وبلاگ تخصصی مهندسی مکانیک
وبلاگ تخصصی مهندسی مکانیک کتاب،مقالات،نرم افزار،آموزش نرم افزار،حلال،جزوات،فیلم،کاتالوگ،پروژه،مجلات،سایت،اخبار،استاندارد،هندبوک، مهندسی مکانیک ،مهندسی مکانیک،کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک،دکترا مهندسی مکانیک،مهندسی مکانیک، تلگرام ، تلگرام
وبلاگ تخصصی مهندسی مکانیک
وبلاگ تخصصی مهندسی مکانیک کتاب،مقالات،نرم افزار،آموزش نرم افزار،حلال،جزوات،فیلم،کاتالوگ،پروژه،مجلات،سایت،اخبار،استاندارد،هندبوک، مهندسی مکانیک ،مهندسی مکانیک،کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک،دکترا مهندسی مکانیک،مهندسی مکانیک، تلگرام ، تلگرامدرباره من
با سلام
در این وبلاگ قرار است اطلاعات مهندسی مکانیک توسط اینجانب محمد شکیبایی نسب در اختیار شما قرار گیرد .
ادامه...
مقاله ای کامل از عملیات فرجینگ همراه با تصاویر کلیه مراحل کار
مقاله ای کامل از عملیات فرجینگ همراه با تصاویر کلیه مراحل کار (متن فارسی)
دانلود
حجم : ۳.۶ مگابایت.
بررسی حلقه های کنترلی بویلروکنترل بویلر نیروگاه ( بخش ۱)
کنترل جریان آب تغذیه HP
هدف:
این حلقه جریان آب تغذیه به درام، HP معادل با جریان بخار HP خروجی از بویلر را حفظ میکند هنگامی سطح درام ثابت نگهداشته میشود که بیشتر یک رنج نامحدود بخار خواسته شود.
تغییرات بخار خواسته شده موجب تغییرات جریان آب تغذیه و در نتیجه افزایش و کاهش سطح درام است، سطح آب درام وقتیکه جریان بخار افزایش می یابد کاهش می یابد و بر عکس، افزایش ناگهانی در بخار خواسته شده موجب کاهش فشار درام و افزایش دمای بدنه درام موجب افزایش موقتی سطح درام بواسطه افزایش حجم حباب های بخار میشود اما مقدار واقعی آب داخل درام تغییر نمیکند. همینطور کاهش ناگهانی در بخار خواسته شده موجب افزایش فشار درام و کاهش دمای بدنه موجب کاهش موقتی سطح درام بواسطه کاهش حجم حباب های بخار میشود اما مقدار واقعی آب داخل درام تغییر نمی کند . بنابراین انبساط و انقباض سطح آب، هنگامی که مقدار واقعی سطح درام تغییر نمی کند، اتفاق می افتد .
شرح کنترل:
ترانسمیتر (HAD30CL001/CL002-CL01) سطح درام HP را اندازه میگیرند. همانطور که میدانید آب داخل درام در فاز اشباع است و برای هر مقدار دانسیته معادل وجود دارد. سیگنال سطح درام بوسیله فشار درام از طریق FUNCTION GENERATOR ارسال میشود. بنابراین دو ترانسمیتر (HAD30CP001/CP002) فشار درام HP را اندازه گیری میکند .
یکی از دو سیگنال عمل کننده برای سیگنال های فشار درام مانند حالتهای زیر بکار برده میشود .
دو سیگنال چک خواهد شد . آیا در رنج mA 20-4 هستند .
اگرهر دو سیگنال در رنج a/m است . سپس اختلاف مطلق آنها محاسبه خواهد شد و با مقدار ثابت (20%) مقایسه خواهد شد اگر انحراف زیاد نبود سپس متوسط دو سیگنال محاسبه خواهد شد و نتیجه نهایی در نظر گرفته میشود .
اگر یکی از آنها در رنج نبود دیگری انتخاب خواهد شد و یک آلارم ظاهر خواهد شد .
اگرهر دو سیگنال در رنج هستند اما اختلاف آنها بالاست، سپس آنکه بزرگتر است انتخاب خواهد شد و آلارم ظاهر خواهد شد .
اگر هر دو سیگنال خارج از رنج بودند سپس حلقه به حالت دستی رفته و آلارم ظاهر خواهد شد .
هر سیگنال نشان داده شده و ثبت میشود. همچنین سیگنال آلارم بالا بر اساس هر setting list تعریف میشود .
سیگنال باینری بعدی شامل (PSH1 , PSH2 , PSH3 ,PSH4) برای مراحل لا جیک راه اندازی توقف HRSG ارسال میگردد .
سه سیگنال سطح بوسیله نتیجه سیگنال فشار از طریق سه ضرب کننده اختلاف ارسال میشود و سپس سه سیگنال سطح ارسال شده نمایش داده شده و ثبت خواهد شد .
2 از 3 سیگنال عمل کننده برای ارسال سه سیگنال سطح درام مانند حالتهای زیر بار میرود
a) سه سیگنال با هم چک میشوند در رنج میباشند (4-20ma)
b) اگر همه آنها در رنج هستند , سپس متوسط آنها محاسبه میشود .
c)سه سیگنال ارسال شده با مقدار متوسط مقایسه خواهد شد . اگر اختلاف بزرگتر از 2% است سیگنال ارسال شده رد خواهد شد و سیگنال a/m برای سیگنال های بعدی بکار گرفته خواهد شد . اگر همه سه سیگنال قابل قبول باشد سپس متوسط آنها محاسبه شده و سطح درام hp ( 2 از 3 ) ارسال خواهد شد که نشان داده شده و ثبت خواهد شد .
d)اگر یک سیگنال خارج از محدوده باشد،یک آلارم ظاهر خواهد شد و متوسط سیگنال های دیگر برای نتیجه در نظر گرفته میشود .
e) اگر دو سیگنال یا بیشتر رد شود،سپس حلقه به حالت دستی رفته و آلارم ظاهر خواهد شد .
f) هر سیگنال ارسال شده نمایش داده شده و ثبت میشود .
g) سیگنال نتیجه همچنین نمایش داده شده و ثبت میشود .
h) سیگنال های باینری شامل (LSH1 , LSH2 ) سیگنال نتیجه را برای مراحل لاجیک راه اندازی HRSG ارسال میکنند .
