چكيده :

دبي سنج ها در دو نوع اساسي تقسيم بندي مي شوند : دبي سنج هايي كه در مسير جريان مي باشند و دبي سنج هايي كه از لوله منشعب شده اند . هد متر ها يا دبي سنج ها اختلاف فشاري رايج ترين نوع وسايل اندازه گيري جريان در صنعت مي باشند . مبناي محاسبه دبي در اين نوع دبي سنج ها بر اساس سنجش سرعت سيال و سپس توليد سيگنالي متناسب با سرعت سيال است.

مقدمه :

اندازه گيري جريان يكي از مهمترين جنبه هاي كنترل فرآيند است و در حقيقت رايج ترين پارامتر اندازه گيري فرآيند مي باشد . دبي سنج ها براي تعيين مقدار سيال عبوري از لوله به كار مي روند. جريان عموماَ  توسط اندازه گيري سرعت در يك سطح مقطع مشخص اندازه گيري مي شود و دبي حجمي با رابطه ساده QV = A * V بدست مي آيد. در اينجا A  سطح مقطع لوله و V سرعت سيال است. از عوامل موثر بر دبي جريان در لوله عبارتند از : سرعت سيال ، اصطكاك سيال در تماس با لوله ، ويسكوزيته و دانسيته سيال .

سرعت سيال به هد فشار بستگي داشته و توسط نيروي جريان درون لوله ايجاد مي شود. هد فشار بيشتر مسبب دبي بيشتر و متعاقباً دبي حجمي بزرگتر مي شود. اندازه لوله نيز بر دبي جريان موثر است براي مثال دو برابر كردن قطر لوله دبي جريان را چهار برابر مي كند. اصطكاك در لوله باعث كاهش دبي سيال درون لوله شده و لذا به عنوان يك فاكتور منفي در نظر گرفته مي شود و دبي سيال در نزديكي ديواره لوله را كاهش مي دهد، لوله صاف و تميز باعث كاهش تاثير اصطكاكي بر دبي سيال مي شود.

 ويسكوزيته نيز بر دبي جريان تاثير منفي دارد، ويسكوزيته مايعات با افزايش دما كاهش مي يابد ولي در بعضي ديگر ، از يك حد دمايي به بعد شروع به افزايش مي كند. در كل مي توان گفت ويسكوزيته زيادتر سيال منجر به دبي كمتر جريان مي شود.

شرح و توصيف :

از عوامل موثر بر انتخاب دبي سنج ها دقت و اطمينان پذيري مي باشد، اندازه گيري غير دقيق منجر به خسارت به تجهيزات و محصولات كارخانه مي شود و با اندازه گيري دقيق مي توان مقدار توزيع و يا تركيب سيالات را مشخص كرده و دقيقاَ سود و زيان توليد را محاسبه كرد.

دبي سنج ها در دو نوع اساسي تقسيم بندي مي شوند : دبي سنج هايي كه در مسير جريان مي باشند و دبي سنج هايي كه از لوله منشعب شده اند . انتخاب دبي سنج مناسب مستلزم شناخت شرايط عملياتي فرآيند و نيازمندي هاي عملكرد تجهيزات است. شرايط عملياتي فرآيند ها شامل مواردي چون تخمين دبي حداكثر و حداقل فرآيند ، دما و فشار عملكرد و خواص فيزيكي اعم از ويسكوزيته ، دانسيته ، فرسايش و خوردگي مي باشند. از معيار هاي ديگر انتخاب دبي سنج ها در فرآيند ها توجه به مزايا و عيوب آنها مي باشد . مزايا و عيوب دبي سنج ها  بر اساس معيار هايي چون  دقت ، قابل اعتماد بودن ، قيمت خريد ، هزينه نصب ، هزينه مالكيت ، سهولت استعمال ، قابليت اندزه گيري دبي مايع ، بخار و گاز ، محدوديت پذيري ، تكرار پذيري ، قابليت نگهداري ، حساسيت به لرزش ، افت فشار ، وجود اندازه هاي مختلف و ... مي باشد.

هر دبي سنج ، داراي يك سري مشخصه ها و مزاياي خاص خود است و با پيشرفت در توليد فرآيند ها و مواد ، مطالبات جديدي به روي اين گونه وسايل گشوده است .

