مطالب گوناگون

anjello · 8 اردیبهشت، ۱۳۸۹

آب مهمترين سيال در حرارت و برودت است كه وظيفه انتقال گرما در مبدلهاي حرارتي را به عهده دارد. در برجهاي خنك كن ، بويلرها و چيلرها از آب به عنوان مايع مبدل استفاده مي شود بطوريكه گردش آب موجب تبادل حرارتي ميگردد. معمولا آب استفاده شده در كاربردهاي حرارتي و برودتي از نوع آب سخت است ، آبهاي سخت تشكيل پوسته كربنات كلسيم مي دهند كه مشكلات متعددي را بوجود مي آورد. اين پوسته به شكل رسوب بر روي سطوح داخلي لوله هاي حامل آب باعث كاهش ظرفيت انتقال جريان آب و انتقال جريان حرارت مي شود.

هنگامي كه آبهاي سخت حرارت داده ميشوند تشكيل پوسته خيلي سريعتر انجام مي گيرد كه مشكلات زيادي را در بويلرها و آبگرمكن ها به وجود مي آورند يك پوسته به قطر يك ميليمتر بر روي سطوح گرم كننده يك آب گرم كن بصورت عايق حرارتي عمل كرده و در نتيجه تقريباً %10 افزايش هزينه به وجود خواهد آمد.

تشكيل رسوب در جدارها و ديوارها باعث آسيبهاي فراواني به تأسيسات حرارتي و برودتي ميشود كه مهمترين آنها كاهش بازدهي مبدلها و در نتيجه افزايش انرژي راهبردي است.آناليز شيميايي رسوب نشان ميدهد كه تركيب اصلي تشكيل دهنده كربنات كلسيم ، سولفات كلسيم ، سولفات باريم ، سيليكا و آهن است كه در صد فراواني كربنات كلسيم بيشتر از تركيبات ديگر مي باشد.

مقاومت حرارتي كربنات كلسيم بسيار زياد بوده و در صورت تشكيل رسوب همان طور كه اشاره كرديم در ديواره ها نقش يك عايق را بازي ميكند كه اين امر نقش بسزايي را در كاهش بازدهي مبدلهاي حرارتي دارد. اگر بتوان از تشكيل كربنات كلسيم در جداره مبدلهاي حرارتي جلوگيري كرد روند كاهش بازدهي با گذشت زمان متوقف ميشود.

معمولاً كاتيونهاي كلسيم و منيزيم در آب عامل رسوب هستند كاتيون كلسيم صرفنظر از نمك هاي آن كه شامل سولفات كلسيم ، كلروكلسيم و ساير نمكهاي كلسيم مي شود سختي كلسيم را تشكيل ميدهند.همانطور كاتيون منيزيم باعث سختي منيزيم مي گردد و چون عامل اصلي سختي آب تركيبات معدني اين دو عنصر است لذا بطور كامل فرض مي گردد كه سختي كل آب از سبك كردن به كمك آب آهك و خاكستر كربنات سديم و سبك كردن با استفاده از مبادله كننده هاي يوني به وجود مي آيد. به رسوب و عوامل ايجاد آن در ادامه به صورت كامل پرداخته مي شود.

تا كنون روشهاي مختلفي براي مقابله با اين مسئله پيشنهاد شده است در روشهاي معمول از مواد افزودني شيميايي استفاده مي شود كه علاوه بر پايين بودن بازدهي مشكلات زيست محيطي نيز ايجاد مي گردد. روشهاي بهتر ديگري مانند الكترو دياليز ، تقطير ، انجماد و اسمز معكوس وجود دارد كه به علت پيچيدگي وگران بودن فقط در شرايط خاص بكار برده ميشوند.

در حال حاضر سختي گيري و رسوب زدايي الكترونيكي به عنوان يك روش غير شيميايي و بدون نياز به مواد شيميايي افزودني به آب و سازگار با محيط زيست با خواص بسيار مفيد ديگر براي صنايع مختلف همواره به عنوان جايگزين مناسبي براي روش هاي پيشين مطرح است.

سختي گيري، پالايش الكترونيكي آب است علي رغم كيفيت كاركردي مناسب و مزاياي فراوان به علت ضعف در تحليل عملكرد از ديدگاه تئوري هاي فيزيكي و شيميايي نفوذ آن در بازارهاي تجاري چشمگير نبوده است.اما در چند سال گذشته با تحقيقات وسيعي كه در سطوح دانشگاهي و مراكز تحقيقاتي انجام شده است روشهاي الكترومغناطيسي جايگزين مواد مغناطيسي گذشته شده است. همچنين تئوريهاي قابل قبولي نيز ارائه شده كه اين امر چشم انداز بسيار مناسبي براي اين تكنولوژي سودمند ترسيم نموده است.

anjello · 8 اردیبهشت، ۱۳۸۹

آب سخت و دستگاههاي سختي گير آب

آب سخت آبي است که حاوي نمك‌هاي معدني از قبيل ترکيبات کربنات‌هاي هيدروژني٬ کلسيم ٬ منيزيم و... است.

سختي آب بر دو نوع است: دايمي و موقت.

◄ تغييرات سختي آب:

بر حسب آنکه آب در موقع نفوذ در زمين از قشرهاي آهکي و منيزيمي و گچي گذشته و يا نگذشته باشد سختي آب کم يا زياد مي‌شود. آبهاي نواحي آهکي سختي زيادتري تا آبهاي نواحي گرانيتي و يا شني دارند. سختي آب در عرض سال هم ممکن است تغيير نمايد. معمولاً سختي آبها در فصل باران کم و در فصل خشکي زياد مي‌شود. و بعضي مواقع هم در فصول پر باران و مرطوب مثل غار ها ايجاد شود.

◄ مضرات آب سخت:

آب سخت براي مصرف در کارخانجات مناسب نيست. آب سخت ضرر رساندن به جداره ديگهاي بخار و ايجاد قشر آهکي بر روي جداره ديگ خوب کف نکردن صابون و موجب افزايش مصرف صابون مزاحمت در هنگام شستن نسوج و دستها رفع سختي آب در تجارت تعداد زيادي مواد شيميايي براي رفع سختي آب به فروش مي‌رسد که داراي کربنات سديم هستند. اين مواد را قبل از ورود آب در ديگها سختي آنرا مي‌گيرند و يا در ديگ بر اثر افزودن اين مواد آهک و گچ را رسوب مي‌دهند و ديگر اين رسوب محکم به جدار ديگ نمي‌چسبد بطوري که مي‌توان آنرا به آساني پاک نمود.

◄ درجه سختي آب:

درجه سختي آب را از روي مقدار کلسيم و منيزيم موجود در آن تعيين مي‌کنند. در آلمان اگر آبي ده ميلي گرم CaO در يک ليتر داشته باشد مي‌گويند درجه سختي آب يک است. در فرانسه اگر آبي در يک ليتر ده ميلي گرم کربنات کلسيم يا همسنگ آن کربنات منيزيم داشته باشد مي‌گويند که يک درجه سختي دارد. در انگلستان اگر آبي ده ميلي گرم کربنات کلسيم و يا همسنگ آن کربنات منيزيم در ۰.۷ ليتر داشته باشد يک درجه سختي دارد.

براي تعيين سريع سختي آب کارخانه شيميايي واقع در آلمان قرصهايي ساخته است. در يک لوله آزمايش مخصوص و مدرج آب مورد آزمايش را تا خط نشان لوله پر مي‌نمايند و به‌وسيله معرفي که همراه بسته قرصهاست رنگ اين آب را قرمز مي‌کنند و آگاه آنقدر از اين قرصها در آن مي‌اندازند تا رنگ آب سبز گردد. شماره قرصهاي ريخته شده در لوله آزمايش برابر درجه سختي آب مي‌باشد. دقت اين روش تا نيم درجه است. در ايران معمولا از کيت هاي خاصي استفاده مي شود.

◄ سختي زدايي:

براي برطرف کردن سختي موقت آب با جوشاندن آن کربنات‌هاي هيدروژني محلول به کلسيم نامحلول تبديل شده و تشکيل رسوب مي‌دهند. اين رسوب در مناطق داراي آب سخت درون ديگها ديده‌مي‌شود. سختي دايمي آب را مي‌توان با کمک نرم‌کننده‌هاي تبادل کننده يون مانند پرموتيت برطرف کرد. آبي که در طبيعت وجود دارد تقريباً هميشه ناخالص مي‌باشد. زيرا که اغلب داراي گچ، آهک، نمک طعام، ترکيبات منيزيم، آهن، اکسيژن و ازت، انيدريد کربنيک، ترکيبات آلي و غيره است و مقدار اين اجسام در آبهاي مختلف متفاوت است.

يکي از اجسام گيرنده سختي آب تري ناتريم فسفات Na3PO مي‌باشد که با اسم آلبرت‌تري بکار مي‌رود. يون کلسيم موجود در آب بر اثر ناتريم فسفات تبديل به "تري کلسيم فسفات PO42Ca3 مي‌گردد و رسوب مي‌نمايد. بر اثر پختن بي‌کربنات، کلسيم آب تبديل به کربنات مي‌شود و رسوب مي‌نمايد: (Ca3H2Ca → CO3Ca + CO2 + H2O) و بي کربنات کلسيم آب بر اثر کربنات سديم هم گچ و هم بي‌کربنات کلسيم به کربنات کلسيم تبديل مي‌شود و رسوب مي‌گردد:

Ca3H2Ca + CO3Na2 → CO3Ca + 2CO3HNa

SO4Ca + CO3Na2 → CO3Ca + SO4Na2

اخيرا به مقدار زياد از رزينها که قادرند تعويض يون کنند براي رفع سختي آب استفاده مي‌کنند. رزين لواتيت در آلمان و آمبرليت و دووکس در آمريکا استعمال مي‌گردد.

◄ سختي گير:

سختي گيري براي جدا كردن دو عنصر كلسيم و منيزيم بكار ميرود. اگر اين دو عنصر از آب جدا نشوند همان اتفاقي در ديگ بخار مي‌افتد كه در كتري رخ مي‌دهد. در واقع رسوبات سطح بين لوله هاي آتش كار با آب را كاهش ميدهد و انرژي بيشتري براي توليد ميزان معيني فشار مصرف مي‌شود. همچنين پاكسازي اين لوله ها علاوه بر هزينه بر بودن خط توليد را نيز متوقف مي‌كند.

اين بخش از دو مخزن تشكيل مي‌شود مخزن اول شامل بافت رزين سه‌بعدي بوده كه با منيزيم تركيب شده RMg بوجود مي‌آورد در نتيجه سختي آب از بين مي‌رود ولي نمي‌توان آن را به فاضلاب هدايت كرد چون رزين از دست خواهيم رفت. پس از مخزن دوم به عنوان مخزن احيا استفاده مي كنيم در اين مخزن آب‌نمك وجود دارد. واكنشهاي به صورت زير انجام مي‌شود زير را با تركيب رزين و منيزيم انجام ميدهد.

واكنش اول : MgSo4 + R ---> RMg + So4

واكنش دوم : NaCl + RMg + So4 ---> RNa + MgCl2

اكنون وارد فاضلاب شده و RNa مجددا با سولفات منيزيم تر كيب شده و توليد RMg مي‌نمايد كه با انجام چرخه‌اي اين واكنش‌ها رزين مجددا احيا شده و از چرخه خارج مي‌شود.

اكنون سختي آب گرفته شده ولي براي وارد شدن به داخل ديگ باز مشکلاتي وجود دارد.

لازم به ذکر است همان گونه که بيان شد دستگاه سختي گير تنها قادر به جداسازي دو عنصر مضر کلسيم و منيزم است و جهت جدا سازي ديگر عنصر ها در آب ديگ بخار و تاسيسات از تدابير ديگري بايد در نظر گرفت.

لازم به يادآوري مي باشد در زمان توليد در کارخانه و کارکرد مداوم ديگ بخار ممکن است دستگاهاي سختي گير بيش از ظرفيت خود آب مصرفي از آنها عبور کند که مسلما تمامي املاح کلسيم و فسفر به قطع فيلتر و جداسازي نمي شود. در اين صورت تدبير ثمر بخش موادي است که املاح منيزم و کلسيمي که فيلتر نمي شوند را در آب ديگ بخارجوش به هنگام کار دائم ديگ بخار به صورت غير قابل رسوب در مي آمورد و مانع چسبيدن آنها به سطح فلز مخزن آب و روي لوله ها و کوره مي شود. که با قيمت بسيار ارزاني در دسترس مي باشند. و با اضافه نمودن آنها به آب مصرفي ديگ بخار و درين هاي (زيرآب زني) مرتب طبق آزمايش هاي لازم آب ورودي ديگ، اين املاح معلق و نچسب به هرزآب فرستاده مي شود.

anjello · 8 اردیبهشت، ۱۳۸۹

خوردگي

◄ فرايند خودبه‌خودي و فرايند غيرخودبه‌خودي :

فلزات در اثر اصطکاک ، سايش و نيروهاي وارده دچار تخريب مي‌‌شوند که تحت عنوان خوردگي مورد نظر ما نيست. خوردگي يک فرايند خودبخودي است، يعني به زبان ترموديناميکي در جهتي پيش مي‌‌رود که به حالت پايدار برسد. البته M+n مي‌‌تواند به حالتهاي مختلف گونه‌هاي فلزي با اجزاي مختلف ظاهر شود. اگر آهن را در اتمسفر هوا قرار دهيم، زنگ مي‌‌زند که يک نوع خوردگي و پديده‌اي خودبه‌خودي است. انواع مواد هيدروکسيدي و اکسيدي نيز مي‌‌توانند محصولات جامد خوردگي باشند که همگي گونه فلزي هستند. پس در اثر خوردگي فلزات در يک محيط که پديده‌اي خودبه‌خودي است، اشکال مختلف آن ظاهر مي‌‌شود.

بندرت مي‌‌توان فلز را بصورت فلزي و عنصري در محيط پيدا کرد و اغلب بصورت ترکيب در کاني و بصورت کلريدها و سولفيدها و غيره يافت مي‌‌شوند و ما آنها را بازيابي مي‌‌کنيم. به عبارت ديگر ، با استفاده ‌از روشهاي مختلف ، فلزات را از آن ترکيبات خارج مي‌‌کنند. يکي از اين روشها ، روش احياي فلزات است. بعنوان مثال ، براي بازيابي مس از ترکيبات آن ، فلز را بصورت سولفات مس از ترکيبات آن خارج مي‌‌کنيم يا اينکه آلومينيوم موجود در طبيعت را با روشهاي شيميايي تبديل به ‌اکسيد آلومينيوم مي‌‌کنند و سپس با روشهاي الکتروليز مي‌‌توانند آن را احيا کنند.

براي تمام اين روشها ، نياز به صرف انرژي است که يک روش و فرايند غيرخودبه‌خودي است و يک فرايند غيرخودبه‌خودي هزينه و مواد ويژه‌اي نياز دارد. از طرف ديگر ، هر فرايند غير خودبه‌خودي درصدد است که به حالت اوليه خود بازگردد، چرا که بازگشت به حالت اوليه يک مسير خودبه‌خودي است. پس فلزات استخراج شده ميل دارند به ذات اصلي خود باز گردند.

در جامعه منابع فلزات محدود است و مسير برگشت طوري نيست که دوباره آنها را بازگرداند. وقتي فلزي را در اسيد حل مي‌‌کنيم و يا در و پنجره دچار خوردگي مي‌‌شوند، ديگر قابل بازيابي نيستند. پس خوردگي يک پديده مضر و ضربه زننده به ‌اقتصاد است.

◄ جنبه‌هاي اقتصادي فرايند خوردگي :

برآوردي که در مورد ضررهاي خوردگي انجام گرفته، نشان مي‌‌دهد سالانه هزينه تحميل شده از سوي خوردگي ، بالغ بر 5 ميليارد دلار است. بيشترين ضررهاي خوردگي ، هزينه‌هايي است که براي جلوگيري از خوردگي تحميل مي‌‌شود.

◄ پوششهاي رنگها و جلاها :

ساده‌ترين راه مبارزه با خوردگي ، اعمال يک لايه رنگ است. با استفاده ‌از رنگها بصورت آستر و رويه ، مي‌‌توان ارتباط فلزات را با محيط تا اندازه‌اي قطع کرد و در نتيجه موجب محافظت تاسيسات فلزي شد. به روشهاي ساده‌اي مي‌‌توان رنگها را بروي فلزات ثابت کرد که مي‌‌توان روش پاششي را نام برد. به کمک روشهاي رنگ‌دهي ، مي‌‌توان ضخامت معيني از رنگها را روي تاسيسات فلزي قرار داد.

آخرين پديده در صنايع رنگ سازي ساخت ر الکترواستاتيک است که به ميدان الکتريکي پاسخ مي‌‌دهند و به ‌اين ترتيب مي‌توان از پراکندگي و تلف شدن رنگ جلوگيري کرد.

◄ پوششهاي رنگها و جلاها :

پوششهاي فسفاتي و کروماتي

اين پوششها که پوششهاي تبديلي ناميده مي‌‌شوند، پوششهايي هستند که ‌از خود فلز ايجاد مي‌‌شوند. فسفاتها و کروماتها نامحلول‌اند. با استفاده ‌از محلولهاي معيني مثل اسيد سولفوريک با مقدار معيني از نمکهاي فسفات ، قسمت سطحي قطعات فلزي را تبديل به فسفات يا کرومات آن فلز مي‌‌کنند و در نتيجه ، به سطح قطعه فلز چسبيده و بعنوان پوششهاي محافظ در محيط‌هاي خنثي مي‌‌توانند کارايي داشته باشند.

اين پوششها بيشتر به ‌اين دليل فراهم مي‌‌شوند که ‌از روي آنها بتوان پوششهاي رنگ را بر روي قطعات فلزي بکار برد. پس پوششهاي فسفاتي ، کروماتي ، بعنوان آستر نيز در قطعات صنعتي مي‌‌توانند عمل کنند؛ چرا که وجود اين پوشش ، ارتباط رنگ با قطعه را محکم‌تر مي‌‌سازد. رنگ کم و بيش داراي تحلخل است و اگر خوب فراهم نشود، نمي‌‌تواند از خوردگي جلوگيري کند.

◄ پوششهاي اکسيد فلزات :

اکسيد برخي فلزات بر روي خود فلزات ، از خوردگي جلوگيري مي‌‌کند. بعنوان مثال ، مي‌‌توان تحت عوامل کنترل شده ، لايه‌اي از اکسيد آلومينيوم بر روي آلومينيوم نشاند. اکسيد آلومينيوم رنگ خوبي دارد و اکسيد آن به سطح فلز مي‌‌چسبد و باعث مي‌‌شود که ‌اتمسفر به‌ آن اثر نکرده و مقاومت خوبي در مقابل خوردگي داشته باشد. همچنين اکسيد آلومينيوم رنگ‌پذير است و مي‌‌توان با الکتروليز و غوطه‌وري ، آن را رنگ کرد. اکسيد آلومينيوم داراي تخلخل و حفره‌هاي شش وجهي است که با الکتروليز ، رنگ در اين حفره‌ها قرار مي‌‌گيرد.

همچنين با پديده ‌الکتروليز ، آهن را به اکسيد آهن‌ سياه رنگ (البته بصورت کنترل شده) تبديل مي‌‌کنند که مقاوم در برابر خوردگي است که به آن "سياه‌کاري آهن يا فولاد" مي‌‌گويند که در قطعات يدکي ماشين ديده مي‌‌شود.

◄ پوششهاي گالوانيزه :

گالوانيزه کردن (Galvanizing) ، پوشش دادن آهن و فولاد با روي است. گالوانيزه ، بطرق مختلف انجام مي‌‌گيرد که يکي از اين طرق ، آبکاري با برق است. در آبکاري با برق ، قطعه‌اي که مي‌‌خواهيم گالوانيزه کنيم، کاتد الکتروليز را تشکيل مي‌‌دهد و فلز روي در آند قرار مي‌‌گيرد. يکي ديگر از روشهاي گالوانيزه ، استفاده ‌از فلز مذاب يا روي مذاب است. روي داراي نقطه ذوب پاييني است.

در گالوانيزه با روي مذاب آن را بصورت مذاب در حمام مورد استفاده قرار مي‌‌دهند و با استفاده ‌از غوطه‌ور سازي فلز در روي مذاب ، لايه‌اي از روي در سطح فلز تشکيل مي‌‌شود که به ‌اين پديده ، غوطه‌وري داغ (Hot dip galvanizing) مي‌گويند. لوله‌هاي گالوانيزه در ساخت قطعات مختلف ، در لوله کشي منازل و آبرساني و... مورد استفاده قرار مي‌‌گيرند.

