بررسی یک پالایشگاه و اینکه برای طراحی یک پالایشگاه چه اطلاعاتی نیز داریم؟

[amir ghasemiyan]

و باز هم ادامه پست قبل

5- مشخصات و شماره گذاری تجهیزآلات
-هر دستگاهی باید با یک Tag number ، شامل تعدادی حروف و عدد ( مطابق با استاندارد) مشخص گردد، که به طور معمول و در صورت امکان شماره هر دستگاه در بالا یا پایین صفحه در نزدیک ترین محل به خط عمود گذرنده از مرکز همان دستگاه نوشته میشود. تجهیز آلات یدکی مانند پمپ ها بایستی با پسوندهایی نظیر A یا B نشان داده شوند.
-تجیزات ابزار دقیق نیازی به شماره گذاری در PDF ندارند.

6- شرح تجهیزات
6-1- نمادهای تجهیزات و شرایط عملیاتی
- به طور معمول نمادهای استفاده شده جهت تجهیزات و لوله کشی در فرایندها بایستی یک شکل باشند. به عنوان مثال برای نشان دادن مبدل های خنک کننده (Cooler) از نماد

و جهت مبدل های گرم کننده (Heater) از

و یا از این نماد

جهت پمپ سانتریفیژ استفاده میشود.

زمانی که در استاندارد نمادی جهت برخی از تجهیزات وجود نداشته باشد، تحت نظر شرکت در حین اجرای پروژه تصمیم گیری میشود.
-اعداد اعشاری نمایانگر شرایط عملیاتی نیز در نماد هایی نظیر

برای دما ( طبق استاندارد) نوشته میشوند.
این علائم باید در نزدیک ترین مکان نسبت به محل مورد لزوم قرار گیرند. در صورت نبود فضای کافی میتوان از خطوط کمکی بهره گرفت.

6-2- حداقل اطلاعات مورد نیاز جهت تجهیزات

مبدل های حرارتی: 1- شماره شناسایی و نام مورد استفاده در خط تولید.
2- ظرفیت گرمایی عملیاتی.
3- دمای ورودی و خروجی برای هر دو سمت پوسته و لوله.

کوره ها: 1- شماره شناسایی و نام مورد استفاده در خط تولید.
2- ظرفیت حرارتی عملیاتی بخش جذب.
3- دمای عملیاتی ورودی و خروجی سمت لوله ها.

راکتورها: 1- شماره شناسایی و نام مورد استفاده در خط تولید.
2- دمای عملیاتی ورودی و خروجی.
3- فشار ورودی و/یا خروجی.

برج ها (Columns): 1- شماره شناسایی و نام مورد استفاده در خط تولید.
2- تعداد سینی ها، دما و فشار عملیاتی برای بالاترین و پایین ترین سینی و همچنین سینی های خاص مانند سینی خوراک و یا خروجی ها.
3- جهت شماره گذاری سینی ها باید بر اساس استاندارد صورت گیرد ( معمولا از پایین به بالا).

سیلندرها (Drum): 1- شماره شناسایی و نام مورد استفاده در خط تولید.
2- دمای عملیاتی.
3- فشار عملیاتی.

پمپ ها: 1- شماره شناسایی و نام مورد استفاده در خط تولید.
2- ظرفیت عملیاتی نرمال و اختلاف فشار.

کمپرسور ها و بلوئر ها: 1- شماره شناسایی و نام مورد استفاده در خط تولید.
2- ظرفیت عملیاتی نرمال و اختلاف فشار.

اجکتورها: 1- شماره شناسایی و نام مورد استفاده در خط تولید.
2- فشار عملیاتی ورودی و خروجی سیستم اجکتور.

مخازن (Tanks): 1- شماره شناسایی و نام مورد استفاده در خط تولید.
2- دمای عملیاتی.
3- فشار عملیاتی.

 

[artan2]

