انجام پایان نامه

درخواست همکاری انجام پایان نامه  بانک مقالات رایگان انجام پایان نامه

سفارش پایان نامه

|

انجام پایان نامه ارشد

انجام پایان نامه پروژه طراحي سيستم مكنده غلات

انجام پایان نامه|پروژه طراحي سيستم مكنده غلات  85 ص

چكيده:
اين پروژه طراحي سيستم مكنده غلات مي باشد كه در آن سيستم فشار منفي و طول لوله   و ارتفاع آن   فرض شده است.
دراين پروژه با تكيه بر اصول علمي و بيان تئوريهاي مربوطه محاسبات مربوط به مقدار فشار و توان مورد نياز براي كمپرسور و قطر و جنس لوله انجام گرفت.
در آخر با محسبات انجام گرفته يك كمپرسور300 hp ازشركت Sulivan Palatek كه كاتالوگ آن در پيوست آمده انتخاب شد. و قطر لوله 805 in و جنس آن نيز فولاد تجارتي انتخاب شد.

فصل اول:
مقدمه و تاريخچه:
1-1-    مقدمه وتاريخچه: [1]
اين پروژه طراحي سيستم مكنده غلات مي باشد  كه اين سيستم غلات را از يك مخزن كشتي يا سيلو جدا كرده و به فاصله اي ديگر انتقال مي دهد. در واقع سيستم مكنده در صنايع زيادي كاربرد دارد كه كشاورزي يكي از آن موارد مي باشد. در واقع با پيشرفت روز افزون علم و تكنولوژي سيستم هاي مكنده نيز روز به روز پيشرفت مي كنند.
اين سيستم همزمان با اختراع اولين توربوجت در سال 1930 ابداع شد. در واقع اين توربوجت شامل كمپرسور گريز از مركز قطبي بود كه از يك كمپرسور محوري دو مرحله اي تغذيه مي شد. كه اوايل با مشكلاتي همراه بود كه يكي از اين مشكلات اين بود كه موتور وقتي خاموش مي شد كه بنزين تا آخر مي¬سوخت. بعد از آن سيستم هاي مكنده بوجود آمد كه در آن كمپرسور عضو اصلي سيستم به شمار مي آيد. در حال حاضر مكنده ها با انواع قدرت و فشار موجود مي باشد.
در اين پروژه سعي بر آن است كه ابتدا به بيان تئوريهاي يك سيستم مكنده غلات مي پردازيم.
ما در اين پروژه با تكيه بر اصول علمي براي يك سيستم مكنده مقدار فشار مكنده و توان كمپرسور و قطر لوله را تعيين خواهيم كرد و در آخر نيز با ارائه نتايج پيشنهادهاي خود را براي بهتر شدن بازده سيستم ارائه خواهيم كرد.