◄ پوششهاي قلع :

قلع از فلزاتي است که ذاتا براحتي اکسيد مي‌‌شود و از طريق ايجاد اکسيد در مقابل اتمسفر مقاوم مي‌‌شود و در محيطهاي بسيار خورنده مثل اسيدها و نمکها و... بخوبي پايداري مي‌‌کند. به همين دليل در موارد حساس که خوردگي قابل کنترل نيست، از قطعات قلع يا پوششهاي قلع استفاده مي‌‌شود. مصرف زياد اين نوع پوششها ، در صنعت کنسروسازي مي‌‌باشد که بر روي ظروف آهني اين پوششها را قرار مي‌‌دهند.

◄ پوششهاي کادميوم :

اين پوششها بر روي فولاد از طريق آبگيري انجام مي‌‌گيرد. معمولا پيچ و مهره‌هاي فولادي با اين فلز ، روکش داده مي‌‌شوند.

◄ فولاد زنگ‌نزن :

اين نوع فولاد ، جزو فلزات بسيار مقاوم در برابر خوردگي است و در صنايع شيرآلات مورد استفاده قرار مي‌گيرد. اين نوع فولاد ، آلياژ فولاد با کروم مي‌‌باشد و گاهي نيکل نيز به ‌اين آلياژ اضافه مي‌‌شود.

anjello · 9 اردیبهشت، ۱۳۸۹

انالیز روغن

در دنیای شکسته شدن هر روزه قیمت ها، رقابت جهانی در بازار همواره سخت تر و فشرده تر میگردد . در این میان شاید هیچ واحدی نقشی حساس تر از بخش نگهداری و تعمیرات در افزایش و یا کاهش سودآوری یک موسسه تولیدی نداشته باشد. یک شرکت، به جای کاهش مطلق هزینه ها می بایست که بر روی نتایج بلند مدت و پایدار تکیه کند. پیشرفت همزمان حجم تولید و کیفیت در کنار برقراری موازنه ای بین انواع روش های نگهداری، هزینه های تولید را به میزان قابل ملاحظه ای تقلیل خواهد داد. به همین دلیل اصلِ «نگرش کوتاه مدت متضمن منافع بلند مدت نیست» سرلوحه فعالیت بسیاری از موسسه ها و شرکت های بزرگ و موفق جهانی قرار دارد.

" آنالیز روغن" از خانواده برنامه های PdM یک برنامه اجرایی نگهداری و تعمیرات بر پایه مراقبت وضعیت شرایط روانکار است که با تمرکز بر وضعیت روانکار و انجام آزمایش های گوناگون در محل کار, تجهیزات و آزمایشگاه های معتبر, آسیب ها و خسارت های وارده به ماشین آلات را به حداقل رسانده , موجب کاهش هزینه ها شده و به افزایش بهره وری و کیفیت فرآورده های تولید منجر خواهد شد.

آزمایش خون – آنالیز روغن :

یک پزشک حاذق با آزمایش خون بیمار خود اطلاعات گرانبهایی درباره نحوه عملکرد اعضاء و جوارح بدست آورده , درمی یابد که وضعیت قلب , کلیه ها , ششها و کبد بیمار چگونه بوده و با تجویز داروها و ارائه دستورات لازم اقدام به درمان و پیشگیری از بیماریهای خطرناک می نماید.

روانکار در یک دستگاه همانند خون در بدن انسان است و با همان پیچیدگیهایی که عملکرد خون در رساندن مواد مورد نیاز به قسمتهای مختلف بدن و جمع آوری مواد زائد میکند , روانکار نیز بسیاری از آلودگیها را از محیط عملکرد قطعات دور نموده و مواد مورد نیاز آنها را از قبیل مواد جلوگیری کننده از سایش , مواد مقاوم در برار فشارهای بالا , EP , مواد محافظت کننده در برابر خوردگی و غیره را در اختیار قطعات قرار می دهد.

از آنجائیکه تماس روغن با قطعات در حال کار در حد تماس مولکولی میباشد , انجام یک سری تستهای بخصوص بر روی روانکار مصرفی میتواند علاوه بر وضعیت کیفی خود روغن , اطلاعات ذیقیمتی در مورد سایر قطعات در تماس با روغن ارائه دهد و یک متخصص علم روانکاری با استفاده از این اطلاعات می تواند برنامه نگهداری و تعمیر مناسب را ارائه دهد.

آنالیز روغن – شکوفایی صنایع فولاد ژاپن :

برنامه های آنالیز روغن موجب شکوفایی صنایع فولاد ژاپن شده است. در اوایل دهه 80، شرکت فولاد ژاپن با اجرای برنامه آنالیز روغن بر روی 170 سیستم هیدرولیک، پس از پنج سال به نتایج شگفت انگیزی، مانند 90 درصد کاهش خرابی پمپ، 75 درصد کاهش آلودگی در سیستم و 600 درصد افزایش عمر مفید پمپ ها دست یافت. این نتایج موجب ترغیب سایر شرکت ها در ژاپن شد، به طوری که شرکت فولاد ناگویا به دنبال موفقیت اولیه در اجرای برنامه آنالیز روغن ، این برنامه را در تمام کارخانه های خود و بر روی 9 هزار گیربکس، 102 هزار یاتاقان و 900 سیستم هیدرولیک اجرا کرد و موفق به کاهش 50 درصدی خرید یاتاقان، 90 درصد تقلیل آسیب های ناشی از روانکاری، 83 درصد مصرف کمتر روغن و 15 درصد کاهش در مصرف گریس شد.

آنالیز روغن – دسته بندی آزمایشها و نتایج :

انواع آزمایشات انجام شده بر روی روغنها را میتوان در پنج گروه کلی تقسیم بندی نمود :

مقدار و نوع فلزات موجود در روغن آزمایش شده : مقدار و نوع فلزات موجود در روغن آزمایش شده , نشان دهنده میزان سایش قطعات مختلف مانند یاتاقانها میباشد و با تکرار آزمایش در فواصل زمانی معین میتوان زمان مناسب جهت تعویض یاتاقان را مشخص نموده و قبل از بروز خسارت برنامه تعمیر آنها را تدوین نمود. اندازه گیری تعداد ذرات جامد بر اساس استاندارد ISO 4406 و بر حسب تعداد در میلی لیتر حجم روانکار انجام می شود. بسته به اصول طراحی و کارکرد، تجهیزات گوناگونی برای شمارش ذرات وجود دارد. آماده سازی نمونه و روش نمونه برداری از شروط اصلی صحت و دقت برنامه آنالیز روغن است.

میزان اکسیداسیون روغن : میزان اکسیداسیون روغن نشانه ای از میزان حرارت منتقل شده به قطعات مکانیکی و از آنجا به روغن می باشد و با رسم نمودار اکسیداسیون میتوان مقاطعی را که حرارت بیش از حد اعمال شده را مشخص و عیب یابی نمود.

مقدار آب موجود در روغن : مقدار آب موجود در روغن نشانی از وضعیت عملکرد آببندها و سیلها میباشد.

میزان وجود ناخالصیهای محیطی در روغن : میزان وجود ناخالصیهای محیطی نحوه عملکرد *****ها و هواکشها را نشان می دهد.

آزمایشات کیفی خود روغن : نتایج آزمایشات کیفی خود روغن نیز وضعیت طول عمر روغن را نشان داده و میتوان با دقت زیاد زمان تعویض روغن را اعلام و برنامه نت را با آن تنظیم نمود . از مهمترین آزمایشات کیفی روغن میتوان به آزمایش RULER که به معنای «تخمین عمر مفید باقیمانده روغن» است اشاره نمود ، در این آزمایش با اندازه گیری مقدار ترکیبات ضد اکسیداسیون و عدد اسیدی روغن، زمان تقریبی پایان یافتن عمر مفید روانکار را تعیین می گردد ، به این مفهوم که با افزایش عدد اسیدی یا TAN روغن، مسلماً از مقدار و کارآیی مواد افزودنی با خاصیت ضداکسیداسیون کاسته می شود و زمانی فرا می رسد که میزان ادتیوهای یاد شده به قدری کاهش یافته است که روغن کاملاً اسیدی و خورنده شده و ادامه فعالیت آن موجب آسیب های شدید به دستگاه خواهد شد. آزمایش ویسکوزیته یا گرانروی نیز از آزمایشات رایج در برنامه آنالیز روغن میباشد , در صورت کاهش ویسکوزیته، امکان تشکیل فیلم پایدار روانکار به حداقل می رسد و بر اثر تماس فلز با فلز، سایش شدیدی ایجاد گردیده که نتیجه مستقیم آن، عمر کمتر دستگاه خواهد بود.

سخن آخر ...

بازکردن فایلی خاص بنام آنالیز روغن و در نظر گرفتن یک سری آزمایشات در زمان بهره برداری از دستگاهها باعث کاهش بسیاری از هزینه ها چه از نظر طول عمر قطعات و چه از لحاظ زمان بهینه تعویض روغن گردیده و مسئولان فنی کارخانجات را در جهت هرچه بهتر نگهداری و کارآمد کردن ماشین آلات یاری می نماید.

EN-EZEL · 30 اردیبهشت، ۱۳۸۹

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

به نام خدا

با سلام خدمت دوستان خوبم

امروز با مقاله ای در خدمت شما هستیم که توسط سایت irmechanic.wordpress.com فراهم شده است. این مقاله چکیده ای از کتاب "همه چیز درباره تله بخار" نوشته مهندس محسن قدیری میباشد.

Steam Traps

a Persian language Article

در این مقاله سعی شده به صورت ساده به شرح تله بخار ها و کارکرد هر نوع به صورت مجزا اشاره شود. مقاله کوتاه و مفیدی است، به نظر من برای آشنایی با طرز عملکرد بسیار مفید میباشد.

امیدوارم ورد استفاده قرار گیرد

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

anjello · 30 اردیبهشت، ۱۳۸۹

سلام دوستان عزیز

دانلود فایل اموزشی با عنوان:

اصول تصفیه ابهای صنعتی

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

**M!Zare** · 8 خرداد، ۱۳۸۹

کوره

کوره ابزاری است که برای گرمایش بکار میرود.نام آن از کلمه لاتین fornax مشتق شده است که به معنای اجاق است.اولین کوره ها در Balakot محلی از تمدن Indus Valley حفر شده اند، که تاریخ آن به1900 -2500 سال قبل از میلاد بر می گردد.

از کوره ها عموما برای ساخت اشیای سرامیکی استفاده می شد.

**برای مطالعه ادامه متن بر روی بیشتر بخوانید کلیک فرمایید**

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

spow · 9 خرداد، ۱۳۸۹

كوره ها و ديگ هاي بخار در كليه صنايع از جمله صنايع نفت يكي از ادوات كليدي هستند كه بيش از هر قسمت ديگر در معرض اختلال، توقف ويا شرايط خطرناك و ناايمن قرار دارند.

بروز اشكال، منجر به از سرويس خارج شدن آنها مي شودو كل سيستم عملياتي به اجبار متوقف شده و از مدار توليد خارج مي شود. علاوه بر اين، هزينه هاي فراواني را(كه با توجه به واحد مربوطه ميزان آن متفاوت است) بايستي جهت رفع مشكلات بوجود آمده و به كار اندازي سيستم متحمل شد. هم چنين با توجه به نياز بازار و كاهش مواد توليدي توقف توليد طي اين مدت ضمن كاهش بهره برداري از سيستم ممكن است مشكلات اقتصادي و اجتماعي را نيزبه همراه داشته باشد.

يكي از مشكلات اساسي كه مي تواند باعث بروز مشكل براي كوره ها باشد، خوردگي در نقاط و وسايل مختلف آن است كه ضمن هدر روي مقدار زيادي انرژي، آسيب هاي مكانيكي متعددي به كوره وارد مي كند. از آنجا كه هر كوره از بخش هاي متعددي همچون بدنه، اطاقك احتراق (Fire Chamber)، دودكش، مشعل و ساير تجهيزات جانبي تشكيل شده، لذا علل خوردگي و راه حل هاي پيشنهادي در هر يك از بخش ها به طور مجزا مورد بحث و بررسي قرار مي گيرد.

بدنه كوره ها

معمولاً بدنه يا ديواره خارجي كوره ها را از ورقه استيلً3/16 و كف آن را از ورقه 1/4 مي سازند.

در طراحي ها عموماً اتلاف حرارتي از بدنه كوره حدود2 درصد منظور مي شود. نوع و ضخامت عايق كاري بدنه داخلي كوره بايد طوري در نظر گرفته شود كه دماي سطح خارجي كوره بيش از (1800F) 82 C0 نشود. اصولاً عايق كاري و عايق هاي به كار رفته در كوره ها از نظر سرويس دهي مناسب، عمر معيني دارند و به مرور زمان ساختمان كريستالي آنها تغيير يافته و ضخامت آنها كم مي شود و اين تغييرات ساختماني سبب تغيير ضريب انتقال حرارت و اتلاف انرژي به بيرون خواهد بود. مطالعات ميكروسكپيك و كريستالوگرافيك چند نمونه عايق كار كرده، با نوع تازه آن مويد اين مطلب است.

در صورتي كه عايق ديواره هاي كوره بر اثر بنايي ناصحيح، عدم انجام صحيح Curing بر مبناي دستورالعمل، حرارت زياد و يا شوك هاي حرارتي ترك بردارد، نشت گاز هاي حاصل از احتراق كه عبارتند از: So x، No x، N2،Co2 (درصورتي كه نفت كوره به عنوان سوخت مصرف شود) و بخار آب در لابلاي اين ترك ها و تجمع آنها در لايه بين بدنه كوره و عايق ديواره و سرد شدن تدريجي آنها تا دماي نقطه شبنم، باعث خوردگي بدنه مي شود.

تداوم اين امر ضمن اتلاف مقدار بسيار زياد انرژي (از طريق بدنه كوره به محيط اطراف)، باعث ريختن عايق و در نتيجه اتلاف بيشتر انرژي و گسترش خوردگي بر روي بدنه كوره و ساير نقاط آن خواهد شد.

در يك بررسي ساده بر روي كوره اي كه چندين سال از عمر عايق آن مي گذشت ملاحظه شد كه دماي اندازه گيري شده واقعي سطح كوره در اكثر نقاط بسيار بيشتر از ميزان طراحي است. اين مقدار در بعضي از موارد به 200 0C نيز

مي رسيد. در اين كوره ضمن جدا شدن عايق از ديواره كوره و گسترش خوردگي در نقاط مختلف بدنه، گرم شدن بدنه كوره نيز موجب خم شدن ديواره ها شده و سرعت خوردگي را افزايش داده و باعث خرابي قسمت هاي مختلف كوره شده است.

به طور كلي براي جلوگيري و يا كاهش مشكلات خورندگي بر روي بدنه كوره لازم است به هنگام تعميرات اساسي ضمن توجه به عمر عايق ديواره در صورتي كه عمر آنها از حد معمول گذشته باشد (البته با توجه به درجه حرارتي كه درهنگام كار كردن واحد درمعرض آن بوده اند) آنها را با عايق مناسب و استاندارد تعويض كرد و در صورت وجود ترك (قبل و يا بعد از بنايي)، محل ترك ها را با الياف مخصوص KAOWOOL پر كرد.

هم چنين در بنايي، عمليات Curing را مطابق دستور العمل انجام داد تا پيوند هيدروليكي در عايق هاي بكار رفته در بنايي، به پيوند سراميكي تبديل شده و ميزان رطوبت باقيمانده در ديواره از 0.04 gr/m2 بيشتر نشود.

البته چنان چه Ceramic Fiber (الياف سراميكي) به عنوان عايق ديواره كوره مورد استفاده قرار گيرد، بدليل عدم نياز به Curing و Drying و سبكي وزن، مشكلات احتمالي استفاده از عايق هاي نيازمند به Curing را نخواهيم داشت. ضمن اين كه عمر بيشتر و چسبندگي بهتري به ديواره، نسبت به ديگر عايق هاي موجود دارند.

تيوب ها يا لوله هاي داخل كوره ها

معمولاً كوره ها متشكل از دو بخش RADIATION و CONVECTION هستند كه بايستي ظرفيت گرمايي (DUTY) كوره از نظر درصد، تقريباً به نسبت70 و30 درصد بين اين دو بخش تقسيم شود.

از آنجا كه لازم است سيال به اندازه دماي مورد نظرگرم شود بايستي حرارت مورد نياز خود را از طريق هدايتي از لوله ها و تيوب هاي داخل كوره دريافت كند، اين لوله ها نيز حرارت مورد نياز براي اين انتقال حرارت را از طريق تشعشعي و جابه جايي در اثر احتراق سوخت در داخل كوره جذب مي كنند، انتخاب آلياژ مناسب جهت لوله با توجه به نوع سيال و تركيبات آن و ميزان حرارت دريافتي توسط لوله و در معرض شعله قرار گرفتن از اهميت بسزايي برخوردار است.

مسائلي كه به بروز مشكلاتي براي تيوب ها منجر مي شود عبارتند از :

سرد و گرم شدن ناگهاني لوله، گرم شدن بيش از حد لوله و بالا رفتن دماي تيوب از حداكثر مجاز آن، در معرض شعله قرار گرفتن و برخورد شعله به لوله (impingement) ، ايجاد يك لايه كُك بر روي جداره داخلي لوله، Carborization، Hogging، Bending، Bowing، Sagging، Creeping ، خوردگي جداره داخلي لوله بر اثر وجود مواد خورنده در سيال عبوري، خوردگي جداره بيروني لوله در اثر رسوبات حاصل از احتراق سوخت مايع بر روي جداره خارجي لوله، كاركرد لوله بيش از عمر نامي آن (80 هزار الي 110 هزار ساعت).

سرد و گرم شدن ناگهاني لوله، ممكن است به Creeping (خزش) كه نتيجه آن ازدياد قطر لوله مي باشد منجر شود كه در اين صورت احتمال پارگي لوله و شكنندگي آن را افزايش مي دهد. چنانچه در اثر Creeping مقدار ازدياد قطر از2 درصد قطرخارجي لوله بيشتر شود، لوله مزبور بايستي تعويض شود.

در يك اندازه گيري عملي كه براي برخي از تيوب هاي هشت اينچي و شش اينچي كوره

H-151 (كوره تقطير در خلا) در پالايشگاه اصفهان در هنگام تعميرات اساسي صورت پذيرفت، محاسبات زير بدست آمد:

براي تيوب8 اينچ

OD=8.625 (اصلي)

OD=8.75 (اندازه گيري شده)

(OD)=0.125 (افزايش قطر لوله)

(OD)ALLOWABLE=8.625x2%=0.1725

هنوز مي توان از تيوب مزبور استفاده كرد.

براي تيوب6 اينچ

OD=8.625 (اصلي)

OD=8.675 (اندازه گيري شده)

(OD)=0.05 (افزايش قطر لوله)

(OD)ALLOWABLE=6.625x2%=0.1325

كه هنوز مي توان از تيوب شش اينچي مزبور استفاده كرد.

همان طور كه پيداست تيوب8 اينچي حدوداً بيش از دو برابر تيوب6 اينچي ازدياد قطر داشته است

براي لوله6

كوره H-101 (اتمسفر يك)

OD=6.625 (اصلي)

OD=6.635 (اندازه گيري شده)

(OD)=0.01 (اندازه قطر لوله)

(OD)ALLOWABLE=6.625x2%=0.1325

بالا نگه داشتن دماي پوسته تيوب ها سبب كاهش مقاومت لوله ها و كاهش عمر مفيد و گارانتي حدود يكصد هزار ساعتي آنها مي شود.

تجربه نشان داده است كه اگر به مدت6 هفته سطح خارجي (پوسته) لوله اي 900C بيش از مقدار طراحي در معرض حرارت قرار بگيرد، عمر تيوب ها نصف مي شود.

يكي ديگر از مشكلات پيش آمده براي لوله ها، برخورد شعله به لوله (IMPINGEMENT) است كه باعث OVER HEATING كوره و در نهايت HOT SPOT مي شود. اين امر مي تواند ضمن لطمه زدن در محل برخورد شعله به لوله، باعث تشديد عمل كراكينگ مواد داخل لوله شود و مواد مزبور به دو قسمت سبك و سنگين تبديل گردند.

مواد سنگين به جداره داخلي لوله چسبيده و كك ايجاد مي كنند. به ازاي تشكيل يك ميلي ليتر ضخامت كك با توجه به ضريب هدايتي كك كه برابر.........................مي باشد براي يك شارژ حرارتي معمول در قسمت تشعشعي كوره H-101 (اتمسفر يك) كه برابر با ....................... مي باشد، معادل فرمول زير است:

مي بايستي 300C دماي پوسته تيوب بالاتر رود تا سيال موجود در تيوب به همان دماي مورد نظر برسد. در اين صورت ملاحظه مي شود بالا رفتن دماي تيوب به چه ميزان اتلاف سوخت و انرژي، داشته و به طور كلي به مرور زمان چه لطمه ها و آسيب هايي به كل كوره وارد مي شود. به عبارت ديگراختلاف دماي پوسته تيوب هاي كوره كه در طراحي عموماً 1000F بالاتر از دماي متوسط سيال درون آن در نظر گرفته مي شود، به مرور زمان با تشكيل كك (با رسوبات بيروني) بيشتر مي شود.