در تک المانی سطح درام ارسال شده با Set Point مقایسه می شود و سپس سیگنال خطا در یک کنترل PID استفاده شد خروجی کنترلر (4-20mA )به کنترل والو انتخاب شده برای وضعیت درست و کنترل مقادیر فرآیند ارسال می شود.در مد سه المانی جریان آب تغذیه و جریان بخار اندازه گیری شده ارسال می شود و در کنترل سطح درام سهیم خواهد بود.جریان بخار سوپر هیتر HP بوسیله دو ترانسمتر اندازه گیری می شود (LAB30CF001/CF002 ) هر دو سیگنال جریان بخار بوسیله سیگنال فشار و دمای بخار تصحیح خواهد شد.سیگنال دما نتیجه یک از دو (LAC30CT001/CT002) از حلقه کنترل دمای بخار سوپر هیتر و سیگنال فشار بوسیله LAB30CP001 اندازه گیری می شود می دانید که PT روی خط بخار HP قبل از MR Stop Valve قرار دارد .وقتی که PT بخارHP دچار اختلال است فشار درام HP برای اطمینان بیشتر مانند یک مقدار نامناسب در نظر گرفته می شود .
فشار بخار HP ( LAB30CP001 )نشان داده شده و ثبت می شود و سیگنال آلارم بالا بر اساس Setting/IST تعریف می شود .
سیگنال فشار دما در یک F.G بکار برده می شود و خروجی F.G از طریق دو ضرب کننده اختلاف بر جریان بخار اثر خواهد کرد. خروجی افزاینده ارسال شده از جریان بخار نشان داده شده و ثبت می شود یکی از دو سیگنال ارسال شده از سیگنالهای جریان بخار بکار گرفته شده و نتیجه آن نشان داده شده و ثبت می شود.سیگنال نتیجه مد سه المانی بر اساس یک سیگنال Feed Forward از طریق یک جمع کننده اثر خواهد کرد که خروجی کنترل اصلی Master بر اساس ورودی های دیگر دریافت می شود .
سیگنال باینری شامل (FSH) برای مراحل لاجیک راه اندازی HRSG ارسال می شود .
جریان آب تغذیه HP بوسیله (LAB30CF001/CF002) انذازه گیری می شود .و همه سیگنالها بوسیله دمای آب تغذیهHP( LAB30CT001) از طریق ضرب کننده اختلاف تصحیح می شود سیگنالهای جریان ارسال شده نمایش داده شد و ثبت می شود.یکی از دو سیگنال عمل کننده برای سیگنال های جریان آب تغذیه HP بکار برده می شود و سیگنال نتیجه نمایش داده شده و ثبت می شود و نهایتا در دومین کنترل بکار گرفته می شود .Slave Controller که خروجی جمع کننده Feed Forward بر اساس Set point دریافت می شود.
بعلاوه جریان ری سیرکوله HP از سیگنال جریان آب تغذیه HP استنتجاج می شود.
آب سیر کوله HP بوسیله ( LAB31CF001) اندازه گیری می شود و سیگنال مربوطه بویسله سیگنال دمای خروجی اکونومایزر HP که از حلقه TC آب تغذیه خروجی اکونومایزر HP میاید ارسال می شود .سیگنال ارسال شده جریان نمایش داده می شود و ثبت می شود (تذکر :فقط در طول راه اندازی سرد HRSG. ری سیر کوله HP در مدار خواهد بود ) .
کنترلر های Slave و اصلی از نوع PID هستند.
در ابتدا برای مد سه المانی مراتب ذیل تعریف می شود.
A)وقتی جریان بخار بیشتر از 20%افزایش می یابد حلقه به مد سه المانی می رود.
B )وقتی جریان بخار 15%کاهش می یابدحلقه به مد تک المانی می رود.
(LAB30AA011/AA012) هر یک کنترل والو های 100%ظرفیت هستند و یکی از آنها بوسیله اپراتور انتخاب می شود وقتی که خروجی های برد Auto/MAN بالای 5%(در ابتدا) است یک فرمان بسته شدن مختص به والو موتوری ارسال می شود وقتی که خروجی زیر 3%(در ابتدا) است یک فرمان بسته شدن ارسال خواهد شد.
مقدارSet Point دستی بوسیله اپراتور بر اساس دستورالعمل بهره برداری سازنده تنظیم می شود .
مقدار Set Point راه اندازی وقتی که فشار درام کمتر از 53Bar باشد بطور اتوماتیک انتخاب می شود .
یک سوئیچ Bum less برای انتخاب بین مد های تک المانی و سه المانی فراهم شده است.
یک سوئیچBump less برای انتخاب بین set Point حالت دستی و راه اندازی فراهم شده است.
یک سوئیچ Bump less برای انتخاب مد بهره برداری دستی/ اتوماتیک فراهم شده است.
یک سوئیچ Bump less برای انتخاب بین CV1 و CV2فراهم شده است.
توجه: پارامترهای (KP ,Ti, Td برای کنترلر PID اصلی مد سه المانی و کنترلر PID تک المانی یکسان خواهد بود از اینرو دو کنترلر PID اختلاف برای اهداف ذکر شده فوق در نظر گرفته می شود.
یاتاقان های توربوکمپرسور
دانلود یک جزوه کامل درزمینه اشنایی با یاتاقانهای نیروگاهی ،تئوری یاتاقانها،اصول نگهداری وتعمیرات یاتاقانها،تئوری روانکاری دریاتاقانهای لغزشی، بررسی مسئله اصطکاک وانالیز اثر فیلم روغن ، بررسی یاتاقانهای ژورنال ، بررسی بارهای شعاعی ومحوری وارد بریاتاقانها ، نگاهی به محفظه یاتاقان درکمپرسورهای نیروگاهی ،رینگ های تنظیم کننده یاتاقان ، بررسی یاتاقانهای ژنراتور ومروری براصول تعمیراتی درنیروگاهها
این جزوه جالب توسط همکاران عزیزمان دربخش مکانیک نیروگاه جهرم تهیه شده است وامید است با مطالعه ان به بخشی ازسوالهای شما دراین زمینه پاسخ داده شود
برای دانلود جزوه اموزشی توربین گازی بخش یاتاقانهای توربو کمپرسور به لینک زیر مراجعه فرمایید
کوئنچ کردن
روش اجرای سیکلهای عملیات حرارتی و چگونگی رساندن دمای فولاد به دمای آستنیته کردن، یک کار تجربی است. با توجه به تنوع تکنیک‌های عملیات حرارتی و تجهیزات مصرفی در کارگاه‌ها و تفاوت‌هایی که در ابعاد، فرم و جرم قطعه کار وجود دارد، نمی‌توان یک دستورالعمل مشخص برای اجرای سیکل عملیات حرارتی تدوین نمود. مسئولین کارگاه عملیات حرارتی باید دستورالعملهای کلی ارائه شده از طرف شرکت‌های فولادسازی را با قابلیت‌ها و محدودیت‌های تجهیزاتشان تلفیق کرده و یک روش اجرایی برای هر قطعه‌ای طرح کنند. در این مورد باید نکات زیر را با دقت مورد توجه قرار داد:
· زمان حرارت‌دهی قطعه کار باید به اندازه کافی طولانی باشد تا بتوان اطمینان یافت که همه نقاط آن به دمای سختکاری رسیده‌اند و عناصر آلیاژی و کاربایدها در زمینه فولاد حل شده‌اند.