برجهاي تقطير و تفكيك و جذب


انواع برجهايي كهدر پالايشگاه ها براي اين كار مورد استفاده قرار ميگيرند عبارتند از : - برجهاي تقطير با سيني كلاهك دار- برجهاي تقطير با سيني دريچه اي- برجهاي تقطير (تفكيك) با سيني هاي مشبك- برجهاي انباشتهدر اين بخش ساختمان اينبرجها به كوتاهي شرح داده مي شود .برجهاي تقطير با سينيكلاهك دار : اين نوع برج ها براي انجام عملياتتقطير در پالايشگاه بكار برده مي شوند ، اين برجها استوانه اي شكل هستند و در آنهاگاز و مايع در جهت مخالف هم در حركتند و با گذشتن از سيني هايي گوناگون با هم تماسپيدا مي كنند . گاز يا بخار از سوراخهاي سيني بالا رفته به سرپوش ويژه اي كهشكافهايي بسيار دارد و كلاهك خوانده مي شود ، رسيده ، در عبور از آنها با فاز مايعمحاط بر سرپوشها برخورد ميكند. سطح كناري هر يك از اين سرپوشها شكافهايي دارد كه ازدرون آنها گاز به شكل حبابهايي به مايع رخنه مي كند . مايع از مجرايي بنام پايينرونده (Down Commer) به سوي پايين از يك سينيبه سيني ديگري سرريز شده ، در سيني زيرين باز ، با گاز برخورد مي كند ، شمار سينيها در مسير برج ، به نوع انتقال ماده و شدت تفكيك بستگي دارد و قطر برج و فاصلهميان سيني ها به مقدار مايع و گاز كه در واحد زمان از يك سيني ميگذرد وابسته است. هر يك از سيني هاي برج يك مرحله تفكيك است ، زيرا روي اينسيني ها فاز گاز و مايع در كنار هم قرار ميگيرند و گاز انتقال ساده از فاز گاز بهفاز مايع يا برعكس در هر يك از سيني ها انجام مي شود . براي اين كه بازدهي انتقال ماده در هر سيني به بيشترين حد برسد ، بايدزمان تماس ميان دو فاز و سطح مشترك آنها به بيشترين حد ممكن برسد . براي تامينبيشترين زمان تماس بايد بلندي سطح مايع در سيني را به بيشترين حد رساند ، چنان كهحباب بيرون آمده از شيار كلاهك فاصله بيشتري را درون مايع بگذرد. براي افزايش سطح مشترك ميان دو فاز بايد حجم حبابهاي گازبه كمترين حد رسانده شود. به سخن ديگر يا بخاري كه از پايين برج به سوي بالا درحركت است ، بايد در گذر خود از هر سيني به مقدار هر چه بيشتري حباب كوچك تبديل گرددتا هر يك از آنها به تنهايي با مايع تماس برقرار كند. در اينجا پس از آشنايي بهشيوه كار كلي اين برجها ، بد نيست تا بخشهاي گوناگون آنها را جدا جدا بررسي كنيم. بدنه سيني ها : جنس بدنه برج و سيني هايآن با توجه به خورندگي سيالات درون آن برگزيده مي شود . معمولا بدنه برجها بشكلاستوانه ساخته شده داراي چندين دريچه ورودي به درون برج است. اين استوانه ها ممكناست از يك تكه يا چند تكه تشكيل شده باشند. جنس بدنه معمولا از فولاد ريخته است. اگر خوردگي سيالات درون برج زياد باشد ، سطح دروني برج با نازكه اي آلياژ مناسبپوشانده ميشود . جنس سيني ها معمولا از چدن (Cast iron) است. به دلايلاقتصادي و با توجه به خورندگي كوشيده مي شد تا آنها هرچه ممكن است نازكتر باشند. اين سيني ها بوسيله تيرآهن هاي ويژه اي تقويت مي شوند تا از خم شدن آنها جلوگيريشود. همينطور بوسيله پيچ و مهره روي تكيه گاه ويژه اي كه در بدنه دروني برج تعبيهشده بسته مي شوند. سيني هاي بزرگ را بصورت قطعه هاي جدا از هم مي سازند و در درونبرج آنها را به هم متصل مي كنند. فاصله سيني ها : فاصله سيني ها را معمولا با توجه به شرايط طراحي ، درجهخلوص و بازدهي جداسازي برميگزينند ، در بيشتر پالايشگاههاي نفت و گاز براي برجهايتقطير به قطر 4 فوت فاصله اي ميان 18 تا 50 سانتي متر قرار مي دهند. با بيشتر شدنقطر برج ، فاصله بيشتري نيز براي سيني ها در نظر گرفته مي شود. سرپوشها يا كلاهك ها (Bubbl Caps) : سرپوشها معمولا دايره ايشكل اند و قطر آنها از 5/7 تا 15 سانتي متر تغيير مي كند . جنس آنها معمولا از چدناست. اين سرپوشها معمولا بوسيله پيچ و مهره به سيني بسته مي شوند . شيارهايي كه درسطح كناري اين سرپوشها هست يا مستطيل شكل است و يا دندانه اي ، نوع آنها با توجه بهنوع تقطير انتخاب مي شود و شمارشان بر هر سيني به بيشترين حد سرعت مجاز گذرگاز ازسيني بستگي دارد. اگر سرعت كم باشد به سبب كاهش سطح تماس گازو مايع كار انتقال ماده ميان دو فاز بخوبي انجام نمي شود. بنابراين سرعت را بايد بهگونه اي برگزيد كه بازدهي انتقال ماده از گاز به مايع يا برعكس به بيشترين حد ممكنبرسد ، شيوه قرار دادن اين سرپوشها روي سيني بايد به گونه اي باشد كه مايع بتواندبطور يكنواختي روي سيني پخش گردد و گاز خارج شده از شيارهاي سرپوش ها بيشترين تماسرا با مايع بيابد. موانع يا سدها : براي كنترل بلندي سطح مايع روي سيني ، بر هر سيني سديبنام Wier ميگذارند ، تا از پايينتر رفتن سطح مايع – از حد معيني – جلوگيري كند. بلندي سطح مايع درون سيني بايد چنان باشد كه گازهاي بيرون آمده ازشكافهاي سرپوشها بتوانند از درون آن گذشته و زمان گذشتن هر حباب به بيشترين حد ممكنبرسد. بر اثر افزايش زمان گذشتن حباب از مايع زمان تماس گاز و مايع زياد شده بازدهيسيني بالا مي رود. اگر سطح مايع از حد معيني بيشتر باشد ،حباب گاز نمي تواند از درون آن بگذرد و گاه ممكن است كه مايع از درون شيارها به طرفپايين حركت كند. در اين شكل چهار حالت مشخص شده است كه بهاين شرح است : حالت 1 – در اين حالت بلندي سطح مايع بسيارزياد است و مايع از ديواره بالارونده بخار به سوي پايين حركت مي كند. حالت 2 – در اين حالت بلندي سطح مايع چنان است كه گاز نميتواند از آن بگذرد و نه مايع از بالارونده بخار به پايين حركت كند. يعني هيچ كاريبراي انتقال ماده انجام نمي شود. حالت 3 – در اين حالتبلندي سطح مايع كاملا مناسب است چنانچه فاز گاز از شيارهاي كلاسيك به صورتي كه درشكل آمده بسوي بالا حركت مي كند. حالت 4- سطح مايع دراينحالت خيلي كم است ، در نتيجه گازي كه از شيار كلاهك بيرون آمده همراه با خود مقداريبسوي بالا مي برد و از بازدهي انتقال ماده مي كاهد. برجهاي تقطير با سيني هاي مشبك : ساختمان اين برجها نيز همانند برجهاي تقطير يا سيني هايكلاهك دار است ، تنها نوع سيني ها است كه يكسان نيست. اين سيني ها مشبك بورت افقيدر درون برج تقطير نصب مي شوند. شبكه ها بصورت سوراخهايي دايره شكل هستند كه اندازهآنها از 16/3 تا 8/1 اينچ تغيير ميكند. شيوه قرار گرفتن اين دايره ها بر راس هاي يكمربع يا يك مثلت است. شيوه كار اين سيني ها نيز مانند سيني هاي كلاهك دار در كنارهم گذاشتن فاز مايع و فاز بخار است ، فاز مايع از يك سوي سيني بسوئي ديگر جريان دارد و فاز گاز از درون مجراهاي سيني و از سوي پايين به درون فاز مايع نفوذ مي كند ودر گذر خود با آن برخوردمي كند. اندازه قطر اين مجراها بايد چنان برگزيده شود كهفشار گاز بتواند گاز را از فاز مايع با سرعتي مناسب عبور دهد. اگر فشار خيلي زيادباشد ، مايع را بسوي بالا برده و اگر كم باشد مايع از درون مجرا به سوي پايين جريانمي يابد كه در هر دو صورت تماس كافي ميان بخار و مايع برقرار نمي گردد و از بازدهيانتقال ماده به گونه اي محسوس كاسته مي شود. عامل مهم ديگري كه در بازدهي اين نوعسيني ها موثر است شيوه كار گذاري آنها در برج است. اگر اين سيني كاملا افقي قرارنداشته باشد ، بلندي مايع در سطح سيني يكنواخت نبوده و گذر گاز از همه مجراها يكساننخواهد بود. خورندگي قطر سوراخها زياد مي شود كه در نتيجه مقدار زيادي بخار با سرعتكم از درون آن مجراي خورده شده گذر خواهد كرد و ميدانيم كه اگر سرعت گذشتن گاز ازيك حد معيني كمتر گردد ، مايع از مجرا بسوي پايين حركت كرده بازدهي كار تفكيك كاهشخواهد يافت. برجهاي تقطير با سيني هاي دريچه اي : ساختمان اين برجها نيز همانند برجهاي تقطير است كه ازپيش شرح داده شد. اين نوع سيني ها همانند سيني هاي مشبك هستند با اين اختلاف كهدريچه اي متحرك روي هر مجرا قرار گرفته است. روي هر دريچه دو نيرو يكي از بالا – ازسوي مايع و ديگري از پايين از سوي فاز بخار واردمي گردد. اگر نيرويي كه از مايع برآن وارد مي شود بيشتر باشد ، دريچه بسته مي گردد . اگر نيروي وارد بر دريچه از سويبخار بيشتر باشد ، دريچه بصورت كاملا باز قرار ميگيرد . در مواردي ديگر موقعيتدريچه در حالتي ميان خيلي باز و خيلي بسته قرار دارد. در حالتي كه دريچه خيلي بازباشد اين نوع سيني ها مانند سيني هاي مشبك عمل مي كنند. در صنعت نفت و گاز دونوع ازاين سيني ها بكار مي رود ، اين دو نوع Flexitrays و Ballast Trays است كه در زير بشرح آنها خواهيمپرداخت.Flexxitrays : دراين دريچه ها سوراخها و سر دريچه ها دايره اي شكل بودهقطري برابر 5 سانتي متر دارند و بر راس هاي مثلثي برابر پهلو به اندازه 5/7 تا 15سانتي متر قرار دارند. براي جلوگيري از پخش نامنظم بخار ممكن است وزن برخي از دريچهها را بيشتر بگيرند .

Ballast Tray :
در اين سيني ها دو دريچه يكي سبك كه در كفسيني قرار ميگيرد . ديگري سنگين كه بر سه پايه قرار گرفته ، تعبيه شده است. هنگاميكه بخار كم باشد تنها سرپوش سبك بحركت در مي آيد . اگر مقدار بخار از حد معينيبيشتر باشد ، هر دو دريچه حركت مي كنند. مقايسه انواع گوناگونسيني ها : در صنعت نفت انواع گوناگون سيني ها دربرجهاي تقطير ، تفكيك و جذب بكاربرده مي شوند. ويژگيهايي كه در گزينش نوع سيني برايكار معيني مورد توجه قرار ميگيرد ، عبارتند از : بازدهي تماس بخار و مايع ، ظرفيت سيني ، افت فشار بخار درهنگام گذشتن از سيني ، زمان ماندن مايع بر سيني ، مشخصات مايع و ...چون در صنعت بيشتر سيني هاي كلاهك دار بكار برده مي شوند ،براي مقايسه مشخصات ديگر سيني ها ، آنها را نسبت به سيني هاي كلاهك دار ارزيابي ميكنند.

برجهاي انباشته :
برجهاي انباشته برجهاياستوانه اي شكلي هستند كه در آنها بخار و مايع در جهت عكس يكديگر حركت مي كنند وهنگام گذشتن مواد انباشتي با يكديگر تماس برقرار مي كنند. چنانكه در شكل آمده ، مايع ورودي از بالاي برج بوسيله پخشكننده بر بسترهاي انباشته شده با حلقه هاي سفالي ، فلزي يا پلاستيكي به شكلهايگوناگوني پخش مي شود و از لابه لاي فضاي خالي ميان حلقه ها به سوي پايين حركت ميكنند. گاز از بخش پايين برج وارد ميگردد و بسوي بالا حركت مي كند. اين برجها بيشتربراي كار جذب به كار برده مي شوند. حلقه هاي مزبور بايد به گونه اي گزيده و در برجريخته شوند كه هدف هاي زير عملي گردد : ايجاد بيشترين سطح تماسميان مايع و بخار : چنانچه پيش از اين آمد ، هر چه سطح تماسميان مايع و گاز بيشتر باشد ، بازدهي انتقال ماده ميان فاز بخار و فاز مايع بيشترخواهد بود. ايجاد فضاي مناسب براي گذشتن سيال از بسترانباشته : منظور از گذشتن مناسب سيال اين است كه فضايخالي موجود ميان حلقه هاي انباشته در همه طول برج يكنواخت باشد تا مايع به آسانيبسوي پايين حركت كند. جنس مواد انباشتي : جنس مواد انباشتي بايد چنان باشد كه با سيال درون برج ميلتركيبي نداشته باشد. استحكام مواد انباشتي : جنس مواد انباشتي بايد به اندازه كافي محكم باشد تا بر اثراستفاده شكسته نشود و يا تغيير شكل ندهد. شيوه قرار دادن موادانباشتي در درون برج به دو صورت منظم و يا نامنظم است. پركردن منظم : در پر كردن منظم حلقه هابطور منظم در كنار يكديگر قرار گرفته بصورت بسترهاي قالبي به طور منظم در درون برجچيده مي شوند. از مزاياي اين نوع پر كردن كمتر بودن افت فشار است ، كه در نتيجه ميشود حجم بيشتري مايع را از آن گذراند .پر كردن نامنظم : در پر كردن نامنظم مواد انباشتي را از بالاي برج به درونآن مي ريزند و حلقه ها به طور نامنظم در كنار هم قرار ميگيرند. شكل موادي كه در ايننوع پر كردن بكار برده مي شوند . از مزاياي اين نوع پر كردن ، مي توان به كم هزينهبودن آن اشاره كرد ولي افت فشار بخار در گذر از برج زياد خواهد بود.