انواع گوناگون دبي سنج

دبي سنج ها را مي توان بر اساس تكنولوژي به كار رفته در آنها طبقه بندب نمود، لذا دسته بندي كلي دبي سنج ها به صورت زير مي باشد :

1.  دبي سنج هاي فشاري (Head Meters)
2.  دبي سنج هاي سرعتي (Velocity Meters)
3.  دبي سنج هاي جرمي (Mass Meters)
4.  دبي سنج هاي جابجايي مثبت (Positive Displacement Meters)

يكي ديگر از دسته بندي هاي رايج دبي سنج ها به صورت زير مي باشد :

•  دبي سنج هاي اختلاف فشاري
•  دبي سنج هاي مكانيكي
•  دبي سنج هاي الكترونيكي
•  دبي سنج هاي جرمي

ما در اينجا دسته بندي اول را براي شرح انواع دبي سنج ها به كار مي گيريم.

بعضي از دبي سنج ها دبي جريان را مستقيماَ و بدون واسطه گزارش مي دهند ، دبي سنج هاي جرمي از اين نوع هستند در حاليكه دبي سنج هاي حجمي بدين گونه نبوده و به طور غير مستقيم توسط اندازه گيري افت فشار يا سرعت سيال و يا ... دبي را گزارش مي دهند.

برچسب‌ها: نام تجهيز, دبي سنج, Flow Meter

چكيده :

براي اندازه گيري دما انواع مختلفي از حسگر ها وجود دارد. برخي از حسگر ها نوع قديمي تر عبارتند از ترموكوپل ها RTD ها و ترميستورها . اين حسگر ها به دليل محاسن و كارايي زياد به طور گسترده به كار مي روند.

مقدمه :

نسل جديد حسگرها مانند حس گر هاي مدار مجتمع و ابزار هاي سنجش دما به روش تابش تنها براي تعداد محدودي از كاربردها شناخته شده است و مورد استفاده قرار مي گيرد. انتخاب نوع حسگر بستگي به ميزان دقت محدوده دمايي سرعت پاسخ اتصال حرارتي محيط    ( از نظر شيميايي الكتريكي و يا فيزيكي بودن ) و همچنين قيمت دارد .

شرح و توصيف :

همينطور كه در جدول زير ملاحظه مي كنيد براي اندازه گيري دماهاي پايين و بسيار بالا مناسبترين انتخاب ترموكوپل ها مي باشند . محدوده اندازه گيري معمول ترموكوپل ها بين     270 -  تا 2600+ است. ترموكوپل ارزان و بسيار مقاوم است و مي توان از انها در بسياري از محيط هاي فيزيكي و شيميايي استفاده كرد . براي عملكرد انها نياز به تغذيه خارجي و جود ندارد و دقت انها معمولا مثبت منفي يك درجه است .

RTD ها در محدوده دماهاي مياني از 200- تا600+ سانتيگراد بكار مي روند. اين حسگر هادقت بالا معمولاً در محدود مثبت منفي 2 درجه سانتيگراد را دارا مي باشند . RTD ها همچنين مي توانند در بيشتر محيط هاي فيزيكي و شيميايي استفاده شوند ولي به اندازه ترموكوپل ها مقاوم نيستند.
ترميستورها در كاربردهاي دمايي پايين تا مياني در محدوده 50- تا 200+ بكار مي روند اين حسگر هابه اندازه ترموكوپل ها و RTD ها مقاوم نيستند و نمي توان از انها به راحتي در محيط هاي شيميايي استفاده كرد. ترميستورها ارزان قيمت هستند.
حس گرهاي نيمه هادي در كاربردهايي با دماي پايين و در محدوده 40- تا 125+ بكار مي روند اتصال انها با محيط كامل نيست . قيمت ارزاني دارند و در بعضي از مدل ها مستقيم و بدون نياز به مبل A/D به كامپيوتر وصل مي شوند.

مزايا و معايب حسگر ها :

خطاهاي اندازه گيري:

منابع مختلفي مي تواند براي ايجاد خطا در حين اندازه گيري دما وجود داشته باشد كه برخي از خطاهاي مهم توضيح داده مي شود.