· در صورتی که حرارت اعمالی به قطعه کار، بیش از حد دمایی مطلوب باشد و یا قطعه کار برای مدت طولانی‌تری در این دما نگهداری شود، دانه‌های فولاد بیش از حد رشد میکنند و ممکن است پس از کوئنچ مقداری آستنیت در ساختار فولاد باقی بماند.
· اگر دمای قطعه کار تا حد قابل توجهی پایین‌تر از حد دمایی مطلوب برای سختکاری باشد، سخت شدن اتفاق نمی‌افتد. در صورتی که دمای قطعه کار بالاتر بوده، ولی هنوز هم از دمای مطلوب سختکاری پایین‌تر باشد، قطعه‌کار به طور غیر یکنواخت میشود. به طوری که سطح آن سخت شده و داخل قطعه کاملا سخت نخواهد شد. در این شرایط ممکن است پس از کوئنچ، قطعه کار ترک بخورد.
کوئنچ کردن
کوئنچ کردن (Quenching) عبارت است سرد کردن سریع فولاد از دمای سختکاری (آستنیته شدن) تا دمای محیط یا دمای خاص دیگری، کوئنچ کردن را می‌توان به روشهای مختلفی انجام داد، مثلا فرو بردن فولاد گرم شده در روغن، آب، آب نمک (Brine) هوای آرام و حمام نمک (Salt bath) این بستگی به نوع فولاد دارد.
کوئنچ کردن فولادهای ابزار و قالب، بحرانی‌ترین مرحله در عملیات حرارتی آنها محسوب میشود. سختی و خواص فیزیکی فولاد در سیکل کوئنچ کردن به وجود می‌آید. سرعت سرد کردن فولادهای ابزار به هنگام کوئنچ به میزان عناصر آلیاژی مربوط است و می‌توان این سرعت را با انتخاب محیط کوئنچ یعنی آب، روغن یا هوا کنترل کرد.
فولادهای سخت شونده در آب عناصر آلیاژی اندکی دارند (یا اصلا ندارند) ولی میزان عناصر آلیاژی در فولادهای سخت شونده در روغن بیشتر است. فولادهای سخت شونده در هوا نیز جزو فولادهای پر آلیاژ محسوب میشوند.
چند نکته مفید در عملیات کوئنچ فولادهای ابزار و قالب، در زیر آورده شده است:
· تا قبل از این که قطعه کار برای مدت کافی در دمای سختکاری نگهداشته شده باشد آن را کوئنچ نکنید.
· پس از کامل شدن سیکل کوئنچ، بلافاصله عملیات تمپرینگ را آغاز کنید.
· قطعه کار پس از کوئنچ نباید به مدت طولانی در دمای محیط نگهداشته شود و باید هر چه سریعتر تمپرینگ آن را انجام داد.
· سعی کنید که عملیات کوئنچ برای قطعات یک محموله تولیدی، یکسان اجرا شود و
· قطعات طویل و نازک را به صورت عمودی کوئنچ کنید تا خمش، کمانی شدن و پیچش آنها به حداقل برسد.
کوئنچ کردن در آب
توصیه میشود به جای آب خالص، از آب نمک برای کوئنچ استفاده شود. دلیل این پیشنهاد این است که به هنگام کوئنچ قطعه فولادی خیلی داغ در آبع بخار ایجاد شده در مجاورت سطوح قطعه کار، یک مانع عایق ایجاد کرده و از انتقال حرارت مطلوب جلوگیری میکند، مخصوصا در گوشه‌های تیز داخلی، رزوه‌ها، سوراخ‌های ته بسته و دیگر فرم‌های مشابه. در نتیجه بعضی نقاط در قطعه کار نرم باقی می‌مانند (Soft spots) و این کوئنچ اختلافی باعث ایجاد تنش در قطعه کار شده و اعوجاج و/ یا ترک را در آن به وجود خواهد آورد.
افزودن نمک (حداکثر 10% حجمی) به آب، فرایند کوئنچ فولاد را تسهیل میکند، زیرا کریستالهای نمک که بر روی سطح قطعه کار رسوب میکنند، به شدت منفجر میشوند. این انفجار کریستالها باعث به هم خوردن شدید مایع شده و از ایجاد سد بخار در حوالی قطعه کار در حال کوئنچ جلوگیری خواهد کرد. تلاطم مایع همچنین باعث دور شدن پوسته‌های ناشی از عملیات حرارتی از سطح قطعه کار و ادامه یکنواخت عملیات کوئنچ میگردد. بنابراین استفاده از آب نمک باعث سرد شدن یکنواخت قطعه کار خواهد شد.
کوئنچ کردن در روغن
رعایت نکات زیر می‌تواند در عملیات کوئنچ فولاد در روغن مفید باشد:
· با توجه به این که کوئنچ فولاد داغ در روغن ممکن است خطر آتش‌سوزی داشته باشد، لازم است برای این کار از روغن با نقطه اشتعال لحظه‌ای (Flash point) بالا استفاده شود.
· سرعت سرد شدن قطعه کار به هنگام کوئنچ شدن در روغن، آهسته‌تر از آب یا آب نمک است. بنابراین میزان تنشهای پس ماند در قطعه کار نیز پایین‌تر خواهد بود.
