  • 1- Angular Misalignment
  • 2- Parallel Misalignment

Angular Misalignment: در این حالت محورها با هم موازی می­باشند ولی هم­مرکز نیستند.

Parallel Misalignment: در این حالت محورها با یکدیگر هم مرکز می­باشند ولی موازی یکدیگر نیستند.

برای هم راستا کردن محورها نیاز به ابزارهایی مانند شمشه، فیلر، Taper Gage و در صورت استفاده از Alternate Method برای همراستا کردن کوپلینگ­ها نیاز به ساعت اندازه­گیری و برای کوپلینگ­های Spacer Type نیاز به میکرومتر داخل سنج می­باشد. هنگام همراستاسازی نیمه ­های کوپلینگ­ها باید فاصله­ ای مناسب از یکدیگر داشته باشند تا هنگام حرکت دادن موتور و محورها به یکدیگر برخورد نکرده و به هم ضربه وارد نکنند.

مقادیر مجاز ناهم ­محوری و حداقل فاصله مجاز برای نیمه های کوپلینگ توسط سازنده کوپلینگ معین می­شود.

هنگامی که محیط خارجی کوپلینگ با سوراخ داخلی آن کاملا هم مرکز باشد و وجوه کوپلینگ بر محور عمود باشند از روش چک کردن برای کنترل هم راستایی استفاده می­شود. در غیر این صورت از Alternate Method برای همراستا کردن محورها استفاده می­گردد. برای کنترل هم راستایی در روش چک کردن از Taper Gauge و فیلر استفاده می­شود. در این روش برای کنترل Angular Alignment فیلر و یا Taper Gauge را در فواصل 90 درجه بین دو سطح کوپلینگ وارد می­کنند. (شکل 2) هنگامی نیمه­ های کوپلینگ با یکدیگر هم­راستا هستند که تمامی فواصل اندازه ­گیری شده در تمام نقاط یکسان باشند.

شکل 2: نحوه کنترل Angular Alignment

برای کنترل Parallel Alignment از شمشه استفاده می­شود در این حالت شمشه را در بالا پایین و اطراف کوپلینگ بر روی طوقه­ های (Rim) نیمه ­های کوپلینگ قرار می­دهند. هنگامی Parallel Alignment برقرار می­شود که شمشه روی هر دو سطح طوقه کوپلینگ بنشیند. (شکل 3)

شکل 3: نحوه کنترل Parallel Alignment

با قرار دادن صفحات فلزی زیر پایه­ های موتور ناهمراستایی موجود اصلاح می­گردد. ولی لازم است پس از هر بار اصلاح، هم راستایی دوباره کنترل شود، زیرا انجام تنظیم در یک جهت ممکن است موجب به هم خوردن تنظیمات در جهت دیگر شود.

بهتر است برای انجام هم­راستایی صفحه­ ای فلزی زیرکل پایه موتور قرار داده شود و با بالا و پایین بردن آن عمل هم­راستایی انجام گیرد.

در هنگامی که موتور در محل نصب بر روی شاسی قرار می­گیرد، شاسی همراه با پمپ بر روی پی قرار داده شده و محور پمپ تراز می­شود. تراز بودن وجوه کوپلینگ­ ها و نازل ­ها کنترل شده و تنظیمات لازم انجام می­گیرد.

در حالتی که برای نصب موتور بر روی شاسی Pad در نظر گرفته شده باشد، برای تسهیل در علامت­گذاری محل سوراخ پیچها، روی Pad با گچ پوشیده می­شود. موتور بر روی شاسی قرار گرفته و فاصله بین کوپلینگ­ها تنظیم می­گردد و هم­راستایی نیمه­ های کوپلینگ کنترل می­شود. در صورتی که شاسی قبلا سوراخ­کاری نشده باشد محیط سوراخ­های پایه موتور بر روی Pad حک شده و سپس موتور از جای خود انتقال داده می­ شود. محل­های علامت­گذاری شده سوراخ گردیده و سوراخها رزوه می­شوند. باید لقی مجازی برای هم محور سازی نهایی محورها در نظر گرفته شود. سپس موتور در جای خود قرار داده می­شود و جهت دوران آن کنترل می­ گردد. پیچهای در جای خود قرار گرفته و بعد از کنترل هم محوری به طور کامل بسته می­شوند.

در مواردی که دمای کارکرد پمپ بالاتر از دمایی است که پمپ در آن نصب می­گردد لازم است تا افزایش ارتفاع پمپ و موتور بر اثر حرارت در نظر گرفته شود و این امکان فراهم گردد که در دمای کاری هم راستایی تنظیم شود. در این موارد باید به دستورالعمل­های سازنده رجوع شود.

برای بدست آوردن همراستایی دقیق از ساعت اندازه­ گیری استفاده می­شود. ابتدا با استفاده از روش چک کردن همراستایی اولیه بدست آورده می­شود و سپس ساعت اندازه ­گیری مطابق شکل 4 بر روی یکی از نیمه ­های کوپلینگ بسته می­ شود. نوک سوزن ساعت اندازه­ گیری بر روی سمت دیگر کوپلینگ قرار می­گیرد. ساعت بر روی صفر تنظیم شده و در کنار محل قرارگیری سوزن ساعت اندازه­ گیری با گچ علامت­گذاری می­شود. هنگامی که هر دو محور به یک اندازه چرخانده می­شوند (نوک سوزن باید در محل علامت­گذاری شده باقی بماند) مقادیر خوانده شده از ساعت باید به یک اندازه باشند. با خواندن اندازه­ های ساعت اندازه­ گیری، همراستایی محور پمپ و موتور معین شده و سمت انحراف معلوم می­شود. به علت عدم همراستایی نیاز به انجام تنظیماتی بود پس از انجام تنظیم­های مورد نظر همراستایی محورها باید دوباره کنترل شود. با استفاده از این روش حتی می­توان در حالتی که طوقه کوپلینگ با سوراخ مرکزی آن هم مرکز نبوده و یا وجه کوپلینگ بر محور عمود نباشد همراستایی دقیق را بدست آورد.

 

شکل 4: هم­محورسازی با استفاده از Alternate Method

وجود انحراف در Squarness و یا Concentricity مشکلاتی را برای کوپلینگ ایجاد می­کند و باعث نامیزانی و یا سایش غیرعادی در کوپلینگ می­گردد. وجود مشکل در این موارد باید با استفاده از روش­های دیگری رفع گردد.

 

همراستا کردن کوپلینگ­های چرخدنده­ای

روش همراستا کردن کوپلینگ­های چرخدنده­ای مانند روش­های قبلی می­باشد ولی برای همراستا کردن این کوپلینگ­ها باید پوشش کوپلینگ به عقب کشیده شود و اندازه­گیری بر روی توپی کوپلینگ انجام گیرد (شکل 5).

شکل 5: هم­محورسازی کوپلینگ­های چرخدنده­ای

همراستا سازی کوپلینگ­های Spacer Type

برای همراستا کردن کوپلینگ­ های Spacer Type، باید Spacer بین نیمه های کوپلینگ برداشته شود. سپس پایه ­ای مطابق شکل 9 ساخته می­شود. این پایه امکان اتصال به یکی از نیمه­ های کوپلینگ را دارد. بازوی پایه باید به اندازه ­ای باشد که تا نیمة دیگر کوپلینگ ادامه یابد. پایه به یکی از نیمه­ های کوپلینگ بسته می­شود و ساعت اندازه­ گیری بر روی بازوی آن نصب می­شود. انتهای سوزن ساعت بر روی نیمة دیگر کوپلینگ قرار داده می­شود. مانند حالتی که در قسمت A شکل 6 نشان داده شده است. کنار محل قرارگیری سوزن ساعت اندازه­ گیری علامت­گذاری می­شود و ساعت اندزه ­گیری روی صفر تنظیم می­گردد. برای کنترل Parallel Alignment محورها، هر دو محور به یک مقدار چرخانده می­شوند به طوری که محل قرارگیری سوزن ساعت اندازه­ گیری تغییر نکند. در این حالت تمامی مقادیری خوانده شده بر روی ساعت اندازه­ گیری باید به یک اندازه باشد.

شکل 6: هم­محورسازی کوپلینگ­های Spacer Type

بعد از اینکه Parallel Alignment بدست آمد نوک ساعت اندازه­گیری بر روی
وجه کوپلینگ قرار داده می­شود و همان عملیات کنترلی برای Angular Alignment انجام
داده می­شوند. در صورتی که انتهای محور بازی (End Play) داشته باشد برای کنترل
Angular Alignment بهتر است از میکرومتر داخل سنج استفاده شود (مانند قسمت B شکل 9). پس از بدست آوردن هم­محور نهایی Spacer در جای خود قرار داده می­شود.

 

هم ­محورسازی نهایی و Doweling

بعد از اینکه ملات خودش را گرفت و محکم شد و پیچ های پی محکم گردیدند، باید همراستایی سیستم کنترل شود و تصحیحات لازم صورت گیرد. در حالتی که عمل پمپاژ در سیستم لوله­ کشی با طراحی نادرست و تنظیم نامناسب انجام پذیر به پوستة پمپ تنش وارد شده و در نتیجة آن بین محورها ناهمراستایی رخ می­دهد و حتی ممکن است سایش پروانه نیز رخ بدهد. بنابراین بعد از اتصال لوله­ کشی به فلنج­ های پمپ و پر شدن پمپ و سیستم لوله­ کشی از سیال پمپ شوند همراستایی محورها باید مجددا کنترل گردد. در انتها مجددا باید جهت دوران موتور کنترل شود تا از مطابقت آن با جهت دوران پمپ اطمینان حاصل شود. معمولا جهت دوران پمپ بر روی پوسته پمپ توسط فلش نشان دهنده جهت دوران، نشان داده شده است. جهت دوران را می­توان از روی شکل حلزونی پمپ نیز تشخیص داد.

در مواردی که انتظار می­ رود دمای کاری پمپ با دمای کاری موتور دارای اختلاف قابل توجهی باشد، بر اثر انبساط حرارتی بین موتور و پمپ ناهمراستایی به وجود می­ آید. در اکثر موارد برای جبران این اثر پمپ را که دارای دمای کاری بالاتری است راکمی پایین­تر از موتور دارای دمای کاری کمتری است قرار می ­دهند. در این حالت سازندة پمپ­ باید راهنمایی­ های لازم را برای تنظیمات ارائه دهد. در صورتی که همراستایی دقیق بسیار مهم باشد، همراستایی محورها در دمای کاری کنترل و تنظیم می­گردد. در حالتی که نوسان حرارتی وجود داشته باشد وقوع ناهمراستایی اجتناب­ ناپذیر می­باشد. بنابراین هنگام انتخاب نوع کوپلینگ و انجام هم­ محور کردن پمپ و موتور باید پیش­بینی ­های لازم انجام گیرد.