خطا هاي تنظيم :

خطاهاي تنظيم در اثر خطاهاي انحراف و خطاي خطي پديد مي آيد .اين خطاها در اثر چرخه هاي طولاني حرارتي ايجاد مي شود و معمولا سازندگان توصيه مي كنند كه ابزار اندازه گيري را هر چند وقت يك بار تنظيم كنيد . در زمان تعويض حسگراز همان نوع حتما بايد عمل تنظيم مجددا صورت پذيرد. RTD ها دقيقترين و پايدار ترين حسگرها هستند.

ايجاد حرارت در اثر عمل حس گر :

RTD ها ترميستورها و حس گرهاي نيمه هادي براي خواندن خارجي نياز به منبع تغذيه خارجي دارند. اين منبع مي تواند سبب گرم شدن حسگرو در عمل خواندن خطا ايجاد كند.

اغتشاش الكتريكي :

اغتشاش الكتريكي ( noise ) سبب ايجاد خطا در اندازه گيري مي شود . ترموكوپل ها ولتاژ بسيار پاييني توليد مي كنند و به همين دليل اغتشاش مي تواند به راحتي بر اندازه گيري انها اثر بگذارد . با استفاده از فيلترهاي پايين گذر دور نگه داشتن حسگر ها و سيم ها از ابزار هاي الكتريكي مي توان اين مقدار را به حداقل رساند.

فشار مكانيكي:

برخي حسگر ها مثل RTD ها به فشار مكانيكي حساس هستند و وقتي در معرض فشار قرار مي گيرند خروجي هاي نادرست ايجاد مي كنند . با اجتناب از تغير فرم حسگر استفاده نكردن از مواد چسبنده براي اتصال ثابت حسگرو استفاده از ترموكوپل كه حساسيت كمتري نسبت به فشار مكانيكي دارند مي توانند راه گشاي باشد .

برچسب‌ها: نام تجهيز, حسگرحرارتي, Thermal sensor

هد متر ها يا دبي سنج ها اختلاف فشاري رايج ترين نوع وسايل اندازه گيري جريان در صنعت مي باشند و به طور غير مستقيم ، دبي سيال را به كمك افت فشار ايجاد شده در سيال توسط يك مانع مرتبط با نوع هدمتر مورد استفاده و قطر لوله ، افت فشار به دبي حجمي تبديل مي شود. از معادله پيوستگي با فرض ثابت بودن دانسيته سيال ( سيال تراكم ناپذير ) خواهيم داشت :

QV = V1A1 = V2A2

اين معادله يكي از مهترين روابط در مكانيك سيالات است و بيانگر آن است كه كاهش قطر لوله سيالات پايا و يكنواخت ، منجر به افزايش سرعت سيال مي شود. علاوه بر اين ، در تبديل انرژي به كمك معادله برنولي مشاهده خواهد شد كه هد فشار كل (H) در طول جريان ثابت مي ماند .

اولين جمله اين معادله هد پتانسيل ناميده مي شود و جمله دوم معروف به هد سرعت يا انرژي جنبشي مي باشد. به دليل ثابت بودن مجموع انرژي پتانسيل و جنبشي ، واضح است كه افزايش سرعت همراه با كاهش انرژي پتانسيل است. اساس تمامي هدمتر ها مبتني بر اين رابطه بين سرعت و فشار مي باشد.

برچسب‌ها: نام تجهيز, دبي سنج فشاري, Head Meter

محبوبترين و متداول ترين وسيله اندازه گيري جريان مي باشد. اساس كار آن بدين گونه است كه اختلاف فشاري كه در طول اين وسيله توسط يك صفحه واقع در خط فرآيند ايجاد شده است اندازه گيري مي شود تا دبي جريان تعيين شود.
سه نوع متداول Orifice Plate وجود دارد كه عبارتند از : هم مركز ، مختلف المركز و قطعه اي (Segmental ) . اريفيس پليت هم مركز ساده ترين و ارزانترين هدمتر است (شكل 1) .
 

شكل 1- نمايي از اريفيس پليت

اريفيس پليت مشابه عملكرد وسايل ابتدايي ، به منظور توليد افت فشار ، جريان سيال را در طول مسير خودش به هم مي فشرد؛ نتيجه آن كه فشار سيال در ابتداي جريان بيشتر از فشار جريان در انتهاي جريان مي باشد. افت فشار ايجاد شده متناسب با مجذور سرعت سيال است.
مزيت اصلي اين وسيله نداشتن قطعات متحرك و قيمت پايين آن مي باشد (خصوصاً آنكه با اندازه لوله افزايش نمي يابد ) و به خوبي جريان هاي در هم تميز را اندازه گيري مي كنند. دقت اندازه گيري اين وسيله به چگونگي نصب ، نسبت سطح لوله و خواص سيال بستگي دارد و بايد در لوله هاي مستقيم نصب شود.