· برای کوئنچ کردن هر 1 lb فولاد در یک ساعت، تقریبا 1 galروغن مورد نیاز است. (تقریبا 8.4 L برای هر کیلوگرم) مثلا اگر 1000 lb (45 kg) فولاد در هر ساعت کوئنچ شود، احتیاج به یک مخزن روغن به گنجایش 100 gal (378 L) مورد نیاز خواهد بود.
· دمای روغن باید در حدود 90-1300F(32-540C) نگهداشته شود تا عملیات کوئنچ به صورت مناسب انجام شود و
· روغن درون مخزن باید هم زده شود تا سرعت سرد شدن قطعه کار در آن یکنواخت باشد.
علل خوردگی در سیکل آب و بخار ( بخش ۴ )
اسید سیلیسیک آزاد در بخار سوپرهیت‌دچار تغییراتی میشود و به صورت کوارتزکریستالیک و اسید سیلیسیک بی شکل(آمورف) نیز وجود دارد و تجزیه فاز جامدکوارتز زودتر از نوع بی شکل شروع میشود. در روسوبات حاصل در قسمت محوری(پره‌های) توربینهای فشارقوی تمام ناخالصیهای موجود در بخار سوپرهیت‌مشاهده میشود. درصد نسبی رسوبات باقابلیت حل شوندگی آنها در بخار سوپرهیت‌مطابقت دارد. به عنوان مثال رسوبات قسمت‌فشارقوی توربین معمولا حدود 20 تا 50درصد، املاح سدیم و 40 تا 70 درصد، اکسید آهن و مس است.
در قسمت فشار ضعیف توربین 40 تا 80 درصد اسید سیلیسیک آزاد و حدود 10 تا 12 درصد اکسید آهن مشاهده میشود.طی آنالیز شیمیایی رسوبات می‌توان مقدارسیلیکاتها، کربناتها و کلریدها را معلوم کرد.مقدار ترکیبات کلسیم و منیزیم داخل‌رسوبات، زیاد نبوده و معمولا کمتر از پنج درصد است. در نزدیکی انتهای توربین،میزان درصد هماتیت داخل رسوبات و میزان‌کل رسوب افزایش می‌یابد. همچنین امکان‌وجود انواع کمپلکسهای پیچیده و مگنتیت نیزوجود دارد. با ظاهر شدن رسوبات بر روی‌پره‌های توربین، زبرشدن سطوح آنها، افزایش می‌یابد. در نتیجه نشست غیر یکنواخت رسوبات در سطح هر پره و در مراحل (Stage)جداگانه، پروفیل کانالهاتغییر میکند و عمل تقسیم مجدد افتهای‌حرارتی مراحل، صورت می‌گیرد. رسوباتی که‌در قسمت محوری توربینها به وجود می‌آیند،قاعدتا منجر به توقف دستگاههای مزبور نمی‌شود، اما تاثیر مهمی بر کارکرد اقتصادی آن دارد. در شرایط تجمع رسوبات،ضریب عملکرد مفید نسبی داخلی توربین کاهش می‌یابد. در توربینهای به قدرت 300 مگاوات در شرایط تجمع رسوبات به‌مقدار یک کیلوگرم ضریب عملکرد مفید 5/0 تا یک درصد کاهش داشته است.
در نتیجه تجمع رسوبات، افزایش فشاردر مراحل توربین، در مقایسه با ارقام‌محاسباتی، حاصل میشود. برای این که‌فشارهای مجاز در مراحل توربین از حد تعیین شده بیشتر نشود باید بخار عبوری‌از توربین را کاهش داد و به این ترتیب قدرت‌توربین را تنظیم کرد. با توجه به این که مقاطع‌عبوری در قسمت محوری (پره‌ها) محفظه‌فشار قوی توربین بزرگ نیست در شرایطعوامل مافوق بحرانی بخار، افزایش قابل ملاحظه فشار در مراحل توربین در موقع‌پیدایش رسوبات کم و ناچیز نیز
مشاهده میشود.
رسوباتی که بر روی سطوح حرارتی تولیدبخار به وجود می‌آیند از نظر ترکیب شیمیایی‌و فازی و همچنین ساختار خود کاملامتفاوتند.اکثر رسوبات، دارای قابلیت کم هدایت گرماهستند و کم و بیش به طرز محکمی به سطح‌فلز می‌چسبند. در صورتی که تجمع رسوبات‌بر روی جداره لوله‌ها به چند صدم میلیمتربرسد دمای جداره از حد مجاز (برای فولاد کربنیزه، حد مجاز 500 درجه سانتیگراد است)بالاتر رفته و این امر موجب کاهش استحکام‌آن و تشدید روند خوردگی میشود.
پس از مدتی قسمتهای سوپر هیت فلزتحت تاثیر فشار ماده سیال تغییر شکل داده وجداره لوله در این قسمتها نازک شده وسرانجام پاره میشود. منشاء ایجاد رسوبات‌ناشی از کلسیم و منیزیم، نفوذ آب خنک کننده‌به داخل کندانسور و سایر مبدلهای حرارتی، خرابی دستگاههای اصلی تولید آب بدون یون و یا تصفیه آب کندانسه است.
همان طور که توضیح داده شد وجوداکسیدهای آهن بر روی سطوح داخلی‌مولدهای بخار از یک طرف در نتیجه‌روندهای خوردگی فلز بویلر است که به طورمداوم ولی در رابطه با شرایط متغیر با سرعت‌مختلف جریان دارند و از طرف دیگر پدیدارشدن آنها در روند تشکیل رسوب می‌تواند ناشی از اکسیدهای آهن که به صورت محلول‌یا محلول کلوئیدی در آب بویلر وجود دارند،باشد.
در موقع بروز این گونه حوادث باید دیگ بخار به صورت اضطراری متوقف وتعمیر شود. معایب خوردگی فلز در محیطکاری نیز مضاف بر خرابیهای فوق است برای‌توقف خنک کردن و رفع عیب قسمت معیوب،انجام تعمیرات و راه اندازی مجدد دیگ بخارنیاز به دقت قابل ملاحظه‌ای دارد. هر قدر که‌قدرت تولیدی واحد بیشتر باشد به همان‌نسبت توقف خارج از برنامه‌ای آن زیان‌اقتصادی بیشتری را در بر دارد. برای این که از توقفهای اضطراری دیگهای بخار بنا به‌دلایل فوق جلوگیری شود، بدیهی است‌شرایطی را باید به وجود آورد که باعث‌جلوگیری از تشکیل رسوبات و نیز خوردگی‌فلزات شود.