مقايسه برجهاي انباشته با برجهاي سيني دار :
در برجهاي انباشته معمولا افت فشار نسبت بهبرجهاي سيني دار كمتر است ، ولي اگر در مايع ورودي برج ذرات معلق باشد ، برجهايسيني دار بهتر عمل ميكنند ، زيرا در برجهاي انباشته مواد معلق ته نشين شده و سببگرفتگي و بر هم خوردن جريان مايع مي گردند. اگر قطر برج بيشتر از حد متوسط باشد : برج سيني دار بهتر است ، زيرا اگر در برجهاي انباشته قطر برج زياد باشد ؛ تقسيممايع در هنگام حركت از بستر انباشته شده يكنواخت نخواهد بود. در برجهاي سيني دار مي توان مقداري از محلول را بشكلفرايندهاي كناري از برج بيرون كشيد ولي در برجهاي انباشته اين كار شدني نيست. كارهاي تعميراتي در درون برجهاي سيني دار آسانتر انجامميگيرد. تميز كردن برجهاي انباشته : از آنجايي كه بايد پيش از هرچيز آنها را خالي كرد و بعد آنها را تميز نمود بسيار پرهزينه خواهد بود.

منبع:
http://che82.blogfa.com/post-138.aspx

 

[artan2]

راکتور:

راکتور چیست؟



راکتور (واکنش گاه) شیمیایی(chemical reactor) دستگاهی است که در آن واکنشهای شیمیایی(chemical reactions) ازقبیل تبدیل, ترکیب, یا تجزیه به منظور تولید ماده مورد نظر صورت می گیرد.طبق قرارداد, دستگاه در بردارنده واکنش سوختن به منظور تولید انرژی ,راکتور محسوب نمیشود.

عواملی چون دما ,فشار ,غلظت(concentration) ,اختلاط(mix) و . . . در انجام و سرعت یک واکنش دخیل می باشند. از این رو در طراحی راکتورهای شیمیایی از اصول مکانیک سیالات, ترمو دینامیک, انتقال حرارت ,انتقال جرم و سینتیک واکنشهای شیمیایی بهره گیری می شود.


به دلیل انجام بعضی واکنشهای ناخواسته یا وجود مقداری از مواد اولیه با محصول راکتور, امکان عرضه مستقیم محصول به بازار مهیا نیست.برای تحقق این امر انجام بعضی عملیات فیزیکی چون جداسازی , خالص سازی . . . برروی محصول ضروریست.به دلیل اهمیت و حساسیت عملیات شیمیایی صورت یافته در راکتورها, اقدام به تاسیس گرایشی با عنوان طراحی راکتور های شیمیایی در مهندسی شیمی شده است.
در این گرایش مهندس طراح با نظریات بنیادی تحلیل فرآیند, طراحی تجهیزات و ارزیابی اقتصادی و بهینه سازی آنها آشنا می شود, تا با تلفیقی منطقی توانمندی ارایه مدل(الگوی)ریاضی یک راکتور شیمیایی را پیدا نماید.

براساس دیدگاههای متفاوت تقسیم بندی گوناگونی برای راکتورهای شیمیایی انجام شده است.اولین تقسیم بندی مربوط به طراحی راکتورهاست.





راکتور سر ثابت(fixed bed reactor )


در این راکتور, کاتالیزور در یک بستر ثابت (fixed bed) قرار دارد, و واکنشگرها از درون آن عبور داده می شوند.معمولا بصورت استوانه ای بزرگ و مجهز به پوشش (jacket) مناسب جهت تامین گرمایش یا سرمایش مورد نیاز ساخته می شوند.
راکتورهای بستر ثابت در واقع همان راکتورهای لوله ای پر شده از دانه های جامد کاتالیزور هستند .


واکنش های غیر متجانس از نوع گازی و کاتالیزوری دراین نوع راکتورها انجام می گیرد از معایب این نوع راکتورها مشکل کنترل حرارتی و مشکل جایگزینی کاتالیزور بعد از غیر فعال شدن آن می باشد.

همچنین بعضی اوقات پدیده کانالیزه شدن مواد گازی در حین عبور از درون راکتور باعث کاهش زمان اقامت لازم برای انجام واکنش می شود که این خود یکی دیگر از محدودیت های این نوع راکتور می باشد. امتیاز این نوع راکتورها،درصد تبدیل بالای آن در واحد وزن کاتالیزور مصرف شده در مقایسه با سایر راکتورهای کاتالیزوری می باشد. از دیگر مزایای این راکتور قیمت پایین تر آن نسبت به راکتور های مشابه مخصوصاً راکتور بستر سیال می باشد.



راکتورهای بستر سیال

در این راکتور ذرات کاتالیزور بصورتی معلق در یک سیال قرار دارند.واکنشگرها در برخورد با ذرات سیالیده (fluidized) , واکنش مورد نیاز را انجام می دهند.سیالیت ذرات کاتالیزور منجر به خروج آنها با جریان محصول می شود, به همین دلیل توسط جداکننده های سیکلونی از سیال خروجی جدا شده و پس از احیا مجددا مورد اسفاده قرار می گیرند. در راکتور بستر سیال همانند راکتور مخلوط شونده، محتویات داخل راکتور اگرچه غیرمتجانس می باشند ولی به خوبی با یکدیگر مخلوط شده و باعث توزیع یکنواخت دما در تمام نقاط راکتور می گردند.

به دلیل توزیع مناسب حرارت در داخل این راکتورها مشکل نقاط داغ وجود ندارد. به دلیل ظرفیت بالا و کنترل حرارت خوب ، این نوع راکتورها، کاربرد صنعتی زیادی پیدا کرده اند. از امتیازات برجسته این راکتورها سهولت احیا و جایگزین کردن کاتالیزور می باشد.



مزایا و معایب بسترهای سیال برای عملیات صنعتی مزایا عبارتند از

1- جریان ملایم و مایع مانند ذرات اجازه می دهد که عملیات به صورت اتوماتیک و به طور ساده کنترل شود.

2- سادگی واطمینان سریع مخلوط شدن جامدات باعث ایجاد شرایط یکنواخت وجلوگیری از ایجاد نقاط داغ کنترل می شود.

3- در مقابل تغییرات سریع به آرامی عملکرد نشان می دهد.

4-حرارت تولید شده یا مورد گردش ذرات جامد بین دوبستر سیال امکان برداشت یا اضافه کردن مقدار زیادنیاز راکتورهای بزرگ را فراهم می کند.

5-برای عملیات در مقیاس بزرگ مناسب هستند.

6- در مقایسه با سایر روش های تماس، سرعت انتقال جرم و حرارت بالاست.

7-شدت انتقال حرارت بالا می باشد،در نتیجه سطح انتقال حرارت کمتری نیاز است.



معایبشان عبارتند از

1-برای بسترهای حبابی شامل ذرات ریز،نحوه جریان گاز وانحراف از حالت ایده آل باعث بهره پایین تماس می گردد.

2-زمان اقامت دانه های جامد کاتالیست متفاوت است.این موضوع به علت مخلوط شدن ذرات در بستروخروج تصادفی آن ها می باشد.این موضوع باعث غیر یکنواخت کاتالیست در احیا کننده فراوری می شودکه نتیجه آن کم شدن بهره عملکرد است.

3-ذرات شکننده،خردشده،توسط گاز به بیرون حمل میشوند که بایستی جایگزین شوند.

4-خوردگی لوله هاوظروف به وسیله اصطکاک باذرات می تواند جدی باشد.



مزایای اقتصادی قابل توجه بستر سیال عامل اصلی استفاده موفقیت آمیز این دستگاه در صنعت می باشد.اما چنین موفقیتی بستگی به شناخت وفائق آمدن بر معایبشان دارد.



راکتورهای کاتالیزوری بابستر متحرک:

در این راکتور ذرات کاتالیزور بر اثر نیروی وزن دارای سقوط آرامی در سیال می باشند.این ساز و کار منجربه ایجاد بستری متحرک و پویا در درون راکتور می شود.عبور واکنشگرها از چنین بستری فرصت لازم را برای واکنشهای کندتر مهیا می سازد.



رآکتورهای تک فازی:

در این رآکتورها واکنش در فاز گاز یا در فاز مایع انجام می شود.

رآکتورهای چند فازی:

در این رآکتورها واکنش میان فازهای گاز و مایع یا میان دو فاز مایع یا میان فازهای سیال و جامد انجام می شود.



- تقسیم بندی دیگر رآکتورها براساس نوع عملیات و واکنش آنها آن ها است. این تقسیم بندی به شکل زیر است

1) رآکتورهای ناپیوسته(Batch Reactors)

مثل رآکتور تولید پلی کلرید وینیل(PVC) از طریق پلیمر کردن کلرید وینیل

2) رآکتورهای پیوسته یا جریان پایدار(Continuous or Steady Flow Reactors)

مثل رآکتور تولید آمونیاک از طریق واکنش میان گازهای هیدروژن و نیتروژن

3) رآکتورهای نیمه پیوسته(Semi Batch Reactors)

مثل رآکتور هیدروژن دار کردن روغن مایع به منظور اشباع آن و تولید روغن جامد

راکتورهای ناپیوسته

در این رآکتورها مواد اولیه به مقدار معین وارد رآکتور می شود، در زمان مشخص واکنش انجام می گیرد و سپس محصول از راکتور خارج می شود. بدین ترتیب یک دوره کار که شامل بارگیری، انجام واکنش و تخلیه است پایان می پذیرد و راکتور برای انجام واکنش در دوره بعد پاکسازی و آماده می شود.