شكل 2- نمايي از اريفيس پليت

برچسب‌ها: نام تجهيز, اريفيس, Orifice Plate

دبي سنج ونتوري شامل يك قسمت ورودي مخروطي شكل همگرا مي باشد كه در طول آن سطح مقطع جريان كاهش مي يابد. قسمت واگراي ونتوري فشار سيال را به حالت اوليه بر مي گرداند. از افت فشار ايجاد شده در قسمت همگراي دبي سنج مي توان دبي جريان را بدست آورد. گلوگاه استوانه اي ونتوري مكان اندازه گيري افت فشار ايجاد شده در واحد سطح مي باشد.
ونتوري تيوب ها در موردي كه نياز به افت فشار كم و دقت بالاي اندازه گيري است استفاده مي شوند و عمدتاً در لوله هاي قطور ، شبيه مواردي كه در صنايع آب و فاضلاب يافت مي شود به كار مي روند. زيرا شيب ملايم آن به جامدات معلق در مايع اجازه حركت مي دهد. لذا براي اندازه گيري پساب ها و دوغاب ها ( يابه عبارتي مايعات ويسكوز يا حاوي مقدار زيادي از جامدات چسبناك ) مناسب مي باشند. عيب اصلي آن قيمت زياد ان مي باشد و دقت آن نسبت به اريفيس كمتر است مگر آنكه جريان كاليبره شده باشد.
 

شكل 3- نمايي از ونتوري تيوب


شكل 4- نمايي از ونتوري تيوب

برچسب‌ها: نام تجهيز, ونتوري, Venturi Tube

نازل هاي جريان ممكن است به عنوان ونتوري تيوب تغيير يافته تلقي شوند. دهنه نازل يك مانع بيضوي شكل در برابر جريان است و خروجي آن هيچ سطحي براي بازيافت فشار ندارد. Tap هاي فشار در فاصله اي حدود نصف قطر لوله را در خروجي و در فاصله اي به اندازه تمام قطر را در ورودي لوله گرفته اند.
نازل جريان ، براي سنجش دبي جريان هاي سرعت بالا به كار مي رود ( عدد رينولدز بالاي 50000) .
افت فشار نازل جريان ، بين افت فشارهاي ونتوري تيوب و اريفيس پليت است ( 30 الي 95 در صد) .
 

شكل 5- نمايي از نازل جريان

شكل 6- نمايي از نازل جريان

برچسب‌ها: نام تجهيز, نازل جريان, Flow Nozzle

لوله هاي پيتوت (پيتوت تيوب ) وسيله اي جهت اندازه گيري سرعت محلي (local  ) جريان است. پيتوت تيوب ها شامل دو لوله مي باشند كه يكي به نام Static Tube در راستاي جهت جريان است. دو پايه تيوب ها توسط پايه هاي يك مانيتور ( يا يك وسيله معادل جهت اندازه گيري اختلاف فشار ) به هم وصل شده اند. Static Tubes به دليل آن هيچ گونه مولفه سرعتي عمود بر سطح مقطع آن وجود ندارد فشار استاتيكي را اندازه گيري مي كند . بر حسب هد مي توان گفت Impact Tube هد فشار استاتيكي به اضافه هد سرعت را اندازه گيري مي كند. اختلاف فشار اندازه گيري شده در پيتوت تيوب متناسب با مجذور سرعت است :

پيتوت تيوب ها كاربرد محدودي در صنايع دارند. زيرا به راحتي توسط يك ماده خارجي مسدود مي شوند و دقت آنها به پروفايل سرعت كه اندازه گيري آن مشكل است بستگي دارد. كاربرد عمده آن ها اندازه گيري سرعت جريان هواي كم سرعت در سيستم هاي تهويه است و بيشتر براي اندازه گيري دبي گازها به كار مي روند .
 