مشكل ديگر كه به علت دماي بالا براي تيوب هاي كوره ها ايجاد مي شود خميدگي در جهت هاي مختلف اين تيوب هاست.

يكي ديگر از مسائلي كه باعث خم شدن و شكستگي لوله ها مي شود پديده كربوريزيشن (carborization) است كه بر اثر تركيب كربن با آهن پديد مي آيد :............................... اين واكنش كه باعث توليد كربور آهن خواهد شد در دماي بالاتر از 7000c ايجاد مي شود

( 7000cتا 14000c). اين حالت عمدتاً در زمان Curing و drying كوره پديد مي آيد. البته Hot spot نيز بيشتر در اين زمان ها اتفاق مي افتد.

وجود ناخالصي هاي مختلف مثل فلزات سديم، واناديم، نيكل و غير فلزاتي مثل گوگرد و ازت به صورت تركيبات آلي در سوخت هاي مايع، مسائل عديده اي را باعث مي شوند كه از آن جمله كاهش انتقال حرارت از طريق سطح خارجي تيوب به سيال درون تيوب است كه به علت تشكيل رسوبات مربوط به ناخالصي هاي مزبور بخصوص رسوبات فلزي بر روي تيوب هاست. به همين دليل براي رسيدن به دماي مورد نظر سيال موجود در لوله، مجبور به مصرف سوخت بيشتر خواهيم شد. در نتيجه مشكلات ايجاد گرماي بيشتر در كوره و مسائل زيست محيطي در اثر تشكيل SOX، NOX و ... را خواهيم داشت. از طرفي به دليل نشست اين رسوب ها بر روي تيوب ها مسئله خوردگي و سوراخ شدن پيش خواهد آمد. علت اين خوردگي كه از نوع High temp corrosion مي باشد پديده سولفيديش است كه در دماهاي بين630 تا700 درجه سانتي گراد بوقوع مي پيوندد. همان طور كه گفته شد علت اصلي آن وجود عناصر واناديم، گوگرد، سديم و نيكل به همراه گازهاي حاصل از احتراق سوخت است.

فلزات ذكر شده (بصورت اكسيد) به كمك اين گازها بالا رفته و بر روي تيوب هاي قسمت تشعشع و جابه جايي مي نشينند. خوردگي و سوراخ شدن تيوب، بر اصل اكسيد شدن و تركيب عناصر مزبور باآلياژ تيوب استوار بوده كه باعث ايجاد تركيبات كمپلكس با نقطه ذوب پايين مي شود.

تركيب اوليه پس از Na2SO4 ، سديم وانادايت به فرمول Na2O6V2O5 است كه نقطه ذوب آن6300c مي باشد. عمده تركيبات ديگر كه شامل كمپلكسي از تركيب پنتا اكسيد واناديم و سديم است در شرايطي به مراتب ملايم تر و درجه حرارتي پايين تر ذوب مي شوند، براي مثال مخلوط واناديل واناديت سديم به فرمول 5Na2OV2O4 11V2O5 و متاوانادات سديم به فرمول Na2OV2O5 در 5270c ذوب مي شوند. ذوب اين كمپلكس ها شرايط مساعدي را براي تسريع خوردگي بوجود مي آورد. در اينجا تركيبات حاصل از احتراق نه تنها به نوع ناخالصي بلكه به نسبت آنها نيز بستگي كامل دارد و در مورد واناديم ميزان سديم از اهميت خاصي برخوردار است.

البته سديم واناديل وانادايت پس از توليد و ذوب شدن، با فلز آلياژ مربوط به تيوب، تركيب شده و بر اثر سيال بودن از سطح آلياژ كنار رفته و سطوح زيرين تيوب مربوطه در معرض تركيب جديد قرار مي گيرد. ادامه اين وضع به كاهش ضخامت تيوب و در نهايت سوراخ شدن و از كار افتادن آن منجر مي شود.

مشعل ها و سوخت

نقش كيفيت نوع سوخت و نوع مشعل ها شايد از همه عوامل ياد شده در كاركرد مناسب، راندمان بيشتر و كاهش خوردگي بيشتر برخوردار باشد . چنانچه از مشعل هاي Low excess air و يا نوع مرحله سوز (stage burning) استفاده شود، هواي اضافي مورد نياز به ميزان قابل توجهي كاهش يافته و به حدود3 و5 درصد مي رسد كه ضمن كاهش و به حداقل رساندن گازهاي خورنده و مضر زيست محيطي مثل NOx ، Sox ، در بالا بردن راندمان كوره بسيار موثر خواهد بود. اين امر باعث كاهش مصرف سوخت شده، و در نتيجه باعث كاهش گازهاي حاصل از احتراق و آسيب رساندن به تيوب ها، بدنه كوره و دود كش ها خواهد شد. وضعيت عملكرد مشعل ها بايستي به طور مداوم زير نظر باشد. بد سوزي مشعل ها مي تواند دلايل متضادي، همچون نامناسب بودن سوخت، عيب مكانيكي، كك گرفتگي سرمشعل و يا بالعكس، رفتگي و سائيدگي (Errosion) بيش از حد سر مشعل، كمبود بخار پودر كننده و ... داشته باشد.

وجود مواد آسفالتي، افزايش مقدار كربن باقيمانده (carbon residue) ، بالا بودنِ مقادير فلزات مثل سديم، نيكل، واناديم و هم چنين سولفور در سوخت مسائل متعددي را در سيستم احتراق ايجاد مي كند كه اين مسائل به طور كلي به دو دسته تقسيم مي شوند.

الف- مسائل عملياتي قبل از مشعل ها و احتراق:

اين مسايل در اثر وجود آب و نمك ها و ته نشين شدن آنها در ذخيره سازي نفت كوره بوجود مي آيند. در اين رابطه عدم تخليه مداوم مخزن ذخيره سازي، خوردگي و مشكلات ايجاد شده به طور خلاصه عبارتست از:

تشكيل لجن (sludge) در مخزن در اثر عدم استخراج كامل نفت كوره و آب،انباشته شدن لجن در فيلترها در اثر محصولات ناشي از خوردگي و پليمريزاسيون هيدروكربورهاي سنگين به علت اثر كاتاليزوري محصولات ناشي از خوردگي،انباشته شدن لجن و صمغ هاي آلي در گرم كننده سوخت، گرفتگي و خوردگي در نازل هاي پودر كننده نفت كوره (Atomizer) .

ب- مسائل عملياتي بعد از مشعل ها و احتراق:

ايجاد خوردگي در مناطق گرم وسرد كوره ها و ديگ هاي بخار، ايجاد رسوبات بر روي لوله هاي قسمت جابه جايي كوره و قسمت سوپر هيت ديگ هاي بخار، كاهش ضريب انتقال حرارتي در اثر رسوبات و در نهايت افت راندمان حرارتي در اثر افزايش دماي گازهاي خروجي حاصل از احتراق از دودكش كوره.

در اثر احتراق سوخت هايي كه داراي مقادير زيادي كربن باقيمانده و خاكستر باشند، مقادير متنابهي رسوب در قسمت هاي جابه جايي كوره و يا قسمت سوپر هيت ديگ هاي بخار توليد مي شوند. اين رسوبات به سختي در اثر عمليات دود زدايي از سيستم خارج مي شوند. مسئله سازترين سوخت ها، سوخت هايي است كه در آنها نسبت واناديم به سديم 12 Na كمتر از10 باشد.

به غير از مشكلات ايجاد شده توسط اكسيدهاي سديم و واناديم، فلز نيكل نيز كه در سوخت وجود دارد با اكسيژن تركيب شده و اكسيدهاي نيكل را به صورت رسوباتي بر روي لوله ها بوجود مي آورد.

براي جلوگيري از ايجاد خوردگي توسط اكسيدهاي واناديم و يا كاهش سرعت آن اقدامات زير لازم است:

1-كاهش مقدار اكسيژن موجود در گازهاي حاصل از احتراق، كه اين مقدار اكسيژن را مي توان با تنظيم مقدار هواي اضافي كوره يا ديگ بخار كنترل كرد و نسبت به كاهش آن اقدام نمود. در اين حالت راندمان حرارتي به طور چشمگيري افزايش مي يابد.

2- جلوگيري از تشكيل گاز So3 (انيدريد سولفوريك) يا كاهش آن در اثر كاهش هواي اضافي از35 درصد به ميزان10 درصد، كه در اين صورت ميزان تبديل گاز انيدريد سولفورو (SO2) نصف مي شود.

3-افزايش نقطه ذوب رسوبات تشكيل شده در سطوح لوله ها، به طوري كه در شرايط عملياتي موجود اين رسوبات به نقطه ذوب خود نرسند. اين امر با افزودن تركيبات منيزيم، به علت داشتن اختلاف پتانسيل شيميايي زياد و اورتوواناديم (3MGO-V2 O5) كه داراي نقطه ذوب بالايي هستند (حدود 1120 0c) ، ميسر مي شود.

4- مناسب ترين روش جلوگيري از خوردگي بواسطه وجود ناخالصي هاي موجود در سوخت مايع، استفاده از سوخت هاي گازي و بخصوص گاز طبيعي است كه ضمن داشتن صرفه اقتصادي، با يك سرمايه گذاري اوليه به نسبت كم مي توان مشكلات خوردگي ذكر شده را به شدت كاهش داد.

براساس برآورد اقتصادي انجام شده در پالايشگاه اصفهان، تعويض سوخت مايع و جايگزيني آن با سوخت گاز طبيعي، پس از بيست ماه، بازگشت سرمايه گذاري را در پي خواهد داشت. در عين حال گاز طبيعي مشكلات ذكر شده مربوط به مصرف سوخت مايع و هم چنين عدم مصرف بخار به عنوان بخار پودر كننده كاهش قابل ملاحظه مسائل زيست محيطي را به همراه دارد. به واسطه مصرف سوخت مايع (توليد NOx، Sox) ، به اندازه تفاضل قيمت جهاني سوخت گاز مصرفي و سوخت مايع، كه يا به فروش مي رسد و يا به عنوان خوراك واحد RFCC مورد استفاده قرار مي گيرد، سود عايد

مي كند.

تجهيزات جانبي

مهم ترين تجهيزات جانبي مورد استفاده در كوره ها را عموماً دوده زداها (SOOT BLOWERS) و آنالايزرها (O2 ANALAYZER) يا اخيراً (CO2 ANALYZER) تشكيل مي دهند.

با استفاده روزانه از دوده زدا (يك بار در روز) در يك كوره ملاحظه شده كه بلافاصله ده درجه سانتي گراد دماي سيال خروجي از كوره افزايش مي يابد، به عبارت ديگر به ميزان همان ده درجه سانتي گراد اضافي، سوخت مصرفي كوره كاهش مي يابد. ضمن اين كه تركيبات مضر و خطرناك كه هم باعث مسائل خوردگي مي شوند و هم انتقال حرارت را كاهش مي دهند، از روي لوله ها زدوده مي شوند. استفاده از ساير تجهيزات جانبي پيشگرمكن هاي هوا AIR PREHEATERS و لوازم بازيافت حرارتي از دودكش ها FORCED AND INDUCED FANS، و يا ECONOMIZER در ديگ هاي بخار باعث كاهش سوخت مصرفي و در نتيجه كاهش مشكلات ايجاد شده در كوره ها و ديگ هاي بخار مي شود.

هولدن کالفیلد · 13 خرداد، ۱۳۸۹

برای قرار دادن لبیرنس پمپ های که کیسینگ برنجی یا مسی دارند چه کار باید کرد ؟

در چه پمپ هایی سیل بندی به وسیله نیروژن یا هوای خشک انجام میشود ؟

دلیل اینکه نصب بعضی پمپ ها عمودی است چیست ؟

و اینکه میکرو پمپ های کریوجونیک چیستند ؟

spow · 18 خرداد، ۱۳۸۹

در اوايل دهه90 شركت انستيتو نفت آمريكا به منظور سهولت در تبديل دسته اي از روغن هاي پايه به دسته ديگر، به گروه بندي روغن هاي پايه پرداخت. با وجودي كه در آن زمان اين گروه بندي براي پنج دسته اي كه وجود داشت صورت گرفت و امروزه خطوط بين اين دسته ها از ناهمگوني كمتري برخوردارند اما هنوز گروه بندي روغن هاي پايه براي معرفي اين قبيل روغن ها سودمند است.

به طور كلي روغن هاي پايه اي كه براساس تكنولوژي هاي قديمي Solvent Refining و Solvent Dewaxing توليد مي شوند در گروه يك و روغن پايه هاي مدرن تر كه از فناوري توليد Hydroprocessing بهره مي برند در گروه هاي II و III (در صورتي كه VI يا شاخص گرانروي آنها از120 بزرگتر باشد) قرار مي گيرند. روغن پايه هاي گروه IV از پلي آلفا الفين ها (PAOs) تشكيل شده است و ديگر روغن هاي پايه در گروه V قرار دارند. بنابراين گروه V مي تواند شامل ماده پايه با كيفيت پايين مانند نفتنيك (Naphthenic) و يا با كيفيت بالا مانند استرها باشد.

به تازگي در اروپا گروه جديدي با عنوان گروه VI ايجاد شده است كه شامل پلي اينترنال الفين ها (PIOs) هستند كه هم اكنون تنها در داخل ايتاليا مورد استفاده قرار مي گيرد. بايد دانست كه اين مواد چيزي شبيه به PAOs هستند.

در سال هاي اخير اين دسته بندي ها به طور غيررسمي به زيرگروه هاي III+، II+، I+ تقسيم شده اند كه در ادامه مقاله به صورت مختصر به معرفي اين3 زيرگروه خواهيم پرداخت.

گروه I+ : اين گروه از روغن پايه ها هنوز از درصد سولفور بالا و اشباعيت پايين برخوردارند. اما شرايط فرآوري اين مواد به گونه اي تنظيم شده است كه از شاخص گرانروي»VI« بالاتري برخوردارند. شاخص بالاتر به ويژه در محدوده150-100 باعث كارآيي بهتر موتور شده و اين امكان را به وجود مي آورد كه از اين گروه در روغن هاي موتور 10W-30 با حداقلي از روغن پايه هاي گروه III يا II+ (به عنوان سيال تصحيح كننده) استفاده شود. ساخت اين قبيل روغن ها بازدهي روغن پايه را كاهش مي دهد با توجه به اين نكته قيمت اين روغن ها بالاتر از گروه I استاندارد خواهد بود.

گروه II+ : با تنظيم شرايط فرآيند، پالايشگاه هاي متعددي قادر به توليد اين گروه از روغن پايه ها با شاخص گرانروي120-110 خواهند بود. بنابراين بهبود CCS و فراريت در اين قبيل روغن هاي پايه، آنها را قادر خواهند ساخت تا بدون بكارگيري سيال تصحيح كننده موفق به توليد روغن موتورهاي 5 W-20 و 5W-30 شوند بايد توجه داشت اين گروه نيز مانند گروه I+ ، از قيمت توليد بالايي برخوردارند.

گروه III+ : اين گروه از روغن هاي پايه هنوز به صورت تجاري در بازار موجود نيستند. احتمال مي رود نيمه دوم دهه اخير اين گروه، از فرآيندهاي تبديل گاز به مايع ساخته شوند. همچنين شاخص گرانروي اين دسته به140 خواهد رسيد و براي توليد روغن هاي موتور 5W-xx و 0W-xx و سيالات انتقالي سوپر ممتاز استفاده خواهند شد.

EN-EZEL · 20 خرداد، ۱۳۸۹

روش كار آن به اين صورت است كه ابتدا نيروي موتور را به روغن ، و نيروي روغن را بعد از آن به ماشين يا دستگاهي انتقال مي دهند.ساختمان آن به اين صورت است كه داراي يك پروانه ورودي است كه شبيه يك پمپ روغن عمل مي كند. اين پروانه ورودي بواسطه نيروي گريز از مزكز روغن را به پروانه خروجي منتقل مي كند و به اين ترتيب نيرو به پروانه خروجي مي رود و سبب حركت آن مي شود. عملكرد اين پروانه خروجي شبيه پروانه توربين است. براي درك بهتر كار توربوكوپلينگ تصور كنيد كه مي خواهيد بوسيله يك موتور پره هاي يك توربين را بچرخانيد. اول ببينيم جه مشكلاتي دارد؟

مسلما" نياز به يك تماس مكانيكي دارد بين شافت موتور و توربين .تازه ممكن است كه موتور زور لازم را براي چرخاندن شافت توربين نداشته باشد.در اينحالت فشاري كه موتور تحمل مي كند و ارتعاش و ضربه اي كه به آن وارد مي شود مي تواند به موتور ضربه بزند.

حالا ببينيم توربو كوپلينگ چگونه به كمك ما مي آيد.

چون انتقال نيرو از طريق روغن به آرامي صورت مي گيرد ، مي توان بارهاي سنگين را آسان و آرام را اندازي كرد. با شتاب كم حتي بدون وارد آمدن فشار به موتور. تازه نقش يك دمپر ارتعاشي را نيز دارد و از ضربه و ارتعاش به موتور جلوگيري مي كند. در ضمن با توربوكوپلينگ مشكل تماس مكانيكي شافت موتور و توربين هم حل مي شود.يعني اين تماس با واسطه اي كه توربو كوپلينگ باشد صورت مي گيرد و شافتها مستقيما" به هم مرتبط نمي شوند. به زبان بهتر گشتاوري كه توربو كوپلينگ در اين حالت منتقل مي كند رابطه اي با توان 2 با دور موتور دارد.مي بينيم كه كوپلينگ چقدر به ما كمك كرد !يعني ما با يك دور موتور مي توانيم به اندازه توان 2 آن گشتاور ايجاد كنيم و مثلا" با يك موتور ساده يك توربين را بچرخانيم.در ضمن توان انتقال يافته هم رابطه اي با توان 3 با دور موتور خواهد داشت.خب اين خيلي عالي است.

حالا ببينيم چگونه براي يك موتور با دور و تواني خاص كوپلينگ با سايز مناسب و در نتيجه ابعاد مناسب اختيار كنيم.معمولا" نمودارهايي وجود دارند كه شامل دور موتور ، توان موتور و اندازه كولينك هستند. با داشتن اين داده ها مي توانيم سايز و بعد از آن ابعاد مناسب كوپلينگ را اختيار كنيم.

نكاتي كه براي سالم نگه داشتن كوپلينگ مهم است :

1- در يك امتداد بودن 2- روغن كاري مناسب 3- محكم بودن پيچ ها 4- لقي مناسب بين دندانه ها .

در اشکال زیر انواع این کوپلینگها را ملاحظه می فرمائید.

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

spow · 22 خرداد، ۱۳۸۹

معمولا در صنعت و ساخت تجهيزات همچنين در بازرسي و کنترل کيفيت ( خصوصاً در جوش فلزات ) از آزمونهائي به نام NDT که مخفف Non Destructive Test به معني تستهاي غير مخرب استفاده ميکنند . امروزه دامنه استفاده از NDT بسيار گسترده گشته و نقش مهم و حياتي در پي بردن به کيفيت عملکرد و ساختار اجزاء يک سيستم دارد . متخصصين و مهندسان تستهاي غير مخرب از روشها و تکنيک هاي مختلف جهت تشخيص و تشريح وضعيت مواد ، ضايعات و خوردگي هائي که ممکن است در آينده موجب خسارات جبران ناپذيري گردد استفاده ميکنند .

تست غير مخرب به شما اجازه ميدهد بدون اينکه قطعه مورد بازرسي آسيب ببيند با استفاده از تکنولوژي هاي مختلف عيوب آن را تشخيص داد. در زير به برخي از معروفترين تکنيکهاي بازرسي فني و کنترل کيفيت اشاره ميگردد :

بازرسي چشمي يا Visual Inspection

تست مغناطيس Magnetic Testing يا MT

تست ماده نافذ Penetrant Testing يا PT

تست جريان گردابي Eddy Current Testing يا ET

تست راديوگرافي Radiography

تست آلتراسونيک Ultrasonic Testing

spow · 22 خرداد، ۱۳۸۹

هدف از تله بخار در سيستم هاي بخار بيرون کردن آبي است که در داخل وسايل مصرف کننده حرارت يا خطوط لوله تقطير مي شود. تله بخار اجازه نمي دهد از آن بخار عبور کند اما آب عبور مي کند، محل نصب تله بخارها بعد از هر مرحله تبادل حرارت مانند بعد از مبدل، کنوکتور و نيز در پائين اغلب رايزرها و انتهاي لوله اصلي بخار مي باشد.