 

پیرولیز ، Pyrolysis ، آذرکافت چیست؟

تجهیزات_مکانیکی٬ فرآیند ٬ ٬
پیرولیز ، Pyrolysis ، آذرکافت چیست؟

What is pyrolysis? – Line of Defense

بخش پیرولیز:

واحد پیرولیز در حقیقت یک فرآیند شکست حرارتی کنترل شده که روی ترکیبات آلی در غیاب هوا تحت یک فشار کنترل شده و کاهیده انجام گرفته و موجبات تولید روغن پیرولیز ,دوده و گاز و خاکستر می گردد. چون فرآیند کاملا تخصصی است و مطابق نوع خوراک تجهیزات فرق می کند .البته به طور عموم شامل تجهیزات زیر می باشند:

  • کوره دوار با سرعت بسیار ملایم بدون نفوذ هوا به محتویات داخل کوره که مقاوم به موادهای خورنده و آتشخوار هستند که زود مستهلک نگردد.
  • اتاق و یا برج کاتالیست که شامل کاتالیستهای تخصصی بویژه زئولیت نوع ZSM5 و یا کلرید کلسیم و یا اکسید و یا کلرید آلومنیوم و…می باشد.
  • سرعت شکنهای قبل از ورود به مبدل وبهمراه سپراتورهای گاز – مایع که نقش اساسی در تنظیم سرعت در دماههای بالا دارند.
  • مبدل دوبل و مبدل تک مرحله ای و استخری برای کندانس کردن هیدروکربنهای گازی به مایع و جمع آوری در دسیلاتورها وسپراتورهای گاز-مایع
  • کولینگ تاورهای قوی درسه جای مختلف خط پیرولیز به خنک کردن سیالات می پردازد.
  • تجهیزات سرعت شکنها در سیستمهای سپراتورها
  • دسیلاتور و پمپ وکیوم برای ایجاد فشار منفی داخل سیستم وجلوگیری از تجمع گازها در داخل فرآیند و همچنین جمع آوری برشهای سبک گازی در مخزن وسپس انتقال به مسیر زیر کوره وسوزاندن آنها برای تامین انرژی موردنیاز
  • سیکلونهای جمع آوری دوده ها قبل از مکنده بزرگ برای جلوگیری از آلودگی زیست محیطی
  • دودکش وبرج شستشو با محلول قلیا برای جلوگیری از انتشار گازهای آلاینده در فضا
  • تجهیزات ایمنی وتخصصی بک فایرها

فرآیند پیرولیز یک روش بازیافت تخصصی است که در نتیجه این فرآیند محصولات نظیر روغن و یا سوخت پیرولیز و گاز سوختی و همچنین دوده پیرولیزی حاصل می گردد.

کلمه پیرولیزازلغت یونانی PYRبه معنی آتش و LYSIS به معنی شل شدن گرفته شده است.

در واقع پیرولیز به معنی گسستگی در آثر گرماست. درحالت کلی برای سوختن ۳شرط لازم است: اکسیژن, گرما و ماده سوختنی. با هذف اکسیژن از محیط این مثلث ناقص می شود و بنابراین سوختن رخ نمی دهد. دمای بالا در محیط بدون وجود اکسیژن باعث شکستن پیوندهای مواد هیدروکربنی, لاستیک و پلاستیک می گردد.

در نتیجه مواد شکسته شده تبخیر شده و از محیط کوره خارج می گردد. اما در انتهای فرآیند پیرولیز ماده ای بنام دوده می ماند که فرار نیست و حالت بخارشدنی ندارد و در ظرف احتراق یا کوره باقی می ماند.

Pyrolysis Plant For Waste Tire And Plastic Scrap

در بعضی از فرآیندهای پیرولیز در محیط پیرولیز از گاز خنثی مثل نیتروژن استفاده می گردد. که مانع سوختنن هیدروکربن می گردد. از این نوع فرآیند برای پیرولیز لاستیکهای حاصل از فرآیند کوپلیمر اتیلن و پروپیلن استفاده می گردد که این گازخنثی مانع سوختن پلیمر می گردد. ضمنا گاز خنثی نیتروژن چون ارزان و در دسترس است استفاده می گردد.

بسته به نوع هیدروکربن و پلیمر و مخلوط پلیمرها و شرایط عملیاتی محصولات تولید حاصل از فرآیند پیرولیز مقدار متفاوتی خواهند داشت.

فرآیند پیرولیز در درجه نسبتا پائین شروع شده و در دماهای حدود ۴۰۰ تا ۸۰۰ درجه سانتیگراد به شدت انجام می شود.

امروزه این فرآین پیشرفت نسبتا خوبی داشته است. به ویژه تولید روغن  از پیرولیز مواد ضایعاتی نفتی که بعنوان مواد سوختی مورد توجه قرار گرفته است. فرآیند پیرولیز هنوز هم در صنایع برای تولید  زغال ازچوب, کک و گاز از زغال و گاز سوختی و قیر از بخش سنگین نفت بکار می رود.

در اثر پیرولیز مواد زائد با ترکیبات پیچیده فرآورده های روغنی ناشی می شوند که دارای دانسیته انرژی بالایی می باشند و هر واحد وزن آن دارای انرژی بالاتری نسبت به بقیه مواد زائد خام است.روغن یا نفت حاصل از فرآیند پیرولیز مزایایی دارد که از آن می توان در ماشینهای دیزلی و بنزینی استفاده کرد. اگر چه ممکن است خاصیت سوختی نفت و روغن حاصل از پیرولیز با مشخصات سوختهای ناشی از نفت خام منطبق نباشند, ولی با کمی تغییر می توان از آنها بعنوان جایگزین سوخت استفاده کرد. از زغال حاصل از فرآیند پیرولیز می توان همانند یک سوخت جامد استفاده نمود, همچنین زغال می تواند مانند کربن سیاه یا کربن فعال در درجه حرارت بالا باشد.

گازهای حاصل از فرآیند پیرولیز دارای ارزش حرارتی زیادی هستند و حتی می توانند انرژی مورد نیاز سیستم پیرولیز را تامین کنند. ترکیبات گازی پیرولیز ,تابعی از درجه حرارت فرآیند پیرولیز می باشند. بعنوان مثال در درجه حرارتهای پائین پیرولیز گاز دی اکسید کربن غالب است. در صورتیکه در درجه حرارتهای بالا در پیرولیز مونواکسید کربن غالب می باشد.

روشهای مختلف پیرولیز :

  • پیرولیز در خلا
  • پیرولیز گاز خنثی (اتمسفریک)
  • پیرولیز نمک مذاب
  • پیرولیز اتو-گرمایی در راکتور بستر سیالی با تامین اکسیژن محدود به طوری که گرمای مورد نیاز پیرولیز از احتراق بخشی از هیدروکربنها یا لاستیک و یا پلاستیکها تامین شود.

عملکرد دستگاه پیرولیز:

واحد پیرولیز در حقیقت یک فرآیند شکست حرارتی کنترل شده که روی ترکیبات آلی در غیاب هوا تحت یک فشار کنترل شده و کاهیده انجام گرفته وموجبات تولید روغن پیرولیز ,دوده وگاز وخاکستر می گردد. چون فرآیند کاملا تخصصی است ومطابق نوع خوراک تجهیزات فرق می کند .البته به طور عموم شامل تجهیزات زیر می باشند:
۱- کوره دوار با سرعت بسیار ملایم بدون نفوذ هوا به محتویات داخل کوره که مقاوم به موادهای خورنده وآتشخوار هستند که زود مستهلک نگردد.
۲- اتاق ویا برج کاتالیست که شامل کاتالیستهای تخصصی بویژه زئولیت نوع ZSM5 ویا کلرید کلسیم ویا اکسید ویا کلرید آلومنیوم و…می باشد.
۳- سرعت شکنهای قبل از ورود به مبدل وبهمراه سپراتورهای گاز – مایع که نقش اساسی در تنظیم سرعت در دماههای بالا دارند.
۴- مبدل دوبل ومبدل تک مرحله ای واستخری برای کندانس کردن هیدروکربنهای گازی به مایع وجمع آوری در دسیلاتورها وسپراتورهای گاز-مایع
۵- کولینگ تاورهای قوی درسه جای مختلف خط پیرولیز به خنک کردن سیالات می پردازد.
۶- تجهیزات سرعت شکنها در سیستمهای سپراتورها
۷- دسیلاتور وپمپ وکیوم برای ایجاد فشار منفی داخل سیستم وجلوگیری از تجمع گازها در داخل فرآیند وهمچنین جمع آوری برشهای سبک گازی در مخزن وسپس انتقال به مسیر زیر کوره وسوزاندن آنها برای تامین انرژی موردنیاز
۸- سیکلونهای جمع آوری دوده ها قبل از مکنده بزرگ برای جلوگیری از آلودگی زیست محیطی
۹- دودکش وبرج شستشو با محلول قلیا برای جلوگیری از انتشار گازهای آلاینده درفضا
۱۰- تجهیزات ایمنی وتخصصی بک فایرها

عیب یابی و تعمیر و نگهداری ترانسفورماتور

بهره برداری٬ تجهیزات برقی
عیب یابی و تعمیر و نگهداری ترانسفورماتور

Maintaining the stability of transformer oil - GlobeCore

ترانسفورماتورها از تجهیزات گران قیمت و اساسی در سیستم های قدرت وتغذیه برق می باشند. خارج شدن یک ترانسفورماتور از سرویس باعث توقف خط تولید می گردد این توقف در صنایعی همانند نفت و یا نیروگاه ها باعث ایجاد میلیون ها تومان ضرر خواهد گردید. در صورت پوشیده ماندن ضعف های جزیی ترانسفورماتور، این ضعف ها به تدریج تشدید یافته به گونه ای که باعث توقف سرویس دهی می گردد. لذا آشکار کردن این عیب ها و ضعف های جزیی و رفع آن ها با هزینه ناچیز باعث جلوگیری ازصرف هزینه های هنگفت می گردد. وضعیت و شرایط تجهیزات الکتریکی سیستم های قدرت از مهم ترین عوامل درکارکرد مناسب ،پایدار و با ضریب اطمینان بالا می باشد.در طی حمل و نقل، نصب و بهره برداری این امکان وجود دارد که این تجهیزات درمعرض شرایطی قرار بگیرند که باعث آسیب رسیدن به آن ها گردیده و یا سبب کاهش طول عمر مفید و ضریب اطمینان آن ها گردد. یکی از اهداف اساسی تعمیرات پیش گیرانه و نگهداری، ردیابی ضعف ها در مراحل اولیه پیدایش آن ها و اقدامات مناسب جهت برطرف کردن آنها می باشد. ردیابی اشکالات و ضعف ها در سایت های صنعتی معمولاً با استفاده از اندازه گیری ها و آزمایش های خاص دوره ای صورت می گیرد. البته باید در نظر داشت که آزمایشهای انجام شده درسایت تاحدی با آزمایشهای انجام شده در کارخانه های صنعتی متفاوت میباشد ولی به هرصورت این آزمایشها بخشی از آزمایشهای کارخانه های سازنده این تجهیزات می باشد. نتایج آزمایشهایی که دردوره گارانتی صورت میگیرد درصورتی که درشرایط یکسان بامحیط مکانی سازنده باشد بایستی با نتایج کارخانه سازنده مطابقت داشته باشد. در صورتی که آزمایشها واندازهگیری ها پس ازطی دوره گارانتی صورت گیرد نتایج حاصله با مقادیر کارخانه مقداری تفاوت خواهد داشت . تحلیل این نتایج بایستی بر پایه مقایسه با ترانسفورماتورهایی که از نظر نوع طول عمر و شرایط کارکرد همانند باشند صورت گیرد.