شكل 7- نمايي از پيتوت تيوب

شكل 8- نمايي از پيتوت تيوب

برچسب‌ها: نام تجهيز, لوله پيتوت, Pitut Tube

شامل يك ديسك يا Target مي باشد كه در مركز لوله قرار گرفته است ( شكل 9). سطح ديسك با يك زاويه مناسب نسبت به جريان قرار دارد. سنجش دبي جريان يه طور مستقيم توسط نيرويي كه سيال به ديسك وارد مي كند انجام گيرد. اين نوع دبي سنج براي پساب ها و سيالات خورنده مناسب مي باشد و در ضمن به هيچ گونه اتصالات خارجي اعم از آب بندها (Seal  ) يا سيستم هاي Purge احتياج ندارد. براي تعيين اندازه بهينه ديسك و كاليبره كردن آن به منظور كاركرد مناسب اطلاعات زيادي مورد نياز است. 
 

شكل 9- نمايي از دبي سنج تارگت


شكل 10- نمايي از دبي سنج تارگت

 

برچسب‌ها: نام تجهيز, تارگت متر, Target Meter

اين دبي سنج به كمك يك زانويي 45 درجه درون جريان سيال كار مي كند. Tap فشار بالا از بيرون زانويي گرفته مي شود و Tap فشار پايين از داخل زانويي گرفته مي شود كه اختلاف فشاري متناسب با دبي جريان ايجاد مي كند. اندازه گيري اختلاف فشار به نيروي گريز از مركز سيال جاري در زانويي وابسته است.
از اين رو گاز به دليل دانسيته پايين براي اين دبي سنج ها مناسب نيست و همچنين انحناي كم در زانويي ، اختلاف فشار بزرگتري را نسبت به انحناي طولاني ايجاد مي كند. افت فشار يك Elbow Tap از يك زانويي بيشتر نمي باشد. دقت Elbow Tap Meters حدود 5 ± درصد مي باشد.

برچسب‌ها: نام تجهيز, زانويي متر, Elbow Tap Meter

روتامتر ها ( يا دبي سنج هاي سطح متغير ) عمدتاً از يك لوله شيشه اي كه قطر آن با شيب ملايم كم مي شود ساخته شده اند و به طور عمودي نصب شده و جريان به آن وارد مي شود ( شكل 11).
جسم شناوري كه به اندازه پايه لوله شيشه اي است درون آن قرار گرفته و متناسب با مقدار جريان به سمت بالا حركت مي كند. به دليل آن كه قطر لوله در بالا نسبت به پايين آن بزرگتر است جسم شناور در نقطه اي از لوله شيشه اي نسبت به كف آن قرار مي گيرد كه اختلاف فشار بين سطوح بالايي و پايين با وزن جسم شناور به تعادل برسد. در اكثر كاركرد هاي روتامتر، دبي مستقيماً از درجه بندي هايي كه روي لوله شيشه اي نوشته شده است خوانده مي شود.
در بعضي موارد يك سنسور اتوماتيك ارتفاع جسم شناور را اندازه مي گيرد. اين گونه روتامترها اغلب از فولاد يا ديگر مواد مقاوم در برابر سيالات فشار بالا ساخته مي شوند. روتامتر ها ممكن است در اندازه اي 25/0 اينچ تا اندازه هاي 6 اينچ باشند و نسبت به اريفيس پليت گستره وسيعتري از جريان را با دقت 2 ± درصد را اندازه مي گيرند. حداكثر فشار عملكرد آنها موقعي كه از شيشه ساخته شده باشند psig 300 مي باشد.
 

شكل 11- نمايي از دبي سنج روتامتر

شكل 12- نمايي از دبي سنج روتامتر

برچسب‌ها: نام تجهيز, روتامتر, Rotameter

توربين ها انواع مختلفي دارند كه از مهمترين آنها مي توان به  توربين هاي بخار، توربين هاي گازي، توربين هاي احتراقي و توربين هاي بادي اشاره كرد كه هر كدام بسته به موقعيت و نوع كاربرد در موارد گوناگون استفاده مي شوند. بازده توربين ها در بهترين حالت از 40% فراتر نمي رود و رنج تواني متفاوتي را دارا مي باشند. از ضروريات ساختاري توربين ها نوع آلياژ آنها بوده كه از مسائل اصلي حين طراحي مي باشد.