فصل دوم
 سیستم های جا به جایی پنوماتیکی
2-1- مقدمه: [1]
سیستم های جابجایی پنوماتیکی بطور اساسی ساده و بصورت  مشخص مناسب برای انتقال مواد دانه دانه و پودر شده و … در کارخانجات مختلف می باشند.
تجهیزات سیستم عبارتند از یک منبع برای متراکم کردن گاز (معمولاً هوا)، یک دستگاه تغذیه، خطوط لوله انتقال و یک گیرنده برای جدا کردن مواد منتقل شده از گاز.
برای انتقال مواد می توان از فشار بالا یا پایین استفاده کرد. برای مواد نم دار از هوای خشک و برای موادی که قابلیت اشتعال دارند از گازهای خنثی مانند نیتروژن می توان استفاده کرد. یک امتیاز بسیار خاص برای این سیستم این است که اگر لازم باشد مواد منتقل شده را تا فشارهای بالا می توان در ظروف گیرنده نگهداری کرد.
2-2- انعطاف پذیری سیستم: [1]
با یک انتخاب مناسب و ترکیب درست تجهیزات می توان مواد را از یک مخزن یا سیلو به مکانی دیگر با فاصلۀ دلخواه انتقال داد. انعطاف پذیری این سیستم ها هم در طرح بندی هم در عملکرد ما را قادر می سازد تا از نقاط متعدد تغذیه مواد را در لولۀ مشترک انجام داده و آنها را در مخازن گیرنده تخلیه کنیم. خطوط لوله در این سیستم ها می توانند بطور عمودی یا افقی و یا ترکیبی از جهات مختلف قرار گیرند که با توجه به لولۀ اصلی این جهات تطبیق داده می شود. نرخ جریان مواد به طور پیوسته هم در خروجی و هم ورودی کنترل می شود که بیشتر این سیستم ها عمل کنترل را بصورت کاملاً اتوماتیک انجام می دهند. سیستم های جابجایی پنوماتیکی بطور منحصر بفردی تطبیق پذیر هستند این سیستم ها گسترۀ عظیمی از مواد را می توانند جابجا کنند این بدین معنی است که موادی که بالفعل خطرناک هستند نیز می توانند با این سیستم ها به طور کاملاً ایمنی جابجا شوند.
2-3- صنایع و مواد: [1]
تنوع عظیمی از مواد به فرم گرد یا دانه دانه و تعداد زیادی از واحدهای صنعتی برای جابجایی و انتقال مواد از این سیستم ها بهره می گیرند. این صنایع عبارتند از: 1- کشاورزی 2- معادن 3- شیمیایی 4- دارویی 5- صنایع غذایی و… مقادیر عظیمی از مواد در صنایع مختلف روزانه از این طریق جابجا می شوند مثلاً در صنایع کشاورزی حجم زیادی از محصولات از جمله گندم، جو، برنج و… جابجا می شوند. در صنایع غذایی برای انتقال آرد، شکر، قهوه و چای و… از سیستم های انتقال مواد پنوماتیکی استفاده می شوند. در صنعت پتروشیمی پودرهای ریز مانند سیمان، سولفات باریم و موادی از این قبیل از این طریق منتقل می شوند.
2-4- طریقۀ انتقال: [1]
یکی از مشکلات بزرگی که وجود دارد این است که چگونه مواد را از میان خطوط لوله انتقال دهیم ابتداباید مشخص شود که نحوۀ انتقال به شکل پیوسته است یا به شکل دسته اي.
2-4-1-  فاز رقیق: برای انتقال پیوسته ای یا دسته ای اگر سایز دسته بزرگ باشد دو روش وجود خواهد داشت. اگر موادی که قرار است منتقل شوند برای عبور از خطوط لوله در هوا به شکل معلق قرار گیرند به فاز رقیق مربوط می شود.
2-4-2- فاز غلیظ: اگر مواد در سرعت های پایین در هوا به شکل معلق قرار گیرند به فاز فشرده (غلیظ) ارجاع داده می شوند در این فاز نیز دو روش وجود خواهد داشت:
(1) حرکت در بستر جریان که در این روش مواد منتقل شده به شکل ریگ های روان از کف خطوط لوله جریان می یابند و در جاهایی مرسوم می باشد که مواد منتقل شونده مشخصۀ القایی خوبی نسبت به هوا داشته باشند.
(2) حرکت ضربانی: در این روش مواد منتقل شونده با خفۀ هوا تفکیک می شوند در جاهایی مورد استفاده قرار می گیرد که مواد قابلیت نفوذ خوبی داشته باشند.
2-4-3-  حرکت با سرعت هوا: در انتقال با فاز رقیق سرغت هوا یک مقدار نسبتاً زیادی می باشد که محدودۀ سرعت   برای پودرهای بسیار ریز   برای مواد دانه ای ریز و مقادیری بیشتر برای مواد با چگالی بالاتر در نظر گرفته می شود.
2-4-4- نرخ بارگذاری حجمی: نرخ بارگذاری حجمی یا غلظت یک پارامتر مفید برای تصور کردن جریان می باشد که عبارت است از نرخ دبي جرمی هوایی که مواد را منتقل می کند که به شکل بی بعد بیان می گردد. برای فاز رقیق بیشترین مقدار قابل حصول به طور نمونه 15 می باشد اگرچه این مقدار می تواند بیشتر شود اگر فاصلۀ انتقال مواد کمتر شود. برای حرکت در بستر جریان، نرخ بارگذاری حجمی بیشتر از 100 هم می تواند باشد.
البته اگر موادی قرار است منتقل شوند دارای گرادیان فشار   در هر   خطوط لولۀ افقی باشند. برای حرکت ضربانی استفاده از نرخ بارگذاری حجمی چندان مناسب نیست و بیشترین مقدار بدست آمده تقریباً 30 می باشد.
فصل سوم
انواع سيستم هاي انتقال مواد پنوماتيكي :
3-1- مقدمه: [1]
 انواع متعددی از سیستم های انتقال مواد پنوماتیکی در دسترس می باشند. اکثریت سیستم های متداول که مدام مورد استفاده قرار می گیرند در یک جا ثابت می شوند بسیاری از آنها با فشار منفی یا فشار مثبت و یا ترکیبی از هردوی آنها کار می کنند.
سیستم های باز و بسته: سیستم های باز به طور معمول برای انتقال مواد به کار می روند مخصوصاً اگر انتقال با هوا صورت گیرد و سیستم های بسته فقط در موارد بسیار خاص مورد استفاده قرار می گیرند مانندانتقال مواد آتش زا یا سمی
سیستم های مثبت و منفی: در این سیستم ها مواد می توانند مکیده یا دمیده شوند و هم فشار و هم خلا می تواند مورد استفاده قرار گیرد.
سیستم های ثابت و متحرک: اکثریت این سیستم ها ثابت می باشند و در موارد خاص مانند بنادر از سیستم های متحرک استفاده می شود.در شكل 3-1 انواع سيستمهاي انتقال مواد پنوماتيكي بيان شده است.
 