این نوع راکتورها نسبتا ساده هستند و احتیاج به وسایل کمکی و سیستم های کنترل کمتری دارند. در صنعت از این نوع راکتورها برای انجام واکنش های کند، که احتیاج به زمان اقامت زیادی دارند، استفاده می شود. مدت اقامت واکنش دهنده ها در داخل راکتور، که طی آن واکنش گرها فرصت انجام واکنش پیدا می کنند، زمان اقامت گویند. در یک راکتور ناپیوسته ورود و خروج جرم وجود ندارد. به عبارت دیگر ترکیب شوندگان را که ابتدا وارد ظرف کرده اند به شدت مخلوط می کنند تا واکنش به مدت معینی انجام گیرد. از دیدگاه تاریخی راکتورهای ناپیوسته از آغاز صنعت شیمیایی مورد استفاده بوده است و هنوز هم به صورت وسیعی در تولید مواد شیمیایی با ارزش افزودنی بالا نظیر دارو سازی مورد استفاده می باشد.

راکتورهای نا پیوسته در موارد ذیل استفاده میگردد:

1-تولید در مقیاس های کوچک صنغتی
2-برای محصولاتی که تولید صنعتی آنها در شرایط مداوم مشکل است
3-تولید صنعتی محصولات گران قیمت
4-آزمایش کردن فرایند های نا شناخته

امتیاز راکتورهای ناپیوسته (Batch) در این است که با دادن زمان لازم برای انجام واکنش مواد اولیه با درصد تبدیل بالا به محصولات موردنظر تبدیل می گردند. در حالی که استفاده از این نوع راکتورها محدود به واکنش های متجانس فاز مایع می باشد. از دیگر محدودیت های این نوع راکتورها بالا بودن هزینه تولید در واحد حجم محصول تولید شده می باشد. همچنین تولید صنعتی در مقیاس بالا در این گونه راکتورها مشکل است. لازم به ذکر است که در یک راکتور نا پیوسته کامل (ایده آل) اختلاف درجه حرارت یا غلظت درون حجم سیستم وجود ندارد . هر چند به علت انجام واکنش غلظت اجزاء با زمان تغییر خواهد کرد ولی در هر لحظه در تمام نقاط سیستم غلظت یکسان خواهد بود و در نتیجه سرعت واکنش نیز در تمام نقاط یکسان و برابر سرعت متوسط سیستم می باشد.


رآکتورهای پیوسته

در این نوع راکتورها، مواد اولیه به طور دایم وارد راکتور می شود و پس ار انجام واکنش محصول، پیوسته از راکتور خارج می شود. این گونه راکتورها هنگامی در صنعت استفاده می شوند که هدف تولید مقدار زیادی محصول باشد در ضمن راکتورهای پیوسته برای انجام واکنش های سریع مناسب تر می باشند.این نوع رآکتورها نیاز به سیستم های دقیق و متنوعی دارند. از این راکتورها در بسیاری از صنایع شیمیایی، به خصوص صنایع نفت،گاز و پتروشیمی استفاده می شود.



رآکتورهای نیمه پیوسته

این نوع راکتورها دارای انواع متنوعی هستند. در نوع متداول آن یکی از مواد اولیه ابتدا در داخل راکتور بارگیری و سپس به تدریج ماده یا مواد اولیه دیگر به آن اضافه می شود. در نوع دیگر مواد اولیه به طور هم زمان وارد راکتور می شود ولی تا پایان واکنش هیچ ماده ای از راکتور خارج نمی شود. نوع دیگری از آن وجود دارد که یکی از مواد اولیه در داخل راکتور بارگیری شده است و ماده دیگر به تدریج به آن اضافه می گردد و همزمان با آن محصول نیز از راکتور خارج می شود. در یک راکتور ناپیوسته ورود و خروج جرم وجود ندارد. به عبارت دیگر ترکیب شوندگان را که ابتدا وارد ظرف کرده اند به شدت مخلوط می کنند تا واکنش به مدت معینی انجام گیرد. از دیدگاه تاریخی راکتورهای ناپیوسته از آغاز صنعت شیمیایی مورد استفاده بوده است و هنوز هم به صورت وسیعی در تولید مواد شیمیایی با ارزش افزودنی بالا نظیر دارو سازی مورد استفاده می باشد.



. بر اساس یک تقسیم بندی راکتورها به دو دسته به صورت زیر تقسیم می گردند


1- مداوم مخزنی (Continuous) شکل مجهز به همزن و لوله ای شکل
2-غیر مداوم ((non-continuous
بر اساس نوع دیگر تقسیم بندی راکتورها را به دو دسته زیر تقسیم می کنند:
1-واحدی (Stagewise)
2-دیفرانسیلی(Differential)


راکتورهای واحدی(Stagewise)

در این نوع راکتورها شرایط ذر تمام حجم سیستم به صورت یکنواخت باقی می ماند. اگرازهرنقطه راکتور نمونه برداری کنیم، از نظر ترکیب نسبی و دما یکسان است و هیچ تفاوتی ندارد و موازنه جرم و انرژی رادر تمام راکتور برقرار می نماییم.
راکتورهای دیفرانسیلی (Differential)
شرایط درهرنقطه از راکتور یکسان نبوده و به صورت دیفرانسیلی تغییر می کند. ممکن است با زمان تغییر ننماید، ولی از هر نقطه به نقطه دیگر متفاوت است. برای برقراری موازنه جرم و انرزی باید یک جزء دیفرانسیلی در نظر گرفت.تفاوت راکتورهای واحدی و دیفرانسیلی
این است که در راکتورهای دیفرانسیلی بین غلظت ورودی و خروجی، تمام مقادیر را داریم ولی در راکتورهای واحدی نمی توانیم غلظت را به طور پیوسته داشته باشیم و غلظت به طور پله ای تغییر می کند.



راکتور مخلوط شونده(CSTR)


راکتور مخلوط شونده در شرایطی که یک واکنش شیمیایی احتیاج به همزدن شدید داشته باشد مورد استفاده قرار می گیرد.
راکتورهای مخلوط شونده یا به تنهایی و یا به صورت پشت سرهم متصل می گردند.
کنترل حرارتی در این نوع راکتورها به آسانی انجام می گیرد. یکی از محدودیتهای این نوع راکتورها درصد تبدیل پایین در مقایسه با سایر راکتورها می باشد. به همین دلیل حجم راکتور مذکور باید بزرگ انتخاب شود، تا به درصد تبدیل بالا دست یافت.

راکتورهای Mixed یا CSTR


برای اغلب واکنش های متجانس در فاز مایع استفاذه می شود.
در راکتورهای اختلاط کامل به علت وجود داشتن همزن خوراک ورودی به سرعت در سرتاسر ظرف پراکنده شده و غلظت در هر نقطه درون ظرف تقریبا یکسان است . لذا سرعت واکنش در تمام نقاط درون سیستم تقریبا یکسان می گردد. بطور کلی در راکتورهای اختلاط کامل (ایده آل) تغییرات مکانی غلظت (یا خواص فیزیکی) درون راکتور و یا در خروجی آن وجود ندارد و خواص درون سیستم یکنواخت می باشد.

راکتورهای لوله ای(Plug)


در صنایع شیمیایی برای فرایند های با مقیاس بزرگ معمولآ از راکتورهای لوله ای استفاده می شود. زیرا نگهداری سیستم راکتورهای لوله ای آسان می باشد (چون دارای قسمتهای متحرک نیستند) ومعمولا بالاترین درصد تبدیل مواد اولیه در واحد حجم راکتور را در مقایسه با سایر راکتورهای سیستم جاری دارا هستند. از محدودیت این نوع راکتورها مشکل حرارتی برای واکنشهای گرمازاست که بسیار سریع عمل میکنند و نهایتآ منجر به تشکیل نقاط داغ (Hot Spot) می گردند. اغلب واکنشهای متجانس گازی در این نوع راکتورها انجام می گیرند.
در جریان Plug سرعت کلیه ذرات یکسان است. هیچ ذرهای از ذره دیگر سبقت نمی گیرد وعقب هم نمی ماند. هیچگونه تداخلی هم در جریانها نداریم ولی در بیشتر موارد الگوی جریان متفاوت است. دلیل این است که همواره در جهت حرکت سیال یک جریان برگشتی (معکوس) داریم. حرکت معکوس سیال را Back Mixing (پس آمیزی یا اختلاط متقابل) می گویند. درون
راکتورهای Plug غلظت از نقطه ای به نقطه ذیگر تغییر می کند. چنین سیستمهایی توزیع شده (Distributed) نامیده می شوند و تجزیه تحلیل معادله عملکرد آنها در شرایط پایدار مستلزم حل معادلات است.