در مورد کار با تله هاي بخار، يک نکته بسيار مهم وجود دارد و آن اين است که اولين گام براي اجتناب از مشکلات ايجاد شده توسط اين تجهيزات، انتخاب مناسب و نصب صحيح آن ها مي باشد. اگر با اين تجهيزات به ظاهر ساده ولي در عين حال بسيار مهم مشکلي داريد، مي توانيد از خطوط راهنماي ارائه شده در اين نوشتار براي تشخيص و رفع عيب آن ها استفاده نماييد. وظيفه ي تله بخار، زدايش کندانسه، هوا و دي اکسيد کربن از سيستم لوله کشي به محض تجمع اين گازها و با حداقل اتلاف بخار است. زماني که بخار، گرماي نهان ارزشمند خود را آزاد مي کند و چگاليده مي شود، اين کندانسه ي داغ بايد بلافاصله از سيستم جدا شود تا از بروز پديده ي ضربه قوچ جلوگيري گردد. وجود هوا در سيستم بخار، بخشي از حجم سيستم را که قاعدتاً بايد توسط بخار اشغال شود به خود اختصاص مي دهد. دماي مخلوط هوا-بخار، به دمايي کمتر از دماي بخار خالص افت مي کند. هوا، يک عايق است که به سطح لوله و تجهيزات چسبيده و باعث کند و غير يکنواخت شدن فرآيند انتقال حرارت مي گردد. در صورتي که دي اکسيد کربن حضور داشته باشد، بخار موجود در سيستم، دي اکسيد کربن را به ديواره هاي سطح انتقال حرارت رانده و بدين ترتيب، انتقال حرارت کاهش مي يابد. دي اکسيد کربن همچنين مي تواند در کندانسه به صورت محلول در آمده و توليد اسيد کربنيک نمايد که باعث خوردگي در لوله ها و تجهيزات مي گردد.

انواع تله بخارها جهت جلوگیری از ضربه قوچ.

۱- تله هاي شناور

۲- تله نوع سطل باز

۳- تله هاي سطل وارانه

۴- تله ترموديناميکي

۵- تله ترموستاتيک انبساط فلزي

۶- تله ترموستاتيکي فشار متعادل

۷- تله دو فلزي (بي متال)

EN-EZEL · 7 تیر، ۱۳۸۹

تجربيات جهاني

خودروهاي مجهز به سوخت گاز طبيعي (NGV) از خودروهايي كه سوخت آنها با ديزل بهبود يافته تأمين مي‎شود، بسيار پاكيزه‎ترند. زيرا سوخت نقش مهمي در كاهش ذرات معلق دارد كه دليل عمده آلودگي در شهرهاي بزرگ به شمار مي‎آيند. كشورهاي بسياري در سراسر جهان برنامه‎هاي NGV را در سطوح مختلف موفقيت به اجرا گذارده‎اند. حال اين پرسش مطرح است كه چگونه مي‎توان برنامه‎هاي يادشده را به گونه‎اي تنظيم كرد كه در دراز مدت عملي و قابل اجرا باشند؟

گاز طبيعي، سوختي جايگزين است كه پاكيزه مي‎سوزد و قابليت مشهودي در كاهش آلودگي‎هاي مضر به ويژه ذرات معلق حاصل از عملكرد وسايل نقليه دارد. ذرات معلق آلاينده‎اي كه از اگزوز وسايل نقليه خارج مي‎شوند، بيشتر از اين رو حائز اهميت‏اند كه نزديك سطح زمين ـ جايي كه انسان‎ها در آن زندگي و فعاليت مي‎كنند ـ باقي مي‎مانند. اين ذرات معلق براي سلامت بسيار زيان‎آورند. با توجه به دلايلي از اين دست، گروهي از محققان در سراسر دنيا مباحثي را درباره جايگزيني گاز طبيعي به عنوان سوخت خودروها مطرح كردند. به نظر مي‎رسد كشور ما با در اختيار داشتن دومين ذخاير عظيم گاز طبيعي در جهان از يك سو و دست به گريبان بودن با مشكل آلودگي هوا در شهرهاي بزرگ به ويژه تهران از سوي ديگر، موقعيتي استثنايي براي استفاده از اين سوخت جايگزين داشته باشد. اما آيا داشتن ذخاير گاز طبيعي، به تنهايي براي اجراي موفق اين برنامه كافي است؟

با بهره‎گيري از تجربيات ديگر كشورها در زمينه گاز طبيعي فشرده، مي‎توان در اين راه با اطمينان بيشتر گام برداشت. اين يادداشت به بررسي موارد موفقيت يا ناكامي اجراي برنامه‎هاي گاز طبيعي فشرده در كشورهاي جهان مي‎پردازد و دلايل اين شكست‎ها را از نظر مي‎گذراند.

كاربران

براساس اطلاعات گردآوري شده از سوي انجمن بين‎المللي خودروهاي مجهز به سوخت گاز طبيعي (IANGV)، از آگوست 2000 تا آگوست 2001، حدود 5/1 ميليون خودرو در بيش از 4000 پايگاه تبديل سوخت در سراسر جهان به گاز طبيعي مجهز شده‎اند1. (جدول 1)

كشور تعداد خودروها آمار جايگاه‎هاي سوختگيري

آرژانتين 1،164،839 1154

برزيل 668،305 518

پاكستان 475،000 500

ايتاليا 381،250 460

هند 222،306 192

ايالات متحده امريكا 130،000 1300

كل جهان 3،471،441 6800

جدول 1 ـ شش بازار عمده NGV در جهان

در اين ميان 14 كشور بيش از 10000 خودروي گاز طبيعي سوز داشتند كه بيشتر آنها را خودروهاي بنزين سوز تبديلي تشكيل مي‎دادند.

انواع NGV

با توجه به منبع سوخت، سه نوع NGV وجود دارد:

1. دو سوخته، يعني خودرو با سوخت گاز طبيعي يا بنزين كار مي‎كند.

2. سوخت دوگانه كه در آن خودرو يا تنها با بنزين كار مي‎كند و يا با بنزين و گاز طبيعي. در حالت دوم، از مخلوط بنزين براي احتراق گاز طبيعي استفاده مي‎شود. به طور طبيعي نياز به شروع و توقف چرخه كاركرد اتوبوس‎هاي شهري جانشين كردن ديزل با گاز طبيعي را محدود مي‎كند. سوخت دوگانه در مواردي كه هدف، كاهش ميزان ذرات آلاينده خروجي است، روشي نامناسب است.

3. دِ ديكيتد (Dedicated) ،كه در آن، خودرو تنها با سوخت گاز طبيعي كار مي‎كند.

گفتني است هر سه گونه مي‎توانند از ابتدا با هدف استفاده از گاز طبيعي با تجهيزات اصلي سازنده (Original Equipment Manufacturing) OEM توليد شده باشند و يا اين كه از نوع بنزيني يا ديزل به گاز طبيعي سوز تبديل شوند.

هر يك از اين دو روش، هزينه فزاينده‎اي در مقايسه با خودروهايي كه از سوخت‎هاي مايع استفاده مي‎كنند، ايجاد مي‎كند كه اين هزينه اضافي بايد با صرفه‎جويي در هزينه‎هاي عملكرد خودرو به ويژه سوخت ارزان‎تر پوشش داده شود خودروهاي گازسوز كارخانه‏اي (OEM)ها از انواع تبديل شده مناسب‎تر اما گران‎ترند. در سال 1998 تعداد 43 مركز OEM در سراسر جهان NGVها را به منظور كاهش ذرات آلاينده خروجي توليد مي‎كردند. تبديل خودروها در شرايط نامناسب (مانند انجام ناقص يا نادرست آن) مشكل عمده زيربنايي گسترش اين سيستم در شهرهاست و حتي مي‎تواند اهداف استفاده از گاز طبيعي را دچار نقصان كند.

مطابق يك برآورد، 50 تا 70 درصد از خودروهاي تبديل شده در كشورهاي توسعه يافته ممكن است انتظارات را برآورده نكنند زيرا بسياري از آنها براي اجراي مؤثر برنامه‎هاي NGV نيازمند بازسازي موتور و تعميرات اساسي ديگرند. بنابراين بهتر است خودرو از ابتدا توسط سازنده اصلي براي كاركرد با گاز طبيعي توليد شود. به عبارت ديگر OEMها نسبت به نوع تبديلي، كارايي بهتر و عملكرد قابل قبول‎تري دارند2.

دلايل جايگزيني

تنوع منابع انرژي، دليلي تاريخي گزينش گاز طبيعي به عنوان سوخت موتورهاست. در سال 2000 نسبت ذخاير به برداشت گاز طبيعي 62 سال برآورد شد كه 63 درصد بيش از ذخاير نفتي است و تا 38 سال ديگر دوام مي‎آورد3.

ذرات آلاينده خروجي از موتورهاي گاز طبيعي سوز بسيار كمتر است و اين، يكي ديگر از دلايل مطلوبيت گاز طبيعي به شمار مي‎آيد. اين نكته به ويژه در مقايسه با خودروهاي داراي سوخت ديزل تبديلي، نمود بيشتري دارد. امروزه علت اصلي تبديل سوخت خودروها از ديزل به گاز طبيعي همين مورد اخير است. گرچه جايگزيني ديزل با گاز طبيعي تنها هنگامي مؤثر واقع مي‎شود كه تمركز ذرات معلق آلاينده توسط ضايعات خروجي ديزل مورد تأييد قرار گيرد. تمركز اين ذرات معلق، نوعي از آلودگي است كه بيشترين آسيب را به سلامت هواي محيط‎هاي شهري مي‎رساند و در بيشتر شهرهاي بزرگ به ويژه در كشورهاي توسعه يافته و در حال توسعه ديده مي‎شود.

مزايا و معايب خودروهاي گازسوز

مزاياي NGVها به قرار زير است:

1. آلاينده خروجي بسيار كمتر توليد مي‎كنند.

2. توكسين‎هاي (Toxins) هواسوز آنها ناچيز است.

3. اكسيدهاي گوگرد خروجي از آنها (SOX) قابل چشم‏پوشي است.

4. موتورهاي NGV نسبت به انواع ديزل بي سر و صداترند و با لرزش و ارتعاش كمتري كار مي‎كنند.

معايب NGVها نيز موارد زير را در بر مي‎گيرد:

1. توزيع و ذخيره سازي گاز طبيعي به صرف هزينه بيشتري نياز دارد.

2. قيمت خودرو افزايش مي‎يابد.

3. امكان طي مسافت كمتري وجود دارد.

4. مخزن سوخت آنها سنگين‎تر است.

5. پتانسيل عملكرد و كارايي آنها در مقايسه با سوخت‎هاي مايع، مشكلات بيشتري دارد.

با توجه به ذرات آلاينده خروجي، توجه به اين نكته حائز اهميت است كه خودروهاي بنزيني با فناوري پيشرفته (مجهز به كاتاليست‎هاي سه راهه) آن قدر پاكيزه‎اند كه به ويژه در مورد ذرات خروجي از آنها، سوخت مصرفي (چه مايع و چه گاز) نقش نسبتاً كمتري ايفا مي‎كند. با توجه به اين بحث، تبديل خودروي بنزيني پيشرفته به خودروي گازسوز حتي مي‎تواند به جاي كاهش ميزان ذرات خروجي، سبب افزايش آنها شود.

خودروهاي گازسوز، مزاياي مشهودي نسبت به خودروهاي ديزل با سوخت تبديلي دارند. داده‎هاي نمونه‎اي كه در زمينه مقايسه گاز طبيعي فشرده CNG با ديزل در ايالات متحده جمع‎آوري شده است، در جدول 2 ديده مي‎شود.

جدول 2: بهبود ذرات آلاينده خروجي با جايگزيني اتوبوس‎هاي مجهز به سوخت ديزل تبديلي با CNG6

سوخت Co(g/km) NOX(g/km) PM(g/km)

ديزل 4/2 21 38/0

CNG 4/0 9/8 012/0

درصد كاهش 84 58 97

هنگامي كه در زمينه جايگزيني CNG به عنوان سوخت مصرفي خودروها كار مي‎شد، «ديزل پاك در امريكاي شمالي و اروپا تحت آزمايش‎هاي ناوبري قرار مي‎گرفت و استفاده از آن در نيمه پاياني دهه 90 اجباري مي‎شد تا بر آينده توسعه بلندمدت خودروهاي گازسوز تأثير بگذارد. فناوري ديزل پاك در بستر كاهش ميزان سولفور در سوخت ديزل حركت مي‎كند (تركيب سولفوري كمتر از 005/0 درصد و حتي در حالت كامل كمتر از 001/0 درصد) تا امكان استفاده از تجهيزات عملياتي بر روي خروجي اگزوز خودروها را كاربردي كند. اين تجهيزات، تله‎هاي ويژه‎اي را براي كاهش ذرات ريز و آلاينده خروجي ايجاد مي‎كردند و از كاتاليست‎هاي deNox براي كاهش اكسيدهاي نيتروژن (Nox)ها بهره مي‎جستند. اطلاعات محدود قابل دسترسي مشخص مي‎كند كه CNG در مقايسه با فناوري «ديزل پاك»، در مورد ذرات آلاينده خروجي، مزاياي چنداني ندارد.

جدول 3

چرخه كاركرد چرخه‎هاي كاركرد اتوبوس در نقاط عادي نيويورك چرخه كاركرد در مناطق تجاري و مركزي*

ديزل پاك CNG ديزل پاك CNG

مواد خالص 011/0 015/0 044/0 023/0

NOX 15 16 32 43

مجموع هيدروكربن‎ها 10 042/0 42 038/0

* اتوبوس‏هاي با وظايف سنگين (مدل سال 1999) كه از ديزل شامل 30 واحد در ميليون (ppm) سولفور در سوخت آنها استفاده مي‎شد و سيستم ***** جانسون ميتز با بازيافت پيوسته ذرات بر روي آنها نصب شده بود (اما كاتاليست‎هاي NOX نداشتند) و اتوبوس‏‎هاي CNG (مدل سال‎هاي 1996 و 1998 و 1999) مجهز به كاتاليست‎هاي اكسيداسيون.

- كليه واحدها گرم بر كيلومتر gr/km مي‏باشد.

مشكلات فني بسياري بر سر راه گسترش ديزل پاك وجود دارد كه شامل فرايندهاي پالايش براي توليد گازوئيل با سولفور فراخفيف در تقابل با هزينه به كارگيري فناوري‎هاي تبديلي است. با توجه به اين مشكلات، به نظر مي‎رسد ديزل پاك سال‎ها راه در پيش دارد تا به مرحله كاربرد گسترده در كشورهاي در حال توسعه برسد. امروزه CNG، تنها سوخت پاك جايگزين باقيمانده براي استفاده در موتورهاي سنگين پركاربرد به منظور بهبود ساختارهاست.

دو نمونه

آرژانتين و نيوزيلند دو رهبر جهاني در بازار NGV هستند. امروزه بازار ‌آرژانتين در حالي بزرگترين بازار جهان است كه بازار NGV نيوزيلند در اواخر دهه 1980 رو به افول گذاشت8.

1 . آرژانتين

آرژانتين برنامه به كارگيري خودروهاي مجهز به CNG را در سال 1984 گسترش داد و سپس شبكه‎هاي گسترده‎اي از خطوط لوله گاز طبيعي در بيشتر شهرهاي اين كشور ايجاد شد. دولت هيچ اجباري براي استفاده از CNG اعمال نكرد و در عوض، تبديل سوخت به طور كلي با اخذ ماليات‎هاي سنگين از بنزين صورت گرفت.

بهاي سوخت در دسامبر 1999، معادل 04/1 دلار امريكا به ازاي هر ليتر بنزين مرغوب و نيم دلار امريكا براي هر ليتر گازوئيل بود؛ در حالي كه اين رقم معادل 33/0 دلار امريكا براي هر مترمكعب NGV (يا حدود 41/0 دلار امريكا براي هر كيلوگرم از آن) محاسبه مي‎شد. با توجه به اين قيمت‎ها، بازپرداخت هزينه تبديل سوخت از بنزين به CNG توسط مالكان مي‎توانست در چند ماه بسته به شمار نهايي كيلومترهاي پيموده شده در يك سال انجام شود. بيشتر خودروهاي CNGسوز آن دسته از خودروهايي بودند كه سوخت آنها از بنزين به CNG تبديل شده بود. مالكان خودروهاي ديزل از تبديل سوخت به گاز طبيعي، كمتر استقبال كردند و با توجه به زمان بازپرداخت هزينه‎ها، تعداد اندكي از ديزل به CNG تبديل شدند زيرا تفاوت قيمت گازوئيل و CNG براي پوشش هزينه NGV در يك دوره زماني معقول، كافي نبود. در نتيجه امروزه هيچ اتوبوسي با سوخت CNG براي كاربردهاي معمولي در آرژانتين وجود ندارد و گازوئيل براي دور نگه‏داشتن بازار تاكسي‎ها از CNG نيز فعالانه رقابت مي‎كند. برخلاف آنچه در آرژانتين روي داد، دولت نيوزيلند در برنامه‎هاي CNG فعالانه مشاركت كرد. دولت اين كشور توازن مالي ويژه‎اي در هر دو زمينه تبديل سوخت و ايجاد پايگاه‎هاي سوخت‎گيري به وجود آورد و به اين دليل شمار خودروهاي مجهز به سوخت CNG هر سال دو برابر شد. دليل عمده اين افزايش، گسترش توانايي صنايع براي مشاركت در اين موضوع بود. صنعت با مشاهده تقاضا براي تبديل، به شدت وارد عمل شد. در آن زمان، كيفيت اولويت ثانويه تلقي مي‎شد و از اين رو CNG به سوخت درجه دومي تبديل شد كه تنها به دليل ارزان بودن مورد استفاده قرار مي‎گرفت. وقتي نيروي كار جديد دولتي، سازماندهي مجدد اقتصاد را با ترسيم برنامه‎هاي صنعت CNG آغاز كرد، بازار NGV به طور كامل نابود شد. امروزه تعداد خودروهاي گازسوز حدود 1555 دستگاه است؛ در حالي كه زماني اين رقم 100000 دستگاه بود و در نيوزيلند حتي به 110000 دستگاه نيز رسيد.

مشاهدات جهاني

تجربيات متعددي در زمينه جايگزيني گاز طبيعي فشرده به عنوان سوخت خودروها در سراسر جهان به دست آمده است. اين تجربيات ـ چه موفقيت‎آميز و چه ناكام ـ حاوي نكاتي هستند كه راه را براي ادامه اين روند در ديگر كشورها هموار مي‎كنند. با مطالعه اين تجربيات و دقت در مشتركات آنها، مي‎توان به بعضي از اين موارد پي برد:

ـ تبديلات ناقص و نادرست مي‎تواند به توليد آلاينده‎هاي بيشتر، مشكلات كاركرد و حتي تصادفات منجر شود. نتايح تست آلاينده‎هاي خروجي اين خودروهاي تبديلي در كشورهاي صنعتي نشان مي‎دهد، اين گونه خودروها از خودروهاي مدل جديد همان سال آلاينده‎ترند كه خود، رخدادي ناخوشايند به شمار مي‎آيد.

ـ خودروهايي كه كاركرد ساليانه بالايي دارند و مي‎توانند بر مسائل اقتصادي حمل و نقل به طور گسترده تأثير بگذارند، با توجه به سازماندهي‎هاي زيربنايي براي تغيير سوخت، آموزش رانندگان و كاركنان بخش‎هاي تعمير و نگهداري و همچنين هزينه سوخت مصرفي، براي NGV مناسب‎ترند. توجه به فعاليت‎هاي عمده ساختاري و مزاياي عمومي NGVها به ويژه در روزهاي آغازين پياده سازي برنامه NGV مؤثر است.

ـ گزارش‎هاي ارائه شده از اتوبوس‎هاي مجهز به سوخت NG با عملكرد ضعيف كه اوايل دهه 1990 توليد شده‎‏اند، حاكي است اين اتوبوس‎ها نه تنها پرهزينه‎ترند بلكه براي تعمير و نگهداري هم به 30 تا 40 درصد هزينه بيشتر نياز دارند و اعتمادپذيري را نيز به طور مشهودي كاهش مي‎دهند. در حالي كه امروزه بسياري از اين موانع و مشكلات برطرف شده، فناوري موتورهاي NG براي كاركردهاي سنگين هنوز نيازمند پالايش بيشتر است.