طی مطالعات و تحقیقات، مشخص شده است که آب در شرایط حرارتهای بیش از230 درجه سانتیگراد، آهن را اکسید می‌کنداما در شرایط مناسب طی واکنشهایی پوسته‌حفاظتی مانینیت Fe3O4 را تشکیل‌می‌دهد. طبق تئوری الکترونی یونی روندرشد پوسته مگنتیت را به عنوان نتیجه‌عملکرد عنصر مختص به خود مورد بررسی‌قرار می‌دهند که سطح فلز در مرز پوسته آندبوده و سطح پوسته در مرز آب کاتد است.پوسته اکسید که دارای قابلیت هدایت‌الکترونی و یونی است نقش مدار داخلی وخارجی سلول بسته را انجام می‌دهد. اتمهای‌آهن که به وسیله حرارت، فعال شده‌اند درلایه بین قسمت فلز و اکسید، پراکنده میشوند. روند آندیک در این مرز،جریان می‌یابد و یونهای تشکیل شده آهن ازطریق قسمتهای آزاد شبکه کریستالی اکسیددر سطح قسمت اکسید آب، پراکنده میشوند.در این سطح یونهای آهن با یونهای‌هیدرواکسید موجود در آب و طبق این معادله، متقابلا عمل میکنند: الکترونهای جابه جا شده در مرز قسمت‌اکسید آب باعث به وجود آمدن قسمت یونهای هیدروژن موجود در آب و در نتیجه تشکیل هیدروژن اتمی میشوند. هیدروژن‌مزبور ضمن این که قسمتی از آن تحت‌ترکیب مجدد با تشکیل هیدروژن مولکولی‌قرار می‌گیرد از طریق اکسید در فلز پخش میشود.
در مرز قسمت اکسید - فلز تعادل بین‌هیدروژن حل شده در فلز و هیدروژن جذب شده سطحی در پوسته اکسید برقرار میشود. به دلیل این که جذب در پوسته‌تشکیل شده مگنتیت مشکل است، لذا با گذشت زمان سرعت اکسیداسیون آهن به وسیله آب و سپس سرعت رشد پوسته‌کاهش می‌یابد. در شرایطی که در تمام‌سطوح فلز، پوسته مکنتیت تشکیل و حفظشود، تاثیر خوردگی آب با دمای زیاد بر روی فولاد کربنیزه عملا قطع میشود. به این‌ترتیب مجموع خوردگی فولاد، تحت تاثیر آب‌با دمای زیاد بدون اتلاف قابل ملاحظه فلز وعبور اکسیدهای آهن به محیط کاری جریان‌می‌یابد و هیدروژنهای آزاد شده از دیگ بخارهمراه با بخار، وارد محیط کاری میشود. مقدارهیدروژن آزاد شده، مقاومت و استحکام‌پوسته‌های حفاظتی مگنتیت رادر سطوح دیگ بخار آغشته به آب مشخص میکند.
صدمه دیدن و تخریب پوسته‌های‌مگنتیت، شرایط جریان یافتن خوردگی موضعی فلز بویلر را به وجود می‌آورد که تحت تاثیر عوامل خارجی به ویژه دما،ترکیب و غلظت آب بویلر، تنشهای حرارتی ومکانیکی موجب بروز انواع خوردگی میشود.بارهای زیاد حرارتی محلی که در شرایط نامطلوب سوخت مصرفی به وجود می‌آیند درایجاد رسوبهای اکسید آهن&z
روشهای تولید چرخدنده
روش تولید در تمام قطعات صنعت به فاکتور هایی مثل هزینه تولید و زمان انجام کار و دقت کار و... بستگی دارد.
فرز هاب تا تیراژ 100000 جواب گویی خوبی دارد .
در ادامه دو مقاله جامع درباره روشهای تولید چرخدنده آمده که امیدوارم مفید واقع بشود .
دانلود کتاب وحل المسایل انتقال حرارت اینکروپرا
دانلود کتاب وحل المسایل انتقال حرارت اینکروپرا
Fundamentals of Heat and Mass Transfer-Incropera
کتاب وحل المسایل اونو با توجه به حجم بالاش درچهارقسمت تقدیم حضورتون میکنم
حجم کلی هشتاد مگابایت
برای استفاده از کتاب باید همه پارتهارو دانلود کنید
پسورد: spow
علل خوردگی در سیکل آب و بخار ( بخش ۳ )
سطوح تمیز فولادهای کربنی یا کم عیار،اغلب به طور یکسان خورده میشود. زمانی‌که سطوح این نوع فولادها آلوده به رسوبات‌است خوردگی به صورت موضعی باایجاد حفره‌جریان می‌یابد. فراورده‌های ثانویه حاصل ازخوردگی در حال توقف، مرکب از اکسیدهای‌آهن نظیر Fe(OH)3 ,Fe3O4 وFe2O3 است که در موقع کار بعدی تجهیزات در آب‌فاقد اکسیژن محلول ممکن است نقش‌دپلاریزاتور داشته باشند و خوردگی موضعی راتشدید کنند. تخریب موضعی فلز نیز خود ازمراکز تراکم تنشهای مکانیکی است، در موقع‌راه اندازی نیز تراکم فراورده‌های خوردگی درآب تغذیه بویلر موجب صدماتی به قسمت‌توربین میشود. لذا در زمان توقف باید ازروشهای مناسب حفاظت و نگهداری،
استفاده کرد. از روشهای مطمئن حفاظت ونگهداری توربین استفاده از گاز ازت و هوای‌گرم و مواد جاذب رطوبت است تا از کندانسه‌شدن بخار بر روی پره‌های توربین وروندهای خوردگی الکتروشیمیایی جلوگیری شود. هر یک از روشهای گفته شده دارای‌دستورالعملهای خاص خود است. از جمله موادمانع شونده که برای حفاظت و نگهداری‌واحدهای مولد بخار که برای مدت نامعلومی‌متوقف و سریعا راه‌اندازی میشوند
بکار میرود و نیازی به تخلیه مولد بخار از این‌مواد نیست، مخلوط آمونیاک و هیدرازین‌هیدرات است. طی بررسیهایی، معلوم شده‌است که در شرایط دمای پایین محلولهای‌آمونیاک و هیدرازین در صورتی که غلظت‌آنها از 200 میلی‌گرم در لیتر بیشتر باشد تاثیرغیرفعال کننده بر روی فلز دارند. برای‌واحدهای مولد بخار فشار بالا محلول‌حفاظتی با غلظت 300 تا 500 میلی‌گرم درلیتر هیدرازین و PHحدود 5/10 الی 11توصیه شده است. چون فشار آب و بخار درگرمکنهای آب تغذیه بسته بیشتر از فشار آنهادر چگالنده است و همچنین لوله‌ها به صورت‌خمیده هستند، باید از لوله هایی با حداقل‌ضخامت (و بیشترین شماره مشخصه) استفاده کرد.
