پایپ جکینگ (pipe jacking)

پایپ جکینگ (pipe jacking)

Pipejacking - Onix Underground

پايپ جكينگ يك تكنيك پيشرفته جهت نصب لوله هاي زيرزميني ، كانالها و لوله هاي مخصوص برق و مخابرات مي باشد . همزمان با راندن لوله هاي مخصوص توسط جكهاي هيدروليكي بسيار قوي ، عمليات حفاري نيز درون شيلد و در جلوي لوله پيشرو صورت مي پذيرد . اين روش يك خط لوله انعطاف پذير ، مقاوم و آب بند همانند يك تونل ايجاد مي كند .

پایپ جکینگ

مزایای حفاری پایپ جکینگ

  1.  اجرا برای طول های زیاد ( مناسب برای اتوبان ها و…)
  2.  اجرا در یک خط مستقیم بنابراین در جاهایی که در زیر زمین دارای موانعی مثل فیبر نوری و… باشد و نیاز به اجرای کار در یک خط مستقیم باشید، مناسب می باشد.
  3.  امکان اجرا در بافت های سنگی و کرشک
  4.  اجرای سریعتر و راحت تر

از نظر تئوري هيچگونه محدوديتي براي طول مسير لوله راني توسط پايپ جكينگ وجود ندارد ، با اين حال ملاحظات علمي ، مهندسي و اقتصادي ممكن است در عمل محدوديتهايي را بوجود آورند . مي توان با اين روش مسيرهايي به طول چندين متر ، بصورت مسير مستقيم يا مسير منحني و يا تركيبي از اين دو اجرا كرد . حالتهاي مختلف سيستمهاي حفاري شامل حفاري دستي ( Hand Shield ) و روش ماشيني ( Mechanical Shield ) مي باشد .

قطر لوله هاي قابل رانش جهت نصب توسط اين سيستم از ۱۵۰ ميليمتر تا ۳۰۰۰ ميليمتر بوده و در عين حال تلورانس سازه اي اين سيستم با ساير روشهاي تونل زني قابل رقابت است ، همچنين در مقايسه با تونلهاي سگمنتال خاك برداري و حفاري كمتري داشته و در نتيجه تثبيت خاك را بهم نريخته و احتمال رانش زمين را به حداقل مي رساند . روشهاي حفاري مكانيكي شبيه روشهايي است كه در ساير تونل زني ها مورد استفاده قرار مي گيرد . غلافها ، حفارها و محافظ جلويي لوله براي شرايط متنوعي از خاك قابل طراحي مي باشد .

مراحل اجرای حفاری پایپ جکینگ

پس از حفر چاله, نسبت به صاف و تراز کردن کف چاله اقدام و سپس ریل های دستگاه جاگذاری می شود و دستگاه آماده ی حفاری می شود. به ترتیب لوله های غلافی جوشکاری و جاگذاری می شود و پس از آن لوله غلافی casing با اینسولیتور به داخل غلاف اولی جا زده و بعد از این مرحله نسبت به نوارپیچی و بستن اینسولیتور ها بر روی لوله اصلی گاز اقدام و به داخل غلاف casing جاگذاری می کنیم.

 

سیمان نسوز چیست و چه انواعی دارد؟

سیمان نسوز چیست و چه انواعی دارد؟

Fireplace And Kiln Repair Cement High Temp Refractory Cement ...

سیمان نسوز (Refractory Cement) نوعی ماده اتصال‌دهنده است که برای نصب، تعمیر یا ساخت سازه‌های مقاوم در برابر دمای بسیار بالا استفاده می‌شود. این سیمان برخلاف سیمان معمولی، در دماهای بالا نه‌تنها تخریب نمی‌شود بلکه ساختار خود را حفظ کرده و در برابر حرارت، شوک حرارتی، و مواد خورنده مقاوم است. به همین دلیل در تجهیزاتی مثل بویلرها، کوره‌ها، دودکش‌های صنعتی، کوره ذوب فلز، پتروشیمی و نیروگاه‌ها کاربرد دارد.

High Temperature Refractory Cement 50kg Fire Alumina Cement Price

ترکیبات اصلی

سیمان‌های نسوز معمولاً از مواد معدنی مقاوم به حرارت ساخته می‌شوند، مانند:

  • آلومینا (Al₂O₃)
  • سیلیکا (SiO₂)
  • کلسیم آلومینات
  • منیزیت یا دولومیت (در برخی انواع)

انواع سیمان نسوز

سیمان نسوز بر اساس ترکیب و کاربرد به چند نوع اصلی تقسیم می‌شود:

1. سیمان آلومینایی (Calcium Aluminate Cement)

رایج‌ترین نوع سیمان نسوز است.

  • دمای کاری: حدود 1300 تا 1600 درجه سانتی‌گراد
  • کاربرد: نصب آجر نسوز، تعمیر کوره‌ها، بویلرها و دودکش‌ها.

2. سیمان نسوز پرآلومینا (High Alumina Cement)

دارای درصد بالای آلومینا (گاهی تا 70–90٪).

  • دمای تحمل: تا حدود 1700–1800 درجه سانتی‌گراد
  • مقاومت مکانیکی و شیمیایی بسیار بالا
  • استفاده در کوره‌های فولاد، سیمان و صنایع متالورژی.

3. سیمان نسوز سیلیکاتی

بر پایه سیلیکا ساخته می‌شود.

  • مقاومت خوب در برابر شوک حرارتی
  • کاربرد در پوشش‌های حرارتی و کوره‌ها.

4. سیمان نسوز فسفاتی

در ترکیب آن از فسفات‌ها استفاده می‌شود.

  • مقاومت بسیار بالا در برابر مواد شیمیایی و سایش
  • کاربرد در صنایع فولاد و ریخته‌گری.

5. سیمان نسوز عایق

برای جاهایی که علاوه بر مقاومت حرارتی، عایق حرارتی هم نیاز است.

  • وزن سبک
  • استفاده در لایه‌های عایق کوره و بویلر.

شکل عرضه

سیمان نسوز معمولاً به صورت:

  • پودر خشک (با آب مخلوط می‌شود)
  • ملات آماده
  • ریختنی (Cast-able Refractory

What Is Refractory Cement | Calcium Aluminate Cement Introduction

تفاوت با سیمان معمولی

  • سیمان معمولی در حدود 300–400°C شروع به تخریب می‌کند.
  • سیمان نسوز می‌تواند بیش از 1000 تا حتی 1800°C را تحمل کند.

در خریدهای صنعتی، سیمان نسوز، ملات نسوز و بتن نسوز سه ماده متفاوت هستند و اشتباه گرفتن آن‌ها خیلی رایج است. تفاوت اصلی در ترکیب، کاربرد و روش استفاده است.

1. سیمان نسوز (Refractory Cement)

نقش: ماده چسباننده (Binder)

  • معمولاً از کلسیم آلومینات ساخته می‌شود.
  • به‌تنهایی کمتر استفاده می‌شود و بیشتر برای ساخت ملات یا بتن نسوز به کار می‌رود.
  • وقتی با سنگدانه‌های نسوز (مثل شاموت یا آلومینا) مخلوط شود، بتن نسوز تولید می‌کند.
  • دمای کاری معمول: حدود 1300 تا 1800°C بسته به نوع.