‌ـ به اين نكته هم نيز بايد توجه كرد كه برنامه‎هاي موفق اتوبوس‎هاي NG برپايه OEM بنيان نهاده شده است و براي اتوبوس‎هاي تبديلي مناسب نيستند. تبديل سوخت خودروها از ديزل به گاز طبيعي عموماً رضايت مشتري را جلب نمي‎كند.

ـ در بيشتر موارد، كساني كه با استفاده از اتوبوس‎هاي ترانزيت در كشورهاي توسعه يافته به فعاليت مي‏پردازند، بيشتر به فكر درآمد خويش هستند. در نتيجه با اين تبديل، نه امكان تعمير اتوبوس‎ها به درستي فراهم مي‎شود، نه مسؤولان اجرايي مي‎توانند هزينه گران‎تر اتوبوس‎هاي NG را (شامل آموزش گسترده كليه كاركنان درباره آشنايي با فناوري جديد و پذيرش امكان نياز به تعميرات بيشتر به دليل خرابي افزون‎تر اين نوع اتوبوس‎ها) تقبل كنند. آلايندگي اتوبوس‎هاي ديزل با توجه به نوع سوخت مصرفي آنها اجتناب ناپذير است اما مشكلاتي از اين دست وجود دارد كه ممكن است به شكست برنامه‎ اتوبوس‎هاي NG بينجامد.

در اينجا خوب است به تجربه يكي از شركت‎هاي ترانزيت درباره جايگزيني سوخت خودروهايش اشاره كنيم. تجربه‎اي كه در شركت حمل و نقل فينيكس امريكا رخ داد5، مؤيد اين نكته است: آموزش، آموزش و باز هم آموزش.

شركت حمل و نقل فينيكس ابتدا با مقاومت رانندگان، تعميركاران، دست اندركاران امور سوخت و تا حدي اتحاديه روبه رو شد. براي غلبه بر اين مشكل، شركت آموزش به كاركنان را ـ از مديران رده بالا تا كارگران شستشوي اتوبوس‎ها ـ در دستور كار خود قرار داد. پيشرفت عمده‎اي كه با انجام اين كار به دست آمد، اين بود كه پس از آموزش، آنها رانندگان و تعميركاران مجربي داشتند كه مي‎توانستند تغييرات اتوبوس‎ها را هنگام كار و نيز حين اقدامات تعمير و نگهداري پيشگيرانه، مشاهده كنند و گزارش دهند. مزيت ديگر اين بود كه سازندگان نهايي و قطعه سازان اتوبوس‎ها مجبور به مشاركت و همكاري توأمان با پيمانكاران بخش‎هاي سرويس و تعمير و نگهداري شدند.

ـ تعداد مراكز سوخت و NGV بايد به گونه‎اي تنظيم شود كه در درازمدت درخواست پذيرفته نشده‎اي مبني بر تغيير سوخت، باقي نماند. در روزهاي آغازين اجراي برنامه‎هاي NGV ممكن است دولت فشارهايي از خارج اعمال كند، مثلاً اجازه تأسيس كارگاه‎هاي تبديل يا جايگاه‎هاي سوخت‎گيري را در مناطقي صادر كند كه پيش از آن مجاز به اين كار نبودند (مانند آرژانتين) و يا دستگاه‎هاي كوچكي را براي زماني محدود ايجاد كند.

بررسي تجربيات ديگر كشورها نشان مي‎دهد كه يك سلسله شرايط مقدماتي براي اجراي موفقيت‎آميز برنامه‎هاي CNG در درازمدت ضروري است كه از آن جمله مي‎توان به ايجاد خطوط لوله گاز طبيعي براي برآورده كردن نيازهاي كاربران اشاره كرد. همچنين بايد استانداردهاي نظارتي و اجباري كافي در زمينه كارايي و ايمني تجهيزات تدوين شود و به مورد اجرا درآيد. لازم است مقررات مالياتي به صورتي تنظيم شوند كه با جايگزيني سوخت خودروها با گاز طبيعي، بهاي معمول سوخت جديد تقريباً نصف قيمت سوخت‎هاي مايع باشد. به اين ترتيب علاوه بر تشويق مالكان خودروها به تبديل سوخت، امكان بازپرداخت هزينه‎هاي مصرف شده توسط آنها نيز در فاصله زماني معقول فراهم مي‎شود. از آنجا كه ماليات سوخت ديزل در همه كشورهاي ‌آسيايي پايين است، جايگزين كردن ديزل با NG در اين كشورها با مشكلات بيشتري رو به روست؛ مشكلي كه كمتر در مورد خودروهاي بنزيني رخ مي‎دهد. در پايان، توجه به اين نكته نيز حائز اهميت است كه اجراي برنامه‎هاي اجباري براي جايگزيني CNG از نظر اقتصادي نامطلوب است و شكست برنامه‏هاي CNG را محتمل مي‎كند. اميد است با استفاده از اين تجربيات و موارد مشابه ديگر، راه براي اجراي اين برنامه در كشور ما هموارتر شود و در آينده‎اي نزديك از عوايد اقتصادي و زيست محيطي اين طرح بهره‎مند شويم.

فهرست منابع

1- The GVR-Gas Vehicle Report-Number 28-May 2004

2- IANGV.2001, "International Natural Gas Vehicle Statistics," August available at "

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

"

3- Impco Technologies.2000.Alternative Fuels Presentation to the World Bank

4- bp.2001.bp Statistical Review of world energy June 2001, available at: "

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

"

5- World Bank. 2001. "Vehicle Air Pollution: Setting priorities." South Asia Urban Air Quality Management Briefing Note. No.1. October, Washington. D.C.

6-

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

7-

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

8- CNG Fuel System Integrity, February 8.2001, Transport Canada Safety and Security

spow · 10 تیر، ۱۳۸۹

کوپلينگ ها

کوپلينگ ها اجزايي از ماشين هستند که حرکت و توان را از انتهاي يک محور دريافت و به محور ديگر منتقل مي کنند. در کوپلينگ ها قطع ارتباط بين محور محرک و متحرک وجود ندارد. در يک دسته بندي کلي کوپلينگ ها به دو نوع صلب و انعطاف پذير تقسيم بندي مي شوند.

1- کوپلينگ هاي صلب (سخت)

اين نوع کوپلينگ ها جهت اتصال دو محور کاملا هم راستا در تجهيزاتي که در آن ها هم محوري دقيق دو محور ضروري و قابل دسترس است استفاده مي شود لازم به ذکر است که هر گونه عدم تقارن محوري در اين نوع کوپلينگ ها خرابي هاي سريع را در اثر تشت هاي بالا به دنبال دارد اين نوع از کوپلينگ ها به دو دسته تقسيم بندي مي شوند:

1-1 کوپلينگ هاي پوسته اي

در اين نوع کوپلينگها ، دو نصفه پوسته با فشار پيچها روي محور بسته شده و گشتاور چرخشي بوسيله اصطکاک به محور منتقل مي گردد. هردو محور با خار انطباقي به پوسته متصل مي شوند ، مونتاژ اين کوپلينگها آسان است ولي فقط امکان انتقال قدرت بين دو محور هم قطر را ميسر مي سازد. اين نوع کوپلينگ انتقال گشتاورهاي کم را امکان پذير مي نمايد.

2-1 کوپلينگ هاي فلنچي

سطح بيروني بوش لغزشي مخروطي بوده و لذا در اثر محکم کردن پيچها اتصال فشاري و اصطکاک کافي بين فلنچ و بوش برقرار مي گردد. دو محور در اين اتصال بايستي کاملاً همراستا باشند ، مونتاژ و دمونتاژ اين نوع کوپلينگ به آساني انجام مي شود.

2- کوپلينگ هاي انعطاف پذير

کوپلينگ هاي انعطاف پذير در انواع مختلف تجاري در دسترس هستند که هر يک براي شرايط کاري خاصي مناسب مي باشند اين نوع کوپلينگ ها مي توانند عدم تقارن محوري شعاعي و زاويه اي را بين محور محرک و متحرک تحمل کنند.

کوپلينگهاي انعطاف پذير چهار وظيفه اصلي بر عهده دارند :

1- انتقال گشتاور و سرعت از محرک به متحرک

2- خنثي و مستهلک کردن ارتعاشات

3- جبران ناميزانيها

4- تاثير بر فرکانس طبيعي سيستم

مقادير ناهمراستايي مجاز کوپلينگها را بايد از کاتالوگهاي سرندگان بدست آورد ولي به طور کلي ناهمراستايي محوري مجاز در کوپلينگهاي کوچک به in 005/0 و در کوپلينگهاي بزرگ به in 03/0 محدود مي باشد. حداکثر ناميزاني زاويه اي مجاز هم معمولاً در حدود در نظر گرفته مي شود.

با توجه به طيف وسيعي از انواع کوپلينگ هاي انعطاف پذير ، وجود يک دسته بندي جامع که بتواند تمام انواع را در برگيرد در دسترس نيست. لذا از دسته بندي انواع کوپلينگهاي انعطاف پذير صرف نظر مي شود.

1-2 کوپلينگ توربوفلکس

اين کوپلينگ از دو فلنچ و يک قطعه واسطه که اکثراً يک محور تو خالي مي باشد تشکيل شده است. گشتاور چرخشي توسط واشر فنري منتقل مي گردد و به کمک آن مقداري جابجايي محوري و زاويه اي ميسر مي شود. اين نوع کوپلينگ توانايي تحمل نيروهاي شعاعي زياد ( مانند نيروهاي اعمال شده به غلتکهاي دستگاه نورد ) را دارا مي باشد.

2-2 کوپلينگ شبکه اي ( فالک )

در اين نوع کوپلينگ ، گشتاور از طريق يک فنر انعطاف پذير به شيارهاي فولادي روي کوپلينگ انتقال مي يابدو بين دو نيمه کوپلينگ کمي فاصله وجود دارد که تا حدي ناميزاني محوري را جبران نموده و قابليت تحمل بارهاي ناگهاني سبک را بدليل وجود فنريت پيچشي را بوجود مي آورد. استفاده از محفظه و گريسکاري براي اين کوپلينگ لازم است.

3-2 کوپلينگ هاي زنجيري

کوپلينگ زنجيري از دو چرخ زنجير تشکيل شده است که توسط يک زنجير دو رديفه به يکديگر متصل مي گردند بدليل وجود کمي لقي بين اجزاء رنجير ، اين نوع کوپلينگ مقادير کم ناميزاني زاويه اي ، محوري و شعاعي را تحمل مي کند. جهت طولاني شدن عمر کاري ، دندانه هاي چرخ زنجيرها سخت کاري مي گردد.

کوپلينگ بايستي گريسکاري شده و درون يک محفظه بسته پر از گريس قرارداده شود.

4-2 کوپلينگ هاي چرخ دنده اي

کوپلينگ چرخ دنده اي از دو توپي متصل به چرخ دنده تشکيل شده که يک بوش هزار خاري آنها را به يکديگر متصل مي کند. بدليل وجود لقي بين دنده ها و همچنين خاصيت عملکرد کشويي امکان جذب ناميزاني هاي دوراني ، زاويه اي و محوري و محوري را دارا مي باشد. قابليت انتقال توانهاي زياد در مقايسه با ساير انواع کوپلينگ ( به نسبت ابعاد و وزن ) از مشخصات کوپلينگ چرخ دنده اي است. مقدار ناميزاني مجاز و ظرفيت انتقال بار به شکل و لقي و زاويه فشار دنده ها بستگي دارد.

5-2 کوپلينگ فکي

کوپلينگ فکي يکي از متداولترين انواع کوپلينگهاي انعطاف پذير است که با استفاده از يک ضربه گير الاستومري از انتقال ارتعاش و ضربه جلوگيري نموده و ناميزانيهاي محور را جذب مي نمايد. اين نوع کوپلينگ عليرغم حجم و ابعاد کم قابليت انتقال توانهاي بالا را دارا بوده و در طرحهاي متنوع جهت کاربردهاي عادي و اختصاصي استفاده مي شود. مقدار سختي عضو الاستومري ، دماي کاري ، مقاومت شيميايي و صلبيت پيچشي آن بسته به شرايط عملکرد تعيين مي گردد.

معمولاً درجه حرارت کاري اين نوع کوپلينگ در محدوده 40- تا 120 درجه سانتيگراد مي باشد. توپي هاي کوپلينگهاي فکي معمولاً از فولاد يا چدن ساخته مي شوند.

6-2 کوپلينگ رولکس

اصلي ترين ويژگي اين نوع کوپلينگ قابليت انعطاف زياد در جهت دوراني و جلوگيري از انتقال ضربه و ارتعاش مي باشد.

7-2 آکارد ئوني

قابليت تحمل ناميزانيهاي زاويه اي و محوري و جذب ارتعاشات پيچشي مهمترين ويژگي اين کوپلينگ است.

8-2 پارافلکس ( چرخي )

اين نوع کوپلينگ ضمن تحمل ناهمراستايي محوري و زاويه اي قابليت جذب ارتعاشات پيچشي را نيز دارا مي باشد.

9-2 کوپلينگ متغير زاويه اي ( يونيورسال)

کوپلينگهاي انعطاف پذير بسته به طرح و ساختمان داخلي مي توانند ناهمراستايي زاويه اي را تا حدود 3 درجه و ناهمراستايي محوري را تا تحمل کنند. ولي در برخي از کاربردها لازم است که دو محور ناهمراستايي بيشتري داشته باشند. در اين گونه کاربردها از چهارشاخه يا اتصال يونيورسال استفاده مي شود. مفصلهاي يونيورسال در سرعتهاي بسيار پائين امکان کار تحت زاويه را نيز دارا هستند. ولي حداکثر زاويه قابل توصيه جهت سرعتهاي بيشتر از rpm10 ، مي باشد. در سرعتهاي بالاتر از rpm600 اين زاويه به حداکثر محدود مي گردد.

موفق باشید

spow · 10 تیر، ۱۳۸۹

سلام دوستان عزیز

مقاله ای درزمینه تاثیر سایش وارتعاش برشفتهای دوار

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

**M!Zare** · 12 تیر، ۱۳۸۹

مروري كوتاه بر ساختار موتورهاي جت

موتورهای جت

يکی از انواع موتورهای درونسوز موتورهای جت هستند. در اين نوع موتورها نيز همانند موتورهای پيستونی انرژی ‌ها به يکديگر تبديل می‌شوند. يعنی در داخل اين موتورها انرژی شيميايی به انرژی حرارتی و انرژی حرارتی به فدرت و انرژی مکانيکی تبديل می‌شود.

بطور کلی موتور جت را می‌توان مانند يک لوله دانست که از يک طرف هوا وارد شده و با مقدار مشخصی سوحت مخلوط گشته و در نهايت پس از احتراق از لوله تنگ‌تری (اگزوز) خارج می‌شود. از آنجائيکه هوای ورودی با مقداری سوحت ترکيب شده و محترق می‌شود، دارای انرژی زيادی گشته و در هنگام خروج گازهای داغ که با شدت و سرعت زيادی همراه است، نيروی زيادی را به هواپيما وارد می‌کند. عکس‌العمل اين نيرو که در جهت مخالف (به طرف جلو) و مساوی ‌آن خواهد بود، نيروی تراست ناميده می‌شود.

اختلافی که بين موتورهای پيستونی و موتورهای جت هواپيما وجود دارد اينست که در موتورهای پيستونی، ملخ مقدار خيلی زيادی هوا را با شتاب کم به طرف عقب هواپيما می‌فرستد و بدين وسيله ايجاد نيروی تراست می‌کند در حاليکه موتور جت مقدار کمی هوا را با شتاب زياد به عقب موتور و از لوله اگزوز بيرون فرستاده و ايجاد نيروی تراست يا جلوبرنده می‌نمايد.

انواع موتورهای تنفسی و غير تنفسی

· رمجت

ساده‌ترين نمونه موتور جت، رمجت است که تنها در هنگام حرکت تراست توليد می‌کند. در اين نوع موتور بجای استفاده از کمپرسور برای متراکم ساختن هوا، از طريق شاکهای بوجود آمده در سرعتهای بالا هوا متراکم می‌شود و به محفظه احتراق فرستاده می‌شود. بنابراين مشکل رمجت در هنگام استارت موتور و در سرعتهای پايين است.

نمونه‌ای از اين موتور در شکل زير نشان داده شده است.

· موتور راکت

موتور راکت نيز مانند يک موتور جت است با اين تفاوت که از اکسيژن مايع و ذخيره شده در کپسولها بجای هوای اتمسفر استفاده می‌کند. بنابراين اين موتور می‌تواند در خارج از جو نيز پرواز نمايد و به همين دليل برای سفينه‌ها و ماهواره‌ها از راکت استفاده می‌شود.

· توربوجت

اين نوع موتور بعد از موتورهای رمجت و پالس جت بدليل داشتن قطعات گردنده‌ای مانند کمپرسور ، توربين و محفظه احتراق کاملترين موتور جت است و چون انرژی حرارتی در توربين به انرژی مکانيکی تبديل می‌شود و توربين کمپرسور را نيز می‌گرداند اين موتور را Gas Turbine Engine نيز می‌نامند.

طرز کار اين موتور چنين است که کمپرسور هوا را به داخل موتور می‌کشد و آنرا تحت تراکم قرار می‌دهد. سپس هوای فشرده شده وارد محفظه احتراق شده و به مقدار مناسب سوخت مخلوط گرديده و در ابتدا توسط شمع محترق می‌شود. گازهای سوخته شده با حرارت و انرژی زياد مجبورند از روی پره‌های توربين عبور کنند. عبور گازهای سوخته از روی پره‌های توربين آنها را به حرکت در می‌آورد و در اينجاست که انرژی حرارتی تبديل به انرژی مکانيکی می‌شود. پس از اينکه توربين گشت، کمپرسور که بوسيله شفتی به توربين متصل است، نيز می‌گردد و بعد نوبت به قطعات گردنده ديگر موتور می‌رسد. در پايان گازهای سوخته شده با سرعتی فوق‌العاده زياد از دهانه اگزوز عبور می‌کنند که عکس‌العمل آنها همان نيروی تراست می‌باشد.

· موتورهای جت ملخ‌دار يا توربوپراپ

اين نوع موتورها موتورهايی هستند که هم از توربين و هم از ملخ استفاده می‌کنند. ساختمان اين موتور بطور کلی چندان تفاوتی با موتورهای جت معمولی ندارد اما دارای طرز کاری کاملا متفاوت است. بدين معنی که بيشتر نيروی تراست از ملخ حاصل شده و مقدار کمی از آن ناشی از گازهای خروجی لوله اگزوز است. چون توربين به قدرت زيادی احتياج دارد تا ملخ را با نيروی Torque مناسبی به گردش در آورد، لذا اکثر انرژی حاصله از محفظه احتراق صرف گرداندن توربين می‌شود.

يکی ديگر از ويژگيهای موتورهای توربوپراپ وجود جعبه دنده تقليل دهنده دور موتور به ملخ است که بوسيله آن دور زياد موتور جت به دور کم و مورد نياز ملخ تبديل می‌شود. توربين اين نوع موتورها معمولا از يک رديف بيشتر است و چون بايستی اکثر انرژی حرارتی توسط اين توربينها جذب و به نيروی مکانيکی تبديل شود، موتور توربوپراپ دارای مزايای زير است :

- مصرف کم سوخت در سرعتهای زير صوت

- قدرت کشش بيشتر در هنگام برخاست در باندهای کوتاه

- وزن کمتر موتورها نسبت به قدرت آنها

- تعمير و نگهداری راحت‌تر

- عمر طولانی موتورها نسبت به ساير موتورهای جت

- قابليت نشستن در باندهای کوتاه و خاکی.

· موتورهای توربوفن

موتورهای توربوفن شبيه موتورهای توربوپراپ هستند، باين تفاوت که پره‌های فن از پره‌های ملخ کوچکتر بوده و داخل فضای بسته‌ای در جلو کمپرسور تعبيه شده‌‌اند. اين نوع موتورها کاربرد وسيعتری از ساير موتورهای جت دارند.

اگر فنها در جلو کمپرسور باشند به آنها Forward Fan Turbofan Engine می‌گويند و اگر فن بعد از توربين قرار گرفته باشد آنها را Aft Fan Turbofan Engine می‌نامند.

کار اصلی فن مانند ملخ ، کشيدن هوا به داخل کمپرسور است. وزن کمتر، مکانيزم ساده‌تر و قدرت پرواز در ارتفاعات باعث شده که امروزه بيشتر از موتورهای توربوفن جهت هواپيماهای پهن‌پيکر استفاده شود. اکثر موتورهای توربوفن معمولا دو کمپرسوری يا Twin Spool بوده و دارای سه محور هستند. سه محور مذکور در داخل يکديگر قرار داشته و چون بايد بتوانند در دورهای مختلف گردش کنند، بنابراين در بين آنها از بيرينگهای مخصوص استفاده شده است.