مقدمه:

واژهٔ توربين براي اولين بار به وسيلهٔ (Claude Burdin (۱۷۹۰-۱۸۷۳ در سال ۱۸۲۸ به وجود آمد كه از لغت يوناني به معني چرخنده يا سر گردان مشتق شده‌است. توربين موتوري چرخنده‌است كه مي‌تواند از يك سيال انرژي به ‌دست آورد. ساده‌ترين توربين‌ها يك بخش چرخنده و تعدادي پره دارند كه به بخش اصلي متصل شده‌است سيال به پره‌ها برخورد مي‌كند و بدين ترتيب از انرژي ناشي از متحرك بودن آن استفاده مي‌كند به عنوان اولين توربين‌ها مي‌توان آسياب بادي و چرخاب را نام برد.
توربين‌هاي گاز، بخار و آب معمولاً پوشش محافظي در اطراف پره‌هايشان دارند كه سيال را كنترل مي‌كنند پوشش‌ها و پره‌ها مي‌توانند اشكال هندسي مختلفي داشته باشند كه هر كدام براي نوع سيال و بازده متفاوت است. كمپرسور يا پمپ دستگاهي مشابه توربين است ولي با عملكرد بر عكس به طوري كه اين دستگاه انرژي را مي‌گيرد و باعث حركت يك سيال مي‌شود.
برچسب‌ها: نام تجهيز, توربين, Turbine

توربين‌هاي بخار: براي توليد برق در نيروگاه‌هاي حرارتي كه از ذغال سنگ، نفت و انرژي هسته‌اي استفاده مي‌كنند به كار برده مي‌شوند روزي از آنها براي هدايت وسايل نقليه مانند كشتي استفاده مي‌شد.

 
شكل 1- توربين بخار

برچسب‌ها: نام تجهيز, توربين‌ بخار, Steam Turbine

اين توربين‌ها معمولاً داراي يك ورودي، فن، كمپرسور، محفظه متراكم كننده و يك نازل است. توربين گازي به طورگسترده اي اولا در توليد انرژي الكتريكي به ويژه در زمان اوج مصرف و همچنين در بار پايه و ثانيا به عنوان واحد پشتيبان واحدهاي بزرگ بخار ، در مواقع اضطراري به كار مي رود .در امريكا و انگلستان از اين سيستم ها فقط در اوج مصرف استفاده مي شود ، در حاليكه در عربستان سعودي ، به دليل فراواني سوخت ، در بار پايه نيز بهره برداري مي شود .  علت ديگر اين موضوع ، نيازبه آب نداشتن براي سيستم هاي خنك كننده است كه درمناطق صحرايي و كم آب ، موجب راحتي بهره برداري مي شود .

 
 

شكل 2- نمايي از توربين گاز

تجربه بزرگ خاموشي درامريكا سازندگان توربين گازي را برآن داشت كه توربين هاي گازي را باقابليت راه اندازي مستقل و بدون استفاده از منبع الكتريكي ديگري طراحي كنند . اين نوع توربين هاي گازي در اغلب كشورهاي داراي شبكه مطمئن توليد برق ، نصب شد ه و در حال بهره برداري است . اين نوع سيكل هاي توربين گازي بايد درشرايط اضطراري براي توليد برق اصلي وفقط در مدت چند ساعت استفاده شوند .در اين رابطه ، توربين هاي گازي با طرح تك محوري ، به توان توليدي حدود 130 تا150 مگاوات را مي توانند توليد كنند ، البته هرروز مدل هاي جديدي با توان توليدي بالاتري ساخته مي شود .توربين هاي گازي داراي شرايط كاري سخت مي باشند و قطعاتي نظير پره هاي توربين بايد در درجه حرارت هاي بالا استحكام مناسبي داشته باشند.