شكل (3-1) انواع سيستمهاي انتقال مواد پنوماتيكي [1]
سیستم های فشار بالا و پایین: در سیستم های انتقال مواد پنوماتیکی فشارهایی حدود   و بیشتر را فشار بالا می گویند. البته برای راکتورهای شیمیایی فشارهای خیلی بالا مورد استفاده قرار می گیرد که در حدود   تا 300 می باشد.
3-2- سیستم های بسته: [1]
به طور حتم وظیفۀ انتقال مواد از محیط های کنترل شده برای سیستم های انتقال مواد انکار ناپذیر می باشد اگر توده مواد انتقال یافته قابلیت انفجار داشته باشد از نیتروژن و یا گازهای خنثی دیگر می توان برای انتقال استفاده کرد.
در یک سیستم باز انتقال مواد از یک محیط کنترل شده می تواند بسیار پر هزینه باشد اما در سیستم های بسته گاز به گردش در می آید و هزینۀ اشتعال در این سیستم ها به طور قابل توجهی کاهش می یابد. اگر موادی که می خواهیم منتقل کنیم پرتوزا یا سمی باشند سیستم های بسته انتقال آنها را با یک کنترل دقیق ممکن می سازد در شکل 3-2  یک چرخۀ انتقال مواد پنوماتیکی نشان داده شده است.
 
شكل( 3-2 )     يك چرخه بسته از سيستم جابجايي پنوماتيكي [1]
در این سیستم ها در جایی که فشار موثر برابر فشار جوی باشد یک نقطۀ خنثی تعبیه می شود که اگر بعد از دمنده باشد سیستم انتقال با فشار منفي (خلا) خواهد بود و اگر قبل از آن باشد سیستم فشار مثبت خواهد بود. نصب یک فیلتر پشتیبانی در سیستم های بسته اغلب توصیه می شود زیرا دمنده ها و کمپرسورها درمقابل گرد و غبار بسیار آسیب پذیر می باشند.
3-3- سیستم های باز: [1]
در مواردی که کنترل دقیق ضروری نیست برای کم کردن هزینه ها و کاهش پیچیدگی های سیستم، سیستم های باز ترجیح داده می شوند گسترۀ وسیعی از مواد می توانند به راحتی با این سیستم ها منتقل شوند.حتی بسیاری از مواد قابل احتراق با یک ترکیب ایمنی و دقیق می توانند با این سیستم ها جابجا گردند.
3-3-1-  سیستم های فشار مثبت: اگرچه سیستم های انتقال مواد با فشار مثبت مواد را در فشار اتمسفر در محفظۀ گیرنده تخلیه می کنند اما احتمالاً تغذیه مواد در داخل لوله که درون آن هوا با فشار مثبت جریان دارد مشکلاتی را ایجاد می کند. با استفاده از دریچه های منحرف کننده تخلیه مواد در نقاط گیرنده به شکل چندگانه انجام می گیرد.
اگرچه تغذیه چندگانه در مسیر اصلی نیاز به نظارت دقیق دارد كه از طریق شیرهای چرخنده در خط لولۀ اصلی انجام می شود. در شكل 3-3 يك سيستم جابجايي فشار مثبت نشان داده شده است.
 
شکل (3-3) سیستم جابجایی با فشار مثبت[1]
3-3-2- سیستم های فشار منفی: سیستم های فشار منفی در مواردی کاربرد دارد که بخواهیم مواد را از چندین منبع به یک نقطه انتقال دهیم در این حالت کمبود یا نبود اختلاف فشار در تجهیزات تغذیه و تغذیه مواد از چندین نقطه در خط لولۀ اصلی مشکل چندانی ایجاد نمی کند با این حال دریچه های چرخنده و پیچی شکل برای تغذیه یک خط لوله در سیستم های فشار منفی بسیار ارزان تر از سیستم های فشار مثبت می باشند.  در شكل 3-4 يك سيستم جابجايي با فشار منفي نشان داده شده است.
 