کاربرد:

  • چسب پایه برای ملات نسوز
  • تولید بتن نسوز
  • تعمیرات نسوز

2. ملات نسوز (Refractory Mortar)

نقش: چسب مخصوص اتصال آجرهای نسوز

ترکیب:

  • سیمان نسوز
  • پودر شاموت یا مواد نسوز ریزدانه
  • افزودنی‌ها

ویژگی:

  • دانه‌بندی خیلی ریز
  • لایه اتصال بین آجرها (معمولاً 2 تا 5 میلی‌متر)

کاربرد:

  • نصب آجر نسوز در کوره، بویلر، دودکش صنعتی

دمای کاری:

  • معمولاً 1200 تا 1700°C

3. بتن نسوز (Refractory Castable)

نقش: ساخت یا پوشش کامل دیواره‌های نسوز

ترکیب:

  • سیمان نسوز
  • سنگدانه‌های نسوز (آلومینا، شاموت، بوکسیت)
  • افزودنی‌ها

ویژگی:

  • شبیه بتن معمولی اما مقاوم به حرارت
  • ریخته می‌شود داخل قالب

کاربرد:

  • پوشش داخلی بویلرها
  • کف و دیواره کوره‌ها
  • مشعل‌ها و محفظه احتراق

دمای کاری:

  • حدود 1200 تا 1800°C یا بیشتر (در انواع پرآلومینا)

تفاوت ساده و عملی

  • سیمان نسوز: ماده پایه و چسب
  • ملات نسوز: برای چسباندن آجر نسوز
  • بتن نسوز: برای ساخت یا پوشش کامل بدنه نسوز

سیمان نسوز به‌دلیل مقاومت بالا در برابر دمای زیاد، شوک حرارتی و برخی مواد شیمیایی در صنایع مختلف استفاده می‌شود. مهم‌ترین کاربردهای آن عبارت‌اند از:

1. نصب و اتصال آجرهای نسوز

از سیمان نسوز به‌عنوان ماده چسباننده برای چیدن و اتصال آجرهای نسوز در تجهیزاتی مثل:

  • کوره‌های صنعتی
  • بویلرها
  • دودکش‌ها
  • کوره‌های ذوب فلز

2. ساخت بتن نسوز

با ترکیب سیمان نسوز و سنگدانه‌های نسوز (شاموت، آلومینا و …)، بتن نسوز ساخته می‌شود که برای:

  • پوشش داخلی کوره‌ها
  • کف و دیواره کوره‌ها
  • محفظه‌های احتراق
  • مشعل‌ها

3. تعمیر و ترمیم تجهیزات حرارتی

برای تعمیر ترک‌ها، درزها و آسیب‌های نسوز در:

  • کوره‌ها
  • بویلرها
  • سیستم‌های حرارتی صنعتی

4. ساخت قطعات مقاوم به حرارت

در تولید برخی قطعات صنعتی که باید دمای بالا را تحمل کنند، مثل:

  • قطعات کوره
  • بلوک‌ها و پانل‌های نسوز

5. صنایع متالورژی و فولاد

در بخش‌هایی از تجهیزات که با فلز مذاب یا دمای بسیار بالا سروکار دارند، مانند:

  • کوره‌های ذوب
  • پاتیل‌ها
  • کانال‌های انتقال مذاب

6. صنایع سیمان، پتروشیمی و نیروگاه

برای پوشش و محافظت از تجهیزات در برابر حرارت در:

  • کوره‌های دوار سیمان
  • ریفورمرها
  • بویلرهای صنعتی

کاربرد مواد انعقاد و لخته سازی در صنعت فاضلاب چیست؟

کاربرد مواد انعقاد و لخته سازی در صنعت فاضلاب چیست؟

انواع مواد انعقاد و لخته سازی از برندهای معتبر

مواد انعقاد (Coagulants) و لخته‌سازها (Flocculants) از مواد شیمیایی کلیدی در فرایند تصفیه فاضلاب هستند و نقش مهمی در حذف ذرات معلق، مواد آلی، و آلاینده‌های مختلف دارند. کاربرد اصلی آن‌ها بهبود فرآیند جداسازی ذرات جامد از فاز مایع و افزایش کیفیت آب تصفیه‌شده است. در ادامه به توضیح کاربردهای هر یک پرداخته می‌شود:


1. مواد انعقاد (Coagulants):

این مواد برای خنثی‌سازی بار الکتریکی ذرات معلق (کلوئیدها) استفاده می‌شوند که به دلیل بارهای هم‌نام خود، تمایل به دفع یکدیگر دارند و در آب به حالت پراکنده باقی می‌مانند.
کاربردها:

  • حذف ذرات معلق ریز: کاهش کدورت آب با جمع‌آوری ذرات کوچک به ذرات بزرگ‌تر.
  • کاهش بار آلی: حذف بخشی از مواد آلی محلول و غیرمحلول.
  • افزایش کارایی ته‌نشینی: آماده‌سازی برای لخته‌سازی و ته‌نشینی در حوضچه‌های ته‌نشینی.

مواد معمول:

  • مواد شیمیایی معدنی: مانند سولفات آلومینیوم (آلوم)، کلرید آهن، و پلی‌آلومینیوم کلرید (PAC).
  • مواد شیمیایی آلی: مانند پلی‌اکریل‌آمیدهای کاتیونی.

2. مواد لخته‌ساز (Flocculants):

این مواد پس از انعقاد به کار می‌روند تا ذرات ریز به یکدیگر بچسبند و لخته‌های بزرگ‌تر و سنگین‌تری را تشکیل دهند که به راحتی ته‌نشین یا شناور می‌شوند.
کاربردها:

  • تشکیل لخته‌های بزرگ‌تر: ترکیب ذرات خنثی‌شده برای ته‌نشینی یا جداسازی.
  • افزایش سرعت ته‌نشینی: کاهش زمان لازم برای تصفیه.
  • بهبود فرایند شناورسازی: به ویژه در سیستم‌های DAF (شناورسازی با هوای محلول).

مواد معمول:

  • مواد شیمیایی آلی: مانند پلی‌اکریل‌آمیدهای آنیونی و غیر یونی.
  • طبیعی: مانند گوارگام و نشاسته‌های اصلاح‌شده.

کاربردهای عملی در صنعت فاضلاب:

  1. تصفیه اولیه (Primary Treatment):
    • برای ته‌نشینی مواد معلق و کلوئیدی.
    • کاهش بار آلودگی ورودی به مراحل بعدی.
  2. تصفیه ثانویه (Secondary Treatment):
    • بهبود کیفیت آب پساب خروجی از حوضچه‌های ته‌نشینی.
    • حذف ذرات باقی‌مانده.
  3. تصفیه پیشرفته (Tertiary Treatment):
    • برای حذف کدورت و ذرات بسیار ریز.
    • کاهش بار فسفر و مواد مغذی.
  4. کنترل بو و رنگ:
    • کاهش مواد آلی که منشأ بو یا رنگ در فاضلاب هستند.

مزایای استفاده:

  • افزایش راندمان تصفیه.
  • کاهش مصرف انرژی در واحدهای ته‌نشینی یا شناورسازی.
  • کاهش هزینه‌های نهایی تصفیه.

 

منعقدکننده های آب

 

 

 

 

 

اندازه‌گیری دبی فاضلاب در کانال‌های با جریان فوق بحرانی

اندازه‌گیری دبی فاضلاب در کانال‌های با جریان فوق بحرانی

دبی حجمی و کنترل آن در کانال باز – به زبان ساده

برای اندازه‌گیری دبی فاضلاب در کانال‌های با جریان فوق بحرانی، چندین روش موثر وجود دارد که می‌توانید از آن‌ها استفاده کنید:

 

استفاده از دریچه‌های زیرگذر: این دریچه‌ها به شکلی طراحی شده‌اند که جریان را از زیر یک مانع عبور دهند و به این ترتیب امکان کنترل و اندازه‌گیری دبی را فراهم می‌کنند.

دریچه زیرگذر

انواع مختلفی از دریچه‌های زیرگذر وجود دارد که می‌توان در کنترل دبی حجمی و اندازه‌گیری آن، از آنها استفاده کرد. هریک از این دریچه‌ها مزایا و معایب مخصوص به خود را دارد. دریچه‌های زیرگذر در پایین دیواره، سد یا کانال باز نصب می‌شوند.

دو نوع رایج از این دریچه‌ها، دریچه کشویی (Sluice Gate) و دریچه طبلی (Drum Gate) هستند. این دو دریچه را در شکل زیر مشاهده می‌کنید.

هنگامی که دریچه نیمه‌باز باشد، جریان بالادست در نزدیکی دریچه، شتاب می‌گیرد. به محض رسیدن به دریچه، سرعت به سرعت بحرانی می‌رسد و باز هم سرعت جریان بالاتر می‌رود تا با سرعت فوق بحرانی از دریچه عبور کند. بنابراین، دریچه زیرگذر مانند یک نازل همگرا — واگرا در دینامیک گازها رفتار می‌کند. اگر جت سیال خارج شونده از دریچه در اتمسفر تخلیه شود، به جریان تخلیه این دریچه، جریان برون‌ریز آزاد (Free Outflow) گفته می‌شود (شکل الف). همچنین اگر سیال خارج شونده از دریچه، دارای جریان برگشتی باشد و جت خروجی مستغرق شود، جریان تخلیه در این دریچه، جریان برون‌ریز مستغرق (Drowned Outflow) نامیده خواهد شد (شکل ب). در جریان‌های مستغرق، جت سیال یک پرش هیدرولیکی (Hydraulic Jump) را تجربه می‌کند و در نتیجه، جریان پایین‌دست به صورت زیر بحرانی خواهد بود. علاوه بر این، سطح آشفتگی و میزان جریان برگشتی در جریان برون‌ریز مستغرق بیش از حد بوده و افت هد نیز زیاد است.