راکتورهای دوره ای (Recycle Reactor)


در این نوع راکتور مخلوط واکنش خروجی از راکتور بدون عبور از مراحل جدا سازی و بازیافت به ورودی راکتور برگشت داده می شود. این نوع برگشت در راکتور Mixed وجود دارد واز این نظر امری عادی می باشد. یعنی استفاده از جریان برگشتی برای یک راکتور Mixed اثری روی بازدهی ندارد. باید توجه داشت که استفاده از جریان برگشتی برای یک راکتور با جریان Plug معمولآ بازدهی را کاهش می دهد و آن را به سمت بازدهی یک راکتور Mixed سوق می دهد.
لذا معمولآ در شرایط زیر از راکتورهای دوره ای استفاده می کنیم:
1-برای واکنشهای اتوکاتالیزوری و واکنشهایی که احتیاج به همزن خاصی دارند. مثلآ اگر واکنشی احتیاج به درصد معینی از همزن (کمتر از الگوی اختلاط راکتور مخلوط شونده و بیشتر از الگوی اختلاط در راکتور لوله ای) داشته باشد از راکتور دوره ای استفاده می کنیم.
2-برای واکنشهایی که باید در شرایط هم دما انجام بگیرند.
3-برای واکنشهایی که متشکل از چند واکنش سری یا موازی رقابتی هستند، برای رسیدن به تولید بهینه (ماکزیمم) از محصول مورد نظر (Selectivity)، از راکتورهای دوره ای استفاده می کنیم.



راکتورهای پلیمریزاسیون(Polymerization reactor

واكنشهای پلیمریزاسیون با توجه به تنوع تولیدشان از استفاده كننده های عمده راكتورها به شمار می روند. البته ساختار كلی راكتورها تفاوت چندانی با راكتورهای سایر مواد ندارد: اما با توجه به اهمیت این واكنشها، مطالبی در این مورد بیان می شود.

منبع: http://www.chemicalengineergroup.mihanblog.com

 

[amir ghasemiyan]

اين هم علائم و شكلهايي كه در P&ID ها استفاده ميشه

سلام
یه سری علائم و اختصارات مربوط به P&ID تهیه کردم که واسطون میذارم
امیدوارم مفید باشه
منو از نظراتون بی بهره نذارید


http://www.www.www.iran-eng.ir/images/attach/pdf.gif p&id sym1 Model 2.pdf‏ (114.0 كيلو بايت)
http://www.www.www.iran-eng.ir/images/attach/pdf.gif p&id sym1 Model 3.pdf‏ (120.8 كيلو بايت)

 

[amir ghasemiyan]

هنگام استفاده از علائم در P&ID معمولا از اختصارات استفاده ميشه. پس بد نيست اين اختصارات رو بلد باشيم

مخفف تجهیزات ابزار دقیق که در p&IDها به کار میره:
http://www.www.www.iran-eng.ir/images/attach/pdf.gif ابزاردقيق - مخفف تجهيزات ابزاردقيق.pdf‏ (15.2 كيلو بايت)

 

[amir ghasemiyan]

دوستان اگه موافق باشين يه تقسيم وظايفي داشته باشيم كه كار هدفمند تر پيش بره و از اين ركود هم دربيايم!
من خودم قسمت طراحي مبدل ها رو به عهده ميگيرم. چطوره؟

 

[artan2]

دوستان اگه موافق باشين يه تقسيم وظايفي داشته باشيم كه كار هدفمند تر پيش بره و از اين ركود هم دربيايم!
من خودم قسمت طراحي مبدل ها رو به عهده ميگيرم. چطوره؟

هر طور شما صلاح بدونید ما حرفی نداریم.

تاپیک پلی اتیلن را که روی ان کار میکنیم اگر بشه پالایشگاه تفکیک مایعاتی که طراحی میکنیم (ساده ترین نوع پالایشگاه) را به هم مرتبط کنیم
بهتر هست
من فعلا دارم روی اسپن و شبیه سازی با اسپن کار میکنم.

البته پیشنهاد بنده هست و جمع هر تصمیمی بگیره در خدمتم.

 

[amir ghasemiyan]

هر طور شما صلاح بدونید ما حرفی نداریم.

پس با اجازتون اول روي مبدل هاي صفحه اي كارمو شروع ميكنم.دليلشم عرض خواهم كرد.

تاپیک پلی اتیلن را که روی ان کار میکنیم اگر بشه پالایشگاه تفکیک مایعاتی که طراحی میکنیم (ساده ترین نوع پالایشگاه) را به هم مرتبط کنیم
بهتر هست
من فعلا دارم روی اسپن و شبیه سازی با اسپن کار میکنم.

البته پیشنهاد بنده هست و جمع هر تصمیمی بگیره در خدمتم.

بله من هم با نظر شما موافقم اما اول بايد بتونيم خوراك واحد پلي اتيلن رو طراحي كنيم. يعني همين واحد تاپينگ رو.
در ضمن طراحي اين واحد، امكان سنجي توليد پلي اتيلن رو هم بررسي ميكنيم.اگه به نتيجه رسيديم كه ان شالله هم همينطور ميشه در ادامه كارمون به طراحي اون واحد ميپردازيم
البته اين هم يه پيشنهاده بنده هم تابع جمع هستم.هر تصميمي جمع بگيره بنده هم در خدمتم

 

[amir ghasemiyan]

اينم دليلش
امروزه در طراحي فرايند پالايشگاههاي جديد گاز در مواردي كه شرايط عملياتي براي استفاده از مبدلهاي صفحه اي ممكن باشد اين مبدلها جايگزين مبدلهاي پوسته و ولوله شده اند. از مزاياي اين مبدلها ميتوان به كمتر بودن حداقل اختلاف دماي مورد نياز ، كاهش ابعاد ، كم شدن رسوب و گرفتگي ، امكان تغيير ظرفيت ، سهولت تعمير و نگهداري و افزايش راندمان اين مبدلها به نسبت مبدلهاي پوسته و لوله اشاره كرد.

 

[artan2]

اينم دليلش
امروزه در طراحي فرايند پالايشگاههاي جديد گاز در مواردي كه شرايط عملياتي براي استفاده از مبدلهاي صفحه اي ممكن باشد اين مبدلها جايگزين مبدلهاي پوسته و ولوله شده اند. از مزاياي اين مبدلها ميتوان به كمتر بودن حداقل اختلاف دماي مورد نياز ، كاهش ابعاد ، كم شدن رسوب و گرفتگي ، امكان تغيير ظرفيت ، سهولت تعمير و نگهداري و افزايش راندمان اين مبدلها به نسبت مبدلهاي پوسته و لوله اشاره كرد.

یک سوال
این سیستم گرمایش شوفاژ که توی بعضی خونه ها استفاده میشه شامل کدام نوع مبدل میشه؟

یک مبدل توی موتورخانه هست که دیگ های چدنی حرارت مشعل را میگیرند و اب را گرم میکنند
و یک پمپ اب گرم را به رادیاتورهای اتاقها میرساند که انجا هم یک انتقال حرارت از رادیاتور با هوای اتاق انجام میشود.

این دو مبدل یعنی دیگ چدنی موتورخانه و رادیاتور
چه نوع مبدلی هستند؟

راستی یک تاپیک درباره مبدلهای حرارتی با اسپن هست اگر مایل باشید بحث طراحی مبدل را انجا ادامه بدیم.

 

[amir ghasemiyan]

یک سوال
این سیستم گرمایش شوفاژ که توی بعضی خونه ها استفاده میشه شامل کدام نوع مبدل میشه؟

یک مبدل توی موتورخانه هست که دیگ های چدنی حرارت مشعل را میگیرند و اب را گرم میکنند
و یک پمپ اب گرم را به رادیاتورهای اتاقها میرساند که انجا هم یک انتقال حرارت از رادیاتور با هوای اتاق انجام میشود.

این دو مبدل یعنی دیگ چدنی موتورخانه و رادیاتور
چه نوع مبدلی هستند؟

راستی یک تاپیک درباره مبدلهای حرارتی با اسپن هست اگر مایل باشید بحث طراحی مبدل را انجا ادامه بدیم.

اساتيد عزيز اگه اشتباه توضيح ميدم لطفا اصلاح بفرمايين
در مورد مبدل موتور خونه كه اصلا ريبويلر هست و عين ريبويلر برج تقطير عمل ميكنه
در مورد رادياتور هم تا جايي كه ميدونم فقط با ارتباط با هواي محيط باعث ايجاد گرما ميشه و فين هايي كه داره باعث افزايش سطح تماس و درنتيجه افزايش دماي محيط ميشه ولي دقيقا نميدونم جزو كدوم دسته از مبدل ها ميشه قرارش داد. شايد مبدلهاي هوايي!!

 

[artan2]

اساتيد عزيز اگه اشتباه توضيح ميدم لطفا اصلاح بفرمايين
در مورد مبدل موتور خونه كه اصلا ريبويلر هست و عين ريبويلر برج تقطير عمل ميكنه
در مورد رادياتور هم تا جايي كه ميدونم فقط با ارتباط با هواي محيط باعث ايجاد گرما ميشه و فين هايي كه داره باعث افزايش سطح تماس و درنتيجه افزايش دماي محيط ميشه ولي دقيقا نميدونم جزو كدوم دسته از مبدل ها ميشه قرارش داد. شايد مبدلهاي هوايي!!

من نمیدونستم که اون گره ها همان فین هستند
پس در این صورت اگر دارای فین باشد احتمالا رادیاتور از نوع مبدل صفحه ای Plate هست.

 

[amir ghasemiyan]

من نمیدونستم که اون گره ها همان فین هستند
پس در این صورت اگر دارای فین باشد احتمالا رادیاتور از نوع مبدل صفحه ای Plate هست.