تصفیه فیزیکی روغن ترانسفورماتور

بهره برداری٬ تجهیزات برقی٬ فرآیند ٬ ٬ ٬ ٬
تصفیه فیزیکی روغن ترانسفورماتور

روش تصفیه روغن ترانس و سیرکوله ترانسفورماتور

بازدید و تصفیه روغن ترانس و سیرکوله ترانس یکی از عوامل اصلی و مهم در طولانی تر کردن عمر مفید آن می باشد. در صورتیکه بازدیدهای دوره ای قدرت عایقی روغن را ضعیف نشان دهد، تصفیه روغن، لجن زدایی و رطوبت گیری از روغن ضروری خواهد بود. با توجه به اینکه طول عمر بسیاری از ترانسفورماتورهای موجود در نقاط مرکزی و حساس شهرها زیاد بوده و روغن آنها دیگر از مرغوبیت و عایقی لازم واستاندارد برخوردار نمی باشند، خطری پنهان و خزنده در ایجاد خاموشی های پیش بینی نشده و طولانی وجود دارد و در صورتی که به آن توجه لازم نشود شرکتهای توزیع درسال های آتی با مشکلات زیادی از بابت سوختن ترانسفورماتور های خود روبرو خواهند شد.شرکتهای توزیع برق و مشترکین خصوصی با توجه به تبعات اقتصادی یا اجتماعی ناشی از خاموشی های لازم برای این کار همواره نگرانی های جدی از تصفیه روغن ترانس دارند چه بسا طفره رفتن و به تعویق انداختن تصفیه روغن، برای گذشتن از پیک بار تابستانی یا اخذ مجوزهای لازم برای خاموشی و یا فرصت یافتن برای خواباندن خط تولید، منجر به بروز حوادث پیش بینی نشده و بسیار پر هزینه ای بشود. این مقاله راهکاری نو را در انجام عمل تصفیه روغن ترانسفورماتور در محل نصب، بدون خاموشی و قطع نیروی برق و در شرایط باردار بودن کامل آن مطرح می نماید. این روش برتری های چشمگیری از جمله رطوبت گیری هسته و سیم پیچی های ترانسفورماتور در حین انجام تصفیه روغن، لجن زدایی از سطح داخلی مخزن، بوبین ها و هسته ترانسفورماتور، عدم نیاز به خاموشی و بی برق نمودن ترانس در حین انجام تصفیه و … را دارا می باشد.بخش عمده ای از تأسیسات فعلی شرکت های توزیع برق دارای عمر و قدمت قابل توجهی هستند. هر چند دستور العمل های لازم برای بازرسی، سرویس و نگهداری دوره ای این تأسیسات وجود دارد، ولی همواره مشکلات اجرایی، هزینه های نسبتاً بالای تعمیرات و مهمتر از همه مسئله محدودیت در اعمال خاموشی، در انجام صحیح این دستور العمل ها اخلال ایجاد می کند. در بین این تجهیزات، ترانسفورماتور بی شک حاد ترین وضعیت را دارد. ترانسفورماتورها با محدودیت های بیشتری از حیث خاموشی و تعمیر در محل مواجهند. به نحویکه گاهی علیرغم همه هزینه ها شرکت های توزیع ’’ تعویض ‘‘ آنها را بر تعمیرشان ترجیح می دهند.معمولترین بخش از بازرسی های ترانس، بازبینی کیفیت و قدرت عایقی روغن آن است. حیات ترانسفورماتور به شدت به کیفیت روغن آن وابسته است. یک روغن کثیف و ضعیف به سرعت ترانس را به آستانه سوختن هدایت می کند.در یک بررسی آماری مشخص شده است که در نزدیک به ٦٥ % موارد معیوب شدن ترانس ریشه در ضعف روغن آن داشته است.

 

بطور کلی دلایل اصلی بکار بردن روغنها در ترانسفورماتورها را می توان بصورت زیر خلاصه نمود:

١ – عایق کاری الکتریکی

٢ – کنترل درجه حرارت داخل ترانس و انتقال حرارت

٣ – جلوگیری از خوردگی مواد عایق و قسمتهای فلزی ترانسفورماتور

٤ – طول عمر زیادتر و تضمین پایداری شیمیایی برای ترانسفورماتور

٥ – آب بندی و جمع آوری و حمل مواد ناخالص ناشی از کاربرد به خارج از محیط سیستم

٦ – خاموش کردن جرقه الکتریکی

وظیفه یک روغن خوب به عنوان یک سیال عایق و یک ماده انتقال دهنده حرارت که به نحو احسن انجام وظیفه می کندعبارت است از :

١ – استقامت دی الکتریک ( یا ولتاژ شکست ) بالا

٢ – قابلیت انتقال حرارت خوب

٣ – ویسکوزیته کم

٤ – نقطه ریزش یا سیلان پائین

٥ – نقطه اشتغال بالا

٦ – تمایل به اکسیداسیون و تشکیل لجن کم کم

٧ – ضریب تلفات عایق پائین

٨ – میزان تغییرات خواص در درجه حرارت بالا کم

٩ – مقاومت مخصوص زیاد

 

عواملی که باعث فساد و خراب شدن روغن ترانس و در نتیجه عدول از خصوصیات استاندارد آن می شود عبارتند از:

١ – نفوذ رطوبت و آب

٢ – درجه حرارت بالا

٣ – اکسیداسیون و اسیدی شدن روغن

٤ – وارد شدن ذرات معلق و ناخالصی در روغن

معمول است که شرکت های توزیع در دوره های شش ماهه با نمونه گیری و تست روغن، در صورت لزوم اقدام به تصفیه روغن می نمایند. در برخی از شرکت های توزیع که دارای دستگاه سیار تصفیه روغن هستند پس از اعمال خاموشی روغن ترانس در محل نصب، تصفیه می شود.

برخی شرکت های دیگر که این امکانات را ندارند اقدام به تعویض ترانس و انتقال آن به محل تعمیرگاه و جایگزینی ترانس جدید می نمایند و یا کل روغن را در محل تعویض می کنند. همة این روشهای سنتی دارای عیوبی هستند. حتی در بهترین حالت که روغن در محل پست تصفیه می شود لزوم ایجاد خاموشی طولانی نقصی اساسی خواهد بود. این روش های تصفیه عیوب دیگری نیز دارند که در ادامه به آنها اشاره خواهد شد.

 

چنانچه امکان تصفیه در محل نبوده و روغن کلا عوض شود مشکلاتی به شرح زیر وجود خواهد داشت :

١ – لجن زدایی ترانس

لجن زدایی ترانس عملا در داخل ترانس انجام نمی شود. در ترانسفورماتورها درجه آلودگی ناشی از اکسیداسیون باعث ایجاد رسوب و لجن می شود. تشکیل رسوب بعلت کاهش هدایت حرارتی و پائین آوردن استقامت دی الکتریک روغن بسیار زیان بخش می باشد. بطوریکه یک ورق نازک رسوب، گرادیان درجه حرارت مس به روغن را افزایش داده و در شرایط بارداری مشخص، درجه حرارت سیم پیچ بیش از حالت عادی (بدون رسوب ) می گردد.

٢ – رطوبت گیری ترانس

هنگام تخلیه کامل روغن از داخل ترانس، رطوبت همچنان در بین هسته و سیم پیچها بجا می ماند و جدا نمی شود. هنگامی که روغن جدید به داخل ترانس پمپ می شود. رطوبت و گازهای باقی مانده از روغن قبلی با روغن جدید مخلوط شده و خواص روغن جدید را بسیار پائین می آورد و حتی هنگامی که با اتصال کوتاه کردن سیم پیچ های ثانویه اقدام به رطوبت زدایی می نماییم، به دلیل حرارت ایجاد شده در سیم پیچ ها رطوبت از آنها تبخیر شده ولی قسمتی از رطوبت جدا شده دوباره در خود روغن حل می شود و ترانس رطوبت گیری کامل نمی شود .

٣ – خاموشی نسبتاً طولانی ترانس

باید توجه داشت که تعویض روغن ترانس های هوایی ممکن است خیلی مشکل نباشد ولی همین کار در مورد یک ١٢٥٠ که دارای ١١٠٠ لیتر روغن است، آن هم در حال نصب در پست، کاری بسیار مشکل خواهد بود. kVA ترانس تعویض ترانس به دلیل نامناسب بودن روغن آن، احتمالاً آخرین و غیر اقتصادی ترین کاری است که میتوان انجام داد ولی برخی از شرکتهای توزیع که فاقد امکانات لازم هستند. به ناچار و قبل از اینکه در یک نیمه شب ترانس سوختگی غافلگیرشان کند، خاموشی لازم را اعمال کرده و ترانس را تعویض می نمایند!

٤ – اختلاط انواع روغن ترانس

در روش سنتی معمول که روغن های مختلف در مخزن واحدی جمع آوری شده و سپس تصفیه می شوند. اینکار بدلیل اینکه روغن های مختلف با ترکیبات متفاوت و خواص گوناگون با یکدیگر ترکیب می گردند، باعث می شود مخلوط حاصله پس از تصفیه، دیگر کیفیت قبلی را نداشته و بسرعت پیر و فرسوده و غیرقابل استفاده شود. در صورتیکه با استفاده از مکانیسم پیشنهادی توسط این دستگاه، روغن ترانس بدون ترکیب شدن با روغن های دیگر به تنهایی تصفیه شده و خواص خود را پس از تصفیه شدن کاملاً حفظ می کند.

شرح روش پیشنهادی :

دستگاهی که در این قسمت شرح خواهیم داد امکان تصفیه روغن را در حالت بارداری کامل ترانس و بدون هیچگونه خاموشی دارا بوده و مزایای متعددی می توان برای آن بر شمرد.

مزایای این مکانیسم که در عمل مشاهده شده است را بشرح زیر می توان فهرست نمود:

١ – حفاظت ترانسفورماتور در حین انجام عملیات تصفیه روغن

الف) جلوگیری از تخلیه روغن ترانس بیش از حد نرمال

ب) جلوگیری از ورود حباب های هوا ، همراه با روغن به داخل ترانس بواسطة استفاده از دو مخزن خلاء

ج) لجن زدایی به طریق آرام و جلوگیری از شناور شدن یک مرتبه لجن و رسوبات در روغن

 

٢ – لجن زدایی کامل ترانس

با گرم کردن تدریجی روغن و افزایش زمان تصفیه روغن ترانس ( که بدلیل عدم اعمال خاموشی نگرانی از آن نیست ) و با ایجاد حالتی مشابه با گردش طبیعی روغن که در بارداری عادی ترانس، در مجاورت سیم پیچ های تحت تنش الکتریکی و حرارتی قرار گرفته و مدام در حالت گردش از مرکز به جداره های داخلی ترانس حرکت میکند، برای لجن زدایی کامل استفاده می نمائیم.

لجن های رسوب کرده در بدنه، روی هسته خصوصاً در فضای بین کلاف های فشار ضعیف و فشار متوسط هنگامی که ویسکوزیته روغن با اعمال تدریجی حرارت به پائین ترین سطح ممکن رسیده و قابلیت نفوذ پذیری آن در قسمت های مختلف ترانس بالا برده شود، از جای خود کنده می شوند. پس با گرم کردن تدریجی روغن ترانس توسط هیتر های دستگاه، با فشار کمکی می توان لجن ها را به تدریج بهمراه روغن، از ترانس خارج و توسط فیلتر های دستگاه از روغن جدا کرد. میزان لجن های جدا شده از روغن، به این روش قابل ملاحظه می باشد و روغن پس از پایان عملیات تصفیه، کاملاً شفاف و فاقد هرگونه رسوب و لجن خواهد شد . ضمن آنکه انجام کار بصورت تدریجی مشکلات ناشی از کنده شدن ناگهانی لجنها از بدنه را نیز نخواهد داشت .