شکل( 3-4 ) سیستم جابجایی با فشار منفی [1]
سیستم های فشار منفی به طور گسترده ای برای انتقال مواد از یک مخزن باز در یک نقطۀ قابل دسترس به محفظۀ تخلیه طراحی می شوند. سیستم های فشار منفی (وکیوم) به طور قابل توجهی برای بارگیری از کشتی ها مورد استفاده قرار می گیرند. اگر برای انتقال مواد خلا زیادی نیاز باشد خطوط لوله باید به شکل پله ای طراحی گردند با توجه به این که هوا تراکم پذیر می باشد و با کاهش فشار نرخ تغییرات حجم آن افزایش می یابد. اگر خطوط لوله به شکل پله ای باشند سرعت انتقال هوا در نزدیکی انتهای خط لوله به شدت افزایش می یابد. سیستم های فشار منفی دارای یک امتیاز بسیار خاص هستند و آن اینکه همۀ گاز نشت شده داخلی می باشد و پاشش ذرات در هوا مجازاً حذف می شود که این امر در انتقال مواد سمی و اشتعال زا یا هر ماده ای که نیاز به کنترل دقیق باشد بسیار مهم می باشد و باعث می شود برای اینگونه مواد ضرورتاً از سیستم های بسته استفاده نشود. در شكل 3-5 يك سيستم انتقال وكيوم نشان داده شده است.
 
شکل (3-5)  انتقال فشار منفی(وکیوم) از انبار باز[1]











فصل چهارم
انتقال دسته ای:
4-1- مقدمه: [1]
در تمام سیستم هایی که در اینجا در مورد آنها بحث شده نحوۀ انتقال به شکل پیوسته بود سیستم انتقال مواد به شکل دسته ای که برای پروسه های خاص مورد استفاده قرار می گیرند ممکن است بدلیل انتخاب خطوط لوله فضای زیادی را اشغال کنند. بسیاری از سیستم های انتقال مواد به شکل دسته ای بر مبنای تانکرهای دمنده پایه گذاری شده اند.
تانکرهای دمنده هم به دلیل فشار بالایی که ایجاد می کند هم به دلیل سایش طبیعی مواد انتخاب می شوند. دو نوع از این سیتم ها در این قسمت لحاظ شده است. اندازۀ دسته ها نسبتاً بزرگ و مواد در داخل خطوط لوله تدریجاً تغذیه می شوند و همچنین می توان آنها را به شکل نیمه پیوسته در نظر گرفت و دو نوع دیگر مواد از طریق سیستم جرقه ای تغذیه می شوند در ادامه  اهمیت انواع سیستم های انتقال مواد مورد بررسی قرار می گیرد.
4-2- سیستم های نیمه پیوسته : [1]
نکته ای که باید بسیار به آن توجه شود این است که وقتی مواد تدریجاً در داخل خطوط لوله تغذیه می شوند بسیار ضروری است که با رعایت نحوۀ انتقال هیچ اختلافی در نوع و ماهیت جریان گاز- جامد وجود نداشته باشد این امر باعث می شود که بدون در نظر گرفتن نرخ انتقال مواد جامد، جریان راپایا  در نظر گرفت. سیستم هایی که با انتقال مواد به شکل دسته ای کار می کنند در مقایسه با انتقال مواد به شکل پیوسته دارای عیب هستند. تانکرهای دمنده با توجه به نیاز سیستم می توانند در فشارهای بالا و پایین کار کنند. اگر یک ماده ای که نیاز است در راکتور شیمیایی و یا دستگاه بویلر که در فشار    نگهداشته شده تغذیه شود می توان آن را به گونه ای طراحی کرد که دارای فشار    باشد در شکل (1-3) یک نوع از سیستم انتقال مواد به شکل دسته ای بر مبنای تانکر دمنده نشان داده شده است:
 
شکل (4-1)     نوعی سیستم جابجایی با تانکر دمنده[1]
4-3- سیستم های ضربانی: در این سیستم ها مواد به طور موثر تحت تأثیر هوای ورودی از تانکر دمنده به داخل خطوط لوله فرستاده می شوند خطوط لوله حدوداً  طول دارند. در شکل 4-2 یک نمونه از این سیستم ها نشان داده شده است.
 