خصوصیات فلز و ترکیب الکترولیت نظیرپایداری شرایط ترمودینامیکی، نوع ساختارآلیاژ، شرایط ترمودینامیک فلز، دمای محلول،مکانیکی آن در فلز از جمله عوامل موثر درروند خوردگی است. خوردگی ناشی از حضور گازهای چگالش‌ناپذیر مساله‌ای است که‌لوله‌های گرمکن، به ویژه گرمکنهایی که درفشار پایین‌تر از فشار جو کار میکنند با آن مواجه هستند. این گازها همچنین به دلیل‌پوشاندن سطوح خارجی لوله‌ها موجب کاهش‌انتقال گرما در گرمکنها میشوند، که چنین‌مساله‌ای در چگالنده اصلی نیز وجود دارد. بااستفاده از یک مکانیسم تخلیه مناسب، گازهای چگالش‌ناپذیر را از گرمکنها خارج میکنند.
در شرایط وقوع روندهای دپلاریزاسیون‌هیدروژنی، فاز جامد حاصل از اکسیدهای‌هیدراته به صورت ضعیف در سطح فلز تحت خوردگی می‌چسبد و مقدار زیادی نیزذرات جامد نظیر Fe(OH)2 و Fe(OH)3وارد آب تغذیه شده و همراه جریان آب برده‌می‌شود. PH محلول در سرعت روندهای‌دپلاریزاسیون هیدروژنی واکسیژنی تاثیر دارد. با افزایش PH، دپلاریزاسیون‌هیدروژنی کاهش می‌یابد. افزایش غلظت‌یون -OH نیز سرعت دپلاریزاسیون‌هیدروژنی را کاهش می‌دهد. لذا ورود یونهای‌آهن از قسمت آندیک کاهش یافته و حل شدن فلز، کند میشود. با رسیدن PH به‌بیش از 8/8 دپلاریزاسیون هیدروژنی متوقف میشود.
در شرایط 9=PH دپلاریزاسیون‌اکسیژنی با سرعت کمتری جریان می‌یابد.همچنین مشاهده شده است که در محلولهای‌قلیایی لایه اکسیدهای هیدراته، روی فلزاستحکام بیشتری دارند و قابلیت حل شدن اکسیدهای هیدراته آهن در PH بالا (دمای‌ثابت) کمتر میشود. مجموع مساحت‌قسمتهای آندیک در چنین شرایطی محدود وآندهای باقی مانده سریعتر حل میشوند.اکسیژن حل شده باعث تخریب موضعی فولاد کربنی به صورت حفره میشود.
در صورتی که اکسیژن و دی‌اکسیدکربن‌همزمان حضور داشته باشند خوردگی‌یکپارچه و محصولات آن به راحتی از سطح فلز پاک میشود همچنین غلظت‌ناخالصیها در آب افزایش می‌یابد.
برای از بین بردن خوردگی بر اثردپلاریزاسیون هیدروژنی در نیروگاههای حرارتی جدید، از تزریق آمونیاک استفاده میکنند. یونهای هیدرواکسید حاصل‌از تجزیه آمونیاک، یونهای هیدروژن را که‌موجب تجزیه هیدرواکسید آزاد شده‌اند، خنثی میکنند. اما باید توجه کرد که هر قدرغلظت اکسیژن و آمونیاک در آب بیشتر باشدبه همان نسبت خوردگی آلیاژی مس و روی،سریعتر انجام میشود (اکسیژن برای روی ومس دپلاریزاتور کاتدیک است و وجودآمونیاک باعث ایجاد کمپلکس Zn (NH3)nو Cu (NH3)n و زدایش روی و مس میشود. nممکن است به عدد شش هم برسد) ازجمله تجهیزاتی که برای کاهش غلظت اکسیژن در آب تغذیه بکار میرود دی‌اریتور است که نقش هیتر را نیز ایفا میکند. با ورودبه دی‌اریتور، افزایش دمای آب طبق قانون هنری Ci=K.Pi ( Ci= غلظت‌گازحلال در مایع و Pi= فشار جزیی همان گاز در بالای مایع و K= ضریب متناسب با دما)اکسیژن از فاز مایع که غلظت بیشتری دارد به‌فاز گاز با فشار جزیی کم و غلظت کمتر منتقل میشود.
برای کاهش هر چه بیشتر اکسیژن به‌خروجی از دی‌اریتور، تزریق هیدرازین انجام میشود. سرعت تاثیر متقابل هیدرازین‌با اکسیژن بستگی به دما و PH محلول دارد.در شرایط حرارتی بیش از 100 درجه سانتیگراد و PH بیش از 7/8 ، هیدرازین در 2 تا 3 ثانیه با اکسیژن، واکنش انجام می‌دهد.
هیدرازین با واکنش شدید، اکسیدهای‌آهن و مس را نیز احیا میکند که واکنشهای‌آن عبارتند از:
واکنش اکسید مس در شرایط حرارتی 65 درجه سانتیگراد و واکنش اکسیدآهن درشرایط حرارتی 120 درجه سانتیگراد انجام میشود. در دمای بیش از 180 درجه‌سانتیگراد نیز هیدرازین تجزیه میشود.
تجزیه هیدرازین در لوله آب تغذیه شروع شده و در دیگ بخار ادامه یافته و درشرایط گرم کردن بخار (سوپرهیت) خاتمه‌می‌یابد. در خروجی سوپر هیتر معمولاهیدرازینی در بخار مشاهده نمی‌شود. ازت‌تشکیل شده در جریان احیا همراه با بخار ازدیگ بخار خارج میشود.