 

٣ – رطوبت گیری و جداسازی گازهای محلول

تصفیه روغن ترانس (سیرکوله ترانس) به این روش به هیچ عنوان نیاز به خشک کردن از طریق اتصال کوتاه سیم پیچ ها و تزریق جریان ندارد و بدین صورت انجام می پذیرد که دستگاه، روغن را پس از مکش از ترانس به آرامی گرم کرده و دوباره به داخل ترانس پمپ می کند. با افزایش تدریجی حرارت و طولانی کردن مدت انجام آن ویسکوزیته روغن به پائین ترین حد ممکن می رسد به گونه ای که قابلیت نفوذ پذیری آن در قسمت های مختلف سیم پیچ ها و هسته ترانس در حد لازم بالا می رود. روغن پس از طی هر بار گردش های کامل و متعدد در داخل ترانس و با نفوذ کامل در بخش های مختلف داخل ترانس رطوبت موجود را جذب کرده و سپس توسط سیستم پاشش و دو مخزن خلاء دستگاه که در یکی از آنها، روغن را بصورت پاششی و قطره ای بوده و در دیگری در حال سکون و آرامش قرار می گیرد، گازهای محلول و رطوبت تبخیر شده را بطور کامل از روغن جدا می کند.

 

٤ – حجم داخلی بسیار کم دستگاه

حجم روغنی که در قسمت های مختلف این دستگاه بگردش در می آید بسیار کم است. به نحوی که بدون کاهش یافتن سطح روغن ترانس از حد مجاز، می تواند به کار عادی خود ادامه دهد و ترانس با کمبود سطح روغن مواجه نمی شود. این امر تضمینی برای جلوگیری نمودن از سوختن ترانس در حین انجام تصفیه می باشد .

 

٥ – استفاده از دو مکانیسم فیلتر

فیلتر ورودی دستگاه از ورقه های سلولزی مخصوص و فیلتر خروجی دستگاه از فیلتر های کائوچویی فشرده اسفنجی استفاده می کند که توانایی جداسازی ذرات بسیار ریز معلق در روغن را دارا می باشد.

 

٦ – مزایای اقتصادی

با توجه به کار دستگاه بصورت خط گرم بارزترین مزیت اقتصادی آن، کاهش انرژی های توزیع نشده است. فرض ١٢٥٠ را با روش سنتی تصفیه کنیم و روغن ترانس کمی کثیف باشد این کار با احتسابkVAکنیم بخواهیم روغن یک ترانس مقدمات و باز و بست لوله ها حدود ٨ ساعت وقت می گیرد. اگر فرض کنیم این ترانس بطور میانگین در ٦٠ % بار نامی کار می کرده است، بهای انرژی توزیع نشدة آن عبارت خواهد بود از :

١٢٥٠ = صرفه جویی اقتصادی * ٠/٩ * %٦٠ * ١٦٠ * ٨ = ٨٦٤/ ریال ٠٠٠ ٠

و بهای هر کیلو وات ساعت انرژی را بطور متوسط ١٦٠ ریال فرض کرده، برای سهولت ضریب قدرت را ثابت و برابر ٩ ترانس را برابر بگیریم، هزینه انرژی توزیع نشده بر جمع هزینه های offline و online ایم. حال اگر هزینه تصفیه روغن ا ضافه می گردد. ضمن آنکه خاموشی های فوق نارضایتی مشترکین و در کارخانه های تولیدی از offline تصفیه شده بصورت مدار خارج شدن خط تولید را در بر دارد. برابر می باشد.

 

٧ – تبعات خاموشی برای مشترکین

تأمین انرژی مطمئن و ارزان و بدون قطعی همواره یکی از خواسته های مشترکین شرکت های توزیع می باشد. در این راستا یکی از عوامل اصلی در عدم رضایت مشترکین خاموشی های مکرر و طولانی مدت است که پیامدهای اقتصادی و اجتماعی زیادی را در بر دارد. با استفاده نمودن از روش مذکور هم از خاموشی های طولانی مدت جلوگیری بعمل می آید و هم پیشگیری مطمئن برای جلوگیری از خاموشی های بعدی ناشی از سوختن ترانس را به دنبال دارد. ٦٣٠ برابر ٥ ساعت و برای یک ترانس kVA زمان میانگین کارکرد دستگاه تصفیه پس از اتصال برای یک ترانسفورماتور  برابر ١٠ ساعت می باشد که بدلیل عدم اعمال خاموشی، نگرانی از بابت آن نیست. سیستم ارت حفاظتی kVA دستگاه نیز بصورت رینگ به سیستم ارت پست متصل می شود.

ابعاد دستگاه با عرض ١٤٠ ( با احتساب گلگیرهای جانبی برابر با ١٨٥ )، طول دستگاه ٢١٠ و ارتفاع آن برابر با ٢١٠ سانتیمتر می باشد. حمل و نقل دستگاه نیز توسط یک دستگاه وانت یدک کش به آسانی انجام پذیر می باشد و با وزن ٩٥٠ قابلیت جابجایی و بهره برداری توسط دو نفر پرسنل را دارد .

مطابق استاندارد IEC60422 (ویرایش سال ۲۰۱۳) تصفیه فیزیکی یا شیمیائی روغن در هنگام راه اندازی و در زمان بهره برداری ترانسفورماتور تنها زمانی لازم است که نتایج آزمونهای کنترل کیفی روغن مطابق جداول ذیل باشد. در صورت انجام عملیات تصفیه زودتر از موارد ذکر شده در این جداول، علاوه بر تحمیل هزینه غیر ضروری، سیستم عایقی ترانسفورماتور (شامل عایق کاغذی و روغن) نیز دچار تنشهای حرارتی و مکانیکی شده که خود سبب کاهش عمر روغن و ترانسفورماتور می شود. در صورت عدم امکان انجام تصفیه شیمیائی در سایت می توان روغن ترانسفورماتور را تعویض نمود. هرچند این گزینه هزینه بیشتری نسبت به تصفیه شیمیائی دارد.

 شرایط تصفیه فیزیکی و شیمیائی روغن هنگام راه اندازی ترانسفورماتورهای توزیع

نوع تصفیه ولتاژ شکست(KV) آب محلول در روغن(ppm) اسیدیته(mg KOH/g oil) ضریب تلفات عایقی(تانژانت دلتا) کشش سطحی(mN/m)
فیزیکی کمتر از ۵۵ بیشتراز ۲۰ – – –
شیمیائی – – بیشتر از ۰/۰۳ بیشتر از ۰/۰۱۵ کمتر از ۳۵

 شرایط تصفیه فیزیکی و شیمیائی روغن هنگام راه اندازی ترانسفورماتورهای قدرت

نوع تصفیه ولتاژ شکست(KV) آب محلول در روغن(ppm) اسیدیته(mg KOH/g oil) ضریب تلفات عایقی(تانژانت دلتا) کشش سطحی(mN/m)
فیزیکی کمتر از ۶۰ بیشتراز ۱۰ – – –
شیمیائی – – بیشتر از ۰/۰۳ بیشتر از ۰/۰۱ کمتر از ۳۵

 شرایط تصفیه فیزیکی و شیمیائی روغن ترانسفورماتورهای توزیع درحال بهره برداری

نوع تصفیه ولتاژ شکست(KV) آب محلول در روغن(ppm) اسیدیته(mg KOH/g oil) ضریب تلفات عایقی(تانژانت دلتا) کشش سطحی(mN/m)
فیزیکی کمتر از ۳۰ بیشتراز ۴۰ – – –
شیمیائی – – بیشتر از ۰/۳ بیشتر از ۰/۵ کمتر از ۲۰

 شرایط تصفیه فیزیکی و شیمیائی روغن ترانسفورماتورهای قدرت در حال بهره برداری

نوع تصفیه ولتاژ شکست(KV) آب محلول در روغن(ppm) اسیدیته(mg KOH/g oil) ضریب تلفات عایقی(تانژانت دلتا) کشش سطحی(mN/m)
فیزیکی کمتر از ۵۰ بیشتراز ۲۰ – – –
شیمیائی – – بیشتر از ۰/۱۵ بیشتر از ۰/۲ کمتر از ۲۰

تصفیه روغن ترانسفورماتور

پس از آنکه روغن مورد بهره برداری قرار می گیرد ، بر حسب نوع روغن و شرایط سرویس ، تغییراتی در آن مشاهده می شود که موجب تقلیل کیفیت و کاهش عمر مفید آن می شود . این تغییرات به سبب ورود ناخالصی ها و آلودگی به روغن و یا تغییرات شیمیایی ناشی از اکسیداسیون می باشد . در اثر اکسیداسیون روغن ، ویسکوزیتۀ آن افزایش یافته ، اسیدیتۀ آن بالا رفته ، رنگ روغن کدر و تیره می شود . اگر نتایج آزمایش های روغن نیاز به تصفیۀ روغن را اثبات نماید ، باید به منظور جداسازی ناخالصی ها و احیای خواصّ اصلی مورد نیاز روغن ، در مورد تصفیۀ آن اقدام نمود . روش های مختلفی برای تصفیۀ روغن وجود دارد . این روش ها به دو دستۀ عمدۀ تصفیۀ فیزیکی و تصفیۀ شیمیایی تقسیم بندی می شوند . در روش های تصفیۀ فیزیکی با روش های فیزیکی نظیر عبور روغن از صافی ها یا گرم کردن روغن و غیره ، ناخالصی های روغن را از آن جدا می کنند . در روش های تصفیۀ شیمیایی با افزودن مواد شیمیایی و ترکیب شیمیایی آن ها با روغن ، خواص از دست رفته روغن مجدداً احیا می شود.
● روش های تصفیه فیزیکی
در این قسمت به چهار روش تصفیۀ فیزیکی روغن اشاره می شود :
▪ تصفیه از آب :
ساده ترین روش جداسازی آب از روغن این است که روغن را در ظرف بزرگی می ریزند و در ته ظرف ، دریچه ای تعبیه می کنند . پس از مدتی که روغن در ظرف بماند ، چون آب سنگین تر از روغن است ، در ته ظرف جمع می شود و می توان با باز کردن دریچه ، آب را تخلیه نمود . این روش نیاز به وقت زیادی دارد و دقت آن نیز کم است ؛ زیرا اگر دریچه زود بسته شود آب همچنان در روغن باقی خواهد ماند و اگر دریچه کمی دیر بسته شود ، مقداری از روغن به هدر می رود .
روش دیگر برای این کار ، حرارت دادن روغن است ؛ زیرا درجه حرارت تبخیر آب پایین تر از روغن است و در صورت حرارت دادن روغن ، آب به صورت بخار از روغن خارج می شود . حرارت دادن معمولاً در یک ظرف بسته و در خلاء انجام می گیرد تا سرعت عمل آن بیشتر شود . از پمپ های خلاء نیز برای گرفتن رطوبت روغن استفاده می شود .
▪ روش گریز از مرکز برای جداسازی ناخالصی های جامد :
در این روش ، روغن را در ظرف دوّار بزرگی می ریزند و پس از حرارت دادن تا حدّ دمای ۱۵ الی ۴۵ درجۀ سانتیگراد ، آن را به گردش در می آورند . جرم ناخالصی های جامد داخل روغنمعمولاً از جرم روغن بیشتر است ؛ از این رو ، در عمل گردش روغن ، ناخالصی های جامد در اطراف جدارۀ خارجی ظرف قرار گرفته و ته نشین می شوند و روغن خالص در وسط ظرف می ماند . این روش از نظر سرعت عمل و نحوۀ تصفیه مناسب است .
▪ استفاده از فیلترهای کاغذی :
با عبور روغن از فیلترهای کاغذی ، ذرّات جامد غوطه ور در روغن نمی توانند از این فیلترها عبور کنند . همچنین مقداری از آب موجود در روغن نیز ، توسط این فیلترها جذب می شود . هرچه منافذ این فیلترها ریزتر باشد ، کیفیت تصفیه بهتر است . برای سرعت عمل در این روش ، معمولاً روغن را با فشار وارد فیلترها می کنند .
▪ گاز زدایی برای جدا کردن گازهای محلول در روغن :
با استفاده از تکنیک خلاء ، عمل گاز زدایی روغن و جدا کردن گازهای حل شده در روغن انجام می گیرد . با پودر کردن روغن و پاشیدن آن به داخل محفظۀ خلاء ، علاوه بر گرفتن تمام آب غیر محلول در روغن ، مقدار آب محلول در آن نیز به حدّ ppm ۱۰ کاهش می یابد . همچنین با این عمل ، گازهای حل شده در روغن نیز به ۲۵ ۰ درصد حجم ، تقلیل می یابد .
● روش های تصفیه شیمیایی
زمانی که با افزایش میزان اکسیداسیون در روغن ، شرایط تشکیل لجن در آن فراهم گردد ، عمل تصفیۀ فیزیکی به تنهایی قادر به جبران و احیای فساد روغن نبوده و از این رو ، تصفیۀ شیمیایی روغن انجام می گیرد . در تصفیۀ شیمیایی ، از فیلترهای فعّال (اکتیو) استفاده شده و با استفاده از عملیات مختلف ، نظیر تصفیه با حلّال ها و تصفیه با اسید سولفوریک ، پالایش انجام می گیرد . تصفیۀ شیمیایی معمولاً با هزینۀ زیادی انجام می شود ؛ از این رو ، فقط برای مصرف کننده های بزرگ ، کارخانه های ترانسفورماتور سازی و مراکز بزرگ تعمیرترانسفورماتورها مقرون به صرفه می باشد.
عبور روغن از خاک رنگبر (Fullers Earth) ، یکی از مرسوم ترین روش ها در تصفیۀ شیمیایی است . در این روش ، خاک رنگبر در یک منبع قرار می گیرد و روغن گرم توسط پمپ ، با فشار زیاد از این خاک عبور داده می شود . با انجام این عمل ، عدد اسیدی روغن کاهش یافته و به حد مجاز خود می رسد . به علاوه دیگر خواص روغن ، از قبیل ضریب تلفات عایقی و مقاومت مخصوص آن نیز بهبود می یابد . مقدار خاک رنگبر مورد نیاز ، به میزان کهنگی روغن بستگی دارد و معمولاً بین یک تا هفت درصد وزن روغن می باشد . اضافه کردن مواد ضد اکسیداسیون در هنگام تصفیه فیزیکی در موقع گردش روغن نیز ، یکی دیگر از روش های تصفیۀ شیمیایی است .