فن که در جلوی موتور قرار دارد هوا را پس از عبور از خود فشرده کرده و آنرا به دو قسمت تقسيم می‌کند. مقداری از اين هوا وارد کمپرسور فشار متوسط شده و سپس وارد کمپرسور فشار بالا می‌گردد و نهايتا با فشار قابل ملاحظه وارد محفظه احتراق می‌شود. قسمت ديگر هوايی که از فن عبور می‌کند، مستقيما وارد اتمسفر شده و يا از طريق مجرای کانال شکلی به عقب موتور هدايت می‌شود. اين نوع موتورها که قدرت بسيار خوبی توليد می‌کنند، به موتورهای سه شفته معروفند.

در شکل زير تعدادی از انواع موتورهای ذکر شده را می‌‌توان مشاهده کرد.

· سيکل فعاليت موتورهای جت

سيکل کاری موتورهای جت شبيه موتورهای پيستونی است. در هر موتور مراحل مکش، تراکم و، احتراق و خروج گازهای سوخته از اگزوز يکسان می‌باشد. اين اعمال در موتور پيستونی نوبتی است ولی در موتور جت به صورت دائم می‌باشد. يعنی هوا به صورت دائم وارد کمپرسور شده و کمپرسور نيز بطور دائم هوا را تحت تراکم قرار می‌دهد. هوای متراکم شده نيز مرتبا وارد منطقه احتراق شده و سوخت بطور پيوسته به داخل اين هوا پاشيده می‌شود. عمل احتراق پس از اينکه شمع جرقه زد بصورت دائم مانند يک بخاری انجام می‌شود. بدين ترتيب تبديل انرژی حرارتی به انرژی مکانيکی هميشگی و خروج گازهای داغ نيز دائمی است و در نتيجه تراست هم دائما برقرار خواهد بود.

برخلاف موتورهای جت، در موتورهای پيستونی در هر مقطعی از زمان کاری موتور، يکی از سيلندرها در حال احتراق است و بقيه سيلندرها در حالتهای ديگر هستند و بجای توليد توان مصرف کننده‌اند. به همين دليل با وزن مساوی قدرت موتور جت چندين برابر قدرت موتور پيستونی خواهد بود.

· قسمتهای اصلی موتور جت

موتورهای جت از قسمتهای اصلی زير تشکيل شده است که به ترتيب از جلوی موتور به عقب عبارتند از:

- مجرای ورودی هوا

- کمپرسورها

- محفظه احتراق

- توربين

- پس سوز

- اگزوز

در شکل بعد اجزاء يک موتور جت نشان داده شده است.

1. مجرای ورودی هوا (Air Inlet Duct)

طرح و شکل مجاری ورودی هوا در کارآيی موتورهای جت يکی از مهمترين عوامل بوده و نقش بسزائی را در پرواز ايفا می‌نمايد.

طراحی و ساخت اين مجاری بايد به گونه‌ای باشد که در شرايط مختلف پرواز با سرعتهای زير و بالای صوت، در ارتفاع و شرايط جوی گوناگون بتوانند هوای کنترل شده و مورد نياز موتور را از دهانه خود عبور داده و تحت فشاری معين بطرف کمپرسور هدايت کنند.

2. کمپرسورها(Compressors)

کمپرسورها از نظر ساختمان و نحوه تراکم هوا به دو دسته تقسيم می‌شوند:

- کمپرسورهای ديسکی ((Centrifugal Flow Compressors

اين نوع کمپرسورها دارای ديسکی هستند که برروی آن تيغه‌هائی بصورت مجرای واگرا جوش داده شده است. در اثر چرخيدن ديسک کمپرسور که بوسيله شفت موتور انجام می‌شود، جريان هوا در امتداد شعاع ديسک با نيروی گريز از مرکز از بين تيغه‌های روی ديسک عبور می‌کند و به دليل شکل خصوص تيغه‌ها (واگرا) سرعت هوا کم و فشار آن زياد می‌شود. چون ديسک کمپرسور در اثر چرخش و دوران زياد به هوا سرعت هم می‌بخشد، در نتيجه هوا پس از عبور از ديسک کمپرسور، هم فشار و هم سرعتش زياد می‌شود. زمانيکه هوا به نوک پره‌های ايمپلر می‌رسد فشار و سرعتش نسبت به هوای ورودی کمپرسور خيلی زيادتر می‌شود. هوا پس از عبور از کمپرسور به قطعه‌ای به نام ديفيوزر وارد می‌شود. اين قطعه دارای پره‌های ثابتی است که در اطراف کمپرسور قرار گرفته‌اند و بازهم باعث ازدياد فشار و کاهش سرعت آن می‌شوند. بطور کلی هر دو دستگاه، کمپرسور و ديفيوزر شار هوا را زياد می‌کنند.

هوا پس از عبور از ديفيوزر وارد محفظه احتراق شده و قبل از رسيدن به محفظه احتراق باز هم به علت واگرا بودن (Air Adapter) فشارش زياد و سرعتش کم می‌شود. اين ازدياد فشار نهائی، آمادگی هوا را جهت احتراق بيشتر می‌کند. در محفظه احتراق، سوخت به داخل هوای فشرده شده پاشيده شده و مخلوط سوخت و هوا بوسيله شمع محترق می‌گردد. در اثر احتراق مخلوط سوخت و هوا، گازهای منبسط شده با درجه حرارت زياد وارد نازل توربين شده و باعث گشتن توربين و در نتيجه گردش کمپرسور و متعلقات گردنده آن می‌شوند. گازهای سوخته سپس وارد اگزوز شده و با سرعت زياد از دهانه اگزوز خارج می‌شوند که عکس‌العمل آنها باعث بوجود آمدن تراست خواهد شد.

- کمپرسور محوری (Axial Compressor)

کمپرسور محوری به شکل استوانه بوده و دارای پره‌های گردنده (Rotor) و پره‌های ثابت (Stator) می‌باشد. اين پره‌ها پشت سر هم در اطراف محور کمپرسور و عمود بر آن قرار دارند. هر رديف دور تا دور دايره‌ای از پره‌های گردنده، هوا را متراکم و به رديف دايره‌ای شکل پره‌های ثابت تحويل می‌دهند. پره‌های ثابت نيز هوای متراکم را گرفته و در خط مستقيمی که به موازات محور کمپرسور است به درون رديف پره‌های گردنده بعدی می‌فرستند و اين کار تا انتهای کمپرسور ادامه می‌يابد. پره‌های گردنده بر روی محيط خارجی يک ديسک سوار شده‌اند ورديف دوم که شامل پره‌های ثابت است از داخل برروی پوسته موتور نصب شده‌اند.

هر رديف پره‌های گردنده و ثابت را يک مرحله (Stage) می‌گويند. در اين نوع کمپرسورهای محوری هر چه تعداد مراحل آن بيشتر باشد، حجم هوای زيادتری را متراکم کرده و در نتيجه موتور دارای تراست بيشتری خواهد بود. امروزه بيشتر موتورهای جت دارای کمپرسور محوری چند مرحله‌ای هستند.

با افزايش فشار هوا در هر مرحله از حجم آن نيز کاسته شده و برای جای دادن آن به فضای کمتری نياز است. چون اين نوع کمپرسورها به صورت همگرا ساخته شده و پره‌های آنها رفته رفته کوتاهتر می‌شوند، پره‌های گردنده که به شکل مقاطع آيروديناميکی يا ايرفويل هستند، هوا را از جلو کمپرسور گرفته و پس از متراکم نمودن، آنرا به طرف عقب کمپرسور هدايت می‌کنند. جنس اين پره‌ها از آلياژ آلومينيوم، تيتانيوم و فولاد است.

مسير جريان هوا در داخل موتورهای جت بنا به نحوه طراحی موتور متفاوت است. در طراحی موتورهای خطی يا مستقيم موتور طوری طراحی شده که دارای دهانه ورودی کوچکتر و همچنين متناسب با سيستم By Pass باشد. بطور کلی مسير جريان هوا در تمام موتورهای جت نسبتا مشابه است.

در شکل زير هر دو نمونه کمپرسور نشان داده شده است.

· واماندگی کمپرسور (Compressor Stall)

در صورتيکه مراحل آخر کمپرسور فشار کمتری توليد کنند و stageهای جلوی کمپرسور overload شوند و تحت فشار زيادی قرار گيرند، ناهماهنگی بين رديفهای جلو و عقب کمپرسور بوجود می‌آيد که توام با حرارت زياد و لرزش زياد موتور و همراه با صدای ناهنجار کمپرسور است. اين حالت را اصطلاحا واماندگی کمپرسور می‌گويند. برای از بين بردن اين پديده از سيستمی بنام Air Flow Control System استفاده می‌شود. بدين ترتيب که از طريق شيرهايی بنام Air Bleed Valve در Stage های وسط و آخر کمپرسور، بار کمپرسور را در اين حوالی کم می‌کنند. بنابراين خطر واماندگی کمپرسور از بين می‌رود و همچنين بطور اتوماتيک، با تغيير زاويه پره‌های ورودی هوا به داخل کمپرسور از واماندگی کمپرسور جلوگيری به عمل می‌آيد.

· موتورهای دو کمپرسوری(Twin Spool Compressor)

روش ديگر برای جلوگيری از استال کمپرسور دو تکه‌ای بودن کمپرسور می‌باشد. اين نوع کمپرسورها دارای يک کمپرسور فشار ضعيف و يک کمپرسور فشار قوی می‌باشند. کمپرسور فشار ضعيف در جلو و فشار قوی در عقب موتور قرار دارند و بوسيله دو شفت که به دو توربين متصل هستند هر کدام با دور معينی می‌گردند.

لازم به توضيح است که توربين فشار قوی کمپرسور فشار قوی و توربين فشار ضعيف کمپرسور فشار ضعيف را می‌گرداند.

طرح دو کمپرسوری خطر واماندگی کمپرسور را از بين برده و با وزن کمتر دارای نسبت تراکم زيادتری در مقايسه با ساير کمپرسورها می‌باشد.

3. محفظه احتراق (Combustion Chamber)

بعد از کمپرسور و دي،يوزر قسمتی به نام محفظه احتراق وجود دارد که از يک يا چند محفظه، چند شمع، چند سوخت پاش و يک يا دو عدد Drain Valve تشکيل شده است. هوای فشرده پس از خروج از کمپرسور و عبور از ديفيوزر، وارد محقظه احتراق می‌شود. سوخت مناسب توسط سوخت پاشها به داخل هوای متراکم پاشيده می‌شود. هوا در اثر تراکم حرارتش بالا رفته و به محض اضافه شدن سوخت، مخاوط مناسب جهت احتراق آماده می‌شود. جرقه لازم در هنگام Starting توسط شمعها توليد شده و مخلوط محترق می‌شود. البته برای ايمنی بيشتر قبل از پاشيده شدن سوخت سيستم جرقه روشن شده و شمعها شروع به جرقه زدن می‌کنند تا به محض پاشيدن سوخت احتراق فورا انجام شده و از انجار جلوگيری به عمل آيد. بدين ترتيب انرژی موجود در مخلوط هوا و سوخت در اثر احتراق تبديل به انرژی حرارتی شده و انرژی جنبشی هوای عبوری از موتور را افزايش می‌دهد.

محفظه احتراق که شبيه تنور است پس از يکبار جرقه زدن شمعها تا پايان کار موتور روشن می‌ماند و ديگر نيازی به جرقه شمعها نيست و سيستم Ignition همراه با استارت خاموش می‌شود.

بطور معمول چهار نوع محفظه احتراق وجود دارد که عبارتند از:

- محفظه‌های لوله‌ای يا استوانه‌ای (can type)

- محفظه‌های لوله‌ای-حلقه‌ای (cannular)

- محفظه‌های حلقه‌ای (annular)

- محفظه‌های حلقه‌ای دوبله(double annular)

· عمل احتراق در محفظه احتراق

همانطور که اشاره شد هوای کمپرسور به علت فشار و سرعت زياد در جهت وارد شدن به محظه احتراق به ديفيوزر می‌رود. اين دستگاه به علت شکل مخصوصی که دارد باز هم فشار هوا را زياد کرده و از سرعت آن می‌کاهد و آنگاه که برای سوختن مناسب باشد، آنرا وارد محفظه احتراق می‌نمايد.

سوخت مورد استفاده موتورهای جت از نوع سوخت سنگينی به نام JP-4 است که نوعی نفت سنگين می‌باشد. نسبت مخلوط هوا و سوخت در محفظه احتراق از 1/45 تا 1/130 می‌تواند تغيير کند. از کل هوای ورودی به محفظه احتراق 4/1 آن به مصرف سوخت می‌رسد و بقيه هوا يعنی 75% آن به مصرف خنک کردن شعله، رقيق کردن آن و ساختن واشری از هوای فشرده جهت جلوگيری از برخورد شعله به ديواره محفظه و همچنين نگهداشتن شعله در وسط و بالاخره خاموش کردن شعله داخل محفظه احتراق می‌رسد. گازهای داغ با فشار زياد از قسمت انتهايی محفظه احتراق که بتدريج تنگتر شده و مانند يک لوله مخروطی است، عبور می‌کند و باعث افزايش سرعت گازهای داغ شده و آنها را به طرف پره‌های ثابت توربين و سيس پره‌های گردنده توربين هدايت می‌کند.

در شکل زير نمونه‌ای از يک محفظه احتراق لوله‌ای حلقوی و يک نمونه حلقه‌ای ديده می‌شود.

4. توربين

گازهای خروجی که از محفظه احتراق خارج می‌شوند با سرعت ، فشار و حرارت خيلی زياد وارد محيطی بنام نازل توربينی می‌شوند و از آنجا وارد پره‌های گردنده توربين شده و انرژی حرارتی در توربين به انرژی مکانيکی تبديل می‌شود و توربين را می‌چرخاند. در اثر گردش توربين کمپرسور ، متعلقات گردنده موتور نيز توسط شفتی که بين توربين و آنها قرار دارد، گردانده می‌شوند. توربينها همه از نوع محوری هستند و ممکن است يک رديفه، دو رديفه، چهار رديفه و يا بيشتر باشند.

يک رديف پره‌های ثابت و يک رديف پره‌های گردنده را يک stage توربين می‌گويند. توربين در موتورهای جت ملخ‌دار، علاوه بر کمپرسور و متعلقات گردنده، ملخ را نيز می‌گرداند.

کمپرسورهای دوتکه‌ای که يکی H.P. Compressor و ديگری L.P. Compressor می‌باشد، توسط تورينهايی که يکی H.P. Turbine و ديگری L.P. Turbine است، می‌گردند. بعضی ديگر از انواع جتهای ملخ‌دار، دارای دو شفت متصل به دو توربين هستند که يکی کمپرسور و ديگری ملخ را می‌گرداند. اين توربينها را توربين آزاد می‌نامند. گازهای سوخته شده هنگام ورود به توربين دارای حرارتی بين 700 تا 1200 درجه سانتيگراد هستند. قبل از رسيدن گاز سوخته شده و داغ به پره‌های توربين، ترموکوپل‌هائی در سر راه آنها قرار داده شده است که دقيقا حرارت گازها را اندازه‌گيری نموده و به کابين خلبان در نشاندهنده I.T.T يا E.G.T منعکس می‌نمايد. چون پره‌های توربين دائما مواجه با حرارت زياد گازهای سوخته شده هستند، برای آنکه پره‌ها نسوزند و يا کارآئی آنها از بين نرود، از هوای مراحل آخر کمپرسور استفاده می‌کنند و آنرا از روی پره‌های توربين عبور می‌دهند. چون حرارت اين هوا از حرارت پره‌های توربين خيلی کمتر است، در نتيجه هوای خنک کننده‌ای برای پره‌های توربين محسوب می‌شود و توربين ديسک و پره‌ها را خنک می‌کند.

در شکل صفحه بعد يک نمونه توربين به همراه پره آن نشان داده شده است. حفراتی که به منظور خنک کاری بر روی پره تعبيه شده‌اند نيز ، در شکل ديده می‌شود.

5. پس سوز (After Burner)

پس سوز قطعه‌ايست مانند رمجت که دارای تعدادی سوخت‌پاش و شمع می‌باشد و امروزه در روی اکثر موتورهای جت شکاری مورد استفاده قرار می‌گيرد. بطور معمول 75% هوای کمپرسور به مصرف خنک کردن سيستم‌های داغ موتور که محفظه احتراق و توربينها می‌باشند، می‌رسد. اين هوای اضافی همراه با اگزوز موتور از توربين خارج می‌شود. بنابراين اگر در داخل اين اگزوز مقداری سوخت پاشيده شود و شمع نيز جرقه بزند، سوخت با اکسيژن موجود در هوای اگزوز مخلوط شده و محترق می‌شود و همانند رمجت عمل می‌کند و نيروی عکس‌العمل خيلی زيادی به موتور هواپيما می‌دهد که برابر 75% نيروی تراست موتور می‌باشد.

در هواپيمای جت شکاری به هنگام برخاست و زمان عمليات نظامی، فرار از تيررس دشمن، دنبال کردن هواپيماهای دشمن و ... از اين سيستم استفاده می‌شود. زمان استفاده از اين سيستم بدليل مصرف زياد سوخت خيلی کم است.

در اين سيستم لوله اگزوز بصورت متغير ساخته می‌شود تا آمادگی لازم برای خارج کردن تمام اگزوز در زمان استفاده از پس‌سوز و توليد نيروی عکس‌العمل را داشته باشد.

6. اگزوز (Exhaust System)

سيستم اگزوز بعد از توربين قرار دارد و از سه قسمت زير تشکيل شده است:

- مخروط بيرونی

- مخروط درونی

- لوله دم

اين قسمت گازهای داغ را از توربين دريافت می‌کند. گازها که از پره‌های گردنده آخر توربين خارج می‌شوند، تمايل دارند در همان جهت که از پره توربين خارج شده‌اند به حرکت دورانی خود ادامه دهند. چنين موردی سبب بی‌نظمی و آشفتگی انبساطی اگزوز می‌شود. بطور کلی سيستم اگزوز از توربولانس اگزوز جلوگيری نموده و آنها را به موازات محور طولی موتور، به سمت خارج هدايت می‌کند. در بين مخروط بيرونی و درونی از سرعت گازها کاسته شده و به فشار آنها افزوده می‌شود. اما با عبور اگزوز از دم، دومرتبه سرعت آنها افزايش می‌يابد. از طرفی چون خروج گازها با سروصدای زيادی توام است لذا بمنظور جلوگيری از سروصدای زياد و ناراحتی گوشها، سيستم اگزوز را با صدا خفه کن مجهز می‌کنند. صدا خفه کن باعث افزايش فرکانس صوتی گازهای خروجی شده و صدا را غير قابل شنيدن می‌کنند.

سيستم اگزوز بطور معمول 30 تا 40 درصد انرژی بوجود آمده در محفظه احتراق را به نيروی تراست تبديل می‌کند و بدين صورت باعث جلو رفتن و پرواز هواپيما می‌شود. بقيه انرژی حاصله به مصرف گرداندن توربين می‌رسد. در بعضی از هواپيماها قطعه‌ای بنام Thrust Reverser وجود دارد که به هنگام فرود برای متوقف نمودن هواپيما بسيار موثر می‌باشد.

در شکل بالا موتور توربو جت با دو توربين و دو کمپرسور و همچنين يک موتور توربوجت با پس‌سوز نشان داده شده است.

7. متعلقات گردنده موتور جت (Jet Engine Accessory Section)

اين قسمت در موتورهای کمپرسور محوری در زير سيستم کمپرسور تعبيه شده است. اين متعلفات دارای چند جعبه دنده هستند که هر يک از قطعات گردنده را با دور مناسب به شفت اصلی کمپرسور متصل می‌کند و هر کدام دارای RPM مخصوصی می‌باشند.

متعلقات گردنده يک موتور جت عبارتند از :

- پمپ‌های روغن

- پمپ هيدروليک

- پمپ‌های فشار سوخت

- ژنراتورها

- استارتر

- دوران‌نمای موتور

و قطعات ديگر که بنا به نياز موتور و با RPM مناسب روی آن تعبيه شده‌اند.

سيستم‌های موتور جت(Jet Engine System)

سيستم‌های موتور جت عبارتند از :

· سيستم روغن

در موتورهای جت مانند موتورها پيستونی قطعات کردنده و بيرينگهائی وجود دارد که در اثر اصطکاک امکان فرسوده شدن و ازدياد حرارت در آنها وجود داردکه با روغت‌کاری آنها می‌توان از اين فرسودگی و اصطکاک جلوگری نمود. سيستم روغنکاری موتور جت از يک سيستم مدار بسته استفاده می‌کند. قطعات مهم سيستم روغنکاری جت عينا همانند دستگاههای موجود در سيستم روغنکاری موتورهای پيستونی می‌باشد که شامل موارد زير است:

- باک روغن

- پمپ روغن

- ***** روغن

- دستگاه خنک کننده روغن موتور

- نشاندهنده فشار روغن

- نشاندهنده مقدار روغن.