نمودار انرژی مخصوص برحسب عمق جریان برای سیالی که از دریچه زیرگذر عبور می‌کند در دو حالت جریان برون‌ریز آزاد و مستغرق رسم شده است.

 

فلوم‌های استاندارد مانند فلوم پارشال: این فلوم‌ها با ایجاد تغییر هندسی در کانال، امکان اندازه‌گیری دقیق دبی را با استفاده از روابط هیدرولیکی فراهم می‌آورند. در این روش، عمق جریان در یک یا دو مقطع اندازه‌گیری می‌شود و بر اساس آن دبی محاسبه می‌گردد.

 

اندازه‌گیری عمق در دو مقطع: وقتی که درجه استغراق زیاد بوده و مانع از عبور جریان به صورت آزاد می‌شود، با اندازه‌گیری عمق در دو مقطع، تعیین دبی جریان عبوری با افت کمتر ولی هزینه بیشتر، به خاطر اندازه‌گیری دقیق دو عمق به جای یک عمق، امکان‌پذیر خواهد بود.

می توان این سیستم را در کنار یک سیستم کامل کنترلی، سنسور اندازه گیری سطح و همچنین سنسور اندازه گیری سرعت از نوع التراسونیک غرقابی را به کاربرد. بدین ترتیب امکان اندازه گیری بسیار دقیق دبی سیال فارغ از هر نوع خطا در اندازه گیری فراهم می شود.

 

 

 

سنسور سطح + سنسور سرعت راداری

سنسور سطح + سنسور سرعت مستغرق + سنسور سرعت راداری

*سنسور اندازه گیری سرعت راداری با زاویه 45 درجه بر مسیر جریان نصب می شود.

*سنسور اندازه گیری سطح التراسونیک به شکل عمود بر مسیر جریان نصب می شود.

* مناسب برای مواردی که امکان نصب سنسور مستغرق فراهم نیست.

 

*سنسور اندازه گیری سرعت راداری با زاویه 45 درجه بر مسیر جریان نصب می شود.

*سنسور اندازه گیری سطح التراسونیک به شکل عمود بر مسیر جریان نصب می شود.

*سنسور اندازه گیری سرعت التراسونیک به شکل مستغرق در کف کانال نصب می شود و امکان اندازه گیری دقیق سرعت جریان فراهم می شود.

 

 

کاربری

کاربرد عمومی این سنسور ها به شرح زیر می باشد:

* اندازه گیری دبی کانال های انتقال آب

* پایش پیوسته یا پرتابل دبی در شبکه انتقال فاضلاب و manhole

* اندازه گیری دبی در تصفیه خانه های فاضلاب

* اندازه گیری دبی در فرایند های صنعتی

* اندازه گیری دبی در کانال های آبیاری

* پایش دبی خروجی تصفیه خانه های فاضلاب ( پایش های زیست محیطی)

 

 

Submerged Area Velocity Sensor

یکی دیگر از روشها در زمینه اندازه گیری دبی آب و فاضلاب در کنال های روباز و خطوط لوله نیمه پر، دبی سنج های التراسونیک (اثر دوپلر) می باشند.

در این سنسورها، اساس عملکرد بر اساس اثر دوپلر بر سیالات جاری اندازه گیری را انجام میدهد. سنسور فوق در نمونه مستغرق بوده و با ارسال امواج صوتی، میزان دبی دقیق را فراهم می آورد. از سوی دیگر، یک سنسور فشار نیز برای اندازه گیری سطح سیال به کار رفته است تا دقت اندازه گیری را افزایش دهد.

 

 

این روش‌ها برای اندازه‌گیری دبی در شرایط خاص جریان فوق بحرانی مناسب هستند و می‌توانند نتایج دقیقی را ارائه دهند.

موضوعات روز در زمینه تصفیه آب و فاضلاب

موضوعات روز در زمینه تصفیه آب و فاضلاب

Western Sydney's new high-tech water plant - Utility Magazine

بسیار سوال می شود که مسایل روز در زمینه تحقیقات و تکنولوژیهای آب و فاضلاب کدامند. موضوعات روز در زمینه تصفیه آب و فاضلاب شامل موارد زیر می‌باشد:

  1. استفاده از تکنولوژی‌های نوین در تصفیه آب و فاضلاب: از جمله استفاده از نانوفیلتراسیون، تصفیه آب با استفاده از ممبران‌های جدید، سیستم‌های اسکرابر هوا، استفاده از سامانه‌های هوشمند و IoT در تصفیه‌خانه‌ها و …
  2. توسعه تکنولوژی‌های تصفیه آب پایدار: بهبود کارایی سیستم‌های تصفیه، کاهش مصرف انرژی و مواد شیمیایی، بازیابی مواد مفید و بازیافت آب و مواد شیمیایی، کاهش تولید پسماند و …
  3. مدیریت هوشمند آب و فاضلاب: استفاده از فناوری‌های هوشمند جهت بهبود کارایی سیستم‌های تصفیه، کاهش اتلاف آب، پیشگیری از آلودگی محیط زیست و توسعه اقتصاد سبز.
  4. مسائل مربوط به کمبود آب: به دلیل کمبود آب در بسیاری از مناطق جهان، راهکارهای جدید برای بهبود تامین آب شامل استفاده از منابع آب شور، تصفیه آب فاضلاب، استفاده از سیستم‌های بازیابی و بازیافت آب و …
  5. تاثیر تغییرات اقلیمی بر تولید و تصفیه آب: تغییرات اقلیمی باعث تحولاتی در تامین آب و تصفیه آن می‌شود، بنابراین لازم است که تحقیقات جدید در این زمینه صورت گیرد و راهکارهای جدیدی برای مقابله با این تغییرات ارائه شود.
  6. مدیریت پساب‌ها: مدیریت صحیح پساب‌ها از جمله موضوعات مهم در زمینه تصفیه فاضلاب است. در این زمینه، اهمیت استفاده از فناوری‌های پیشرفته برای جلوگیری از آلودگی و آسیب به محیط زیست بسیار مهم است. همچنین، به دلیل افزایش جمعیت و صنعت در سراسر جهان، مدیریت پساب‌ها نیز به عنوان یک چالش مهم برای محیط زیست در نظر گرفته می‌شود.
  7. توسعه فناوری‌های نوین: به دلیل رشد روز افزون جمعیت و نیاز به تأمین آب شرب و تصفیه فاضلاب، توسعه فناوری‌های نوین در زمینه تصفیه آب و فاضلاب امری ضروری است. در این راستا، تحقیقات بر روی فناوری‌های پیشرفته مانند فرایندهای غشایی، اکسیداسیون پیشرفته، فناوری‌های نانو و استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر ادامه دارد.
  8. تصفیه آب با استفاده از انرژی خورشیدی: در این روش، از پنل‌های خورشیدی برای تأمین انرژی برای پمپاژ آب و فرآیندهای تصفیه آب استفاده می‌شود. این روش، علاوه بر کاهش مصرف انرژی، به حفظ محیط زیست و کاهش گازهای گلخانه‌ای کمک می‌کند.
  9. تصفیه آب با استفاده از هوش مصنوعی: در این روش، از الگوریتم‌های هوش مصنوعی مانند یادگیری عمیق و شبکه‌های عصبی برای بهبود راندمان فرایندهای تصفیه آب استفاده می‌شود. این روش، با بهبود کارایی فرایندهای تصفیه آب و کاهش هزینه‌ها، بهبود مدیریت و بهره‌وری منابع آب کمک می‌کند.
  10. مدیریت کنترل کیفیت آب: در این زمینه، بررسی و کنترل کیفیت آب‌های تصفیه شده و همچنین کیفیت آب‌های خروجی از کارخانه‌های تصفیه آب، بسیار حائز اهمیت است. این امر در کنار مدیریت پساب‌ها و کنترل آلودگی منابع آبی، به بهبود و حفاظت از محیط زیست و منابع آبی کمک می‌کند. همچنین، پژوهش‌های جدید در زمینه تصفیه آب و ایجاد فناوری‌های نوین، موضوعی داغ و پرطرفدار در این زمینه به شمار می‌آید.