سیلیس چیست؟

تجهیزات_مکانیکی٬ فرآیند ٬ ٬ ٬ ٬
سیلیس چیست؟

سیلیس

ماسه سیلیس همان سنگ کوارتز می باشد که به مرور زمان و فرسوده شدن توسط جریانات آب و هوایی  شکسته شده و به دانه هایی بسیار ریز تبدیل گشته است.

صنایعی که در آنها بازیابی فرآورده های نفتی و گازی صورت می پذیرد به گسترده ای از شن سیلیسی صنعتی (تجاری) به عنوان پروپانت (proppant) استفاده می کنند. از منابع سیلیس در فعالیت های صنعتی دیگری نیز مانند شیشه سازی، ساخت و ساز، محصولات بهداشت شخصی، الکترونیک و حتی ساخت مواد و محصولات تجدیدپذیر استفاده می گردد.

ماسه یا شن صنعتی عبارتی است که معمولا برای محصولات شن سیلیسی با خلوص بالا و اندازه‌های کاملا کنترل شده مورد استفاده قرار می گیرد و غالبا به محصولی خاص تر و دقیق تر نسبت به بتن و آسفالت معمول مورد استفاده می باشند.

سیلیس (SiO2) نامی است که به گروهی از مواد معدنی که تنها از اکسیژن و سیلیکون تشکیل شده اند، اطلاق می گردد. سیلیس معمولا به شکل بلوری مشاهده می شود و در اغلب مواقع دارای شکل نامنظمی است که در اثر فرسایش یا فسیل شدن پلانکتون ها تشکیل می گردد.

استخراج ماسه سیلیس در بسیاری از مواقع به صورت کار بر روی معادن و گودال های سطحی صورت می پذیرد، اما در برخی موارد نیز نیاز به حفاری و استخراج از معادن عمیق زیرزمینی می‌باشد. فرآیندهای مختلفی بر روی سنگ معدن استخراج شده به منظور افزایش خلوص سیلیس (کاهش ناخالصی ها) به مقدار مورد نیاز انجام می شود. پس از خشک نمودن و دسته‌بندی سنگ های خالص سازی شده، با توجه به هدف و مورد استفاده، آنها را به اندازه های مورد نظر خرد می نمایند.

اغلب فعالیت های صنعتی و تولیدی از سیلیسی با خلوص حداقل ۹۵ درصد استفاده می کنند. سیلیس ذاتا دارای ترکیب شیمیایی ای صلب گونه و بسیار سخت و محکم با نقطه ی ذوب بسیار بالا می باشد که دلیل اصلی این امر، قدرت پیوند بین اتم های آن است. این ویژگی ها برای صنایع و سیستم هایی مانند ریخته گری و فیلتراسیون (تصفیه) بسیار ارزشمند می باشند. خواص غیرواکنشی و استحکام بالای ماسه های صنعتی – به خصوص سیلیس (SiO2) – آنها را به بخشی ضروری و لاینفک در صنایع مختلف و تولید هزاران مورد از محصولات روزمره ی زندگی تبدیل نموده است.

کاربردهای سیلیس

از مهم ترین موارد استفاده و کاربردهای ماسه سیلیس می توان به مواردی نظیر فیلتراسیون آب، تصفیه خانه آب، تصفیه خانه فاضلاب، سیستم های فیلتراسیون شیمیایی، ساخت شیشه، ساخت و تولید کریستال، ریخته گری، تولید فلزات، تولید مواد شیمیایی، ساخت و ساز، تولید سرامیک و آجر نسوز، محصولات تفریحی، رنگ سازی، صنایع نفت و گاز، زمین های گلف و … اشاره نمود.

 

نفت و گاز

سیلیس در نفت و گاز

ماسه سیلیس در این صنایع عموما با نام پروپانت شناخته می شود. سیلیس به درون چاه های بسیار عمیق پمپاژ شده و با باز نگه داشتن حفره ها و درزهای سنگ ها موجب افزایش سرعت جریان گاز طبیعی یا نفت می گردد. دراین صنایع معمولا از دانه های گرد و نسبتا بزرگ سیلیس برای به حداکثر رساندن میزان نفوذپذیری و جلوگیری از ورود مواد و اشیاء ناخواسته به سوراخ چاه استفاده می شود. ویژگی های کلی ساختار سیلیس در ترکیب با میزان سختی آن، موجب دستیابی به مقاومت مورد نیاز در برابر خرد شدن در فشارهای بسیار بالای موجود در چاه ها (چاهایی با عمق بیش از ۲۰۰۰ متر) می گردد. خلوص شیمیایی یکی از مهم ترین پارامترها برای انتخاب سیلیس مناسب در صنایع است (به منظور مقاومت در برابر حمله های شیمیایی در محیط های خورنده).

فیلتراسیون آب

سیلیس در فیلتر

مدت زمان زیادی است که از ماسه سیلیس برای فیلتراسیون و پاکسازی آب استفاده می شود. اولین مستندات استفاده از فیلتر شنی مربوط به تاریخ ۱۸۰۴، زمانی که جان گیب (John Gibb) اقدام به طراحی و نصب یک فیلتر نمود، می باشد. این روش فیلتراسیون در طول دو دهه ی بعد، اصلاح و تصحیح گشت و با نصب اولین منبع تصفیه آب عمومی توسط جیمز سیمپسون و برای شرکت آب و فاضلاب چلسی در سال ۱۸۲۹ به شکوفایی رسید.

پس از آن که فیزیکدان معروف انگلیسی، جان اسنو، موفق به کسب اثبات رابطه میان کیفیت آب و شیوع بیماری وبا بین سال های ۵۵/۱۸۴۵ شد، مطالعات بر روی تصفیه آب مسیر اصلی خود را پیدا کرد. در ۳۱ دسامبر سال ۱۸۵۵ اولین استاندارد مربوط به کیفیت آب و فیلتراسیون آن تصویب گشت و امروزه تهیه آب آشامیدنی با کیفیت و سالم در اکثر کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه محقق شده است.

عملکرد و کاربردها

ماسه سیلیس فیلترینگ به صورت طبیعی دارای شکل های زاویه دار و گردی می باشند که آنها را به بستری ایده آل برای تصفیه و جداسازی مواد جامد معلق موجود در آب تبدیل می کند. با توجه به وجود حجم بالایی از سیلیس در این سیستم های فیلتراسیون و دوام بالا و پوشش مناسب آنها، این سیستم ها دارای راندمان فیلتراسیون قابل قبولی می باشند.

سیلیس معمولا در قسمت بالایی لایه ی فیلتر شنی قرار دارد. آب ورودی به فیلتر با عبور از ماسه سیلیس موجود در بستر فیلتراسیون تصفیه شده و ذرات جامد و آلودگی های موجود در آن جداسازی می گردد.

به دلیل خصوصیات منحصر به فرد موجود، از این سیستم های فیلتراسیون و تصفیه آب در زمینه های متنوعی از جمله تصفیه فاضلاب و آب آشامیدنی، استخرها و پارک های آبی، کاغذسازی ها، صنایع شیمیایی، نیروگاه ها و … استفاده می شود.

انواع فیلترها

سیلیس در فیلتر آب

فیلترهای تحت فشار: فیلتر های تحت فشار که که معمولا در استخرها و مراکز تفریحی مورد استفاده قرار می گیرند، فشار ورودی ای بین ۲ تا ۵ بار دارند. آب تغذیه وارد فیلتر شده و از بستر سیلیس موجود در فیلتر عبور (تحت فشار) می نماید. بخش عمده ی ذرات موجود در آب توسط قسمت بالایی بستر فیلتر جداسازی می شوند. این نوع فیلتر ها قادر به جداسازی ذرات بسیار ریز می باشند.

تشکیل لایه ای از ذرات جدا شده باعث افزایش افت فشار در بستر فیلتر، در دبی ثابت جریان می گردد. با خروج میزان این افت فشار یا دبی جریان از محدوده ی قابل قبول، بستر برای خارج سازی ذرات انباشته شده بک واش می شود. ممکن است در طول فرآیند بک واش مقداری سیلیس از سیستم خارج گردد، که نیاز است به صورت دوره ای و منظم این مقدار جایگزین شود.

فیلترهای ثقلی سریع (RGF) : از این نوع فیلترها معمولا در مراکز تصفیه آب شرب و برای خالص‌سازی استفاده می شود. RGFها نسبت به فیلترهای شنی کند فضای کمتری را اشغال کرده و از سیلیس و سایر بسترهای دانه ای برای حذف ذرات و ناخالصی های موجود در آب استفاده می کنند (معمولا در این سیستم ها از لخته سازها نیز استفاده می شود).

برای عملکرد مناسب فیلترهای ثقلی سریع و تامین دبی مورد نظر، نیاز به شستشوی مداوم آنها (چندین مرتبه بک واش در روز) است. در طول فرآیند بک واش، بستر توسط آب و هوای فشرده شده شسته می‌گردد و نیاز است تا توجه ویژه ای به عدم بیرون ریختن بستر فیلتر (سیلیس) در گردد.

RGFها به طور معمول سیستم های چند مرحله ای تصفیه آب بوده و توسط شرکت ها و ارگان‌های بزرگ استفاده می شوند. این سیستم های دبی بسیار بالایی دارند اما در عین حال پیچیده بوده و هزینه های مربوط به تعمیر و نگهداری در آنها بسیار بالا می باشد.