شكل (4-2) يك نوع سيستم ضرباني[1]
نتایج نشان می دهد که اندازۀ تانکر دمنده به ندرت به   می رسد. مگر اینکه قطر لوله ها خیلی زیاد باشد اندازۀ دسته ها در نحوۀ طراحی این سیستم ها و فرکانس سیکلی مناسب برای رسیدن به دبی جرمی مورد نظر بسیار موثر است.
مواد در سرعت های پایین منتقل می شوند این سیستم ها قابلیت انتقال گسترۀ عظیمی از مواد را دارا می باشند و با سرعت کمی که دارند می توانند به سیستم های پیوسته نزدیک شوند  بسیاری از مواد دانه درشت چه شکننده و چه ساینده با استفاده از این سیستم و در فاز رقیق جابجا می شوند. در شكل 4-3 يك نوع سيستم توپي تنها (ضرباني) نشان داده شده است.
 
شکل (4-3 ) طرحی از یک نوع سیستم جابجایی توپي تنها[1]





فصل پنجم
اهمیت ویژگی های مواد:
5-1- مقدمه: [1]
خصوصیات موادی که باید انتقال یابد در نحوۀ تصمیم گیری برای انتخاب نوع سیستم انتقال مواد بسیار موثر است. در این قسمت اطلاعات مفیدی در مورد خصوصیات مواد داده می شود که با توجه به آنها تصمیم گیری در انتخاب راحت تر خواهد شد.
5-2- چسبندگي: [1]
اين مشكل ممكن است در قيف تخليه، خطوط لوله تغذيه و هم چنين خطوط لوله انتقال تجربه شود و اگر اين مشكلات در تخليه مواد چسبناك بوجود آيد بايد از دريچه هاي چرخنده يادمنده استفاده گردد اگز مشكل در انتقال مواد چسبناك باشد استفاده از سيستم هايي كه به شكل تدريجي (ضرباني) حركت مي كنند مشكل را از بين خواهد برد.
5-3- قابليت احتراق [1]
اگر در انتقال اين مواد از سيستم هاي بسته استفاده شود مقدار اكسيژن بايد به طور دقيق كنترل گردد و يا از نيتروژن استفاده شود. اگر سيستم هاي باز مورد استفاده قرار گرفت بايد امنيت كافي لحاظ گردد.
5-4-  رطوبت: [1]
موادي كه داراي مقادير بالاي رطوبت هستند عموماً مي توانند با اين روش جابجا شوند اگر بتوان ان را در خطوط لوله تغذيه كردو همچنين نبايد شامل ذرات بسيار زير باشند.
بزرگترين مشكل در استفاده از مواد مرطوب در تخليه آنها از قيف حادث مي گردد.
موادي كه شامل ذرات ريز هستند ممكن است به راحتي با استفاده از دريچه هاي چرخنده و دمنده تخليه شوند.
ذرات ريز تمايل دارند در امتداد خطوط لوله و در حجم ها ته نشين شده ورفته رفته پوششي را تشكيل دهند كه مانع از عبور جريان شود.
سيستم هاي توپي تنها قادر به رفع چنين مشكلاتي بوده و براي ذرات از آنها استفاده مي شود همچنين با عبور هواي گرم از ميان ذرات مي توان تا حدودي رطوبت آنها را كاهش داد.
5-5- سايش و¬ فرسايش: [1]
اگر سختي موادي كه قرار است منتقل شوند بيشتر از سختي اجزاء سيستم از جمله خطوط لوله، خمها، دستگاه تغذيه و... مي باشد. پوششهاي داخلي دچار سايش شده همچنين فرسوده خواهند شد كه با استفاده از سرعتهاي پايين اين مشكل نيز به شكل چشمگيري كاهش خواهد يافت با استفاده از فاز رقيق تجهيزات تغذيه با جرخش اجزاء خود مانند دريچه هاي چرخنده و پيچ حلزوني و همچنين خطوط لوله و خمها از سايش و فرسايش حفاظت خواهند شد.
6-5- شكنندگي: [1]
براي جلوگيري از تخريب مواد شكننده كه مي خواهيم انتقال دهيم بهتر است از سرعت هاي پايين استفاده شود كه در اين حالت شدت فشار ذرات مخصوصاً در خمهاي موجود در خطوط لوله به شدت كاهش مي يابد.