تفاوت بین شیرهای بی بار کننده، اطمینان و تخلیه اضطراری valves: unloading, safety, relief

تفاوت بین شیرهای بی بار کننده، اطمینان و تخلیه اضطراری  valves: unloading, safety, relief

ریلیف ولو

عملکرد شیر اطمینان در مقابل شیر تخلیه اضطراری

در ریلیف ولو باز شدن شیر متناسب با افزایش فشار سیال است. بنابراین شیر عمدتاً به تدریج باز می شود نه ناگهانی!

ریلیف ولو در سطح فشار بیشتر از نقطه تنظیم باز شده و مایعات را تخلیه می کند. سپس فشار به مقدار مورد نظر کاهش می یابد.

در شیر اطمینان، با رسیدن فشار به نقطه تنظیم، شیر سریعا باز میشود و از آسیب به سیستم جلوگیری می کند.

ولوهای تخلیه ایمنی خصوصیات ولوهای ایمنی و ولوهای تخلیه را با هم دارا می باشند. این شیر ها قادر به باز و بسته شدن سریع یا تدریجی هستند و معمولاً متناسب با تغییر فشار پاسخ می‌دهند. این شیر ها را می‌توان با سیال یا ماده تراکم‌ پذیر یا تراکم‌ ناپذیر استفاده کرد.

 

 شیر های بی بار کننده

شیر کنترل فشار بی بار کننده (Unloading valve)، نوع دیگری از شیر های کنترل فشار است که در مواقعی که به پمپ در مدار نیازی نیست جریان ارسالی از پمپ را در فشار ناچیز به مخزن تخلیه می کند. در نتیجه بی بار شدن پمپ، از مصرف توان و اتلاف حرارتی (ناشی از تخلیه سیال در فشار بالا از شیر اطمینان) کاسته می شود. با افزایش فشار در خط فرمان تا حد لازم جهت غلبه بر نیروی فنر، پیستون به سمت بالا حرکت کرده و موجبات تخلیه پمپ به مخزن را فراهم می آورد. مقدار فشار فرمان مورد نیاز به نیروی تنظیمی فنر بستگی دارد.

عملکرد شیر بی بار کننده در مقابل شیر تخلیه اضطراری

شیر تخلیه اضطراری از پمپ کم حجم/ فشار بالا در برابر فشار بالا محافظت می کند.

شیر بی بار کننده روی فشار مشخصی تنظیم شده است تا زمانی که فشار سیستم از این تنظیم بالاتر می رود، جریان را از پمپ پرحجم/ فشار کم به مخزن منحرف کند.

https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcT2r3imyyxjM91ML5qlG3mX_KPGYHjRHs7yaw&usqp=CAU

 

Relief valve و unloading valve هر دو در صنعت هیدرولیک و پنوماتیک استفاده می‌شوند و هدف آن‌ها جلوگیری از بیش از حد فشار در سیستم است. با این حال، تفاوت‌هایی بین این دو نوع شیر وجود دارد:

  • Relief valve: این نوع شیر در صورتی باز می‌شود که فشار در سیستم به بیشترین مقدار مجاز رسیده باشد. هدف این شیر جلوگیری از صدمه‌هایی به سیستم، مانند انفجار خطوط و تجهیزات، و کاهش خطرات ایمنی است. وقتی فشار در سیستم بیش از حد مجاز می‌شود، relief valve باز شده و فشار را کاهش می‌دهد.
  • Unloading valve: در این نوع شیر، هدف اصلی کنترل فشار در یک سیستم و تامین فشار مناسب برای اجرای عملیات است. وقتی فشار در سیستم بیش از مقدار مجاز می‌شود، unloading valve فشار را به طور موقت کاهش می‌دهد تا فشار مناسب برای اجرای عملیات فراهم شود. به عبارت دیگر، unloading valve به جای تخلیه کامل فشار، فشار را به مقدار مناسبی کاهش می‌دهد تا کاربردی دیگر برای فشار در سیستم وجود داشته باشد.

به عنوان مثال، unloading valve معمولا در کامپرسورها به‌کار می‌رود تا در صورت بریدن سوییچ، فشار را به مقدار مناسبی کاهش دهد تا کامپرسور در حالت خاموش قرار گیرد. در مقابل، relief valve معمولا در سیستم‌های هیدرولیکی برای جلوگیری از انفجار خطوط و تجهیزات به‌کار می‌رود.

در مواردی که فشار درون یک سیستم بیشتر از حداکثر فشار مجاز طراحی شده برای آن سیستم شود، روش‌های مختلفی برای کنترل فشار و از بین بردن این اضافه فشار وجود دارد. Relief valve و Unloading valve دو روش برای کنترل فشار در سیستم‌های هیدرولیکی و پنوماتیکی هستند.

Relief valve، یک سوپاپ ایمنی است که به طور خودکار باز شده و به فضا متصل می‌شود تا از بین بردن اضافه فشار در سیستم بپردازد. یعنی در صورتی که فشار در سیستم بیش از حد مجاز بالا برود، سوپاپ relief valve به صورت خودکار باز می‌شود و فشار اضافی در سیستم به طور ایمنی تخلیه می‌شود.

اما در مورد Unloading valve، این سوپاپ به طور خودکار در صورت کاهش فشار در سیستم از حداکثر فشار مجاز پایین‌تر باشد، باز می‌شود. به این صورت که در حالت عادی فشار سیستم از طریق این سوپاپ به سمت عناصر هیدرولیکی یا پنوماتیکی تحویل داده می‌شود و آن‌ها کار خود را انجام می‌دهند. اما در صورتی که فشار سیستم کاهش پیدا کند، این سوپاپ به صورت خودکار بسته می‌شود تا فشار سیستم حفظ شود و ممکن است در برخی موارد باعث کاهش مصرف سوخت و کاهش خرابی موتور و سیستم های هیدرولیکی یا پنوماتیکی شود.

به عبارت دیگر، اگر فشار سیستم بیش از حداکثر مجاز شود، در حالت Relief valve، فشار تخلیه می‌شود، در حالی که در حالت Unloading valve، اگر فشار سیستم بیش از حداکثر مجاز شود، فشار به سمت خط برگشت داده می‌شود

هر دو relief valve و unloading valve در سیستم های هیدرولیک و پنوماتیک برای کنترل فشار استفاده می شوند، اما تفاوت‌هایی نیز دارند.

Relief valve یک ولویی است که فشار درون یک سیستم را محافظت می کند. در صورتی که فشار درون سیستم به حداکثر مجاز برسد، relief valve باز می شود و اجازه می دهد که مایع یا گاز از سیستم خارج شود و به این ترتیب فشار درون سیستم کاهش می یابد. در حالتی که فشار کمتر از مقدار تعیین شده توسط relief valve باشد، valve بسته است و فشار درون سیستم تحت کنترل خواهد بود.

از unloading valve ها برای کنترل فشار درون یک سیستم استفاده می شود، اما عملکرد آنها کاملاً متفاوت است. unloading valve در زمانی که فشار در سیستم به یک حد مشخص (معمولاً در حالت استراحت) برسد، وظیفه دارد که فشار را به طور خودکار کاهش دهد. به عبارت دیگر، unloading valve به صورت خودکار یا با دستور از راه دور مانع از ایجاد فشار اضافی در سیستم می شود.

به عنوان مثال، یک پمپ هیدرولیکی که به صورت مداوم در حال کار است، ممکن است برای یک دوره از زمان در حالت استراحت قرار گیرد. در این حالت، فشار درون سیستم هنوز باقی می ماند، اما ممکن است نیاز به فشار اضافی در این حالت نباشد. در این موارد، unloading valve به صورت خودکار باز می شود و اجازه می دهد که فشار از سیستم خارج شود تا ایجاد فشار اضافی درون سیستم را پیشگیری کند. در حالی که relief valve هنگامی که فشار در سیستم به حداکثر مجاز برسد، باز می شود و فشاررا از سیستم خارج می کند تا از تخریب و خرابی سیستم جلوگیری کند. به عبارت دیگر، unloading valve به صورت خودکار و در شرایط خاصی باز می شود تا فشار اضافی درون سیستم جلوگیری شود، در حالی که relief valve هنگامی که فشار به حداکثر مجاز می رسد، به صورت دستی یا خودکار باز می شود تا از تخریب سیستم جلوگیری شود.