فیلترهای شنی کند: از این سیستم ها برای تصفیه آب و تبدیل آب خام ورودی به آب شرب استفاده می شود. این فیلترها معمولا ۱ تا ۲ متر عمق داشته و اندازه ی آنها با توجه دبی مورد انتظار از فیلتر تعیین می گردد. به علت آهسته بودن فرآیند تصفیه، این واحدها نیاز به فضای بیشتری داشته و با توجه به افزایش روز افزون نیاز به آب شرب و محدودیت فضایی موجود، بسیاری از شهرها و تاسیسات سیستم های خود را به فیلترهای سریع تبدیل نموده اند.

فیلترهای شنی کند با سایر سیستم های فیلتراسیون آب متفاوت بوده و در فرآیند خود از یک فیلم بیولوژیکی پیچیده (Schmutzdecke) که به صورت طبیعی در سطح بستر شن (سیلیس) رشد می کنند، استفاده می نمایند. در این سیستم ها، سیلیس مستقیما فرآیند تصفیه ای انجام نمی دهد و بیشتر به عنوان یک زیرلایه عمل می کند.

نیاز بسیار کم این سیستم ها به نیروی مکانیکی، مواد شیمیایی و قطعات تعویضی و آموزش های بهره برداری موجب تبدیل شدن این تکنولوژی به موردی بسیار مناسب برای مناطق فقیر و دور افتاده است. از همین رو سازمان جهانی بهداشت و سلامت (WHO) و سازمان ملل (UN) فیلترهای شنی کند را به عنوان ارزان ترین، ساده ترین و پربازده ترین سیستم های تصفیه آب می شناسند.

ویژگی های یک بستر مناسب

 

در حالت کلی یک بستر مناسب باید دارای ویژگی های زیر باشد:

  • به اندازه کافی درشت باشد تا توانایی نگهداری مقادیر زیادی از لخته ها را داشته باشد
  • به اندازه کافی دارای ذرات ریز باشد تا از عبور ذرات جامد معلق جلوگیری کند
  • به اندازه کافی عمیق باشد تا توانایی انجام سیکل های نسبتا بلند فیلتراسیون را داشته باشد
  • دانه بندی مناسب برای انجام فرآیند بک واش

برخی از این ویژگی ها با یکدیگر سازگار نیستند. به عنوان مثال شن بسیار ریز باعث نگه داشتن لخته می شود و از طرف دیگر موجب کوتاه شدن چرخه ی فیلتراسیون می گردد. این امر برای بستری با دانه های درشت برعکس است. در سال های اخیر گرایش ها به سمت استفاده از شن‌های دانه درشت و بسترهایی با مدیای دوگانه (آنتراسیت روی شن) برای دستیابی به میزان فیلتراسیون بیشتر و با کیفیت تر بوده است.

محیط یک فیلتر بوسیله اندازه موثر و ضریب یکنواختی بیان می گردد. اندازه موثر، ۱۰ درصد (وزنی از یک) قطر مشخص است. این یعنی که ۱۰ درصد از وزن مواد فیلتر، قطر کمتری از این مقدار قطر مشخص را دارند. ضریب یکنواختی نیز نسبت ۶۰ درصد اندازه وزنی از یک قطر معین به ۱۰ درصد وزنی از همان قطر معین را نشان می دهد. در بحث تصفیه آب، بستر شنی معمول، اندازه ی موثری بین ۰٫۴۵ تا ۰٫۵۵ میلیمتر، ضریب یکنواختی کمتر از ۱٫۶۵ و عمق بستر بین ۷۰ تا ۷۶ سانتی متر است.

در فیلترهای مدیای دوگانه، لایه ی آنتراسیت بالایی اندازه‌ی موثری برابر ۰٫۸ تا ۱٫۲ میلیمتر، ضریب یکنواختی کمتر از ۱٫۸۵ و ضخامتی بین چند سانتیمتر تا دو سوم کل فیلتر دارند که در زیر آن نیز لایه ای نظیر آنچه قبل تر گفته شده قرار دارد. لایه ی پشتیبانی شن درشت بین شن فیلتر و دانه های زیرین، اندازه ی موثری بین ۰٫۸ تا ۲ و ضریب یکنواختی ای کمتر از ۱٫۷ دارد. درشت ترین لایه ی مورد نیاز دانه ها نیز بر اساس نوع زیرکش و اندازه ی دهانه ی آب خروجی و بک واش تعیین می گردد.

استفاده از بستر فیلتر شنی ای با دانه هایی تقریبا یک اندازه موجب فیلتراسیونی موثر در تمام عمق فیلتر می گردد. در صورتی که طبقه بندی اندازه دانه ها بسیار بزرگ باشد، فیلتراسیون موثر تنها محدود به چند سانتیمتر بالایی ماسه می شود. دلیل این امر نیز تجمع دانه های ریز در بالاترین سطح بستر در طول فرآیند دانه بندی (پس از بک واش) می باشد.

مشکل گرفتگی سطحی فیلترهای شنی منجر به استفاده از فیلترهای بستر دوگانه شد. یک فیلتر بستر دوگانه شامل لایه ای از ماسه (با وزن مخصوص ۲٫۶۵) است که در بالای آن بستری از ذغال آنتراسیت قرار دارد، است. لایه ی درشت آنتراسیت بالایی منافذی در حدود ۲۰ درصد بزرگتر از سطح ماسه ای دارا می باشد. این دهانه ها و منافذ توانایی جذب و به دام انداختن ذرات را دارا هستند تا لخته های حمل شده توسط آب زلال شده در سطح فیلتر انباشته نشوند و فیلتر دچار گرفتگی نگردد.

فیلترهای غیرمعمول، که شامل بستر دوگانه با آنتراسیت درشت هستند، دارای اندازه ی موثر ۱٫۵ میلیمتر و دارای ضریب یکنواختی بسیار کمی بوده تا با ایجاد حفره های بیشتر، جمع آوری ناخالصی ها را بهتر انجام داده و چرخه ی فیلتراسیون را برای آب های سطحی و فاضلاب های کدر طولانی تر نمایند. برای جلوگیری از بروز مشکلات در فرآیند بک واش اندازه ی موثر پیشنهادی برای لایه ی ماسه بستر پایینی بین ۰٫۷۵ تا ۰٫۹ میلیمتر برای آنتراسیتی با چگالی ۱٫۴۵ تا ۱٫۶۵ می باشد.

فیلترهای تک لایه ای درشت، بیشتر در اروپا توصیه می گردد. به عنوان مثال،ماسه ای با اندازه ی ۰٫۹ تا ۱٫۵ میلیمتر و عمقی حدود ۱ متر در تصفیه خانه آب‌های سطحی مورد استفاده قرار گرفته است. این فیلترها به صورت همزمان بوسیله ی هوا و آب با سرعتی کم و به دنبال آن فقط آبی با سرعت بالا (برای مدت کوتاه) شستشو داده شدند. فیلترهای بستر سه گانه (آنتراسیت، ماسه، گارنت) نیز سال های زیادی در ایالات متحده مورد استفاده قرار گرفتند. فیلترهای بستر دوگانه و سه گانه نسبت به فیلترهای شنی معمول عملکردی بهتری داشته و چرخه های فیلتراسیون طولانی تر و نیاز به آب کمتر برای بک واش را به ارمغان می آورند.

 

ساخت شیشه

سیلیس در ساخت شیشه

ماسه سیلیس یکی از اجزا اصلی تمام شیشه های معمولی و مخصوص است. سلیس تامین کننده‌ی بخش ضروری SiO2 در فرمولاسیون شیشه بوده و میزان خلوص شیمیایی آن تعیین کننده ی رنگ، شفافیت و استحکام شیشه می باشد. از ماسه ی صنعتی برای تولید شیشه های تخت ساختمان ها، خودروها، ظروف مواد غذایی و نوشیدنی و هم چنین ظروف سفره (مانند کارد و چنگال و بشقاب و …) استفاده می شود. فرم پودری سیلیس نیز برای تولید عایق های فایبر گلاس و تقویت الیاف شیشه کابرد دارد. از موارد استفاده سیلیس در تولید شیشه های مخصوص نیز می توان به لوله های تست و ابزار آزمایشگاهی، لامپ های رشته ای و فلورسنت، مانیتورهای CRT و تلویزیون و رایانه و … اشاره نمود.

ریخته گری فلزات

سیلیس در ریخته گری

ماسه صنعتی یکی از اجزا اصلی در صنایع ریخته گری (آهنی و غیرآهنی) می باشد. قطعات فلزی از بلوک های موتور تا سینک ها و شیرآلات، برای تشکیل شکل ظاهری (بیرونی) خود درون قالب‌های رس و ماسه ساخته می شوند. نقطه ی ذوب بالا (۱۷۶۰ درجه سانتیگراد) و نرخ پایین انبساط حرارتی سیلیس موجب بوجود آمدن قالب هایی مناسب و سازگار با تمام درجه حرارت ها و آلیاژهای مورد استفاده در صنعت ریخته گری شده است. خلوص شیمیایی بالای آن نیز به پیشگیری از واکنش با کاتالیزورها و کاهش میزان خوردگی شیمیایی، کمک شایانی می نماید.همچنین پس از اتمام فرآیند ریخته گری، سیلیس استفاده شده را می توان بازیافت نموده (مکانیکی و حرارتی) و مجددا از آن برای ساخت قالب یا هسته ی جدید استفاده نمود.

تولید فلزات

سیلیس در تولید فلزات

ماسه صنعتی نقش بسیار حیاتی ای در تولید انواع مختلف فلزات آهنی و غیرآهنی دارد. در بخش تولید فلزات، از سیلیس به عنوان یک عامل برای کاهش نقطه ی ذوب و ویسکوزیته ی گدازه ها به منظور افزایش واکنش پذیری و کارآمدی آنها استفاده می شود. برای دستیابی به نسبت دلخواه اسید/باز مورد نیاز برای خالص سازی نیز می توان از سیلیس تنها یا همراه با آهک استفاده نمود. برای اصلاح و تنظیم خصوصیات منحصر به فرد دیگر این فلزات پایه مانند استحکام بیشتر، مقاومت در برابر خوردگی یا هدایت الکتریکی، می توان از عناصر دیگری نیز استفاده نمود. آلیاژهای آهنی از ملزومات تولید محصولات فولادی به خصوص می باشند و ماسه صنعتی یا همان سیلیس نیز توسط صنایع فولاد و ریخته گری برای مصارفی همچون دی‌اکسیداسیون و پالایش دانه مورد استفاده قرار می گیرند.

تولید مواد شیمیایی

سیلیس در مواد شیمیایی

مواد شیمیایی با پایه سیلیس شالوده ی اصلی هزاران فعالیت صنعتی روزانه از پردازش مواد غذایی گرفته تا تولید صابون و رنگ، می باشند. در این مورد، سیلیس (SiO2) توسط ذغال (Coke) در کوره های مخصوص به سیلیس فلزی کاهش داده می شود تا پیش ماده ی Si مورد نیاز سایر فرآیندهای شیمیایی تامین گردد. ماسه صنعتی جزء اصلی مواد شیمیایی ای از جمله سدیم سیلیکات، سیلیکون تترا کلراید و ژل های سیلیکون می باشد. از این مواد شیمیایی برای تولید پاک کننده های خانگی و صنعتی، فیبرهای نوری، حذف ناخالصی های موجود در روغن های پخت و پز و نوشیدنی های دم کردنی  و … استفاده می گردد.