· سيستم سوخت

نوع سوختهائی که در موتورهای جت مورد استفاده قرار می‌گيرد دارای خصوصياتی است که بتوانند کارائی خوب و گسترده‌ای در حد مطلوب داشته و از نظر اقتصادی نيز مقرون به صرفه باشند. اصولا سوختها از نقطير نفت خام بدست می‌آيند و دو نوع هستند:

- هيدروکربنهای سنگين مانند انواع نفتها

- هيدروکربنهای سبک مانند انواع بنزين

سوخت موتورهای جت ممعمولا از نوع اول است اما امروزه سوخت اکثر موتورهای جت در ايران و ساير کشورها انواع سوختهای Jet Petroleum است که معروفترين آنها JP-4 بوده که يک سوخت استاندارد است.

سوختهایJP بايد دارای شرايط زير باشند:

- در هر شرايط جوی چه در روی زمين و چه در ارتفاعات قادر به روشن ساختن موتور باشند.

- ارزش حرارتی مطلوبی داشته باشند.

- تحت هر شرايطی در موتور عمل احتراق را انجام داده و نيروی موثر را توليد کنند.

- خطر آتش سوزی را به حداقل برسانند.

- تاثير مضری بر روی قطعات سيستم سوخت نداشته باشند.

قطعات مهم سيستم سوخت عبارتند از :

- سيستم کنترل و اندازه‌گيری سوخت

- سيستم فشار

- سيستم بوستر پمپها

- سيستم گرمکن سوخت بوسيله روغن

- سوخت‌پاشها

- سيستم تزريق آب

· سيستم جرقه

گرداندن موتور جت بوسيله استارتر می‌تواند دوران مناسبی را به کمپرسور بدهد. در اثر گرديدن کمپرسور، هوای متراکم و مورد نياز مخلوط بوجود می‌آيد و اين هوای متراکم وارد سيتم محفظه احتراق می‌شود. در اين موقع سيتم جرقه روشن شده و خلبان با بکار انداختن سيستم سوخت که با بحرکت درآوردن Throttle صورت می‌پذيرد سوخت مورد نياز زمان starting را به محفظه احتراق می‌فرستد و اکنون که در محفظه احتراق هوای متراکم و جرقه و سوخت وجود دارد، احتراق انجام می‌شود.

در موتور جت تا زمانيکه موتور روشن بوده و دور آن در حالت ثابت باشد، شمعها و سيستم جرقه کار می‌کنند و همزمان با خاموش شدن استارتر، سيستم جرقه نيز خاموش می‌شود. روی هم رفته سيستم جرقه در موتور جت کمتر ار يک دقيقه کار می‌کند.

قطعات مهم سيستم جرقه عبارتند از:

- باطری هواپيما

- تقويت کننده ولتاژ

- کابل ولتاژ قوی

- شمع‌ها

· استارتر

انواع استارترهائی که در موتور جت مورد استفاده قرار می‌گيرند عبارتند از:

- استارتر الکتريکی

اين نوع استارتر که معمولا در هواپيماهای کوچک مورد استفاده قرارمی‌گيرند، الکتريکی بوده و با برق باطری يا برق دستگاه زمينیAPU کار می‌کنند.

- استارتر فشنگی

اين استارتر از منفجر شدن مواد داخل يک فشنگ که در استارتر تعبيه شده و گذشتن گازها با فشار و سرعت زياد از روی پره توربين داخل استارتر آنرا به حرکت در می‌آورد و همين انرژی باعث گشتن کمپرسور و در نتيجه روشن شدن موتور جت می‌شود. اين نوع استارترها مخصوص هواپيمای شکاری است.

- استارترهائی که با هوا کار می‌کنند

در بعضی از هواپيماهای نظامی و غير نظامی استارترها با فشار هوا کارمی‌کنند. اين نوع استارتر ها از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه بوده و ديرتر خراب می‌شود. فشار هوای مورد نياز جهت گرداندن استارتر توسط دستگاهی که Gas Turbine Compressor نام دارد، توليد می‌شود.

منبع:سایت رها

**M!Zare** · 12 تیر، ۱۳۸۹

ترمزهای هواپیماهای جت

چکيده مقاله:

پیشرفتهای بوجود آمده در تکنولوژی مواد، روشهای طراحی و آزمون‌های بعد از ساخت موجب گردیده که در کیفیت و کارائی ترمزهای هواپیماهای جت امروزی بطور چشمگیری بهبود حاصل شود و بدون اینکه فضای بیشتری را اشغال کند دارای اوزون کمتری نسبت به ترمزهای قدیمی باشد.

پیشرفتهای بوجود آمده در تکنولوژی مواد، روشهای طراحی و آزمون‌های بعد از ساخت موجب گردیده که در کیفیت و کارائی ترمزهای هواپیماهای جت امروزی بطور چشمگیری بهبود حاصل شود و بدون اینکه فضای بیشتری را اشغال کند دارای اوزون کمتری نسبت به ترمزهای قدیمی باشد. بکارگیری مواد مرکب و فلزاتی که نسبت استحکام به وزن آنها بالاست و نیز استفاده از تحلیل‌های پیچیده کامپیوتری از جمله عوامل کلیدی این پیشرفتها بحساب می‌آید. بهبود کیفی در کارائی ترمزها در آینده با استفاده از مواد پیشرفته عایق‌دار یا دافع گرما، سازه‌های کامپوزیتی، سیستم‌های کامل کننده متناوب و سیستم کنترل گرمائی پیشرفته صورت خواهد گرفت. سیستم‌های ترمز هواپیمای امروزی از انواع اولیه که در آن برای بحرکت آوردن هواپیما بر روی باند از چرخهای اتومبیل و برای کند کردن سرعت آن از پایه‌های کمک‌دار دم هواپیما استفاده می‌شد، بمراتب پیشی گرفته است. چرخها و ترمزهای جدید به هم وابسته‌اند و در ساخت آنها از روش‌های پیشرفته مهندسی استفاده شده و نمونه‌های چندگانه‌‌ای از پیشرفت تکنولوژی مواد را به نمایش درآورده است.

اجزای اصلی بکار رفته در سیستم ترمز یک هواپیمای پیشرفته امروزی بعنوان نمونه بقرار زیر است:

(1) ترمزی که در آن سیستم هیدرولیکی با فشار زیاد استفاده شده، قطعات آن از مواد مرکب کربنی، تیتانیوم، فولاد با استحکام زیاد و آلومینیوم ساخته شده تا بتواند گرمای بسیار زیاد را جذب و سپس دفع کند.

(2) استفاده از یک سیستم کنترل ترمز یکپارچه و کامپیوتری با بهره‌گیری از سنسورهای پیشرفته و تکنولوژی کنترل ارتباط سیستماتیک و عملکردهای خودآزما.

(3) استفاده از چرخهائی که دارای شکل پیچیده‌ای بوده و از آلومینیوم با استحکام زیاد ساخته شده و دارای سپر حرارتی ایمنی بعد از خرابی باشد. همچون سایر اجزای اصلی هواپیما، طراحی سیستم ترمز نیز با محدودیت‌ها و نیازهای ضد و نقیضی همراه است. وزن کم، کارائی بالا، تعمیرات اندک، قابلیت اطمینان زیاد، دوام زیاد و هزینه کم ویژگیهایی است که سیستم ترمز باید تواماً بهمراه داشته باشد. در ادامه این بحث بر طرحهای اصولی بکار رفته در ترمز هواپیمای امروزی مروری کوتاه نموده و بطور خلاصه به پیش‌بینی پیشرفتهای آینده نیز خواهیم پرداخت. چرخ هواپیما و سیستم ترمز آن بصورت یکپارچه طراحی می‌شود، آنچنانکه منطبق با ویژگیهای یک هواپیمای مشخص و مورد نظر باشد. کارآئی چرخ و ترمز آن با استفاده از طراحی کامپیوتری، مدلسازی پیچیده و روش‌های شبیه‌سازی تحلیلی، در مرحله طراحی به حد مطلوب می‌رسد. چرخ هواپیما از نوع دو تکه ساخته می‌شود تا سوار کردن «تایر» آسان باشد. و نیز دارای اندکی انحراف است تا فضای ترمز بیشتری را فراهم آورد. برای حفاظت چرخها در برابر گرمای حاصل از ترمز از پوشش‌های عایق استفاده می‌گردد. از طرف دیگر مکانیزمهای ایمنی از قبیل فیوزهای حرارتی و سوپاپهای اطمینان در آن بکار می‌رود.

سیستم ترمزها از دیسک ‌های ثابت و متحرک (چرخشی) چند لایه‌ای و اصطکاکی تشکیل یافته است . این دیسکهای اصطکاکی که قسمت اعظم گرما را بخود جذب می‌کند، بوسیله اجراء سازه‌ای چندی از قبیل پیستونهای عمل کننده فشاری، پوسته تنظیم، قسمت انتقال گشتاور (که گشتاور را به ارابه فرود یا چرخ هواپیما منتقل می‌سازد) و یک صفحه ترمز ثابت (که بعنوان یک نگهدارنده سازه‌ای در جذب گرما عمل می‌کند) محصول گردیده است. ترمز با فشار هیدرولیکی عمل می‌کند و انرژی جنبشی هواپیما را به گشتاور کندشونده‌ای بدل می‌سازد. سیستم کنترل ترمز ، خود سطوح فشار ترمز را تعدیل می‌کند تا کارآئی آنرا در متوقف ساختن هواپیما به حد دلخواه برساند. ضمناً یک سیستم «ضدسرخوردگی» در آن بکار رفته تا فاصله (یا زمان) متوقف ساختن هواپیما را به حداقل برساند، هدایت سمتی را برای آن تأمین نمایند و از ترکیدن لاستیک‌ها جلوگیری بعمل آورد. علاوه بر آن یک مکانیزم ترمز خودکار که فرامین مربوط به علمکرد کار پیش ترمز و میزان کاهش سرعت را آماده می‌سازد، می‌تواند بخشی از سیستم کنترل ترمز هواپیما باشد. سنسورهای مربوط به سرعت چرخها، دستگاه پردازش علائم یا دستگاه مقایسه‌گر (کامپیوتری) و سوپاپهای تنظیم، جملگی از اجزای عمده سیستم کنترل ترمز هواپیما بشمار می‌رود. تکامل چرخ هواپیما از انواع چرخهای پره‌دار اتومبیل آغاز شده، چرخهای ریخته‌گری آلومینیومی و منیزیمی را پشت سر گذاشته، و عموماً‌ از انواع چرخهای آلومینیومی دو تکه ساخته شده به روش آهنگری (فورج) استفاده می‌شود. چشمگیرترین پیشرفت در طراحی چرخهای هواپیما، کاهش وزن و حجم و افزایش کارایی آن است.

عمده‌ترین اهداف در طراحی چرخ‌های هواپیما بشرح زیر خلاصه می‌شود:

(1)افزایش عمر چرخشی یکی ازآزمایشهائی که برای ارزیابی کیفی چرخهای هواپیما انجام می‌شود، بررسی میزان عمر چرخشی آن می‌باشد.(این مقدار اکنون از 25000 مایل در مورد هواپیماهای حمل و نقل ارتشی مانند هواپیمای c-17 تا 50000 مایل برای هواپیماهای جت مسافربری امروزی متغیر می‌باشد).

(2) تداوم ایمنی بعد از خرابی چرخهای هواپیماهای امروزی طوری طراحی شده تا در مقابل خرابی‌های حاصل از خستگی مقاومت داشته و عیوب مرگبار و انفجارآمیز را در پی نداشته باشد (که البته شامل طراحی چرخهائی می‌شود که بعد از بوجود آمدن حداکثر خرابی در آن، در لبه حمل چرخها یا در محل قرار گرفتن طوقه داخلی لاستیک در روی رینگ خللی وارد نگردد).

(3) افزایش ایمنی در برابر پوسیدگی و فساد با بکارگیری سیستمهای محافظت در برابر خوردگی و پائین آمدن میزان تنش در سطوح حساس چرخ و انجام عملیات تشخیص خوردگی و زنگ‌زدائی بطور مکرر، از میزان نقیصه‌هائی که در چرخ هواپیما بوجود می آید و منشاء آن خوردگی و زنگ‌زدگی می‌باشد کاسته و به حداقل رسانده می‌شود.

(4) بکارگیری سیستمهای محافظ گرما بهبود در تونائی‌های ترمز هواپیما بویژه ترمزهای کربنی، با افزایش گرماپذیری آن (در هنگام گرفتن ترمز) حاصل گردیده است. ایجاد حفاظت گرمائی در چرخ، ایجاد محدودیت در مسیر جریان حرارت، خنک کردن چرخ، نصب مهره‌های ذوب شونده برای خنک کردن محیط یاد شده لاستیک، از جمله ترفندهای کلیدی در طراحی چرخهای پیشرفته امروزی است که برای جلوگیری از وقوع فاجعه در نظر گرفته شده است. علاوه بر اهداف فوق، نوع لاستیک بکار رفته در چرخ نیز در طراحی آن مؤثر است. لاستیک‌های رادیال و شعاعی ممکن است «بار»ها را به شکل متفاوتی بر چرخ اعمال نماید. بنابراین هنگام طراحی، میزان این «بار» ها بخصوص اگر تعویض‌پذیری آن مد نظر باشد باید بوسیله طراح مراعات شود. با توجه به این واقعیت، طراحی چرخهایی که بتواند چنین توقعات مشکل و فزاینده‌ای را برآورده سازد و از طرفی در میزان وزن و حجم آن نیز افزایش چندانی حاصل نگردد، در واقع مقدار زیادی مدیون بکارگیری و توسعه روش‌های نوین و شبیه‌سازی‌های کامپیوتری می‌باشد. تکنیکهای تحلیلی که در طراحی چرخها بخدمت گرفته می‌شود شامل تجزیه محدود سطوح تنش و مدل‌سازی حرارتی سیستمهای چرخ و ترمز می‌باشد. با استفاده از روش کامپیوتری، چرخ هواپیما از موادی ساخته می‌شود که بتواند «بار»های وارد را تحمل کند، عمر آن زیاد و ویژگیهای حرارتی و وزن آن اندک باشد. با استفاده از این روش‌های کامپیوتری، طراحی، ساخت و ارزیابی مدل‌های جدید چرخ در زمان کوتاهی صورت می‌پذیرد. خلاصه اینکه بکارگیری و توسعه روشهای مدل‌سازی کامپیوتری و تحلیلی درتعیین قسمتهای حساس و عیوب احتمالی و سطوح حرارتی چرخهای هواپیما، صنایع تولید کننده را قادر ساخته تاآنرا با حداقل وزن، عمر زیاد، نیاز تعمیراتی اندک و ایمنی بیشتر تولید نمایند. می‌توانیم انتظار داشته باشیم روند بهبود در کیفیت چرخها با تکامل مواد اصلی سازنده آن همچنان با تداوم همراه باشد. یکی از عوامل عمده که در توسعه و ساخت چرخهای هواپیماهای فعلی و آتی نقش کلیدی دارد، توجه به مواد تشکیل دهنده سازه چرخ می‌باشد. ویژگیهای عمده مواد فوق بقرار زیر است: -مقاومت در برابر خستگی و استحکام استاتیکی. -مقاومت در برابر حرارت زیاد. -مقاومت در برابر خوردگی. -قیمت ارزان گرچه سالهای بسیاری است که صنایع ازآلیاژهای آلومینیوم فورج شده «2014-t6» یا «t-61» بعنوان فلز استاندارد برای ساختن چرخها استفاده می‌کنند، لیکن همچنان به بررسیهای خود برای جایگزین نمودن مواد جدید ادامه می‌دهند تا در کیفیت چرخها بهبود بیشتری حاصل شود. با بکارگیری آلیاژهای آلومینیومی پیشرفته، معیارهای جدیدی از لحاظ استحکام و دوام بیشتر درمقابل حرارت زیاد، مقاومت در برابر خستگی و حرارت زیاد ومقاومت در برابر خوردگی و ترک‌خوردگی، بوجود در می‌آید. انجام این بهینه‌سازی‌ها بطور چشمگیری کیفیت تعمیرپذیری و قابلیت اطمینان چرخها را افزایش خواهد داد. علاوه بر آن، چرخهای ساخته شده از الیاف کامپوزیتی و مواد مرکب از قبیل مواد مرکب کربنی یا گرافیتی و فایبرگلاس، سبکی وزن و میزان خرابی مجاز بیشتری را موجب می‌شود. در شاخه ترمز چرخهای هواپیماهای امروزی بود که متخصصان تکنولوژی مواد به یکی از ضروری‌ترین تحقیقات مورد نیاز در رشته خود پی بردند. ترمز، خود یک موتور گرمائی است که وظیفه آن جذب و مستهلک نمودن انرژی جنبشی است. چرخ هواپیما وسیله‌ای مطمئن برای حرکت هواپیما در روی زمین می‌باشد اما وسیله‌ای اضافی است که از بار مفید هواپیما در پرواز می‌کاهد، به همین دلیل است که از طراحان خواسته می‌شود تا آنجا که امکان دارد آنرا کوچک و سبک بسازند. از روشهای تحلیلی و شبیه‌سازهای کامپیوتری برای ساخت چرخهای پردوام و سبک استفاده می‌شود. علاوه بر آن، تداوم این نوآوری‌ها در طراحی موجب شده در میزان تعمیرپذیری و کارآئی قسمتهای متحرک چرخها بهبود حاصل شود. با این همه، بیشترین پیشرفتها حول مسئله اصطکاک و مواد متشکله قطعات بوده است. این بهبودها نه تنها موجب افزایش حجم چرخها و ترمز نشده بلکه تونائی و کارآئی آنرا همگام با نیازهای فزاینده صنایع هوائی افزایش داده است. بهبودهای عمده‌ای که در ساخت ترمز هواپیماهای امروزی حاصل شده بقرار زیر است: عمر طولانی: تعداد دفعات نشستن هواپیما بعد از هر مرحله تعمیر اساسی از 100 تا 300 بار فرود برای هواپیماهای نظامی و جتهای مسافربری اولیه به 900 تا 2000 بار فرود در هواپیماهای امروزی افزایش یافته است. وزن سبک:بکارگیری مواد با استحکام زیاد و چگالی کم، موجب کاهش وزن ترمزها تا 50% در مقایسه با ترمزهای فولادی مشابه شده است. _ایمنی و قابلیت اطمینان_: روش‌های نوین آزمایشگاهی از قبیل شبیه‌سازی طیف‌های ترمز از مراحل فرود کامل هواپیما، بمقدار زیادی موجب ارتقاء کیفی در کارآئی و قابلیت اطمینان سیستمهای ترمز گردیده است. امروزه عواملی همچون شرایط گرمائی و دینامیکی، درخلال عمر کاری ترمز بطور روزمره مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. هر یک از برنامه‌های جدید ساخت و ارزشیابی کیفی آزمایشگاهی آن، نیاز به یک یا دو سال وقت دارد، حال آنکه برای ترمزهای نسل پیشین انجام آن فقط یک یا دو ماه طول می‌کشید. این بهبودها با بکارگیری تکنولوژی پیشرفته مواد صورت گرفته است. محورهای پیچشی که از جنس تیتانیوم ریختگی و هم فشار می‌باشد نسبت به فولاد فورج شده سبک‌تر بوده و از نظر مسائل حرارتی بهتر می‌باشد. کیفیت خوب آلیاژ، موجب سبکی وزن قسمت پوسته پیستون یکپارچه یا مکانیزم تنظیم کننده یا طبق‌های (ترمز چرخ) تنظیم سرخود، از جمله تصمیمات طراحی است که کارائی ترمز را افزایش می‌دهد. با این همه، مهمترین عامل در بهبود کیفی ترمز هواپیما، پیشرفت در زمینه مواد اصطکاکی بکار رفته در آن و اتلاف حرارتی ترمز می‌باشد. ترمز فولادی استاندارد که در آن صفحات اصطکاکی سرامیکی بکار رفته (این ماده اولین بار بعنوان سطوح اصطکاکی در دهه 1940 در ترمزها مورد استفاده قرار گرفته است.) موجب بهبود عمر سایشی و کارائی عمومی ترمزها شده است. اما توسعه بکارگیری مواد مرکب کربنی از چشمگیرترین پیشرفتها در تکنولوژی ساخت ترمز هواپیما از لحاظ حرارتی آن بحساب می‌آید. مواد مرکب کربنی دارای ویژگیهای بی‌نظیری است که به طراح اجازه می‌دهد با استفاده ازآن، همه وظایف سطوح اصطکاکی دیسک ترمز و جذب کننده‌ها و وظیفه اعضای سازه‌ای آنرا در یک قطعه واحد متمرکز سازد. وقتی دو قطعه از جنس مواد مرکب کربنی بر روی یکدیگر سایش داشته باشند می‌توانند نقش یک ماده پراصطکاک را ایفا نمایند. ذخیره حرارتی مواد مرکب زیاد است، علاوه بر آن قابلیت هدایت گرمائی آن موجب انتشار سریع حرارت می‌شود. مواد مرکب کربنی از استحکام زیادی برخوردارند و می‌توان از آن برای ساخت قطعات مقاوم در برابر «بار» زیاد استفاده نمود. این مواد دارای ویژگی خاصی هستند و آن اینکه استحکام آن‌ها بر اثر افزایش حرارت نقصان می‌باشد. این ویژگی وقتی با انبساط حرارتی اندک در هم می‌آمیزد خاصیت جذب حرارت آنرا بالا می‌برد بطوریکه تنها سازه‌های مجاور موجب محدودیت آن در این خصوص خواهد بود. برای اینکه ترمز بتواند در درجه حرارت بالاتر کارائی داشته باشد باید در واحد وزن سازه آن ازمواد بیشتری که واحد وزن سازه آن از مواد بشتری که در برابر حرارت مقاوم است استفاده نمائیم. اصطلاح «مواد مرکب کربنی» برای انواع گسترده‌ای از مواد استفاده می‌شود؛ همانند لنت (ترمز) ساخته شده از سرمت (مخلوطی از فلز و سرامیک) و مواد آلی. ساخت لنت ترمز از مواد مرکب کربنی خود مستلزم دانش و علم کافی دراین خصوص است. اجزاء تشکیل دهنده مواد و روش‌های ساخت را می‌توان تغیر داد تا قطعاتی با کارائی متفاوت ساخته شود. در واقع طراحان نشان داده‌اند که قطعات ترمز از جنس مواد مرکب کربنی را می‌توانند چنان دستخوش تغییر نمایند که به کلیه اهداف مورد نظر خود در ساخت ترمز هواپیما دست یابند. استفاده از الیاف گوناگون روشهای متراکم‌سازی ، الیاف منقطع در دو یا سه اندازه مختلف، و روش قالب‌گیری پارچه‌ای تنها معدودی از بی‌شمار آمیزه‌هائی است که می‌توانند برای تولید دیسک ترمز کربنی مورد استفاده قرار دهند. اگر سائیدگی دیسک ترمز (از نوع کربنی) از اندازه مجاز خارج شود می‌توان آنرا برای استفاده مجدد نوسازی نمود. ترمزهای کربنی برای اولین بار سال 1972 ، بعنوان یک وسیله استاندارد در هواپیمای f-15 مورد استفاده قرار گرفت و بسرعت بعنوان یکی از انواع اصلی ترمز بر روی دیگر هواپیماهای نظامی مورد استفاده قرار گرفت. اولین هواپیمای مسافربری که در آن از این نوع ترمز استفاده شده هواپیمای کنکورد بود ولی گرانی قیمت آن موجب گردید استفاده تجاری آن به کندی صورت پذیرد. امروزه در تمام برنامه‌های هواپیماهای نظامی و مسافربری استفاده از ترمزهای کربنی گنجانده شده است. همچون سایر سیستمهای هواپیما، تکنولوژی سیستم ترمز آن نیز با نوآوری و پویائی همراه بوده و هدف آن بهبود در کارائی و قیمت تمام شده می‌باشد تلاشهای جاری در زمینه‌های گوناگون توسعه، ساخت و کاربرد آن بقرار زیر است: -استفاده از مواد مرکب پیشرفته و مقاوم در برابر حرارت به منظور افزایش تراکم‌پذیری و عمر ترمز و ارتقاء مقاومت آن در برابر سایش (چنین بهبودهائی می‌تواند منتج به کاهش تعداد دیسک‌های اصطکاکی در یک ترمز گردد). -استفاده از مواد مرکب قالب‌گیری شده و سازه‌های کامپوزیتی از نوع رشته پیچی در بسیاری از قطعات عمده هواپیما از قبیل چرخها، پوسته‌های پیستون و قسمت انتقال گشتاور با هدف کاهش وزن و آسیب‌پذیری آن. -بکارگیری سیستمهای هیدرولیکی با فشار زیاد و استفاده از روغن هیدرولیک مرغوبتر که موجب عملکرد بهتر ترمزها شده ، اشتعال‌پذیری و وزن آنرا کاهش می‌دهد. -استفاده از سیستمهای جداگانه عمل کننده‌های الکترومکانیکی و الکتروهیدرواستاتیکی که با نیروی الکتریکی کنترل می‌گردد، کارائی ترمزها را بهبود بخشیده و موجب کاهش وزن سیستمهای ترمز هواپیما می‌گردد. -بکارگیری روشهای پیشرفته کنترل گرما، از قبیل سیستمهای خنک‌کننده فعال و غیرفعال. -استفاده از تکنولوژی پیشرفته کنترل ترمز از قبیل دستگاه‌های کنترل الکترونیکی چند منظوره و سیستم انتقال سیگنال از طریق سیم (کابل) نوری (سیستم‌های کنترل ارابه فرود یکپارچه برای هواپیماها در حال ساخت می‌باشد که در آن مکانیزم ترمز خودکار، عمل هدایت فرمان و مکانیزم ضدسرخوردن، تماماً در کنترل کننده واحدی ادغام شده است.

