دسته بندی | فنی و مهندسی |
فرمت فایل | pptx |
حجم فایل | 639 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 33 |
دسته بندی | مکانیک |
فرمت فایل | doc |
حجم فایل | 5283 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 92 |
راه حل های توربین بهینه سازی شده, سان دیگو, کالیفرنیا, U.S.A
این فصل عمدتاً روی موضوعات انتقال جرم و حرارت تمرکز می یابد چون آنها برای خنک سازی مولفه های دستگاه توربین بکار می روند و انتظار می رود که خواننده با اصول مربوطه در این رشته ها آشنایی داشته باشد. تعدادی از کتابهای فوق العاده (1-7) در بررسی این اصول توصیه می شوند که شامل Streeter، دینامیک ها یا متغیرهای سیال Eckert و Drake، تجزیه و تحلیل انتقال جرم و حرارت، Incropera و Dewitt، اصول انتقال حرارت و جرم, Rohsenow و Hartnett، کتاب دستی انتقال حرارت, Kays، انتقال جرم و حرارت همرفتی, Schliching، تئوری لایه مرزی، و Shapiro، دینامیک ها و ترمودینامیک های جریان سیال تراکم پذیر
وقتی یک منبع جامع اطلاعات موجود باشد. مولف این فصل خواننده را به چنین منبعی ارجاع میدهد
خنک سازی توربین بعنوان یک تکنولوژی کلیدی برای توسعه موتورهای توربین گازی
عملکرد یک موتور توربین گازی تا حد زیادی تحت تاثیر دمای ورودی توربین می باشد و افزایش عملکرد قابل توجه را می توان با حداکثر دمای ورودی توربین مجاز بدست آورد. از یک نقطه نظر عملکردی احتراق با دمای ورودی توربین در حدود می تواند یک ایده ال به شمار آید چون هیچ کاری برای کمپرس کردن هوای مورد نیاز برای رقیق کردن محصولات احتراقی به هدر نمی رود. بنابراین روند صنعتی جاری, دمای ورودی توربین را به دمای استوکیو سوخت بخصوص بردی موتورهای نظامی, نزدیکتر می کند. با این وجود دماهای فلز مولفه مجاز نمی تواند از کند. برای کارکردن در دماهای گازی بالای این حد, یک سیستم خنک سازی مولفه بسیار موثر مورد نیاز است. پیشرفت در خنک سازی, یکی از ابزار اصلی برای رسیدن به دماهای ورودی توربین بالاتر میباشد و این امر به عملکرد اصلاح شده و عمر بهبود یافته توربین منتهی می شود. انتقال حرارت یک عامل طراحی مهم برای همه بخش های یک توربین گاز پیشرفته بخصوص در بخش های توربین و کمبوستور می باشد. در بحث وضعیت طراحی خنک سازی مصنوعی بخش داغ، باید به خاطر داشته باشید که طراح توربین مرتباً تحت فشارهای شدید برنامه زمانبدی توسعه, قابلیت پرداخت, دوام و انواع دیگر محدودیت های درون نظامی می باشد و همه اینها قویاً انتخاب یک طرح خنک سازی را تحت تاثیر قرار میدهند.
دسته بندی | مهندسی شیمی |
فرمت فایل | ppt |
حجم فایل | 240 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 54 |
بخش عمده ای از واحدهای علمیاتی انتقال جرم مربوط به تماس دو فاز غیر قابل امتزاج گاز – مایع می باشد. مهمترین واحدهای عملیاتی گاز- مایع عبارتند از تقطیر، جذب، رطوبت زنی و رطوبت گیری. واحدهای عملیاتی فوق الذکر می توانند توأم با انتقال جرم و حرارت باشند. از طرفی در بعضی گرادیان غلظت و نفوذ در هر دو فاز قرار می گیرد و حداقل یک جزء در دو فاز نفوذ می کند( مانند جذب جزء خاص از مخلوط گازی توسط حلال مایع) و در بعضی انتقال جرم در هر دو فاز صورت می گیرد و کلیه اجزاء در هر دو فاز نفوذ می کنند.( مانند تقطیر) . لذا پیچیدگی واحدهای فوق از تقطیر تا رطوبت گیری کاهش می یابد.