همچنين به دليل اتمسفرشديدا اكسيدكننده و خورنده توربين ها، قطعات مختلف توربين بويژه پره ها بايد مقاومت بالايي در برابر خوردگي داغ و اكسيداسيون داشته باشند. تاكنون آلياژهاي پايه نيكل و پايه كبالت بهترين آلياژها براي ساخت قطعات توربين بوده اند اما حتي با بهينه كردن تركيب شيميايي سوپر آلياژها امكان دستيابي به كليه خواص مطلوب فوق وجود ندارد لذا براي مقاوم سازي اين آلياژها در برابر خوردگي داغ، اكسيداسيون و سايش، پوشش هايي در سطح آنها صورت مي گيرد . يك نوع از پوشش هاي كار آمد براي اين منظور پوشش هاي سد حرارتي(Thermal Barrier Coatings)   هستند كه به اختصار پوشش هاي TBC  ناميده مي شوند. اغلب پوشش هاي TBC بر پايه زيركونيا ( Zro2 ) مي باشند كه با افزودن تركيباتي مثل ايتر يا (Y2o3 ) پايدار مي گردند. Zro2  داراي هدايت حرارتي كم و ضريب انبساط حرارتي بالا مي باشد و افزودن Y2o3 به آن موجب ايجاد مقاومت بيشتر در برابر شرايط سيكل حرارتي مي گردد. با بكارگيري اين پوشش ها و با استفاده از خاصيت هدايت حرارتي كم آنها راندمان توربين هاي گازي افزايش مي يابد زيرا با حضور اين پوششها دماي فلز پايه تا 170˚C كاهش پيدا ميكند ودرنتيجه امكان افزايش دماي كاري توربين فراهم ميشود.

در حال حاضر تحقيقات براي توسعه اينگونه پوشش ها و همچنين بكارگيري نوع ديگري از پوشش هاي فلزي كه بعنوان لايه bond coat  بين فلز پايه و پوشش سراميكي قرار مي گيرند، درحال گسترش مي باشد. لايه bond coat معمولا يك پوشش فلزي است كه چسبندگي پوشش سراميكي را به فلز پايه افزايش مي دهد. درحال حاضر برروي سوپر آلياژها ابتدا يك لايه از پوشش فلزي bond coat به ضخامت 80-150μm داده شده است و بر روي آن پوشش سد حرارتي با ضخامتي در حدود 300μm تا  2 mmبكار گرفته مي شود.

برنامه  Industrrial Power Generation) IPG) يك همكاري مشترك از سازندگان توربين گاز، دانشگاهها، شركتهاي گاز طبيعي، توليد كنندگان انرژي الكتريكي، آزمايشگاههاي ملي و استفاده كنندگان صنعتي مي باشد. همكاري فوق كه شامل طيف وسيعي از مشاركت كنندگان مختلف است منابع و امكانات فني- اقتصادي- تحقيقاتي مناسبي را براي ايجاد يك تحول اساسي در فن آوري توربين گاز فراهم مي آورد. يكي از قدمهاي اوليه اين برنامه توليد پوشش سد حرارتي TBC براي توربينهاي گاز بوده است.

برچسب‌ها: نام تجهيز, توربين گازي, Gas Turbine

توربين احتراقي در واقع يك موتور جت متصل به ژنراتور مي باشد.توربين هاي احتراقي قادر به كار كردن با گاز طبيعي يا نفت تقطير شده مي باشند.كارايي آنها در مجموع بين 25 تا 30 درصد است .اين نيروگاه ها براي ظرفيت 10 تا 100 مگاوات طراحي و غالبا به صورت جفتي ساخته مي شوند (دو توربين احتراقي به يك ژنراتور متصل مي گردد)و تاسيسات آنها شامل چندين بخش است .هزينه سرمايه گذاري آنها پايين است ولي قيمت سوخت آنها بالاست. توربين هاي احتراقي مي توانند در عرض چند دقيقه شروع به كار كنند و با تغيير تعداد واحدهايي كه در خط توليد برق هستند براي ظرفيت هاي مختلف مورد استفاده قرار گيرند .به دليل قيمت بالاي سوخت و سرعت راه اندازي،توربين هاي احتراقي معمولا براي اوقات پر مصرف و تامين بار ذخيره به كار گرفته مي شوند .ميزان كاركرد سالانه آنها 10 درصد يا كمتر مي باشد.