5-7- نقطه ذوب پايين: [1]
انرژي حاصل از برخورد ذرات در داخل خطوط لوله و خصوصاً در خمها در انتفال با فاز رقيق دماي نسبتا زيادي را ايجاد مي كند گلوله هاي پلاستيكي مانند نايلون، پلي اتيلن و پلي استر در حين انتقال تمايل دارند ذوب شوند با كاهش سرعت انتقال ونحوه انتقال از فاز رقيق به فاز غليظ مشكل به شكل چشمگيري حل خواهد شد.
5-8- پرتوزايي: [1]
براي انتقال مواد پرتوزا بايد شرايط كاملاً ايمن باشد و حتي المقدور از سيستم هاي بسته با ايمني كنترل شده استفاده گردد تا به محيط زيست صدمه وارد نكندكه براي اينگونه جابجايي از سيستم هاي فشار منفي (وكيوم) استفاده مي گردد.









فصل ششم
اجزاء سيستم:
6-1-  مقدمه: [1]
در اين قسمت نظر اجمالي خواهيم داشت به اجزاء سيستم از جمله حركت دهنده هوا وخطوط لوله .
انتخاب درست در سيستم راه اندازي هوا در عملكرد صحيح اينگونه سيستم ها بسيار ضروري است. به همان ميزان گزينش صحيح فيلترها نيز داراي اهميت است و از آنجا كه مشكلات بيشتر در خطوط لوله حادث مي گردند طراحي خطوط لوله نيز از اهميت وافري برخوردار است.
6-2-  تامين كردن هوا: [1]
به حركت درآوردن هوا درسيستم هاي انتقال مواد پنوماتيكي بقدري مهم است كه مي توان آن را نقطه عطف اين سيستم ها دانست و انتخاب درست در اين زمينه نيازهاي ما از جمله دبي حجمي، فشار و...را تامين خواهد كرد.
گستره عظيمي از ماشين ها قادر به تامين كردن هواي اين سيستم هاي مي باشند اما تناسب آن ها با سيستم ها بايد بررسي گردد.
6-2-1-  انواع سيستم هاي حركت دهنده هوا:
در سيستم هاي انتقال مواد پنوماتيكي سيتسمهاي نظير فن و دمنده با توليد دبي حجمي بالا و فشار پايين براي به حركت درآوردن هوا در رده كمپرسورهاي جابجايي مثبت قرار مي گيرند.
معمولاً ماشين هاي رفت و برگشتي  قابليت توليد فشارهاي بالا دارند براي فاصله هاي زياد مورد استفاده قرار مي گيرند و انتقال به شكل فاز غليظ انجام مي گيرد.
نمودار زير نحوه رده بندي سيستم هاي راه اندازي را نشان مي دهد.
 
شكل (6-1) رده بندي حركت دهنده هاي هوا [1]
شكل زير محدوده استفاده از سيستم هاي راه اندازي را براي برخي از ماشين ها  نشان مي دهد اين شكل اهميت زيادي در راهنمايي و اجرايي اين سيستم ها وتفاوت بين آنها دارد.
 
شكل (6-2)  بازه تقريبي از عملكرد حركت دهنده هاي هوا [1]

6-2-1-1- فن ها :
در سيستم هاي انتقال مواد فن ها به طور معمول به شكل شعاعي با تيغه هاي مسطح مورد استفاده قرار مي گيرند. فن ها براي فواصل كوتاه و انتقال به شكل فاز رقيق به كار مي روند ممكن است هم براي سيستم هاي فشار مثبت و هم براي فشار منفي استفاده شوند.
براي موادي مثل زباله، الياف مانند كاغذ، پلاستيك و پارچه تيغه هاي فن بايد تيز باشند تا بتوانند مواد را قطعه قطعه كرده و به قطعات كوچكتر تبديل كنند تا به راحتي از ميان فن عبور كنند.
6-2-1-2- دمنده هاي احيا كننده:
عملكرد اين سيستم ها به طور معمول بهتر از كمپرسورهاي آيروديناميك مي باشد اما به خوبي ماشين هاي جابجايي مثبت نيست.
6-2-1-3- مكنده ها: در سيستم هاي انتقال مواد بافشار منفي به طور معمول از اين تجهيزات استفاده مي شود.و براي انتقال در فاز رقيق مي باشند.
6-2-2- مشخصات سيستم هاي راه اندازي هوا:
نقش بكارگيري كمپرسورهاي و مكنده ها عموما به دبي حجمي هوا، فشار تخليه يا مكش ودامنه سرعت چرخشي بستگي دارد.
از آنجايي كه هوا تراكم پذير مي¬باشد با توجه به فشار و دما بايد شرايط مرجع براي سيستم راه اندازي هوا مشخص گردد. درك اين مطلب بسيار حائز اهميت است كه دبي حجمي مشخص شده براي سيستم مشابه و دبي حجمي مورد نياز براي انتقال در ابتداي خط لوله نخواهد بود.