دستگاههای مختلفی برای تماس هر چه بهتر و انتقال جرم با راندمان بالاتر برای سیستم گاز – مایع استفاده شده اند. از جمله این دستگاهها می توان ظروف مجهز به توزیع کننده گاز (Sparger) ظوف مجهز به بهم زن مکانیکی ، شوینده های ونتوری، ستونهای دیواره مرطوب، ستونهای پاشنده، ستونهای سینی دار و ستونهای پر شده را نام برد. در بسیاری از این دستگاهها به منظور بالا بردن سطح تماس بین دو فاز، یکی از فازهاره صورت حبابهای گازی در فاز مایع در تماس با فاز مداوم دیگر قرار می گیرد( مانند پراکندگی گاز به صورت حبابهای گازی در فاز مایع درون ظرف مجهز به بهم زن یا پراکندگی فاز مایع در فاز گاز در ستون پاشنده و یا ایجاد فیلم مایع در ستونهای دیواره مرطوب یا برجهای پر شده). سطح تماس و نحوه پراکندگی یک فاز دیگر (فاز مداوم) از پارامترهای مهم در طراحی هستند.
در این بخش اشاره مختصری به بعضی از پارامترهای هیدرودینامیکی در دستگاههای مجهز به توزیع کننده گاز و دستگاههای مجهز به بهم زن مکانیکی خواهد شد . البته مطالب جامع تر در این خصوص در کتب مربوطه در مکانیک سیالات وجود دارد . نگاهی گذرا به شوینده های ونتوری و ستونهای پاشنده و ستونهای دیوراه مرطوب خواهیم داشت و بیشتر به طراحی هیدرولیکی ستونهای سینی دار و ستونهای پر شده می پردازیم که بسیار با اهمیت هستند و موارد استفاده فوق العاده زیادی دارند. توضیح دستگاهها بر اساس پراکندگی گاز در مایع( دستگاههای مجهز به sparger- دستگاههای مجهز به هم زن مکانیکی – ستونهای سینی دار) و نیز پراکندگی مایع در گاز به صورت قطره یا به صورت فیلم مایع( شوینده های ونتوری، ستونهای پاشنده، ستونهای دیوراه مرطوب و ستونهای پر شده ) خواهد بود.
برج های سینی دار، استوانه های قطوری هستند که در داخل آنها تعدادی سینی به فاصله های معینی از یکدیگر نصب شده اند . وجود سینی ها به منظور ایجاد تماس بهتر بین فاز گاز و فاز مایع است . فاز مایع معمولاً از بالای برج وارد شده و تحت اثر نیروی ثقل به سمت پایین جریان می یابد. اگر جهت جریان ها متقابل باشد ، فاز گاز از پایین برج وارد شده و در ضمن عبور به سمت بالای برج با فاز مایع در تماس قرار می گیرد.
فایل پاورپوینت 54 اسلاید
دسته بندی | شیمی |
فرمت فایل | ppt |
حجم فایل | 196 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 38 |
مهمترین واحدهای عملیاتی گاز – مایع عبارتند از تقطیر، جذب، دفع، رطوبت گیری. این واحدهای عملیاتی می توانند توأم با انتقال جرم و حرارت باشند. از طرفی در بعضی گرادیان غلظت و نفوذ در هر دو فاز قرار می گیرد و حداقل یک جزء در دو فاز نفوذ می کند ( مانند جذب جزء خاص از مخلوط گازی توسط حلال مایع ) و در بعضی انتقال جرم در هر دو فاز صورت می گیرد و کلیه اجزاء در هر دو فاز نفوذ می کنند ( مانند تقطیر). لذا پیچیدگی واحدهای فوق از تقطیر تا رطوبت گیری کاهش می یابد.
دستگاههای مختلفی برای تماس هر چه بهتر و انتقال جرم با راندمان بالاتر برای سیستم گاز – مایع استفاده شده اند. از جمله این دستگاهها می توان ظروف مجهز به توزیع کننده گاز ( Sparger)، ظروف مجهز به بهم زدن مکانیکی، شوینده های ونتوری، ستونهای دیواره مرطوب، ستونهای پاشنده، ستونهای سینی دار و ستونهای پر شده را نام برد. در بسیاری از این دستگاهها به منظور بالا بردن سطح تماس بین دو فاز، یکی از فازها به صورت حبابها یا قطرات کروی یا فیلم مایع در تماس با فاز مداوم دیگر قرار می گیرد. سطح تماس و نحوه پراکندگی یک فاز در فاز دیگر (فاز مداوم) از پارامترهای مهم در طراحی هستند.