نه تقريبا مطمئنم صفحه اي نيست چون در مبدل صفحه اي از دو سيال مايع استفاده ميشه ولي اينجا فقط يك سيال مايع داريم و فقط توسط هواي محيط انتقال حرارت انجام ميشه

 

[artan2]

بچه ها میگم یکی زحمت کشیدن پی اف دی PFD این پروژه ما را میکشه؟

واحدهای استابلایزر، شیرین سازی، تفکیک و...

از اول موارد را مرور کنیم و فرایند کل را طراحی کنیم
بعد ببریم توی تاپیک پلی اتیلن بزاریم کنارش تا یک پروژه پیچیده تر در بیاریم.

البته بعنوان یک پیشنهاد فکر میکنم هر چقدر به نقشه بزرگتر اشنا باشیم
در طراحی یک بخش کوچکتر به راحتی و با خلاقیت بیشتری میتونیم کار کنیم
ولی وقتی از فرایندهای قبلی و بعدی بی اطلاع باشیم
در ان صورت با خلاقیت و نو آوری کمتری میتونیم یک پروژه را طراحی کنیم و پروژه حالت خشک و بی روح به خودش میگیره!
نظرتون چیه؟

 

[amir ghasemiyan]

بچه ها میگم یکی زحمت کشیدن پی اف دی PFD این پروژه ما را میکشه؟

واحدهای استابلایزر، شیرین سازی، تفکیک و...

از اول موارد را مرور کنیم و فرایند کل را طراحی کنیم
بعد ببریم توی تاپیک پلی اتیلن بزاریم کنارش تا یک پروژه پیچیده تر در بیاریم.

البته بعنوان یک پیشنهاد فکر میکنم هر چقدر به نقشه بزرگتر اشنا باشیم
در طراحی یک بخش کوچکتر به راحتی و با خلاقیت بیشتری میتونیم کار کنیم
ولی وقتی از فرایندهای قبلی و بعدی بی اطلاع باشیم
در ان صورت با خلاقیت و نو آوری کمتری میتونیم یک پروژه را طراحی کنیم و پروژه حالت خشک و بی روح به خودش میگیره!
نظرتون چیه؟

اگه دوستان مشكلي نداشته باشن من PFD پروژه رو روش كار ميكنم.
واحد استبيلايزر پالايشگاه خانگيران رو طراحي ميكنم. البته بايد بگم استبلايزر به 2 روش عمل ميكنه كه مراحلشم فرق ميكنه. من اون روشي كه تو خانگيران استفاده كردن رو طراحي ميكنم

درسته كه آدم بايد براي هدفش يه نقشه كلي داشته باشه ولي فكر كنم اينطوري دچار سردرگمي بشيم. از اونجايي كه اين دو واحد از هم جدا هستن من پيشنهاد خودمو دوباره تكرار ميكنم
البته بازم ميگم نظر جمع ، نظر منم هست. هر چي گروه صلاح بدونه من هم تابعم

 

[amir ghasemiyan]

یک سوال
این سیستم گرمایش شوفاژ که توی بعضی خونه ها استفاده میشه شامل کدام نوع مبدل میشه؟

یک مبدل توی موتورخانه هست که دیگ های چدنی حرارت مشعل را میگیرند و اب را گرم میکنند
و یک پمپ اب گرم را به رادیاتورهای اتاقها میرساند که انجا هم یک انتقال حرارت از رادیاتور با هوای اتاق انجام میشود.

این دو مبدل یعنی دیگ چدنی موتورخانه و رادیاتور
چه نوع مبدلی هستند؟

راستی یک تاپیک درباره مبدلهای حرارتی با اسپن هست اگر مایل باشید بحث طراحی مبدل را انجا ادامه بدیم.

اساتيد عزيز اگه اشتباه توضيح ميدم لطفا اصلاح بفرمايين
در مورد مبدل موتور خونه كه اصلا ريبويلر هست و عين ريبويلر برج تقطير عمل ميكنه
در مورد رادياتور هم تا جايي كه ميدونم فقط با ارتباط با هواي محيط باعث ايجاد گرما ميشه و فين هايي كه داره باعث افزايش سطح تماس و درنتيجه افزايش دماي محيط ميشه ولي دقيقا نميدونم جزو كدوم دسته از مبدل ها ميشه قرارش داد. شايد مبدلهاي هوايي!!

در تكميل و اصلاح جوابم اين متن رو بخونين
علاوه بر مبدل ها ( كه به اشتباه مبدل جا افتاده، بايد بگيم تبادلگر چون حرارت تبديل نميشه بلكه مبادله ميشه) دستگاه هاي متفاوتي در انتقال حرارت كاربرد دارند كه شامل:
1- گرم كننده ها heaters
2- خنك كننده ها coolers
3- چگالنده ها condensers
4- تغليظ كننده ها evaporators
5- تبخير كننده ها vaporizers
6- جوش آورنده ها re-boilers
7- كوره ها furnaces
8- برج هاي خنك كننده cooling towers
در ميان اين دستگاه ها تنها برج هاي خنك كننده هر دو سيال فرايند و سرويس مستقيما با همديگر در تماس اند و عمل انتقال جرم نيز تنها در برج هاي خنك كننده رخ ميدهد.

منبع : كتاب آشنايي با مبدل هاي صفحه اي

با اين حساب من اشتباه كردم و اون دستگاهي كه در موتور خانه داره آب رو گرم ميكنه گرم كن (heater) ميباشد نه ريبويلر.
همينجا عذر خواهي ميكنم از اطلاعات غلطي كه دادم

 

[سید مهدی برقعی]

یک سوال
این سیستم گرمایش شوفاژ که توی بعضی خونه ها استفاده میشه شامل کدام نوع مبدل میشه؟

یک مبدل توی موتورخانه هست که دیگ های چدنی حرارت مشعل را میگیرند و اب را گرم میکنند
و یک پمپ اب گرم را به رادیاتورهای اتاقها میرساند که انجا هم یک انتقال حرارت از رادیاتور با هوای اتاق انجام میشود.

این دو مبدل یعنی دیگ چدنی موتورخانه و رادیاتور
چه نوع مبدلی هستند؟

راستی یک تاپیک درباره مبدلهای حرارتی با اسپن هست اگر مایل باشید بحث طراحی مبدل را انجا ادامه بدیم.

همانظور که امیرجان هم اشاره کردن، دیگ چدنی موتورخانه از نوع Direct Fire Heater هست و رادیاتورهای اتاق ها هم از نوع Convection Heater (بهش Convector هم گفته میشه) هستند.

 

[سید مهدی برقعی]

یک سوال
این سیستم گرمایش شوفاژ که توی بعضی خونه ها استفاده میشه شامل کدام نوع مبدل میشه؟

یک مبدل توی موتورخانه هست که دیگ های چدنی حرارت مشعل را میگیرند و اب را گرم میکنند
و یک پمپ اب گرم را به رادیاتورهای اتاقها میرساند که انجا هم یک انتقال حرارت از رادیاتور با هوای اتاق انجام میشود.

این دو مبدل یعنی دیگ چدنی موتورخانه و رادیاتور
چه نوع مبدلی هستند؟

راستی یک تاپیک درباره مبدلهای حرارتی با اسپن هست اگر مایل باشید بحث طراحی مبدل را انجا ادامه بدیم.

همانظور که امیرجان هم اشاره کردن، دیگ چدنی موتورخانه از نوع Direct Fire Heater هست و رادیاتورهای اتاق ها هم از نوع Convection Heater (بهش Convector Heaterهم گفته میشه) هستند.

 

[artan2]

همانظور که امیرجان هم اشاره کردن، دیگ چدنی موتورخانه از نوع Direct Fire Heater هست و رادیاتورهای اتاق ها هم از نوع Convection Heater (بهش Convector Heaterهم گفته میشه) هستند.

با تشکر از راهنمائی شما

لینک تشکر نداشتم ببخشید.

پس انطور که شما فرمودید هر دو تا از نوع هیتر هستند.

یکی اب را گرم میکند دیگری هوا را!

 

[amir ghasemiyan]

همانظور که امیرجان هم اشاره کردن، دیگ چدنی موتورخانه از نوع Direct Fire Heater هست و رادیاتورهای اتاق ها هم از نوع Convection Heater (بهش Convector Heaterهم گفته میشه) هستند.

ممنون سيد جان
با اين چيزي كه شما گفتين برام يه سوال پيش اومد. شما ميگين رادياتور منزل convection heater هست پس بايد free convection باشه.درسته؟
تا اونجا كه من ميدونم فن ها جزو مبدل هاي جريان متقاطع محسوب ميشن ولي با حرف شما جزو هيتر ها قرار ميگيرن منتها از نوع force convection.
بالاخره چي شد؟فن مبدله يا نيست؟ ميشه بيشتر توضيح بدين؟ممنون

 

[artan2]

ممنون سيد جان
با اين چيزي كه شما گفتين برام يه سوال پيش اومد. شما ميگين رادياتور منزل convection heater هست پس بايد free convection باشه.درسته؟
تا اونجا كه من ميدونم فن ها جزو مبدل هاي جريان متقاطع محسوب ميشن ولي با حرف شما جزو هيتر ها قرار ميگيرن منتها از نوع force convection.
بالاخره چي شد؟فن مبدله يا نيست؟ ميشه بيشتر توضيح بدين؟ممنون

ما که در مورد فن صحبت نکردیم!

 

[amir ghasemiyan]

ما که در مورد فن صحبت نکردیم!