مجله صنایع هوایی به نقل از : تالار گفتگو گروه خودرو دانشگاه صنعتی اصفهان

**M!Zare** · 12 تیر، ۱۳۸۹

يكي از عجيب ترين كشفيات انسان دسترسي به فضا است كه پيچيدگي و مشكلات خاص خود را دارد. راه يابي به فضا پيچيده است، چرا كه بايد با بسياري از مشكلات روبرو شد. مثلا:

- وجود خلا در فضا

- مشكلات گرما و حرارت

- مشكل ورود مجدد به زمين

- مكانيك مدارها

- ذرات و باقي مانده هاي فضا

- تابش هاي كيهاني و خورشيدي

- طراحي امكانات براي ثابت نگه داشتن اشيا در بي وزني

ولي بزرگترين مشكل ايجاد انرژي لازم براي بالا بردن فضاپيما از زمين است كه براي درك اين موضوع بايد به بررسي طرز كار موتورهاي موشك پرداخت.

در يك ديدگاه ساده، مي توان موتورهاي موشك را به آساني و با هزينه اي نسبتا كم طراحي كرد و حتي آن را به پرواز درآورد اما اگر بخواهيم مسئله را در سطح كلان بررسي كنيم با مشكلات و پيچيدگي هاي بسياري مواجه هستيم و اين موتورهاي موشك (و به خصوص سيستم سوخت آن ها) آنقدر پيچيده است كه تا به حال تنها سه كشور توانسته اند با استفاده از اين فناوري انسان را در مدار زمين قرار دهند.

در اين مقاله ما موتورهاي موشك هاي فضايي را مورد بررسي قرار مي دهيم تا با طرز كار و پيچيدگي هاي آن ها آشنا شويم.

نكات پايه اي:

عموما وقتي كسي درباره موتورها فكر مي كند، خود به خود مطالبي درباره چرخش برايش تداعي مي شود.براي مثال حركت متناوب پيستون در موتور بنزيني كه انرژي چرخشي براي به حركت در آوردن چرخ ها را توليد مي كند. و يا موتور الكتريكي كه با توليد ميدان الكتريكي كه با توليد ميدان مغناطيسي نيروي چرخشي براي پنكه يا سي دي رام توليد مي كنند. موتور بخار هم به طور مشابه كار مي كنند.

ولي موتور موشك از لحاظ ساختار متفاوت است. موتور موشك ها موتورهاي واكنشي هستند.اساس كار موتور موشك برپايه ي قانون معروف نيوتون است كه مي گويد: "براي هر كنش واكنشي وجود دارد به مقدار مساوي ولي درجهت مخالف آن". موتور موشك نيز جرم را در يك جهت پرتاب مي كند و از واكنش آن در جهت مخالف سود مي برد.

البته تصور اين اصل (پرتاب جرم و سود بردن از واكنش) ممكن است در ابتدا كمي عجيب به نظر بيايد، چرا كه در عمل بسيار متفاوت مي نماياند. انفجار، صدا و فشار چيزهايي است كه در ظاهر باعث حركت موشك مي شود و نه "پرتاب جرم".

بگذاريد تا با بيان چند مثال تصويري بهتر از واقعيت را روشن كنم:

● اگر تا به حال با اسلحه ي(به خصوص سايز بزرگ آن) shotgun شليك كرده باشيد، متوجه مي شويد كه ضربه ي بسيار قوي اي، با نيروي بسيار زياد به شانه شما وارد مي كند.

يك اسلحه مقدار 1 انس فلز را به يك جهت و با سرعت 700 مايل در ساعت شليك مي كند و در واكنش شما را به عقب حركت مي دهد.

● اگر تا به حال شير آتش نشاني را ديده باشيد، متوجه مي شويد كه براي نگه داشتن آن بايد نيروي بسيار زيادي را صرف كنيد (اگر دقت كرده باشيد گاهي 2 يا 3 آتش نشان يك شير را نگه مي دارند) كه در اين جا شير آتش نشاني مثل موتور موشك عمل مي كند.

شير آتش نشاني، آب را در يك جهت پرتاب ميكند و آتش نشان ها از نيرو و وزن خود استفاده مي كنند تا در برابر واكنش آن مقاومت كنند. اگر آن ها اجازه بدهند تا شير رها شود، شير به اين طرف و آن طرف پرتاب مي شود.

حال اگر آتش نشان ها روي يك اسكيت برد ايستاده باشند شير آتش فشاني آن ها را با سرعت زيادي به عقب مي راند.

● اگر يك بادكنك را باد كنيد و آن را رها كنيد، بادكنك به پرواز در مي آيد، تا وقتي كه هواي داخل آن به طور كامل خالي شود. پس مي توان گفت كه شما يكم موتور موشك ساخته ايد. در اين جا چيزي كه به بيرون پرتاب مي شود مولكول هاي هواي درون بادكنك هستند.

بسياري از مردم فكر مي كنند كه مولكول هاي هوا اهميتي ندارند، در حالي كه اينطور نيست. هنگامي كه شما به آن ها اجازه مي دهيد تا از دريچه بادكنك به بيرون پرتاب شوند، بر اثر واكنش به وجود آمده بادكنك به جهت مخالف پرتاب مي شود.

در ادامه براي درك بهتر موضوع، به مثالي دقيق تر اشاره مي كنم:

● سناريوي توپ بيسبال در فضا:

شرايط زير را تصور كنيد،

مثلا شما لباس فضانوردان را پوشيده ايد و در فضا در كنار فضاپيما معلق مانده ايد و چندين توپ بيسبال در دست داريد. حال اگر شما توپ بيسبال را پرتاب كنيد، واكنش آن بدن شما را به جهت مخالف توپ حركت مي دهد.

سرعت شما پس از پرتاب توپ به وزن توپ و شتاب وارده بستگي دارد. همانطور كه مي دانيم حاصلضرب جرم در شتاب برابر نيرو است، يعني:

F=m.a

همچنين ميدانيم كه هر نيرويي كه شما به توپ وارد كنيد، توپ نيز نيرويي مساوي ولي در جهت مخالف به بدن شما وارد ميكند كه همان واكنش است. پس مي توان گفت:

m.a=m.a

حال فرض مي كنيم كه توپ بيسبال 1 كيلو گرم وزن داشته باشد و وزن شما و لباس فضايي هم 100 كيلوگرم باشد. پس با اين حساب اگر شما توپ بيسبال را با سرعت 21 متر در ساعت پرتاب كنيد. يعني شما با دست خود به يك توپ بيسبال 1 كيلو گرمي، شتابي وارد كرده ايد كه سرعت 21 متر در ساعت گرفته است. واكنش آن روي بدن شما تاثير مي گذارد، ولي وزن بدن شما 100 برابر توپ بيسبال است. پس بدن شما با 100/1 سرعت توپ بيسبال (يا 0.21 متر بر ساعت) به عقب حركت مي كند.

حال اگر شما مي خواهيد از توپ بيسبال خود قدرت بيش تري بگيريد، شما دو انتخاب داريد: افزايش جرم يا افزايش شتاب وارده

شما مي توانيد يا يك توپ سنگين تر پرتاب كنيد و يا اينكه شما مي توانيد توپ بيسبال را سريع تر پرتاب كنيد (شتاب آن را افزايش دهيد)، و اين دو تنها كارهايي است كه مي توانيد انجام دهيد.

يك موتور موشك نيز به طور كلي جرم را در قالب گازهاي پرفشار پرتاب مي كند؛ موتور گاز را در يك جهت به بيرون پرتاب مي كند تا از واكنش آن در جهت مخالف سود ببرد. اين جرم از مقدار سوختي كه در موتور موشك مي سوزد بدست مي آيد.

عمليات سوختن به سوخت شتاب مي دهد تا از دهانه خروجي موشك با سرعت زياد بيرون بيايد.

وقتي سوخت جامد يا مايع مي سوزد و به گاز تبديل مي شود، جرم آن تغيير نمي كند بلكه تغيير در حجم آن است. يعني اگر شما مقدار يك كيلو سوخت مايع موشك را بسوزانيد مقدار يك كيلو جرم با حجمي بيشتر، از دهانه خروجي موشك با دماي بالا و سرعت زياد خارج مي شود. عمليات سوختن، جرم را شتاب مي دهد.

بياييد تا بيش تر درباره ي نيروي پرتاب بدانيم:

نيروي پرتاب:

قدرت موتور يك موشك را نيروي پرتاب آن مي گويند. نيروي پرتاب در آمريكا به صورت

(پوند) ponds of thrust

و در سيستم متريك با واحد نيوتون شناخته شده است (هر 4.45 نيوتون نيروي پرتاب برابر است با 1 پوند نيروي پرتاب).

هر يك پوند نيروي پرتاب (4.45 نيوتون) مقدار نيروي است كه مي تواند يك شي 1 پوندي (453.59 گرم) را در حالت ساكن مخالف نيروي جاذبه زمين نگه دارد.

بنابر اين در روي زمين شتاب جاذبه 21 متر در ساعت در ثانيه (32 فوت در ثانيه در ثانيه) است.

منبع:وبسایت iranengineer

spow · 19 تیر، ۱۳۸۹

آنچه مسلم است صنایع ، روش آنالیز روغن (Oil Analysis) را با اهدافی چون کاهش میزان مصرف روغنها ، تعیین زمان انجام تعمیرات پیشگیرانه جهت کاهش توقفات و هزینه های نت مورد استفاده قرار میدهند . با اجرای آنالیز روغن ، نمونه ها بصورت تناوبی به آزمایشگاه ارسال شده و نتایج آنالیز دریافت میگردد اما بهبودی در وضعیت نگهداری و تعمیرات حاصل نمیگردد. چرا ؟

دلایلی مختلفی ممکنست باعث بروز شکست در برنامه آنالیز روغن گردد و جهت ردیابی آنها نیز لازمست تا از مراحل اصولی استفاده از این روش در برنامه های نت آگاه گردیدم .

مقاله " Nine Steps to Oil Analysis Success " نوشته آقای " Robert Scott " راهنمای بسیاری خوبی در این زمینه بوده که در این قسمت به بیان خلاصه ای از مراحل عنوان شده می پردازم .

گام اول : تعهد در برابر برنامه

شخص یا گروه خاصی را جهت پیگیری اجرای برنامه آنالیز روغن مشخص نموده و بودجه مورد نیاز را نیز تخصیص دهید.

گام دوم : ثبت وضعیت فعلی

جهت تعیین میزان اثربخشی اجرای برنامه ها ، وضعیت کارکرد فعلی ماشین آلات شامل نسبت خرابیها و هزینه های نت را قبل از اجرای برنامه محاسبه نمائید.

گام سوم : انتخاب آزمایشگاه مناسب

آزمایشگاههای ارائه کننده خدمات آنالیز روغن را براساس معیارهایی چون دارا بودن پرسنل مجرب ، تجهیزات مناسب ، استاندارد بودن آزمایشگاه ، ارائه سریع نتیجه آزمایشات و هزینه های انجام آنالیز روغن ، مورد ارزیابی قرار داده و آزمایشگاه مناسب را انتخاب نمائید.

گام چهارم : انتخاب ماشین جهت آنالیز

لیست ماشین آلاتی که نیازمند اجرای آنالیز روغن میباشند را تهیه نمائید . از لیست مذکور بحرانی ترین ماشین را که با یک یا دو بار آزمایش نتایج مثبتی نشان خواهد داد را انتخاب نمائید تا مدیریت ارشد سازمان از اثربخش بودن برنامه ها اطمینان حاصل نماید.

گام پنجم : انتخاب آزمایشات مورد نیاز

اهداف مورد انتظار خود را در زمینه انجام آنالیز روغن بر روی ماشین یا ماشینهای مورد نظر را به اطلاع آزمایشگاه برسانید تا براساس آن آزمایشات مورد نیاز تعیین گردد .

گام ششم : نمونه گیری از روغن

براي هر آزمايشي كه روي روغن صورت گيرد احتياج به نمونه ايست كه نمايندة واقعي كل سيستم باشد. نمونهگيري سادهترين مرحله اجراي برنامه آناليز روغن ميباشد ولي اهميت بسيار زيادي دارد و در صورت صحيح نبودن نمونهگيري نتايج آزمايشات روغن فاقد اعتبار خواهد بود. ‌چهار مورد اصلی در باب نمونه گیری روغن عبارتند از : انتخاب ابزار نمونه گیری روغن - تعیین تناوب نمونه گیری برای اجزاء مختلف ماشین - مشخص نمودن محلهای نمونه گیری روغن در اجزاء مختلف - نحوه نمونه گیری از روغن . لازم به ذکر است که ارائه اطلاعات فوق الذکر از تعهدات آمایشگاه طرف قرارداد میباشد.

گام هفتم : انجام آنالیز بر روی نمونه روغن :

آزمایشگاه باید آزمایشات مورد درخواست را بر روی نمونه دریافتی انجام داده و نتایج را حداکثر ظرف 48 ساعت برای شرکت ارسال نماید.

گام هشتم : تفسیر نتایج

برخی از سازمانها به دلیل عدم تبحر در امر تحلیل نتایج آنالیز مسئولیت اینکار را نیز برعهده آزمایشگاه میگذارند. آنچه مسلم است تفسیر نتایج و توصیه های اعلام شده از طرف آزمایشگاه اشتباه نمیباشد اما آنچه اعلام میگردد به معنای تمام راه حل نیست و لازم است که تفسیرنهایی توسط پرسنل مختصص بخش CM وباکمک تعمیرکاران و نفرات آشنا به ماشین انجام گردد.

گام نهم : پیگیری میزان کارائی برنامه آنالیز روغن

لازم است میزان کارائی و اثربخشی برنامه آنالیز روغن مورد محاسبه قرار گیرد. شاخص میزان صرفه جویی در هزینه نت بعنوان شاخص بسیار مهم در این ارتباط میتواند مورد استفاده قرار گیرد. میزان کاهش توقفات اضطراری ماشین آلات از ناحیه سیستمهایی که مورد آنالیز روغن قرار گرفته اند نیز از دیگر شاخصهای قابل استفاده در تعیین میزان اثربخشی اجرای برنامه آنالیز روغن میباشد.

ورود

مطالب گوناگون

ارسال های توصیه شده

anjello 2,427

لینک به دیدگاه

بهترین ارسال کنندگان این موضوع

بهترین ارسال کنندگان این موضوع

anjello 2,427

لینک به دیدگاه

anjello 2,427

لینک به دیدگاه

anjello 2,427

لینک به دیدگاه

EN-EZEL 13,039

لینک به دیدگاه

anjello 2,427

لینک به دیدگاه

M!Zare 48,037

لینک به دیدگاه

spow 44,195

لینک به دیدگاه

هولدن کالفیلد 19,946

لینک به دیدگاه

spow 44,195

لینک به دیدگاه

EN-EZEL 13,039

لینک به دیدگاه

spow 44,195

لینک به دیدگاه

spow 44,195

لینک به دیدگاه

EN-EZEL 13,039

لینک به دیدگاه

spow 44,195

لینک به دیدگاه

spow 44,195

لینک به دیدگاه

M!Zare 48,037

لینک به دیدگاه

M!Zare 48,037

لینک به دیدگاه

M!Zare 48,037

لینک به دیدگاه

spow 44,195

لینک به دیدگاه

به گفتگو بپیوندید

اطلاعیه ها

سایت نواندیشان

انجمن نواندیشان

فعالیت ها

جریان فعالیت های من

کسب درآمد کنید