ظروف مجهز به Spargerها برای سیستم های گاز – مایع بدون واکنش شیمیایی و یا به همراه واکنش شیمیایی استفاده شده اند. Spargerها (توزیع کننده حبابها) وسایلی هستند که با استفاده از آنها می توان حبابهای گازی را در یک سیال مایع (فاز مداوم) ایجاد نمود. گاهی این توزیع کننده ها از لوله های ساده تشکیل شده اند. و گاهی توزیع کننده هایی طراحی شده اند که از سوراخهای تعبیه شده در توزیع کننده، حبابهای گازی ایجاد می شود. قطر سوراخها معمولاً 3 – 5/1 میلیمتر و فاصله آنها حداقل سه برابر قطر حباب تولیدی توصیه شده است. توزیع کننده های گاز خود نقش بهم زننده و ایجاد تلاطم درون ظرف را نیز دارند.
در این گونه ظروف و در تماس دو فاز گاز – مایع معمولاً بیشترین مقاومت در مقابل انتقال جرم در فیلم فاز مایع و در اطراف حباب قرار می گیرد و از مقاومت درون فاز گاز (به لحاظ ویسکوزیته کم و وجود چرخش های درونی بالا بخصوص در حبابهای متوسط و بزرگ) صرف نظر می شود. تماس دو فاز در اینگونه ظروف به صورت مداوم یا پیوسته، نیمه پیوسته و ناپیوسته امکان پذیر است.
روابط زیادی برای دستیابی به ضرایب انتقال جرم فیلم مایع (در اطراف حباب کروی) در چنین سیستمهایی ارائه شده است که از آن جمله به رابطه زیر می توان اشاره نمود.
رابطه فوق برای سیستمهای با یک حباب تنها و مجموعه حبابها در نظر گرفته شده است. واضح است که در بسیاری از واحدهای عملیاتی واقعی با مجموعه حبابها برخورد خواهیم کرد.
فایل پاورپوینت 38 اسلاید
دسته بندی | صنایع نفت و گاز |
فرمت فایل | ppt |
حجم فایل | 193 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 38 |
مقدمه
مهمترین واحدهای عملیاتی گاز – مایع عبارتند از تقطیر، جذب، دفع، رطوبت گیری. این واحدهای عملیاتی می توانند توأم با انتقال جرم و حرارت باشند. از طرفی در بعضی گرادیان غلظت و نفوذ در هر دو فاز قرار می گیرد و حداقل یک جزء در دو فاز نفوذ می کند ( مانند جذب جزء خاص از مخلوط گازی توسط حلال مایع ) و در بعضی انتقال جرم در هر دو فاز صورت می گیرد و کلیه اجزاء در هر دو فاز نفوذ می کنند ( مانند تقطیر). لذا پیچیدگی واحدهای فوق از تقطیر تا رطوبت گیری کاهش می یابد.
دستگاههای مختلفی برای تماس هر چه بهتر و انتقال جرم با راندمان بالاتر برای سیستم گاز – مایع استفاده شده اند. از جمله این دستگاهها می توان ظروف مجهز به توزیع کننده گاز ( Sparger)، ظروف مجهز به بهم زدن مکانیکی، شوینده های ونتوری، ستونهای دیواره مرطوب، ستونهای پاشنده، ستونهای سینی دار و ستونهای پر شده را نام برد. در بسیاری از این دستگاهها به منظور بالا بردن سطح تماس بین دو فاز، یکی از فازها به صورت حبابها یا قطرات کروی یا فیلم مایع در تماس با فاز مداوم دیگر قرار می گیرد. سطح تماس و نحوه پراکندگی یک فاز در فاز دیگر (فاز مداوم) از پارامترهای مهم در طراحی هستند.
ظروف مجهز به توزیع کننده گاز
ظروف مجهز به Spargerها برای سیستم های گاز – مایع بدون واکنش شیمیایی و یا به همراه واکنش شیمیایی استفاده شده اند. Spargerها (توزیع کننده حبابها) وسایلی هستند که با استفاده از آنها می توان حبابهای گازی را در یک سیال مایع (فاز مداوم) ایجاد نمود. گاهی این توزیع کننده ها از لوله های ساده تشکیل شده اند. و گاهی توزیع کننده هایی طراحی شده اند که از سوراخهای تعبیه شده در توزیع کننده، حبابهای گازی ایجاد می شود. قطر سوراخها معمولاً 3 – 5/1 میلیمتر و فاصله آنها حداقل سه برابر قطر حباب تولیدی توصیه شده است. توزیع کننده های گاز خود نقش بهم زننده و ایجاد تلاطم درون ظرف را نیز دارند.