شیر بی بار کننده در چه شرایطی باز می شود؟

شیر بی بارکننده (unloading valve) به طور خودکار باز می‌شود زمانی که در یک سیستم هیدرولیکی، فشار از مقدار تعیین شده بیشتر شود. در واقع، وظیفه شیر بی بارکننده برقرار کردن فشار مورد نظر در سیستم هیدرولیکی است، به این صورت که وقتی فشار سیستم به حد مشخصی می‌رسد، شیر باز شده و فشار اضافی در خطوط سیستم به برگشت دادن روغن به مخزن یا تخلیه آن در خط برمی‌گرداند. با این کار، از کاهش مصرف انرژی و گرمای اضافی ناشی از فشار بیش از حد در سیستم هیدرولیکی جلوگیری می‌شود.

وظیفه شیر بی بار کننده در دمنده چیست؟

شیر بی بار کننده در دمنده وظیفه کنترل فشار هوا در سیستم را دارد. هنگامی که فشار هوا در سیستم به حد مطلوب رسید، شیر بی بار کننده باز شده و اجازه می دهد که هوای اضافی به محیط بیرون دفع شود، به این ترتیب فشار سیستم را در حد مطلوب نگه می دارد. همچنین در صورتی که فشار هوا در سیستم افزایش یابد، شیر بی بار کننده بسته می شود و جلوی بیشتر شدن فشار هوا در سیستم را می گیرد. به این صورت، شیر بی بار کننده برای حفاظت از سیستم و کنترل فشار در دمنده بسیار حیاتی است.

شیر بی بارکننده (unloading valve) در دمنده، وظیفه کاهش فشار در سیستم هیدرولیکی را دارد. این شیر باعث تخلیه فشار اضافی در سیستم هیدرولیکی می‌شود تا جلوی افزایش فشار و خرابی قطعات سیستم هیدرولیکی را بگیرد. در واقع، وظیفه شیر بی بار کننده در دمنده، جلوگیری از افزایش فشار در سیستم هیدرولیکی در صورتی که از دمنده استفاده نشود است. وقتی که دمنده در حالت استراحت قرار می‌گیرد، شیر بی بار کننده باز می‌شود و فشار اضافی در سیستم هیدرولیکی تخلیه می‌شود. این کار باعث کاهش فشار در سیستم و همچنین صرفه جویی در مصرف سوخت دمنده می‌شود. در غیر این صورت، فشار اضافی در سیستم هیدرولیکی ممکن است سبب شود که مصرف سوخت دمنده افزایش یابد و همچنین قطعات سیستم هیدرولیکی خراب شوند.

شیر بی بار کننده در شرایط مختلف ممکن است باز یا بسته باشد.

  1.  زمانی که سیستم در حال کار است و فشار درون سیستم بالاتر از حد مجاز می‌شود، شیر بی بار کننده باز می‌شود تا اجازه دهد که فشار اضافی از سیستم خارج شود و فشار درون سیستم کنترل شود.
  2.  در شرایطی که سیستم در حال استراحت است و فشار درون سیستم هنوز باقی مانده، شیر بی بار کننده باز می‌شود تا اجازه دهد که فشار از سیستم خارج شود تا ایجاد فشار اضافی درون سیستم را پیشگیری کند. به عنوان مثال، در دمنده هوا، شیر بی بار کننده هنگامی که فشار درون مخزن بیش از حد مجاز می‌شود، باز می‌شود تا اجازه دهد که هوای اضافی از مخزن خارج شود و فشار درون مخزن کنترل شود. این قسمت دوم فرق اساسی با relief valve  می باشد. شیر بی بارکننده باز می‌شود تا فشار موجود در سیستم را تخلیه کند و فشار اضافی درون سیستم را کاهش دهد. زمانی که سیستم در حال استراحت است، مصرف فشار صفر است ولی فشار هنوز درون خطوط سیستم وجود دارد. در این شرایط، شیر بی بار کننده به صورت خودکار باز می‌شود تا اجازه دهد فشار درون خطوط تخلیه شود و سیستم آماده به کار شدن باشد. اگر شیر بی بارکننده باز نشود، فشار داخل سیستم به حداکثر مجاز برسد و ریلیف ولو باز شود که این ممکن است باعث ایجاد صدای بلند و همچنین خرابی و آسیب به سیستم شود.

شیر بی بارکننده هنگامی که در حالت استراحت و فشار درون سیستم هنوز باقی مانده، باز می‌شود تا فشار اضافی در سیستم جلوگیری شود. یعنی در این حالت، برای جلوگیری از افزایش فشار درون سیستم، شیر بی بارکننده باز می‌شود تا به فشار صفر برساند. در واقع وظیفه شیر بی بارکننده در سیستم، جلوگیری از افزایش فشار درون سیستم و حفظ فشار مناسب در سیستم است.

 

Common uses of water pressure regulator valves include applications where low flow is required. Some examples include ultra-fine misters for greenhouses, evaporative cooling, and dust suppression. Pressure regulator valves are also used where a precise application is required, as with disinfection sprayers and carpet extractors.

If you choose an unloader instead of a regulator valve, a build-up of pressure can occur between stops and starts and result in a burst of excess fluid at a higher PSI when the trigger is engaged. In the case of disinfection sprayers, it could result in inconsistent spray coverage, and a carpet extractor that uses an unloader instead of a regulator could end up with a puddle of excess water and cleaning solution on the floor.

دی اکسید تیتانیم ،Titanium Dioxide، تیتانیا، TiO2

دی اکسید تیتانیم ،Titanium Dioxide،  تیتانیا، TiO2
Related image

دی اکسید تیتانیم (Titanium Dioxide) یا تیتانیا با فرمول TiO2 دارای وزن مخصوص 2/4-9/3، نقطه ذوب 1854 درجه سانتی گراد و سختی 6/5-5/5 است. دی اکسید تیتانیم در آب و اسیدهای آلی و محلول‌های رقیق قلیایی حل نمی‌شود اما در اسید سولفوریک گرم و HF حل می‌شود. دی اکسید تیتانیم به صورت سنگ‌های ایلمینیت  (FeTiO3)، پروسکایت (CaTiO3) و تیتانیت ایلمینوروتیل در منابع معدنی یافت می‌شود.

دی اکسید تیتانیم در طبیعت به سه حالت مختلف روتیل، آناتاز و بروکیت یافت می شود. روتیل فراوان ترین و پایدارترین ماده معدنی است که حاوی 98 درصد TiO2 است و در تولید دی الکتریک‌ها و حسگرهای اکسیژن در دمای بالا به کار می رود. آناتاز و بروکیت در اثر حرارت به روتیل تبدیل می‌شوند. آناتاز یک ماده نیمه رسانا است که به دلیل هزینه کم و قدرت اکسیداسیون قوی در برابر اشعه UV و طبیعت آبدوستی آن عمدتا در پوشش های نوری، رنگ های حساس نوری و کاتالیز نوری مورد استفاده قرار می گیرد. از نظر فضایی، فازهای روتایل و آناتاز تتراگونال هستند و بروکیت اورتورومبیک است. در شکل 1 فازهای ساختاری آناتاز، روتایل و بروکیت مشاهده می‌شوند.

 

شکل 1: فازهای ساختاری (a) روتایل، (b) آناتاز و (c) بروکیت

 

طبق استاندارد ASTM این ماده به صورت رنگدانه در 4 نوع مختلف تولید می‌گردد:

نوع 1: دارای حداقل 94 درصد TiO2 و نوع گرید آناتاز است و این گرید دارای بیشترین مقاومت می‌باشد.

نوع 2: دارای حداقل 92 درصد TiO2 و نوع گرید روتایل است و این گرید دارای مقاومت متوسط می‌باشد.

نوع 3: دارای 90 درصد TiO2 و نوع گرید روتایل است و این گرید دارای مقاومت متوسط می‌باشد.

نوع 4: دارای 80 درصد TiO2 و نوع گرید روتایل است و این گرید دارای مقاومت بالایی می‌باشد.

 

فرآیند تولید تیتانیم دی اکسید

روش تولید دی اکسید تیتانیم بستگی به مواد خام موجود دارد. رایج ترین منبع دی اکسید تیتانیم ماده معدنی ایلمنیت با فرمول FeTiO3 است. بعد از این که سنگ معدن این ماده استخراج شد باید طی دو فرایند و روش ”سولفات” و “کلراید” به شکل خالص آن تبدیل شود.

فرآیند سولفات

در این فرایند لمینت (FeTiO3) یک منبع معمول برای تولید محصول مورد نظر است که با اسید سولفوریک غلیظ واکنش داده و ماده تیتانیوم اکسیژن سولفات (TiOSO4) استخراج می شود و در نهایت به TiO2 تبدیل می‌گردد.