مگه تبادل حرارت بين سطح فلز ( حالا يا لوله يا صفحه ) و هوا نيست؟
فن هاي هوايي هم كه براي خنك كردن سيال هاي عبوري از لوله ها استفاده ميشه همين كارو ميكنه ديگه! حرارت رو از سطح لوله به هوا منتقل ميكنه.

 

[artan2]

مگه تبادل حرارت بين سطح فلز ( حالا يا لوله يا صفحه ) و هوا نيست؟
فن هاي هوايي هم كه براي خنك كردن سيال هاي عبوري از لوله ها استفاده ميشه همين كارو ميكنه ديگه! حرارت رو از سطح لوله به هوا منتقل ميكنه.

یعنی منظورتون این هست که پره های رادیاتور در اصطلاح فن نامیده میشوند؟

من فکر میکردم اگر پره ها حرکت کنند فن نامیده میشوند!

اگر حق با شما باشد پس پره های ثابت هم فن نامیده میشوند.

 

[amir ghasemiyan]

یعنی منظورتون این هست که پره های رادیاتور در اصطلاح فن نامیده میشوند؟

من فکر میکردم اگر پره ها حرکت کنند فن نامیده میشوند!

اگر حق با شما باشد پس پره های ثابت هم فن نامیده میشوند.

شما درست فكر ميكردين. پره هايي كه در رادياتور استفاده ميشه fin هست ( همون پره خودمون) نه fan !!!
من ميگم fan كه باعث force convection ميشه فقط هوا رو به جريان ميندازه و هوا به صورت متقاطع از لوله ها عبور ميكنه و حرارت رو از لوله ها ميگيره و اين دستگاه ( در كل مجموعه fan و لوله و ...) جزو مبدل ها قرار گرفته
حالا در رادياتور هم همين اتفاق مي افته فقط بجاي force convection از free convection استفاده ميكنه.
اين كه گفتم غلطه؟

 

[artan2]

شما درست فكر ميكردين. پره هايي كه در رادياتور استفاده ميشه fin هست ( همون پره خودمون) نه fan !!!
من ميگم fan كه باعث force convection ميشه فقط هوا رو به جريان ميندازه و هوا به صورت متقاطع از لوله ها عبور ميكنه و حرارت رو از لوله ها ميگيره و اين دستگاه ( در كل مجموعه fan و لوله و ...) جزو مبدل ها قرار گرفته
حالا در رادياتور هم همين اتفاق مي افته فقط بجاي force convection از free convection استفاده ميكنه.
اين كه گفتم غلطه؟

راستش دارم کم کم قاطی میکنم!

پس اون فن که توی رادیاتور ماشینها هست شامل فین و فن هر دو تا میشه؟

 

[amir ghasemiyan]

راستش دارم کم کم قاطی میکنم!

پس اون فن که توی رادیاتور ماشینها هست شامل فین و فن هر دو تا میشه؟

آره ديگه!
حتما ميدونين كه فن براي ايجاد تلاطم و آشفتگي در جريان استفاده ميشه ولي فين براي افزايش سطح تماس دو سيال

اصلا زين پس بجاي واژه نا مأنوس فن از پنكه استفاده كنيد و بجاي واژه بيگانه فين از پره!
اينطوري ديگه قاطي نميكنين

 

[سید مهدی برقعی]

با تشکر از راهنمائی شما

لینک تشکر نداشتم ببخشید.

پس انطور که شما فرمودید هر دو تا از نوع هیتر هستند.

یکی اب را گرم میکند دیگری هوا را!

بله،

ممنون سيد جان
با اين چيزي كه شما گفتين برام يه سوال پيش اومد. شما ميگين رادياتور منزل convection heater هست پس بايد free convection باشه.درسته؟
تا اونجا كه من ميدونم فن ها جزو مبدل هاي جريان متقاطع محسوب ميشن ولي با حرف شما جزو هيتر ها قرار ميگيرن منتها از نوع force convection.
بالاخره چي شد؟فن مبدله يا نيست؟ ميشه بيشتر توضيح بدين؟ممنون

ببینید امیر جان، هیترها یا کولرها خودشون زیرمجموعه از یک مجموعه بزرگ به اسم "مبدلهای حرارتی" هست. از اونجا که "مبدل حرارتی" یک مجموعه خیلی بزرگی هست، تقسیم بندی های مختلفی رو براش در نظر گرفتن. یک تقسیم بندی بر اساس ظاهر و نحوه تبادل حرارت بین 2 سیال هست که مبدل های پوسته و لوله، فین-فن کولر، پلیت و فریم، دابل پایپ و ... رو شامل میشه.

در یک تقسیم بندی دیگه، بر اساس هدف و نحوه استفاده از مبدل حرارتی، اسم های مختلفی به اون مبدل گفته می شه. مثلاً اگر از مبدل برای سرد کردن و یا گرم کردن یک سیال استفاده بشه به اون مبدل "خنک کننده یا کولر" و "گرم کننده یا هیتر" گفته مشه. اگر هدف تبخیر قسمتی از مایع مورد فرآیند باشه به اون "تغلیظ کننده یا evaporator" گفته می شه و اگر هدف تبخیر کل مایع باشه، بهش "تبخیر کننده یا vaporizer" گفته میشه که اگه اون مایع تبخیر شونده، آب باشه بهش "بویلر" گفته می شه و اگر هدف از vaporizer تولید بخار در ستون تقطیر باشه بهش "جوش آور یا reboiler" گفته میشه.

در یک تقسیم بندی دیگه، مبدل های حرارتی رو به 2 نوع "مبدل های شعله ای - fired exchanger" و "مبدل های غیر شعله ای - unfired exchanger" دسته بندی می کنند.

در تمام این دستگاه ها عمل انتقال حرارت بین 2 سیال اتفاق میافته ولی یک دستگاه می تونه در دسته بندی های مختلفی قرار بگیره و اینکه جزو یک دسته بندی باشه، بودنش در یک دسته بندی دیگه رو نافی نمیشه.

پ ن: امیر جان، فن به تنهایی جزو مبدل های حرارتی محسوب نمی شه. اگر منظورتون خنک کننده هایی هست که توسط جریان هوا کار می کنند، لازم هست که اسم کاملشون که "فین-فن کولر Fin-Fan Cooler" هست رو بیان کنید.

 

[amir ghasemiyan]

ببینید امیر جان، هیترها یا کولرها خودشون زیرمجموعه از یک مجموعه بزرگ به اسم "مبدلهای حرارتی" هست. از اونجا که "مبدل حرارتی" یک مجموعه خیلی بزرگی هست، تقسیم بندی های مختلفی رو براش در نظر گرفتن. یک تقسیم بندی بر اساس ظاهر و نحوه تبادل حرارت بین 2 سیال هست که مبدل های پوسته و لوله، فین-فن کولر، پلیت و فریم، دابل پایپ و ... رو شامل میشه.

در یک تقسیم بندی دیگه، بر اساس هدف و نحوه استفاده از مبدل حرارتی، اسم های مختلفی به اون مبدل گفته می شه. مثلاً اگر از مبدل برای سرد کردن و یا گرم کردن یک سیال استفاده بشه به اون مبدل "خنک کننده یا کولر" و "گرم کننده یا هیتر" گفته مشه. اگر هدف تبخیر قسمتی از مایع مورد فرآیند باشه به اون "تغلیظ کننده یا evaporator" گفته می شه و اگر هدف تبخیر کل مایع باشه، بهش "تبخیر کننده یا vaporizer" گفته میشه که اگه اون مایع تبخیر شونده، آب باشه بهش "بویلر" گفته می شه و اگر هدف از vaporizer تولید بخار در ستون تقطیر باشه بهش "جوش آور یا reboiler" گفته میشه.

در یک تقسیم بندی دیگه، مبدل های حرارتی رو به 2 نوع "مبدل های شعله ای - fired exchanger" و "مبدل های غیر شعله ای - unfired exchanger" دسته بندی می کنند.

در تمام این دستگاه ها عمل انتقال حرارت بین 2 سیال اتفاق میافته ولی یک دستگاه می تونه در دسته بندی های مختلفی قرار بگیره و اینکه جزو یک دسته بندی باشه، بودنش در یک دسته بندی دیگه رو نافی نمیشه.

پ ن: امیر جان، فن به تنهایی جزو مبدل های حرارتی محسوب نمی شه. اگر منظورتون خنک کننده هایی هست که توسط جریان هوا کار می کنند، لازم هست که اسم کاملشون که "فین-فن کولر Fin-Fan Cooler" هست رو بیان کنید.

ممنون سيد جان از توضيحات كاملتون. خيلي خوب بود. حسابي روشن شدم
سيد جان صفحه 8 اين كتاب بد توضيح داده بود.من فكر كردم كه مبدل ها يه چيزن و هيتر و تغليظ كننده و ... يچيز ديگه و جزو مبدلها نيستند.
بله حق با شماست ، من ميخواستم بگم دستگاهي كه فن و لوله و .... داره كه به اختصار گفتم فن كه اشتباهه بايد ميگفتم خنك كننده يا فين-فن كولر.
تو پست 206 هم گفتم كه فن فقط براي ايجاد آشفتگي استفاده ميشه. ممنون از تذكر بموقعتون.

 

[vahid.gerrard]

سلام به همه ی دوستان
سید مهدی مطالبت خیلی باحال بودن میشه راجبه مبدل و مراحل طراحیش برامون توضیح کاملتری بدی؟؟؟
یا اینجا یا تاپیک طراحی مبدل...