با توجه به تجزیه هیدرازین و تاثیرمتقابل آن بر ناخالصیهای موجود در
آب تغذیه، میزان تزریق باید به گونه‌ای‌تنظیم شود که مقدار هیدرازین در ورودی به‌اکونومایزر دیگ بخار حدود 30 تا 50میکروگرم در لیتر باشد. از انواع هیدرازین‌موجود (هیدرازین سولفات، هیدرات وفسفات) هیدرازین هیدرات به علت این که‌املاح موجود در آب را افزایش نمی‌دهد بهتر از سایر انواع است.
در صورتی که دمای آب حدود 150 تا200 درجه سانتیگراد نگهداشته شود نتیجه‌عمل بهتر خواهد بود. همچنین در زمانی که‌گاز ازت برای نگهداری استفاده میشود بایدضمن اکسیژن زدایی آب، فشار گاز ازت را بیش از اتمسفر نگاهداشت تا از ورود هوا به‌داخل سیکل آب و بخار جلوگیری شود.
در مولدهای بخار درام دار فشار بالا، آب‌افزودنی از نوع بدون یون و سیلس زدایی‌شده، است لذا غلظت ناخالصیهای داخل آب‌تغذیه بویلرهای فشار قوی، کم است. عناصرترکیبی اصلی ناخالصیهای محلول در آب این‌نوع از بویلرها، کلریدها، سولفاتها، فسفاتهای‌سدیم و همچنین اسیدسیلیسیک آزاد است‌که به صورت مولکولهای تجزیه نشده بوده وقسمتی از آن نیز ممکن است به حالت‌کلوئیدی در محلول موجود باشد. مواد ناشی ازخوردگی اکسیدهای آهن و مس و هیدروکسیدآپاتیت عمدتا به صورت ذرات درشت (لجن‌داخل بویلر) و در حالت پراکنده در داخل آب‌بویلر وجود دارد. آب بویلر مولدهای بخار فشارقوی در شرایط رژیم بدون فسفات، فاقد فسفات است و در داخل آب بویلر علاوه‌بر کلریدها و سولفاتهای سدیم، کلریدها وسولفاتهای کلسیم و منیزیم و اسیدسیلیسیک آزاد نیز به صورت محلول وجود دارد. با توجه به نسبت قابلیت حل شوندگی ناخالصیها در بخار و یا حمل توسط قطره، این ناخالصیها به قسمت‌سوپرهیت نیزمنتقل میشود از جمله‌اکسیدهای آهن و مس و سولفات سدیم.
بخار سوپرهیت ضمن عبور از قسمت‌محوری (پره‌های توربین) منبسط شده وعوامل آن سریع افت میکند. با کاهش فشار ودما، قابلیت حل شوندگی تمام املاح،اکسیدهای آهن و مس و همچنین اسید سیلیسیک آزاد، کاهش می‌یابد. برای‌ناخالصیهایی که در بخار با عوامل اولیه درحالت محلول اشباع قرار داشته باشد، حالت‌اشباع مجدد و از جمله شروع تشکیل فازجامد از محلول بخار، به همان نسبتی که قابلیت حل شوندگی آنها کمتر باشد زودترشروع میشود. برای ناخالصیهایی که درعوامل اولیه در حالت محلول اشباع نشده قرار داشته باشند، حالت اشباع، هنگامی‌شروع میشود که غلظت واقعی ناخالصی‌مساوی با قابلیت حل شوندگی باشد. در موقع‌افت بعدی عوامل بخار و قابلیت حل شوندگی‌مواد محلول بخار مجددا اشباع و تجزیه فازجامد از آن شروع میشود.
نرم افزار catt2
نرم افزار catt2
در مقدمه کتاب ترمودینامیک ون وایلن اسمی از نرم افزار catt2 آمده است.
این هم لینک دانلود نرم افزار catt2.
در این نرم افزار می توانید با مقدار دادن دو خاصیت فاز ماده را بفهمید.
دانلود کتاب مرجع مکانیزم ها وتجهیزات مکانیکی Mechanisms And Mech
MOTION CONTROL SYSTEMS
ROBOT MECHANISMS
PARTS-HANDLING MECHANISMS
RECIPROCATING AND GENERAL-PURPOSE MECHANISM
SPRING, BELLOW, FLEXURE, SCREW, AND BALL DEVICES
CAM,TOGGLE, CHAIN, AND BELT MECHANISMS
COUPLING, CLUTCHING, AND BRAKING DEVICES
TORQUE-LIMITING,TENSIONING, AND GOVERNING DEVICES
PNEUMATIC AND HYDRAULIC MACHINE AND MECHANISM CONTROL
FASTENING, LATCHING, CLAMPING, AND CHUCKING DEVICES
KEY EQUATIONS AND CHARTS FOR DESIGNING MECHANISMS
NEW DIRECTIONS IN MACHINE DESIGN
کتاب مرجع مکانیزم ها وتجهیزات مکانیکی را ازلینک زیر دانلود نمایید
دانلود
نگاهی گذار به موضوع آنالیز خستگی
آنالیز خستگی
مقدمه:
گاهی اوقات در اثر اعمال بار تناوبی (مثلاً یک بار کشش فشار) بر روی سازه، با اینکه تنش ماکزیمم ایجاد شده بر روی سازه کمتر از تنش نهایی آن است ، اما پس از اعمال تعدادی سیکل ، بر روی سازه ترک هایی ایجاد شده که در نهایت منجر به شکست می شود. این پدیده را خستگی در اثر اعمال بار تناوبی می نامند.
در مبحث خستگی با دیاگرام دامنه تنش بر حسب تعداد سیکل (دیاگرام S-N) آشنا شده اید. مثلاً می دانید که در حالت High Cycle Fatigue ماده غالباً در ناحیه الاستیک قرار دارد. اما در حالت Low Cycle Fatigue ماده وارد محدوده پلاستیک شده است.
در نرم افزار ANSYS برای انجام یک تحلیل خستگی تحت بار متناوب ابتدا باید تنش های ایجاد شده در سازه را تحت بارهای تناوبی تعیین کرد. بنابراین قبل از انجام هر آنالیز خستگی باید یک آنالیز استاتیکی که شامل حداقل دو بارگذاری (Load Step) میباشد را انجام دهید سپس با توجه به کانتورهای تنش (در هر بار اعمال شده) ، گره های بحرانی را ، تشخیص داده و سپس به محاسبه خستگی بر روی این گره های بحرانی بپردازید. برای انجام تحلیل خستگی پس از انجام تحلیل استاتیکی با مفاهیم زیر باید آشنا بود.