6-2-2-1- دمنده ها وكمپرسورها:
برخي از ويژگي هاي ماشين تخليه هوا كه به صورت فشار مثبت كار مي كند داده شده و ويژگيهاي ديگر بايد محاسبه گردد. در  شكل (6-3) طرح فشار و دماي ورودي به طور معمول شرايط جريان آزاد را دارند كه عبارتند از فشار مطلق حدودا   و دما نيز برابر است با) 419R(59.F
 
شكل (6-3) ورودي و خروجي براي يك كمپرسور [1]

6-2-2-1-1-  فشار براي كمپرسور :
اين فشار هواي مورد نياز براي مواد در نقطه تغذيه به داخل خطوط لوله مي باشد. كه اين كميت وابسته به پارامترهايي  و دبي جريان موادي كه بايد انتقال شوند، فاصله جابجايي، مسيرهاي خطوط لوله ومشخصات مواد منتقل شده مي باشد.
6-2-2-1-2- نرخ  دبي حجمي جريان :
دبي حجمي را با   نشان مي دهيم. اين مقدار و دبي حجمي براي جريان آزاد مي باشد كه در شكل مربوط به كمپرسور نشان داده شده است.
يك پارامتر بحراني براي يك سيستم انتقال مواد پنوماتيكي سرعت هوا، در خطوط انتقال مي باشد كه با C1 نمايش مي دهيم مي بايست محاسبه گردد.
با داشتن C1 ، قطر خطوط لوله d و فشار p1 و دما T1 ،  بدست مي آيد كه برابر است با :
 -6-2-2-2- مكنده و پمپ هاي وكيوم:
در شكل زير يك مكنده نشان داده شده و با ويژگي هاي داده شده ويژگيهاي خواسته شده بايد محسابه گردد مانند كمپرسورها. شرايط جريان آزاد، براي فشار خروجي از مكنده ودماي ورودي به مكنده در نظر  گرفته مي شود.
 
نمودار (6-1) فشار و دبي حجمي هواي انتقال يافته و توان كمپرسور[1]
6-2-2-2-1-  وكيوم (فشار منفي)
فشار منفي (وكيوم) p3، براي مكنده بايد محاسبه گردد.  كه اين مقدار وابسته به افت فشار درون خطوط لوله( p1-p2 )و همچنين دبي مورد نياز براي انتقال مواد مي باشد.

6-2-2-2-2- نرخ دبي حجمي:
دبي حجمي كه بايد مشخص گردد كه  مي باشد كه اين مقدار، مقدار واقعي  دبي حجمي مي باشد كه سيستم بر اساس آن بايد طراحي گردد. پارامتر بحراني براي طراحي سيستم انتقال مواد پنوماتيكي در ورود مواد به خطوط لوله c1 مي باشد كه در نقطه ورود به داخل خطوط لوله مي باشد.
باداشتن مقادير فشار p1 ، قطر خطوط لوله d ، سرعت ورودي c1 ، و فشار p3 مقدار بي حجمي بدست مي آيد.
 
6-2-3- قدرت مورد نياز
فشار خروجي و دبي حجمي دو پارامتر بسيار مهم براي محاسبه قدرت مورد نياز كمپرسورها، دمنده ها و فن ها مي باشند.
 كه براي تبديل اسب بخار به كيلو وات بايد در 746/0 ضرب كرد.
كه اين مقدار بسيار نزديك به نرخ واقعي مورد نياز مي باشد. اگر اين مقدار در قيمت واحد انرژي الكتريكي مصرفي ضرب شود هزينه مصرف را خواهد داد.
با استفاده از نمودار زير مي¬توان ايده مناسبي براي قدرت مورد نياز كمپرسور در ازاء فشار خروجي و دبي حجمي بدست مي آورد.
 
نمودار (6-2)  توان تقريبي مورد نياز براي كمپرسور در سيستم هاي فشار پايين [1]
همانطور كه در شكل مي بينيد براي فشارهاي نسبي بالاتر از  100 سيستم انتقال مواد چه به شكل فاز رقيق و چه به شكل فاز غليظ سيستم هاي فشار بالا ارتباط دارد.
سرعت ورودي هوا به مدخل ورودي لوله  3500 در نظر گرفته شده است. و فشار مورد نياز با توجه به قطر خطوط لوله و قدرت مورد نياز تقريبي بدست خواهد آمد.
براي كمپرسورهاي رفت و برگشتي مثلا كمپرسورهاي حلزوني قدرت مورد نياز حدودا 10% بيشتر خواهد بود. به دليل اتلاف موجود دريچه ها و قدرت جذب شده در شفت.
 