 

[artan2]

سیستمهای کنترل توزیع شده یا DCS
شبکه ای از قطعات و ابزار دقیق کنترل هستند که از طریق شبکه کابل کشی به مرکز کنترل متصل هستند.

http://www.4shared.com/document/yhMvdrBk/dcs.html

در پروژه پالایشگاه GTL شل در قطر با نام دلفین
برای بخش سیستم کنترل توزیع شده حدود 12 میلیون سطر برنامه نویسی نوشته شده
که در یک هزار کابینت سرور کامپیوتر بیش از 200 سرور پیشرفته و کابل کشی به طول 5850 کیلومتر
از دوحه قطر تا لندن کشیده شده و کنترل و نظارت و مانیتورینگ پالایشگاه را بعهده دارد.


در سیستمهای کنترل و ابزار دقیق instrumentation
تجهیزات مختلف و استانداردهای مختلف و کاربردهای مختلفی تعریف شده است.

برای کنترل برق فشار قوی تجهیزات و سیستمهای خاصی مورد نیاز است
و برای کنترل برق فشار ضعیف تجهیزات و سیستمهای کنترل خاصی استفاده میشود.

اما به طور کلی مغز هوشمند و کنترل کننده تمامی موارد فوق با پردازنده یا CPU که به معنی واحد پردازنده مرکزی است
انجام میگیرد.

قبل از اختراع و ابداع واحد پردازنده مرکزی ترانزیستورها و خازنها و مقاومتهای الکتریکی در داخل مدارات الکترونیک وظیفه کنترل را به عهده داشتند.
امکان پردازش در یک مدار ضعیف بود و مدار هنگام طراحی و ساخت علاوه بر اینکه زمان زیادی نیاز داشت
فضای بزرگ را نیز میطلبید.
همچنین تعمیر و نگهداری و عیب یابی انها بسیار سخت و مشکل بود.

شرکتهای بزرگ الکترونیکی جهان با طراحی و ساخت پردازنده قدم بزرگی در این زمینه برداشتند.
یک پردازنده کوچک به شکل یک آی سی مشکی رنگ است که ممکن است داخل خود هزاران ترانزیستور و خازن داشته باشد.

اما پردازنده هائی مانند پنتیوم I7 اینتل که یکی دو سال است وارد بازار شده و خیلیها داخل کامپیوترشان از این پردازنده استفاده میکنند
نزدیک 2 میلیارد ترانزیستور دارد! و در هر ثانیه نزدیک 200 میلیارد محاسبه انجام میدهد!

از چند دهه پیش که پردازنده ها طراحی و ساخته شدند

صنعت کنترل هم در حال پیشرفت بود.

یک واحد پردازنده باید بتواند با محیط اطراف از طریق ورودی و خروجی I/O و پورتهائی مانند پورت پارالل و پورت سریال و پورت یو اس بی و با صفحه نمایش و صفحه کلید
و چاپگر و چراغهای هشدار دهنده و یا رله های قطع و وصل جریان برق و انواع سنسورهای تشخیص دهنده
مانند سنسور گاز، سنسور دما و حرارت، سنسور فشار، سنسور سنسور سطح مایعات و بسیاری انواع دیگر ارتباط داشته باشد.
در مراحل اولیه همچنان ترانزیستورها و خازنها و مقاومت و رله ها و غیره به پردازنده برای اجرای دستورات پردازنده کمک میکردند.
اما باز زمان و فضای لازم و بسیاری پارامترهای دیگر طراحان را مجبور کرد ای سی هائی طراحی کنند که بتوانند وظیفه اجرای دستورات پردازنده مرکزی را انجام بدهند
بنابر این طراحی ها شروع شد و گذرگاه داده هاBUS و پورت سریال، پورت پارالل، کارت صدا، گارت گرافیک، کارت مودم، رابط چاپگر، رابط اسکنر،
رابط مانیتور و بسیاری قطعات دیگر یک یک ساخته شد.
مجموعه پردازنده و تجهیزات جانبی ان مانند پردازنده صوتی، پردازنده گرافیکی، پردازنده دیتا(مودم) و غیره را کامپیوتر نامیدند که در طول بیست سال گذشته
سال به سال از نسل 4040 تک هسته ای ساخته شد تا امروز که دربازار نسل پانزدهم ان یعنی اینتل I7 عرضه میشود.
کامپیوترهای پنتیوم که تا چند سال پیش عرضه میشدند دارای پردازنده نسل هشتم و نسل پنجم (پنتیوم یعنی پنج) که در اصطلاح فنی به انها مدل 80586
و به اختصار 586 گفته میشد.

دو سه دهه پیش مهندسین دریافتند که گاهی برای کنترل یک شیر نیاز نیست که هزاران ترانزیستور و یا یک پردازنده قوی با امکان ارتباط با
کارت صوتی و کارت گرافیک و غیره داشته باشیم
بلکه یک پردازنده مرکزی کوچک به همراه گذرگاه ورود و خروج اطلاعات ساده و جمع و جور شیر و سنسورهائی که اطلاعات شیر
مانند حرارت و فشار و غیره را به پردازنده مرکزی ارسال کرده و پردازنده بعد از محاسبات لازم
بتواند برای روشن و خاموش کردن و قطع و وصل شیر و غیره دستور لازم را صادر کند
لذا اقدام به ساخت کامپیوتری یک پارچه کوچک و ساده داخل یک ای سی کردند.

این ای سی ها در نسلهای اولیه نواقصی داشتند که بعد از برطرف شدن انها تراشه ای که یک کامپیوتر کامل بود با نام 8051 در دنیا شهرت زیادی به دست اورد.

شرکتهای اینتل و شرکت ATMEL معروفترین سازنده و تولید کننده این تراشه ها بودند.
از انجائی که تمامی امکانات یک کامپیوتر مانند پردازنده مرکزی و ورودی خروجی و غیره داخل این تراشه ها و ای سی ها بود
و با برنامه نویسی این تراشه ها میشد تقریبا هر چیزی را کنترل کرد.
نام انها را میکرو کنترلر یا کنترل کننده بسیار کوچک نام گذاشتند.

در سالهای بعد این فناوری میکروکنترلر از خانواده 8051 ارتقاء داده شد و شرکتهای مختلف شروع به ساختند میکروکنترلر با استاندارد خود کردند.


از جمله مهمترین و معروفترین میکروکنترلر ها میتوان به

1- میکروکنترلرهای خانواده زیمنس آلمان

2- میکروکنترلرهای خانواده PIC

3- میکروکنترلرهای شرکت ATMEL که در اوائل خانواده 8051 نامیده میشدند ولی بعدها به خانواده AVR شامل سه خانواده بزرگ با نامهای XMEGA, TinyAVR, MegaAVR شناخته میشوند.

و سایر میکروکنترلرهائی که جهت اختصار از ذکر انها خود داری میکنیم.

در مواردی که میکروکنترلر بتواند وظیفه کنترل یک شیر یا پمپ و یا برق واحدی را انجام بدهد نرم افزار و برنامه ها و فرمولهای محاسباتی لازم را وارد ان کرده
و سیستم را نزدیک پمپ یا شیر و غیره قرار داده و کنترل را به ان میسپارند
اما در اکثر موارد میکروکنترلر به دلیل ضعف و کوچکی و محدودیت قدرت محاسباتی
نمیتواند محاسبات بسیار پیچیده و غیره را انجام بدهد.
لذا در این حالت می ایند و از طریق کابل کشی اطلاعات کلیه تجهیزات را به کامپیوتر مرکزی منتقل میکنند.
در انجا کامپیوتر مرکزی مانند سرورهای شل که توضیح داده شد در ثانیه تریلیاردها محاسبه و پردازش انجام میدهند تا خود به صورت مستقل و یا پیشنهاد به مدیران
برای اتخاذ تصمیم مناسب برای یک فرایند را ارائه بدهند.

بعد از گرفته شدن تصمیم دستور به میکروکنترلر برای اجرای وظایف از طریق شبکه کنترل توزیع شده ارسال میگردد.
و میکروکنترلر که نزدیک شیر یا پمپ و غیره مستقر شده است طبق دستورات دریافتی وظایف خود را انجام داده و دائم مانند یک سرباز کشیک
کلیه اطلاعات را به سیستم مرکزی گزارش میدهد.

و اگر مرکز دستوری به او بدهد ان را پردازش و اجرا میکند.

سیستمهای کنترل فناوریها و عرصه های گسترده ای دارند و به غیر از مهندسی شیمی، در زمینه کنترل و اتوماسیون در صنایع مختلف مانند روباتیک،
مهندسی مکانیک، مهندسی پزشکی، مهندسی برق قدرت و بسیاری موارد دیگر مانند ماهواره ها، هواپیماها، نیروگاهها
و کارخانجات مختلف مورد استفاده هستند.

ویروس استاکس نت که امریکا برای حمله به مرکز غنی سازی هسته ای نظنز نوشته و منتشر کرده بود سیستمهای میکروکنترل شرکت زیمنس المان
که در این مرکز غنی سازی نصب هستند را مورد حمله قرارداد.

برای انتخاب فناوری و شرکت ارائه دهنده سیستمهای کنترل باید به امنیت ان نیز اهمیت داد.
زیرا در صورت نفوذ داخل ان ممکن است باعث تخریب و یا دزدی اطلاعات پلنت شود.


امید وارم این خلاصه اشنائی در زمینه سیستمهای ابزار دقیق و کنترل برایتان مفید بوده باشد.