فرایند کلراید

این فرایند نیاز به خالص ترین سنگ معدنی موجود و یا روتیل دارد که بسیار کمیاب است. مواد خام باید حاوی حداقل 70 درصد از روتیل باشند.تیتانیا در ابتدا بوسیله واکنش دادن با کربن دچار اکسایش می شود و در مرحله بعد این کار با کلر تکرار می شود . سپس مایع TiCl4 بدست آمده توسط تماس با شعله اکسیژن خالص یا پلاسما در دمای 1200 تا 1700 درجه سانتی گراد تقطیر می‌شود و به TiO2 تبدیل می‌گردد.

 

 

کاربرد تیتانیوم دی اکساید

رنگدانه

استفاده از این ماده به عنوان رنگدانه در فرم اناتاز برای اولین بار در سال 1923 در فرانسه گزارش شد. امروزه تیتانیوم دی اکسید مهم ترین رنگ دهنده یا رنگدانه سفیدی می باشد که علاوه بر رنگ کردن ذرات باعث ایجاد اثر حفاظتی در برابر UV نیز است.

سلول‌های خورشیدی

در سلول های خورشیدی این ماده به دلیل داشتن ذرات کوچک و بازتاب نور خورشید می‌تواند به عنوان بستر سلول های DSSC مورد استفاده قرار بگیرد.

محصولات آرایشی

بدلیل کوچک بودن اندازه نانوذرات این محصول و عدم جذب نور فرابنفش و بازتاب نور مرئی خورشید و در نتیجه به کمک به پیشگیری از سرطان پوست این ماده کاربردهای بسیاری در این محصولات دارد. این ماده در انواع محصولات شخصی از جمله کرم های ضد آفتاب، کرم پودر ها، کرم های سفید کننده و… به عنوان عامل سفید کننده و یا برای فیلتراسیون نور خورشید استفاده می‌شود.

کاتالیست‌ها

با توجه به اندازه کوچک سایز ذرات و بالا بودن سطح این ماده، TiO2 به عنوان یک نانو ماده اجازه می‌دهد تا کاتالیست های گوناگونی با فعالیت سطح بالا تولید گردد. به تازگی تحقیقات زیادی برای TiO2 به دلیل سطح بالا و تثبیت کاتالیزورها در ساختار مزوپور به عنوان یک ماده جایگزین برای کاتالیزورهای ناهمگن انجام شده است. به دلیل بازده کوانتومی کم و توانایی جذب کم، هزینه‌های بالا و مشکلات در جداسازی استفاده از این ماده در صنایع بزرگ به عنوان کاتالیزور و جایگزین مناسب برای کاتالیزورهای ناهمگن محدود گشته است و تحقیقات بر روی این ماده به عنوان  یک ماده ی حمایت کننده ی کاتالیست (مثلا به عنوان بستر) ادامه دارد.

کاستیک سودا، سود سوزآور، سود پرک، caustic soda, soda ash

کاستیک سودا، سود سوزآور، سود پرک، caustic soda, soda ash

هیدروکسید سدیم (سود سوزآور)، هیدروکسید سدیم (NaOH) یک ماده شیمیایی مناسب، قابل کنترل و معمول است.

هیدروکسید سدیم آسان ، ارزان و بسیار مفید است  که برای خنثی سازی اسید های قوی و یا ضعیف است. NaOH در غلظت های تا 50٪ در دسترس است ،  که بیشترین میزان غلظت را دارد. هیدروکسید سدیم همچنین برای رسوب هیدروکسید های فلزی و حفظ سطح بالای pH برای کنترل خوردگی در سیستم توزیع استفاده می شود.

هیدروکسید سدیم، NaOH (همچنین به عنوان سود سوزآور) شناخته می شود، جامد سفید و ملایم است. این آب و دی اکسید کربن را از هوا جذب می کند. این مواد شیمیایی به صورت جامد و یا مایع جامد یا مایع (معمولا 30٪ یا 46-50٪) عرضه می شود. وزن آن 1.33 (در 30٪) و 1.48 (در 46٪) است.مواد مصرف برای هیدروکسید سدیم شامل پوشش های لاستیکی و فولاد، فولاد ضد زنگ، پلی وینیل کلراید، پلی پروپیلن، پلاستیک تقویت شده از فایبر گلاس است.

در درمان نوشیدن آب، هیدروکسید سدیم اغلب به جای پودر های قلیایی مانند آهک یا خاکستر سودا استفاده می شود، زیرا سیستم های افزودن هیدروکسید سد کمتر پیچیده هستند و نیاز به نگهداری کمتر دارند. مواد شیمیایی نیز می تواند به جای آهک برای نرم کردن آب با حذف سختی کربنات و غیر کربنات استفاده شود. هیدروکسید سدیم همچنین می تواند بخشی از یا خاکستر سودا را جایگزین کند. هیدروکسید سدیم برای افزایش pH و تبدیل دی اکسید کربن اضافی به گونه های قلیایی استفاده می شود. غلظت های معمولی از 2-100 میلی گرم در لیتر (به عنوان سودا سودا) استفاده می شود اما غلظت های بالاتر ممکن است با آب های کم کیفیت استفاده شود . هیدروکسید سدیم تغییرات 1.55 میلی گرم در لیتر کربنات کلسیم (CaCO3) قلیایی در هر mg / L به عنوان NaOH می دهد. کنترل pH هنگامی که هیدروکسید سدیم به آب ضعیف بافر اضافه می شود دشوار است.

استفاده از سودسوزآور به جای آهک و سودا در کاهش سختی آب می تواند دارای مزایای زیر باشد:

استفاده از آهک معمولا پردردسرتر است.

سود در اثر نگهداری فاسد نمی شود.

حجم لجن تولید شده در کلاریفایر کمتر خواهد بود و در نتیجه آب کمتری همراه لجن هدر خواهد رفت.

حذف منیزیم کامل تر انجام می شود.

 

کاستیک سودا در مصارف زیادی کاربرد دارد ازجمله مصارف آن کاستیک سودا در تصفیه آب است.همچنین کاستیک سودا یک ماده قلیایی (باز بسیار قوی با PH  نزدیک به 14 )که می توان به عنوان خنثی کننده محیط اسیدی بکار برد.آب تصفیه نشده یک محیط اسیدی است که به علت ترکیبات سخت آن خاصیت خوردگی بسیار بالایی دارد .

این خاصیت خورندگی هم بر روی لوله ها هم تاثیر می گذارد.و باعث حل شدن آهن و سرب و مس در آب می شود ، در نتیجه  این فاجعه باعث بروز مشکلات  بهداشتی و سلامتی می شود.

سدیم هیدروکسید که با نام‌هایی چون کاستیک سودا، سود سوزآور یا سود پرک نیز شناخته می‌شود دارای فرمول شیمیایی NaOH است. کاستیک سودا ماده‌ای جامد و سفید رنگ به عنوان یک باز قوی، یکی از مواد شیمیایی صنعتی بسیار مهم به شمار می‌رود. هیدروکسید سدیم از نظر شکل ظاهری به چهار صورت تقسیم می‌شود:

  • سود مایع (در اثر انحلال سدیم هیدروکسید جامد در آب تولید می شود)
  • سود پرک (سود پرک به رنگ سفید و بدون بو بوده و به صورت پرک یا پولک است)
  • سود گرانول (سود گرانولی با حالت فیزیکی جامد و به رنگ سفید است)
  • سود پودری (به صورت دانه‌های سفید رنگ نسبتا ریز است)

تولید کاستیک در سال ۱۹۸۰ در آمریکا، ۱۲ میلیون تن بوده‌است. اولین واحد کلرو آلکالی ایران در سال 1342 شمسی در کنار رودخانه کارون در نزدکی آبادان با هدف تولید کلر مایع برای تصفیه آب و کاستیک برای صنایع کاغذ سازی و سایر صنایع کشور و با لیسانس شرکت دنورای ایتالیا راه اندازی گردید. در حال حاضر نیز، تعداد هفت واحد در حال تولید کاستیک در کشور بوده و ظرفیت اسمی نصب شده در حدود 978000 تن کاستیک و 868000 تن کلر است. در حال حاضر سهم ایران از تولید کلر و کاستیک دنیا براساس ظرفیت اسمی نصب شده، سالانه کمتر از یک میلیون تن براساس کاستیک بوده که این رقم در مقایسه با تولید کل دنیا 09/1 درصد و سهم واقعی ایران در تولید این محصولات کمتر از 337/0 درصد است.