انتقال جرم در ظروف مجهز به Sparger
در این گونه ظروف و در تماس دو فاز گاز – مایع معمولاً بیشترین مقاومت در مقابل انتقال جرم در فیلم فاز مایع و در اطراف حباب قرار می گیرد و از مقاومت درون فاز گاز (به لحاظ ویسکوزیته کم و وجود چرخش های درونی بالا بخصوص در حبابهای متوسط و بزرگ) صرف نظر می شود. تماس دو فاز در اینگونه ظروف به صورت مداوم یا پیوسته، نیمه پیوسته و ناپیوسته امکان پذیر است.
روابط زیادی برای دستیابی به ضرایب انتقال جرم فیلم مایع (در اطراف حباب کروی) در چنین سیستمهایی ارائه شده است که از آن جمله به رابطه زیر می توان اشاره نمود.
و..................
ظروف مجهز به بهم زن
یکی از دستگاههای عملیاتی گالز – مایع، ظروف مجهز به بهم زن می باشد که در این ظروف، بهم زن توسط شفتی درون ظرف قرار می گیرد و با بهم زدن سیال درون ظرف اختلاط صورت می گیرد. این ظروف برای بهم زدن جامدات، مایعات و گازها در مایعات دیگر به همراه و یا بدون واکنش شیمیایی استفاده می شود. میزان اختلاط و ایجاد جریان متلاطم درون آنها فوق العاده بالاست و با پراکندگی یک فاز در فاز دیگر انتقال جرم به خوبی صورت می گیرد.
این ظروف معمولاً به شکل استوانه ای بوده و عمق مایع درون ظرف معممولاً در حد یک تا دو برابر قطر ظروف انتخاب می شود.
توزیع گاز معمولاً از طریق Sparger (که در زیر پره قرار داده شده است) دایره ای شکل و با قطری کمتر از یا در حد قطر پره مورد استفاده در ظرف از طریق سوراخهایی که رو به بالا ایجاد شده است وارد ظرف می شود. قطر سوراخها حدود mm 5/6 – 3 و تعداد آنها در حدی توصیه شده است که عدد رینولدز سوراخ توزیع کننده (Sparger) در حدود 10000 و یا بیشتر باشد.
و........
مراحل طراحی هیدرولیکی یک سینی
طراحی یک سینی مانند بسیاری از طراحی های مهندسی، ترکیبی از تجربه و تئوری می باشد. در این خصوص از روابط نیمه تئوری و اطلاعات حاصل از مقیاس صنعتی و نیمه صنعتی برای طراحی استفاده می شود.
اصولاً طراحی هیدرولیکی سینی باید به گونه ای باشد که تماس دو فاز بخار و مایع (در تقطیر) بخوبی صورت گیرد؛ هلدآپ فاز مایع (ماندگی) به اندازه کافی باشد تا تقریبا/ض تمامی قسمتهای فعال سینی از مایع پر شود. و سینی با راندمان بهتری کار کند؛ سطح فعال و فاصله سینی ها به اندازه باشد؛ مقدار Entrainment و افت فشار در حد قابل قبول بوده و تعداد ناودانی ها به اندازه کافی باشد تا جریان مایع به راحتی از یک سینی به سینی دیگر منتقل شود. مراحل طراحی زیر که برای طراحی سینی مشبک و به روش حدس و خطا ارائه شده است. برای سینی ها نیز با تغییرات بسیار جزئی در بعضی مراحل طراحی قابل استفاده است.
مراحل طراحی یک سینی مشبک :
1- دستیابی به حداکثر و حداقل دبی فاز مایع و بخار ، نسبت Turn down ratio فازها
2- جمع آوری و تخمین خصمصیات فیزیکی
3- انتخاب فاصله بین سینی ها
4- تخمین قطر ستون (برمبنای کسری از طغیان)
5- انتخاب الگوی جریان روی سینی.
و..............