ساخت و ساز

سیلیس در ساخت و ساز

ماسه صنعتی یکی از ترکیبات اولیه و اساسی در بازه ی گسترده ای از فعالیت ها و محصولات ساختمانی است. از سیلیس های دانه درشت برای مصارفی مانند کف سازی، ملات، سیمان های مخصوص، گچ، سقف ها، سطوح مقاوم در برابر سایش، آسفالت ها و … استفاده می شود. استفاده از سیلیس در صنعت ساخت و ساز برای فراهم آوردن ویژگی هایی مانند چگالی و مقاومت خمشی مورد نیاز بدون تحت تاثیر قرار دادن و آسیب رساندن به خواص شیمیایی پیوند سیستم می باشد. سیلیس به عنوان بسط دهنده ای کاربردی نقش بسیار مهمی در بالا بردن خواص ضدخوردگی و مقاومت در برابر فرسایش (در اثر تماس با هوا) در ترکیباتی با پایه اپوکسی، بتونه ها، درزگیرها و … ایفا می کند.

رنگ ها و پوشش ها

سیلیس در رنگ

در فرمولاسیون های رنگ ها از ماسه های صنعتی میکرونی برای بهبود شکل ظاهری و دوام رنگ‌ها و پوشش های صنعتی و معماری استفاده می شود. سیلیس خلوص بالا، تاثیر بسیار زیادی در ویژگی های ظاهری رنگ ها و پوشش ها مانند میزان شفافیت و بازتاب، انطباق رنگ ها و جذب روغن دارد. بتونه های سیلیسی نقش بسیار مهمی در بهبود میزان مقاومت، دوام، حفظ ضخامت، مقاومت در برابر آلودگی و کثیفی، کپک، خراش، فرسایش در مجاورت هوا و … دارا می باشند. جذب کم روغن موجب افزایش میزان بارگذاری رنگدانه ها و در نتیجه بهبود کیفیت رنگ نهایی می گردد. دوام سیلیس در فعالیت های مربوط به تعمیر و بازسازی رنگ ها موجب به ارمغان آوردن مقاوت بسیار مناسبی در برابر خوردگی و ساییدگی می شود.

سرامیک و آجر نسوز

سیلیس در سرامیک

سیلیس یکی از مهم ترین ترکیبات موجود در لعاب و بدنه ی اصلی فرمولاسیون تمام محصولات سرامیکی از جمله ظروف سفره، ظروف بهداشتی، کاشی کف و دیوار و … است. سیلیس نقش اسکلت را بدنه ی سرامیک ایفا می کند که رس و سایر متعلقات موجود به آن می چسبند. نقش اصلی SiO2 به عنوان تنظیم کننده ی میزان انبساط حرارتی، خشک شدن و ترک خوردن و ارتقاء تمامیت و شکل ظاهری سازه می باشد. هم چنین از آن در صنایع تولید آجرهای نسوز برای، یکپارچه سازی، افزایش میزان مقاومت در برابر دماهای بالا و حمله های اسیدی در کوره های صنعتی استفاده می گردد.

محصولات تفریحی

سیلیس در تفریح

ماسه صنعتی به راه خود را به دنیای ورزش و محصولات تفریحی نیز باز کرده است. از ماسه سیلیس در زمین های گلف، زمین های چمن ها، ساخت میدان های مسابقات قهرمانی و … استفاده می شود. از سیلیس برای ترمیم چمن و تسهیل مراقبت ها و نگهداری های روزانه مانند هوادهی ریشه ها، باروری، کود دهی و … نیز استفاده می گردد. توزیع دانه های سیلیسی با شکل طبیعی و اندازه های مناسب موجب فراهم آوردن شرایط ایده آل میزان نفوذپذیری و تراکمی برای سیستم های زه کشی و در نتیجه رشد سالم و پایدار گیاهان خواهد شد.

 

پمپ ایرلیفت, air lift pump

تجهیزات_مکانیکی ٬ ٬ ٬
پمپ ایرلیفت, air lift pump
پمپ ایرلیفت

پمپ ایرلیفت پمپی است که دارای قدرت مکش پایین و توانایی متوسطی برای تخلیه مایعات و جامدات جذب شده می باشد. این پمپ توسط یک مهندس آلمانی به نام کارل امانوئل لوسشر در سال ۱۷۹۷ ابداع شد. پمپ ایرلیفت هوای فشرده شده را به انتهای لوله ی تخلیه که در درون مایع مستغرق شده است، تزریق می کند.

هوای فشرده شده با مایع مخلوط شده و این کار موجب می شود تا مخلوط هوا – مایع، چگالی کمتری نسبت به مایع اطراف پیدا کرده و به همین دلیل و در حالی که توسط مایعی که دارای چگالی بیشتری است احاطه شده، به سمت بالا حرکت می کند. در حین این فرآیند ممکن است مواد جامدی نیز به درون جریان نفوذ نموده (جذب جریان شوند) و در صورتی که به اندازه کافی برای عبور از لوله کوچک باشند، با مابقی جریان در عمق کمتر یا بالاتر از سطح تخلیه می شوند.

از پمپ ایرلیفت به طور گسترده ای برای پمپاژ و گردش آب در پرورش آبزیان (گیاهان و حیوانات آبزی) و همچنین هوادهی آب در سیستم های گردشی، بسته و آبگیرها استفاده می شود. از دیگر موارد استفاده ی پمپ ایرلیفت می توان به انتقال لجن یا فاضلاب، لایروبی، باستان شناسی در زیر آب, عملیات نجات، جمع آوری نمونه های علمی و پکیج تصفیه فاضلاب اشاره نمود.

پمپ ایرلیفت

شکل بالا نمایی ساده و شماتیک از یک سیستم ایرلیفت را نشان می دهد که با استفاده از هوای فشرده شده و کاهش چگالی یا جذب شدن گاز تزریق شده، موجب بالا آمدن مایع می شود. همانطور که در شکل نیز نشان داده است، ۱: منبع هوا، ۲: منبع (تامین کننده مایع)، ۳: مجرای ورودی هوا، ۴: خط تامین هوا، ۵: درگاه هوا، ۶: خروجی هوا، ۷: محل ورود مایع، ۸ : لوله بالا رونده، ۹: مخلوط مایع – هوا و ۱۰: خروجی پمپ می باشند.

 

اصول کلی

انرژی مورد نیاز ایرلیفت پمپ توسط هوای فشرده شده تامین می گردد. این هوا معمولاً توسط کمپرسور یا بلوئر تامین می شود. هوای فشرده شده به پایین قسمت لوله ای که مایع را جابجا می کند، تزریق می شود.

به دلیل خاصیت شناوری هوا و کمتر بودن چگالی آن نسبت مایع، هوا به سرعت به طرف بالا حرکت می کند و همچنین به علت فشار جریان، مایع به درون جریان بالا رونده ی هوا کشیده شده و به همراه هوا به سمت بالا حرکت می کند. محاسبه میزان جریان حجمی نیز به لطف فیزیک جریان دو فازی امکان پذیر خواهد بود.

 

 

موارد استفاده پمپ ایرلیفت

یکی از رایج ترین استفاده های پمپ ایرلیفت، چاه های عمیق و کثیفی می باشند که شن و ماسه موجود در آن‌ها می توانند به سرعت موجب خرابی قطعات مکانیکی شوند (کمپرسور بر روی سطح قرار داشته و هیچ بخش مکانیکی ای در درون چاه مورد نیاز نمی باشد). همچنین چاه های ایرلیفت باید بسیار پایین تر از سطح آب (عمیق) باشند تا استغراق امکان پذیر باشد.

در حالت کلی عمق پمپاژ برای ایرلیفت، حداقل به اندازه ای می باشد که آب باید بالا برده شود (به عنوان مثال اگر قرار است آب ۵۰ متر به سمت بالا پمپاژ شود، هوا باید حداقل از عمق ۵۰ متری وارد شود).
از دیگر موارد استفاده از پمپ ایرلیفت در فرآیندهای تصفیه خانه های فاضلاب می باشد (در صورتی که ارتفاع زیادی مورد نیاز نباشد).
همچنین از ایرلیفت برای جمع آوری نمونه های جانداران موجود در رسوبات نیز استفاده می‌شود.

 

مزایا و معایب پمپ ایرلیفت

مزایا
• قابل اطمینان بودن این پمپ ها. اصول ساده ی کارکرد این پمپ ها یکی از اصلی ترین مزایای آن محسوب می شود. در این پمپ ها تنها به هوایی با فشار بیشتر از مایع نیاز است.
• عدم تماس مایع با هیچ یک از بخش های مکانیکی. بنابراین نه پمپ آسیب خواهد دید (امری بسیار مهم برای جنبه ی اقتصادی) و نه محتویات درون لوله (امری بسیار مهم برای جنبه ی تحقیقاتی).
• قابلیت عملکرد به عنوان یک دستگاه هوادهی برای آب و در بعضی موارد نیز می توان از آن برای انتقال آب های زیرزمینی به روی سطح استفاده نمود.
• قابلیت پمپاژ مواد جامد با اندازه ای در حدود ۷۰ درصد قطر لوله (به دلیل نبود قطعات محدود کننده برای پمپ).

معایب
• هزینه: با وجود آن که هزینه های بهره برداری از این سیستم پایین می باشد، اما مقدار هوای مورد نیاز برای فشرده سازی بسیار بیشتر از جریان مایع مطلوب می باشد.
• پمپ های ایرلیفت معمول (قدیمی) نرخ جریان بسیار محدودی دارا می باشند. همچنین تنظیم مقدار جریان مناسب مایع با تغییر حجم هوای فشرده شده کاری بسیار مشکل می‌باشد. این مورد در برخی از قسمت های تصفیه خانه های فاضلاب کوچک مانند بخش هوادهی، معضلی اساسی می باشد.
• محدودیت مکش.
• این سیستم پمپاژ در اغلب مواقع برای مواردی با ارتفاع نسبتا کم مناسب می باشد. (برای مواردی که ارتفاع زیادی مورد نیاز است، بهتر است از سیستم های پمپاژ معمول استفاده شود).
• به دلیل اصول کلی موجود در این سیستم، بخش قابل توجهی از هوا درون مایع باقی خواهد ماند. در بعضی موارد نیز این امر باعث ایجاد مشکلات متعددی می گردد، به عنوان مثال در تصفیه فاضلاب و قبل از حوضچه های بی هوازی.

بهسازی طراحی

آخرین نسخه (سری) از پمپ های ایرلیفت که geyser pump نام دارد، قابلیت پمپاژ با مکش بیشتر و هوای کمتر را دارا می باشد. همچنین این پمپ ها قابلیت پمپاژ متناسب با جریان هوا را داشته و از آن‌ها می توان در فرآیندهایی که نیاز به کنترل جریان های متغیر دارند، استفاده نمود. این قابلیت موجب می شود تا بتوان، هوا ذخیره نموده و آن را به صورت حباب های بزرگی که می توانند لجن موجود در جریان را نیز به بالا آوردند، آزاد نمود.

پمپ ایرلیفت

شکل بالا یک geyser pump را نشان می دهد که نمونه ی پیشرفته تری از پمپ ایرلیفت می‌باشد. ۱: منبع هوا، ۲: درگاه ورودی هوا، ۳: منبع مایع، ۴ و ۵: خطوط تامین هوا، ۶: بخش بالایی انتهای مخزن هوا، ۷: لوله بالارونده، ۱۸ و ۸ و ۱۶: درگاه هوا، ۱۰: ورودی بالایی هوا از بخش U شکل، ۱۲ و ۱۳: خروجی هوا، ۱۷: جریان ورودی، ۱۹: مایع منتقل شده، ۲۰: خروجی پمپ.