EVENT: تعداد سیکلهایی است که بر روی سازه اتفاق می افتد.
LOADING: بارهای اعمالی در آنالیز است که جزئی از EVENT میباشد.
Location: گره های بحرانی سازه است که محاسبات خستگی بر روی آنها انجام میشود و این گره ها توسط کاربر پس از محاسبه تنش و کرنش در هر بار گذاری بر روی مدل باید شناسایی شود.
دیاگرام S-N : نمودار دامنه تنش بر حسب تعداد سیکل خستگی است که در صفحه قبل توضیح داده شد و همچنین برای فلزات مختلف از کدهای ASME قابل دستیابی است.
دیاگرام Sn-T : در مواردی که سازه وارد ناحیه پلاستیک میشود تعریف این دیاگرام و پارامترهای الاستو – پلاستیک ضروری است.
نرم افزار ANSYS بر اساس کد ASME Boiler & Pressure Vessel (Section III) محاسبات خستگی را انجام می دهد و حال آنکه به کاربر توصیه کرده است در صورت تمایل به استفاده از روشهای دیگر ، محاسبه عمر خستگی را بر اساس معیار مورد نظر انجام دهد. در این راستا زبان پارامتری نرم افزار و نوشتن برنامه مناسب می تواند این نیاز کاربر را به سادگی بر آورده سازد.
محاسبه خستگی بر اساس روش ANSYS به صورت زیر انجام می شود.
1.مدلسازی و حل مساله با توجه به بارگذاری موجود در حل خستگی
2.فراخوانی مدل در POST1
3.تعیین تعداد نقاط ، Eventو Loading برای نرم افزار
4.تعیین خواص خستگی ماده موجود.
5.تعیین فاکتور تمرکز تنش در صورتی که کاربر نسبت به حل اجزاء محدود و نتایج آن به علت عدم امکان ایجاد شبکه بندی مناسب اطمینان کافی ندارد.
6.بازیابی تنش های مربوط به نقاط تعیین شده.
7.محاسبه خستگی بر اساس روش نرم افزار و مشاهده عمر به دست آمده.
نکته 1: به طور پیش فرض ارزیابی خستگی در نرم افزار بر اساس تعداد نقاط 5 ، تعداد Event برابر 10 و تعداد Loading در هر Event برابر 3 می باشد. کاربر می تواند در صورت نیاز مقادیر فوق را تغییر دهد.
نکته 2: دیاگرام Sn-T ، منحنی مقادیر شدت تنش بر حسب دما می باشد. این منحنی در مواردیکه کاربر بخواهد نرم افزار بررسی کند که آیا تنش های نامی در محدوده پلاستیک می باشند یا خیر ، بایستی تعیین شود. پارامترهای مادی الاستیک – پلاستیک نیز (Strain Hardening Exponent) M , N در صورت نیاز به انجام محاسبات ساده کد برای محدوده پلاستیک نیز بایستی تعیین شوند. این پارامترها از کد ASME برای مواد در دسترس می باشد.
نکته 3: سازه ها عموماً تحت تنش های ماکزیمم و مینیمم متعدد قرار دارند که معمولاً توزیع تنشی تصادفی داشته و کاربر از نحوه توزیع آنها اطلاع صحیح ندارد. در این راستا کاربر بایستی در تعیین تعداد تکرار تمامی محدوده های تنش دقت کند. نرم افزار ANSYS در محاسبه محدوده تنش ها و تعداد رخدادهای هر کدام از روش Rain Flow استفاده می کند. این روش به همراه امکان ایجاد خطای محاسباتی در آن و روش جلوگیری از ایجاد خطا در آن در فرم مثال زیر توضیح داده شده است
تست خستگی بوژی:
این تست برای مشخص نمودن عمر وسیله نقلیه بایستی انجام شود. از دیگر خروجی های این آنالیز می توان به محدوده ضریب ایمنی و یا یافتن نقاط بحرانی که در آنالیز های استاتیکی پیشین قابل استخراج نمی باشند اشاره نمود. بنابراین این آنالیز بایستی بعد از آنالیز های استاتیکی انجام شود.در صورت وجود ادوات با دقت مناسب پیشنهاد می گردد این تست بر روی بوژی انجام شود.
آنالیز خستگی در Ansys :
دراین آنالیز نیز مانند سایر آنالیز ها بایستی قید ها، به صورت قید های ساده اعمال شوند. علاوه بر این طبق معادلات اشاره شده در فصل تست بوژی بایستی یک نیروی سیکلیک نیز بر روی این وسیله اعمال شود. نتایج این آنالیز به صورت زیر ارائه می شود.
کتاب محبوب ارتعاشات ستو
این کتاب حاوی نکات درسی و حل بیش از 250 تمرین در رابطه با سیستم های 1 درجه آزادی ، سیستم های 2 درجه آزادی ، سیستم های چند درجه آزادی و ارتعاش پیچشی می باشد.
فصل اول:سیستم های 1 درجه آزادی
فصل دوم: سیستم های 2 درجه آزادی
روشهای تولید پیچ
این موضوع را خیلی از دوستان پرسیده اند . امروز یک مقاله درباره رشهای تولید پیچ برای دانلود قرار می دهم .
به طور خلاصه درباره روشهای تولید پیچ می توان گفت :
1- تولید پیچ توسط روش غلطک کاری ( نورد کاری )
در این روش براده ای از قطعه برداشته نمی شود و با فشردن الیاف پیچ ایجاد می شود.
استحکام پیچ ایجاد شده خوب است ولی ماده اولیه باید حدود 8 درصد قابلیت انبساط داشته باشد
___مناسب برای تولید انبوه از لحاظ اقتصادی___
2- حدیده و قلاویز که انواع زیادی دارد
3- سنگ زنی : پیچ با گام 0.2 تا 0.3 را فقط باید با سنگ زنی می توان ایجاد نمود.
4- ماشین های پیچ بری : مثل ماشین خارج از مرکز که سرعت زیادی در ساخت دارد
5- فورج سرد
6-cnc که اگه تعداد کار تا 1000000(منبع کتاب cnc اقای محسن لطفی ) عدد باشد کار برد دارد.
اما
روش تولید پیچ عموماً ، cold forg با ابعاد دقیق تولید می کنه .