در ابتدا به منظور تولید سدیم هیدروکسید از واکنش کربنات سدیم با هیدروکسید کلسیم که به واکنس سوزش آور نیز معروف است به‌دست آورد:

Ca(OH)2(aq) + Na2CO3(s) → CaCO3  + 2 NaOH(aq)

 

امروزه بیش از 95 درصد ظرفیت تولید کلر و تقریباً 100 درصد ظرفیت تولید کاستیک سود بر اساس فرایند هیدرولیز آب نمک می‌باشد. در این فرآیند محلول سدیم کلرید (آب نمک) به ‌صورت الکترولیزی به کلر عنصری و محلول سدیم هیدروکسید و هیدروژن عنصری، تجزیه می‌شود. روش تولید سود مایع با استفاده از سدیم کلرید به ‌عنوان ماده اولیه یک فرایند چند محصولی است، به صورتی که به ازای تولید هر 1000 کیلوگرم کلر، حدود 1126 کیلوگرم سدیم هیدروکسید و 28 کیلوگرم هیدروژن تولید می شود. امروزه به طور کلی سه روش مرسوم جهت تولید سود سوز آور وجود دارد:

  • استفاده از فرآیند غشایی
  • استفاده از فرآِند دیافراگم
  • استفاده از فرآیند جیوه‌ای

در فرآیند غشایی از بسیاری جهات شبیه به فرآیند دیافراگمی است با این تفاوت که در این فرآیند اطراف هر یک از الکترودهای قرار گرفته در محلول، به جای دیافراگم توسط غشا وجود دارد. بدین ترتیب غشا به صورت انتخابی عمل کرده و مانع از عبور یون‌های سدیم از بخش آند به سمت کاتد می‌گردد. در فرآیند دیافراگمی آب نمک اشباع به بخش آند سلول که گاز کلر آزاد می‌شود وارد می‌گردد و محلول آب نمک از سود مایع در قسمت کاتد که گاز هیدروژن در این قسمت آزاد می‌شود، توسط دیافراگم آزاد می‌گردد. در فرآیند جیوه‌ای که با نام مرکوری نیز شناخته می‌شود سود مایع عاری از کلر تولید می شود، اما استفاده از چندین تن جیوه در این فرایند منجر به بروز مشکلات زیست‌محیطی جدی می‌شود. شکل (1) نیز نشان دهنده میزان مصرف کاستیک در صنایع مختلف است.

شکل(1): کاربرد کاستیک در صنایع مختلف

استفاده ی کاستیک سودادر تصفیه آب

بدلیل آنکه کاستیک سودا (سدیم هیدروکسید ) یک ماده قلیایی است و خاصیت خنثی سازی دارد.

درصورتی‌که آب اسیدی باشد، یکی از راه‌هایی که به‌منظور تنظیم pH مورداستفاده قرار می‌گیرد،
استفاده از سود مایع (سدیم هیدروکسید | سوز آور) در فرایند تصفیه آب می‌باشد.
با افزودن سود مایع به آب، pH تا نزدیکی حالت خنثی افزایش پیدا می‌کند.
به منظور افزایش pH آب در چاه های آب ، سود کاستیک مایع به درون چاه تزریق می شود.
از آنجا که محلول سود مایع نیز خورنده است، یک پمپ خوراک دهنده مقاوم در برابر خوردگی
شیمیایی، سود مایع را برای افزایش pH به ابتدای جریان آب اضافه می‌کند.
سود مایع باید مستقیماً به چاه آب افزوده شود تا از خوردگی تجهیزات سر چاهی و پمپ مکش
آب نیز جلوگیری شود.

کابردهای عمومی کاستیک سودا در صنعت

کنترل PH، خنثی‌سازی اسید، گاز زدایی، ساخت خمیرسلولز و کاغذ، در صنایع گاز و نفت (برای زدایش آلاینده‌های اسیدی در فرایند گاز و نفت)، ساخت صابون و پاک کننده‌ها، صنایع ابریشم مصنوعی و سلوفان، تصفیه آب، فرایند مواد غذایی، زدایش گاز از دودکش، معدنکاری، ساخت شیشه، فرآیند نساجی، ضدعفونی سبزیجات، احیاء لاستیک، حکاکی و فلزکاری، فرآیند آلومینیوم‌سازی، آماده‌سازی چسب، زدایش رنگ، به عنوان ماده ضدعفونی کننده.

 

PAC یا پلی آلومینیوم کلراید (Polyaluminum Chloride) و کاربرد آن تصفیه آب

PAC یا پلی آلومینیوم کلراید (Polyaluminum Chloride) و کاربرد آن تصفیه آب

Polyaluminium ferrous chloride 30% PAFC from China Manufacturer ...

پلی آلومینیوم کلراید (PAC) یک منعقدکننده پلیمری غیرآلی با کارایی بالا می باشد. PAC با بکارگیری تکنولوژی ساخت بالا و با بهره گیری از مواد خام با کیفیت بالا در دهه های اخیر ساخته و تولید شده و به جمع مواد شیمایی افزوده شده است. از مزایای پلی آلومینیوم کلراید (PAC) می توان به خلوص بالای ماده، وزن مولکولی بالا و خاصیت منعقدکنندگی بالا اشاره نمود.

فرمول مولکولی PAC:

ALn(OH)m CL(3^n-m)

که در آن 3n > m > 0  مباشد.

محدوده ی عملکرد PAC در پ هاش 5-9 می باشد، اما بهترین محدوده ی کارایی پلی آلومینیوم کلراید در pH 6.5 الی 7.6 (پ هاش خنثی) می باشد. پلی آلومینیوم کلراید از طریق تولید یونهای هیدروکسیل و پلیمرهای آنیونی چندظرفیتی باعث تشکیل مولکولها و ماکرو مولکولهای غیرآلی الکتریکی بزرگ در آب می گردد.

29% High Purity Poly Aluminium Chloride In Water Treatment 3.5 ...

کاربردهای پلی آلومینیوم کلراید:

1) زلال سازی و ته نشینی آب رودخانه ها، دریاچه ها و منابع آب زیرزمینی
2) زلال سازی آب صنعتی و آب در چرخش (Recycling Water) صنایع
3) زلال سازی و تصفیه فاضلاب های بهداشتی و صنعتی
4) احیای زغال سنگ از پساب شستشوی زغال سنگ
5) احیای کائولینی (Kaolin) از پساب شستشوی شستشوی کارخانجات کاشی و سرامیک
6) ساخت خمیر / سریش صنایع کاغذسازی و محصولات بهداشتی و دستمال کاغذی (صنایع سلولزی)
7) تصفیه و زلال سازی فاضلاب در صنایع رنگرزی و چاپ، صنایع چرم سازی، صنایع نوشیدنی، صنایع فرآوری گوشت، صنایع ریخته گری، معدن، شستشوی زغال سنگ، داروسازی، ساخت کاغذ و صنایع سلولزی
8) جداسازی نفت و روغن و فلزات سنگین در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی
9) زلال سازی و تصفیه آب و فاضلاب های حاوی فلوئور (Fluorine)
10) بازگشت و تصفیه آب در کارخانجات کاشی و سرامیک و سنگبری

جدول مقایسه مشخصات پک آشامیدنی، پک صنعتی، پک فاضلابی

ردیف

نوع PAC

مشخصات

شکل ظاهری

PAC

میزان خلوص پک

(Purity)

میزان آهن

(Fe Content)

میزان ناخالصی نامحلول

(Insoluble matter)

PAC – A

پک خوراکی  یا پک آشامیدنی

(Drinking PAC)

پودر سفید

حداقل 30 %

حداکثر 0.001 %

حداکثر 0.1 %

PAC – BI

پک صنعتی درجه 1

(Industrial PAC)

(پک آشامیدنی در ایران)

پودر زرد روشن

حداقل 29 %

حداکثر 0.2 %

حداکثر 0.5 %

PAC – BII

پک صنعتی

(Industrial PAC)

پودر زرد

29 – 28 %

حداکثر 0.1 %

حداکثر 1 %

PAC – C

پک صنعتی درجه 2

(پک فاضلابی)

(Low Grade PAC)

پودر زرد نخودی یا خرمالویی

28 %

2.5 %

حداکثر 2.5

در شکل زیر تفاوت ظاهری و رنگ ناشی از حل نمودن پودر پک خوراکی (پک آشامیدنی)، پک صنعتی و پک فاضلابی (پک صنعتی درجه 2) در آب نشان داده شده است.

Yellow Water Treatment Chemicals 28% 29% 30% Polyaluminium ...