پمپ ایرلیفت

سیستم تصفیه پیشرفته biological nutrient removal ، BNR

تجهیزات_مکانیکی٬ فرآیند ٬ ٬
سیستم تصفیه پیشرفته biological nutrient removal ، BNR

Biological Nutrient Removal | City of Simi Valley, CA

BNR

نیتروژن و فسفر مهمترین عموامل ایجاد کننده پدیده اوتریفیکاسیون(eutrophication) یا تغذیه گرایی در منابع آب سطحی است.این پدیده عبارت است از پیری زودرس دریاچه ها و رودخانه ها در اثر رشد بی رویه گیاهان آبزی.گیاهان آبزی از قبیل جلبک ها،برای رشد به مواد مغذی(nutrient)،از قبیل فسفر و نیتروژن نیاز دارند.در صورتی که این عناصر به میزان زیادی در دسترس گیاهان آبزی قرار گیرد،رشد آنها به صورت قابل توجهی افزایش می یابد به طوریکه در مدت زمان کوتاهی سطح دریاچه یا رودخانه کاملا از گیاه پوشیده خواهد شد.در صورتیکه این اتفاق رخ دهد،اکسیژن محلول منبع آبی در مدت کوتاهی توسط گیاهان مصرف شده و به دلیل پوشیده شدن سطح منبع،اکسیژن دیگری وارد محیط آبی نخواهد شد و لذا منبع آبی حالت مردابی به خود خواهد گرفت.تصفیه چنین آبهایی به دلیل وجود مواد آلی بسیار حاصل از زوال گیاهان،علاوه بر مصرف بالای گندزداها و افزایش هزینه،خطر تولید مواد سرطان زای نیتروزامین را در پی دارد.برای جلوگیری از وقوع چنین پدیده هایی،سازمانهای زیست محیطی مسئول،اغلب میزان نیتروژن و فسفر خروجی از واحد های تصفیه فاضلاب را محدود می کنند. به دلیل اینکه فرایندهای تصفیه معمول، اغلب برای رسیدن به استانداردهای تصفیه ثانویه فاضلاب طراحی می شوند،لذا این روشها معمولاً قادر به حذف نیتروژن کل(TN) و فسفر کل(TP) در حد مجاز برای تخلیه به آبهای پذیرنده، نیستند.در چنین مواردی لازم است از سیستم های(BNR(biological nutrient removal استفاده گردد.این سیستم ها نیتروژن و فسفر را از طریق بکارگیری میکروارگانیسم ها در شرایط زیستی متفاوت حذف می کنند.

Biological Nutrient Removal Processes With Flow Equalization Tanks ...

انواع سیستم های BNR

در حال چند نوع فرایند BNR موجود می باشد.برخی از این سیستم ها فقط جهت حذف TN،برخی فقط جهت حذف TP،و برخی نیز جهت حذف هر دو طراحی می شوند.فرایند مورد نظر،بسته به کیفیت مورد نظر پساب خروجی،تجربه اپراتور،کیفیت فاضلاب ورودی و فرایندهای تصفیه موجود(در صورتیکه ارتقاء عملکرد تصفیه خانه مد نظر باشد)،انتخاب می شود.اشکال مختلف فرایندهای BNR بر اساس توالی شرایط زیستی(هوازی،بی هوازی،انوکسیک) و زمان تغییر می کنند.از فرایندهای معمول این روش می توان به موارد زیر اشاره کرد:

-فرایند لودزاک-اتینگر اصلاح شده(MLE):فرایند رشد معلق با جریان پیوسته به همراه یک مرحله انوکسیک اولیه و متعاقب آن یک مرحله هوازی،برای حذف TN

-فرایندA2/O:فرایندMLE که قبل از آن یک مرحله بی هوازی قرار گرفته است،برای حذف TP و TN

-فرایند تغذیه مرحله ای(step feed):تعویض مراحل انوکسیک و هوازی،برای حذفTN

-فرایند باردنفو(چهار مرحله ای):فرایند رشد معلق با جریان پیوسته به همراه تعویض مراحل انوکسیک/هوازی/انوکسیک/هوازی،برای حذفTN

-فرایند باردنفو اصلاح شده:فرایند باردنفو با یک ناحیه بی هوازی اولیه،برای حذف TP و TN

-راکتور ناپیوسته متوالی (SBR):فرایند منقطع رشد معلق با تولی چهارمرحله ای،برای حذف TN

-فرایند اصلاح شده دانشگاه کیپ تاون(UCT):فرایند A2/O با یک مرحله انوکسیک ثانویه که در آن برگشت داخلی نیترات انجام می گردد،برای حذف TP و TN

-فرایند تماس دهنده بیولوژیکی چرخان(RBC):فرایند جریان پیوسته با بکار گیری RBC به همراه مراحل متوالی انوکسیک/هوازی،برای حذف TN

-نهرهای اکسیداسیون(oxidation Ditch):فرایند جریان پیوسته با بکارگیری کانالهای حلقوی جهت ایجاد نواحی انوکسیک،هوازی و بی هوازی به صورت توالی زمانی،برای حذف TP و TN

جدول زیر مقایسه ای کیفی از چگونگی حذف نیتروژن و فسفر در روش های مختلف BNR را نشان می دهد.

 

حذف فسفر

حذف نیتروژن

فرایند

–

خوب

MLE

خوب

خوب

A2/O

–

متوسط

تغذیه مرحله ای

–

عالی

باردنفو چهار مرحله ای

خوب

عالی

باردنفو اصلاح شده

–

متوسط

SBR

عالی

خوب

UCT اصلاح شده

خوب

عالی

نهرهای اکسیداسیون

کاربرد سیستم های BNR

همانگونه که گفته شد،این سیستم ها اغلب برای تصفیه پیشرفته فاضلاب و حذف نیتروژن و فسفر طراحی شده اند،لذا در مواردی که به دلیل بالا بودن نیتروژن و فسفر در پساب خروجی تصفیه خانه احتمال آلودگی در پایین دست وجود داشته باشد،بهتر است این واحد ها نیز به واحدهای فرایندی افزوده شود.از جمله این موارد می توان به فاضلاب کارخانه های تولید کودهای شیمیایی یا مواد شوینده و موارد مشابه اشاره نمود.همچنین در مواردی که منبع آب پذیرنده از قبل دچار پدیده تغذیه گرایی بوده و یا در شرف وقوع این پدیده باشد،بایستی از سیستم های مذکور برای رسیدن به استانداردهای خروجی مدنظر استفاده کرد.

 

Tuning Biological Nutrient Removal Plants | NHBS Academic ...

لوله کاروگیت , corrugated pipe

تجهیزات_مکانیکی ٬
لوله کاروگیت , corrugated pipe

لوله کاروگیت با اسم هایی همچون لوله پلی اتیلن فاضلابی ، لوله پلی اتیلن دوجداره ، لوله فاضلابی شیار دار ، لوله آکاردئونی فاضلاب و در بین عوام لوله کالوگیت یکی از انواع لوله های پلی اتیلنی و یا پلی پروپیلنی است با ظاهری شیار دار یا کنگره دار و سطح داخلی صیقلی و صاف که در سایزهای 110 میلیمتر تا 4000 میلیمتر تولید و بمنظور جمع آوری و انتقال فاضلاب مورد استفاده قرار می گیرد. رنگ بیرون لوله کاروگیت سیاه رنگ و رنگ داخلی آن زرد و یا آبی رنگ است.

جهت استعلام قیمت روز لوله کاروگیت و دارای کاربردهای جمع آوری و انتقال فاضلاب ، انتقال آب ، پلسازی ، ارزان قیمت جهت انتقال آب استخرهای ماهی ، ایجاد داکت های انتقال بخار و ونت های هوا ، شوتینگ زباله ، ساخت مخزن کاروگیت و سپتیک تانک پلی اتیلن و … ابتدا ضروری است انواع لوله های کاروگیت دار قابل تولید و سایزهای مختلف این نوع خاص از لوله های دوجداره پلی اتیلنی و در نهایت نحوه تعیین میزان مقاومت مکانیکی مورد نیاز لوله پلی اتیلن فاضلابی برای شما تشریح گردد.

هدف از تولید لوله کاروگیت

هدف از تولید لوله کاروگیت افزایش مقاومت مکانیکی ، استاتیکی و سفتی حلقوی (Ring Stiffness) و در مقابل کاهش زبری نسبی درون لوله فاضلاب می باشد . با توجه به اینکه جریان فاضلاب حاوی مواد جامد می باشد ، کاهش زبری نسبی لوله کاروگیت باعث کاهش رسوب گذاری جریان فاضلاب می گردد که این امر به نوبه خود منجر به کاهش خطر گرفتگی و هزینه های نگهداری شبکه جمع آوری فاضلاب می گردد .

لوله فاضلاب دوجداره قابلیت تحمل فشارهای داخلی را نداشته (حداکثر 1.5 بار) و به عنوان یک کانال زیرزمینی استفاده میشوند که برای شبکه های ثقلی طراحی شده است . سطح بیرونی آن حلقه به حلقه می باشد. لوله دوجداره پلی اتیلنی کاروگیت دار دارای استحکام زیادی بوده و تمام فشارهای زیرسطحی و بارهای مرده و زنده وارده از سطح و زیر لاستیک ماشین های در حال تردد را تحمل میکند .

لوله پلیکا و لوله کاروگیت هر دو بعنوان لوله های فاضلابی شناخته می شوند تفاوت اصلی آنها در این است که لوله پلیکا بمنظور انتقال فاضلاب درون ساختمان و در مواردی نادر بیرون ساختمان مورد استفاده قرار می گیرد و بر عکس لوله های دوجداره کاروگیتی برای جمع آوری و انتقال فاضلاب درون محوطه استفاده می شود و در مواردی نادر درون ساختمان کاربرد دارند.

Related image

 

لوله کاروگیت چیست

یکی از انواع لوله های پلی اتیلنی است که شامل دو جداره بیرونی با ظاهر موجدار مارپیچ (شیاردار) یا حلقه حلقه و لایه داخلی صاف و صیقلی و در اکثر موارد زرد رنگ می باشد و برای انتقال فاضلاب و سیالات اسیدی و قلیایی ، شبکه های جمع آوری فاضلاب ، شبکه های آبرسانی در مزارع و پسابهای صنعتی ، پل سازی و بسیاری از کاربردهای دیگر استفاده می شود.

لایه درون لوله های کاروگیت اغلب به رنگ آبی و یا زرد دیده می شود چرا که بهنگام ویدئومتری و تست اوالیتی یا نشت این رنگ ها به بازدید کننده یا بازرس کمک می کنند.

لوله کروگیت بعنوان پرکاربردترین لوله جهت جمع آوری و انتقال فاضلاب در ایران و سایر نقاط جهان مورد استفاده قرار می گیرد.

 

استاندارد جهانی بر تولید با مقاومت مکانیکی بین 16 تا 31.5 کیلونیوتن بر مترمربع تاکید میکند. استاندارد ایران برای مصارف فاضلابی بهیچ عنوان هیچ لوله ای بجز 31.5 کیلونیوتن را تائید نمی نماید لذا در ایران لوله فاضلاب کاروگیت استاندارد به لوله ای گفته می شود که 31.5 کیلونیوتن بر مترمربع مقاومت مکانیکی داشته باشد.

تمامی بازرسین ساتکاب و وزارت نیرو تاکید دارند مقاومت مکانیکی لوله های کاروگیت دار تولیدی هر شرکتی در مرحله اول باید دارای sn=8 باشد . سپس این بازرسین به سراغ سایر تست ها خواهند رفت .

 

error: Content is protected !!