نمودار (6-3)  نمودار مشخصات يك كمپرسور حلزوني  [1]
6-3- خطوط لوله:‌ [1]
تصميم گيري براي اجزاء سيستم هاي انتقال مواد بايد با ملاحظه و در نظر گرفتن خطوط لوله انجام گيرد موادي مانند جنس لوله ها، ضخامت ديواره ها، سطح تمام شده و خم ها بايد حتما لحاظ گردد.
يكي از بحراني ترين پارامترهايي كه در عملكرد موفق سيستم هاي انتقال مواد پنوماتيكي موثر است. نگهداري سرعت هوا براي انتقال مواد در يك مقدار مينيمم است.
سرعت انتقال مواد در فاز رقيق مثلا براي شكر حدودا 3200 ft/s است كه اگر سرعت 3000 ft/s كاهش يابد به طور حتم لوله دچار انسداد خواهد شد.
6-3-1- ضخامت ديواره:
دبي حجمي مورد نظر از ضرب سرعت هوا منتقل شده در سطح مقطع عرضي خطوط لوله بدست خواهد آمد.
براي يك لوله كه قطر اسمي آن 4in ميباشد به ندرت قطر آن به 4 مي رسد اگر انتقال مواد با هوا بر اساس قطر اسمي 4in باشد براي مثال عدد  اسكجول لوله 10 باشد قطر واقعي آن 4.176in خواهد بود تقريبا 4in  
اين اختلاف به اين معني است كه سرعت كمتر خواهد شد.
اگر سرعت در لوله اي كه قطر داخلي  4in است 3200 ft/min باشد و اگر اين مقدار در لوله اي كه قطر داخلي  آن 4.176 in  است به  مي رسد كه به طور حتم لوله دچار انسداد خواهد شد.
اگر قرار باشد كه يك ماده اي كه داراي سطح زبر و خشن است از خطوط لوله منتقل شود براي  سطح داخلي بايد پوشش مناسبي در نظر گرفته شود. در اين حالت براي اينكه عمر لوله ها زياد شود بايد ضخامت ديواره آنها را بيشتر در نظر گرفت. كه براي تعيين ضخامت لوله ها از عدد اسكجول استفاده مي شود.
در جدول زير اندازه نمونه براي لوله با قطر اسمي 4in داده شده است.
جدول (6-1) قطر لوله و ضخامت ديواره براي لوله با قطر اسمي 4 in  [1]
 
 اگر موادي كه قرار است ازداخل خطوط لوله انتقال يابد داراي سطح زبر و خشن نباشند.
عدد اسكجول 10 مناسب خواهد بود و اگر زبرو خشن باشد نبايد عدد اسكجول كمتر از 80 در نظر گرفته شود.
6-3-2- جنس لوله ها:
اگر چه به طور معمول فولاد بيشترين استفاده را دارد اما بيشتر مواد نيز قابليت استفاده در ساخت لوله را دارند. اين نكته قابل ذكر است كه لوله هاي جدار نازك بدليل سبكي ، حمل و نقل آنها آسان مي باشد و هم به راحتي مي توان آنها را برداشت. براي رسيدن به چنين اهدافي از لوله هاي آلومينيوم استفاده مي شود.
6-3-2-1- بهداشت:
بدليل مشكلي كه رطوبت ايجاد مي كند در جاهايي كه از هواي خشك استفاده نمي شود سطوح داخل لوله را با مواد ضد زنگ مي پوشانند.
براي انتقال مواد غذايي، شيميايي و مواد داروئي كه بهداشت مسئله مهم مي باشد ، لوله ها از فولاد ضدزنگ ساخته مي شوند.

6-3-2-2- لوله هاي پلاستيكي:
در جايي كه براي انتقال مواد، انعطاف پذيري خطوط لوله مورد نياز است و اين هدف به سادگي و با تركيب لوله هاي صاف و خم ها قابل دسترس نيست  از لوله هاي لاستيكي (شلنگ) استفاده مي شود.
اين سيستم براي مواردي مانند بارگيري از كشتي ها، قطارها و كاميون ها بسيار مناسب مي باشد. لوله هاي انعطاف پذير را از لاستيك و با اندازه هاي مختلف مي توان ساخت.

انجام پایان نامه


پایان نامه

برای دریافت فایل کامل این مطلب از لینک زیر استفاده نمایید

انجام پایان نامه | دانلود مقاله

سفارش پایان نامه

نقشه