پلی آلومینیوم کلراید (PAC) کاربرد موفقیت آمیزی در فرآیند تهیه آب آشامیدنی و تصفیه پساب و همچنین از اوایل دهه 70، در فرآیند ساخت کاغذ داشته است. جایگزینی PAC بجای آلومینیوم سولفات بعنوان کواگولانت در تصفیه آب آشامیدنی و پساب با لحاظ تکنیکی و اقتصادی کاملا ارجحیت داشته و دارد. به علت عدم شناخت کافی از PAC و امتیازات آن، استفاده از PAC در خارج از کشورهای پیشرفته فراگیر نشده و همچنان استفاده از آلومینیوم سولفات و کلرورفریک همراه آهک مرسوم است.

در ملکولهای PAC آلومینیوم بصورت پلیمری، شامل یونهای ئیدروکسید و کلراید و در بعضی از انواع آن محتوی یونهای سولفات است. برخلاف آلومینیوم سولفات که فقط بخش کوچکی از آلومینیوم بصورت Monomer مونومر ظاهر می شود در مولکول PAC بخش عمده آلومینیوم به شکل ساختمان الیگومری Oligomer ظاهر می شود. این اختلاف در ترکیب دلیل اصلی برتری PAC سبب کاهش ناچیز در PH می شود. ضمنا نسبت به آلومینیوم سولفات، ساختمان الیگومری و پلیمری PAC فلاک های پایدارتری را با ناخالصی های معلق در آب تشکیل می دهد. همچنین عموما فلاکهای بزرگتر باعث حجم کمتر رسوب می شوند. از طرف دیگر، بعلت بهبود فلوکولیشن، مقدار کمتری از آلومینیوم در آب تصفیه شده باقی می ماند. از طرف دیگر، بعلت کاهش کمتر در PH هزینه خنثی سازی بعد از فلوکولاسیون کاهش می یابد.

در عملیات منعقدسازی مقدار مصرف PAC در مقایسه با آلومینیوم سولفات حدودا 30 الی 60 درصد کاهش می یابد و به همین جهت مقدار لجن کمتری تولید می شود. در تصفیه خانه ها، برتری فعالیت رسوبگذاری و حجم کمتر لجن باعث افزایش راندمان در خروجی کل شده و در نتیجه سبب کاهش ابعاد حوضچه های جدید طراحی شده برای عملیات صاف کردن می گردد. لجن های تولیدی از فرآیند PAC نسبت به لجن های آلومینیوم سولفات راحت تر آبگیری شده و این مورد سبب صرفه جویی در استفاده از دستگاه آبگیری لجن می گردد.

فعالیت قویتر PAC باعث تسهیل فلوکولاسیون آب خام در درجه حرارت پایین گردیده به طوری که در دمای 5°C خاصیت فوق العاده ای در کدورت زدائی آب دارد. که برای مثال، عملکرد آلومینیوم سولفات در این دما نامناسب است. با مصرف PAC فلاکها بزرگتر و سنگین تر شده و در نتیجه راندمان شستشوی فیلترها back-Flushing (نظیر فیلترهای شنی e.g. gravel Filters) افزایش می یابد و مصرف آب شستشوی فیلترها را کاهش می دهد.

بعلاوه، مقادیر فلوکولانت ثانویه به کار رفته برای آب شستشوی فیلترها (Back-Flushing) کاهش می یابد. در حالیکه مصرف آلومینیوم سولفات، به دلیل تشکیل متوالی کلوئید آلومینیوم می تواند باعث کاهش کارائی عملیات شستشوی فیلتر Back-Flush و فلوکولانت ثانویه شود. مصرف PAC سبب کاهش ناخالصی های آلی آب شده و در نتیجه طول عمر فیلترهای کربن اکتیو افزایش می یابد.

بازده بالای PAC در فلوکولاسیون تولید آلودگی کمتری در مقایسه با آلومینیوم سولفات می کند. کاهش ناخالصی های آلی و میکروبیولوژیکی عمدتا کار اضافی را نه فقط در سیستم فیلتراسیون، بلکه در مراحل تصفیه نهایی (Down stream) نظیر میکروب زدائی و اکسیداسیون، تخفیف می دهد. با کاهش مقادیر عوامل اکسید کننده گران قیمت بکار رفته در مرحله اکسیداسیون هزینه کاهش می یابد، مخصوصا در میکروب زدائی، که عامل شیمیایی کلربن (Chlorins base chemicals)  مورد نیاز کمتر می شود. این مورد از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است چون میکروب زداهای آب آشامیدنی سبب تشکیل ترکیبات کلربن آلی می شود که با استفاده از PAC از تشکیل آن جلوگیری می گردد.

خواص PAC و آلومینیوم سولفات

از محاسن بکارگیری ماده منعقدکننده پلی آلومینیوم کلراید (PAC) بجای سولفات آلومینیوم می توان به این نکته اشاره نمود که میزان افزایش کلراید (یون کلر) در آب تصفیه شده بسیار کمتر از افزایش سولفات در زمان استفاده از سولفات آلومینیوم ( 3(SO4)Al2) می باشد و در نتیجه افزایش کل مواد جامد محلول (TDS) در هنگام بکارگیری محلول پلی آلومینیوم کلراید (صنعتی و آشامیدنی) بسیار کمتر خواهد بود.

بطور کلی PAC به شکل مایع، آماده برای مصرف تامین شده و به صورت مستقیم قابل تزریق و مصرف آن آسان است. در حال حاضر تولیدات جامد به شکل گرانول در دسترس است، اما در هر حال شکل جامد نیز باید با عملیات میکس در آب محلول شود.

امتیازات استفاده از PAC در بهسازی آب

  • باعث افزایش قدرت در حذف کدورت می شود.
  • کیفیت آب را بطور چشمگیری بهبود می دهد.
  • به میزان 30 الی 60 درصد نسبت به آلومینیوم سولفات مصرف را کاهش می دهد.
  • باعث کاهش بقایای آلومینیوم در آب تصفیه شده می شود.
  • تشکیل فلاکهای بزرگتر و پایدارتر
  • کاهش زمان ته نشینی
  • کاهش زمان Back-Flushing فیلتر و نیاز به مصرف آب شستشوی کمتر
  • افزایش طول عمر فیلتر کربن اکتیو
  • باعث کاهش کمتر در PH آب می شود.
  • استفاده از مواد برای خنثی سازی، آب شستشوی فیلتر، آبگیری لجن، اکسیداسیون و میکروب زدائی را کاهش می دهد.
  • حتی در دمای کم، مصرف آن حتی در دمای پائین نیز کارائی دارد.
  • حدودا باعث کاهش 30 درصدی لجن می شود.
  • هزینه لجن زدائی را کاهش می دهد.

همانگونه که در بالا ذکر گردید، از محاسن عمده بکارگیری ماده منعقدکننده پلی آلومینیوم کلراید (PAC) می توان به میزان بسیار پایین آلومینیوم باقی مانده در آب تصفیه شده در زمان بکارگیری پلی آلومینیوم کلراید خوراکی (Drinking PAC) (مقادیر حدود mg/l 0.05 – 0.01) اشاره نمود.

محلول پلی آلومینیوم کلراید 10% خوراکی و صنعتی (Al2O3 10%) در صورتی که در دمای زیر 50 درجه سانتی گراد نگهداری شود، برای 4 الی 5 ماه پایدار می ماند و این خاصیت برای ذخیره سازی مواد شیمیایی در تصفیه خانه های آب و فاضلاب و پکیج های تزریق مواد شیمیایی بسیار مفید می باشد.

شکل شماتیک تصفیه آب آشامیدنی با استفاده از PAC

شکل فوق، فرآیند جایگزین کردن PAC بجای سولفات آلومینیوم را در فرآیند بهینه سازی آب آشامیدنی نشان می دهد. بعنوان نتیجه کلی، روی هم رفته با مصرف PAC افزایش متنابهی در مقدار آب تصفیه شده نسبت به مصرف آلومینیوم سولفات داریم.

 

مدل های مناسب و غیرمناسب واکنش های مختلف لخته سازی با مواد منعقدکننده (پلی الکترولیت، PAC و سولفات آلومینیوم)

مدل های مناسب و غیرمناسب واکنش های مختلف لخته سازی با مواد منعقدکننده (پلی الکترولیت، PAC و سولفات آلومینیوم)

عیب یابی و تعمیر و نگهداری ترانسفورماتور

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.

error: Content is protected !!