برچسب‌ها: نام تجهيز, توربين احتراقي, Combustion Turbine

به منظور شناخت دقيق محدوديتها، موانع و امكانات موجود در جهت استفاده از منابع انرژي در كشور، ضرورري است .ميزان بهره برداري از پتانسيلهاي موجود انرژي و روند تحولات حاملهاي انرژيهاي تجديدپذير در كشور نيز به روش علمي و دقيق محاسبه و ارزيابي گردد. كشور ايران از لحاظ منابع مختلف انرژي يكي از غني ترين كشورهاي جهان محسوب مي گردد، چرا كه از يك سو داراي منابع گسترده سوختهاي فسيلي و تجديد ناپذير نظير نفت و گاز است  و از سوي ديگر داراي پتانسيل فراوان انرژيهاي تجديد پذير از جمله باد مي باشد.

با توسعه نگرشهاي زيست محيطي وراهبردهاي صرفه جويانه در بهره برداري از منابع انرژيهاي تجديد ناپذير، استفاده از انرژي باد در مقايسه با ساير منابع انرژي مطرح در بسياري از كشورهاي جهان رو به فزوني گذاشته است. استفاده از تكنولوژي توربين هاي بادي به دلايل زير مي توانديك انتخاب مناسب در مقايسه با ساير منابع انرژي تجديد پذير باشد.

• قيمت پايين توربينهاي برق بادي در مقايسه با ديگر صور انرژيهاي نو
• كمك در جهت ايجاد اشتغال در كشور

عدم آلودگي محيط زيست در كشورهاي پيشرفته نظير آلمان، دانمارك، آمريكا،اسپانيا، انگلستان، و بسياري كشورهاي ديگر، توربين هاي بادي بزرگ و كوچك ساخته شده است و برنامه هايي نيز جهت ادامه پژوهشها و استفاده بيشتر از انرژي باد جهت توليد برق در واحدهايي با توان چند مگاواتي مورد مطالعه مي باشد.

در ايران نيز با توجه به وجود مناطق بادخيز طراحي و ساخت آسيابهاي بادي از 2000 سال پيش از ميلاد مسيح رايج بوده و هم اكنون نيز بستر مناسبي جهت گسترش بهره برداري از توربينهاي بادي فراهم مي باشد.مولدهاي برق بادي مي تواند جايگزين مناسبي براي نيروگاه هاي گازي و بخاري باشند. مطالعات و محاسبات انجام شده در زمينه تخمين پتانسيل انرژي باد در ايران نشان داده اند كه تنها در 26 منطقه از كشور( شامل بيش از 45 سايت مناسب) ميزان ظرفيت اسمي سايتها، با در نظر گرفتن يك راندمان كلي 33%، در حدود 6500 مگاوات مي باشد و اين در شرايطي است كه ظرفيت اسمي كل نيروگاه هاي برق كشور، (در حال حاضر) 34000 مگاوات مي باشد. در توربين هاي بادي، انرژي جنبشي باد به انرژي مكانيكي و سپس به انرژي الكتريكي تبديل مي گردد.

استفاده فني از انرژي باد وقتي ممكن است كه متوسط سرعت باد در محدوده 5/ الي 25/ باشد. پتانسيل قابل بهره برداري انرژي باد در جهان 110 اگاژول (هر اگاژول معادي 1018ژول) برآورد گرديده است كه از اين مقدار 40 مگاوات ظرفيت نصب شده تا اواخر سال 2003 ميلادي(1382 ه.ش.) در جهان مي باشد.

از مزاياي استفاده از اين انرژي عدم نياز توربين بادي به سوخت، تامين بخشي از تقاضاهاي انرژي برق، كمتر بودن نسبي انرژي باد نسبت به انرژي فسيلي در بلند مدت، تنوع بخشيدن به منابع انرژي و ايجاد سيستم پايدار انرژي، قدرت مانور زياد در بهره برداري( از چند وات تا چندين مگاوات) ، عدم نياز به آب و نداشتن آلودگي محيط زيست مي باشد.
     

شكل 3- مزرعه بادي (منجيل- رودبار - هرزويل)

توربين بادي كوچك:      

از توربين هاي بادي كوچك جهت تامين برق جزيره هاي مصرف و يا مناطقي كه تامين برق از طريق شبكه سراسري برق مشكل مي باشد استفاده مي شود. اين توربين ها تا قدرت 10 كيلووات توان توليد برق را دارا مي باشند.

توربين بادي متوسط:

عموماً توليد اين توربين ها بين 250-10 كيلووات است. از اين توربين ها جهت تامين مصارف مسكوني، تجاري، صنعتي و كشاورزي استفاده مي شود.

توربين بادي بزرگ( مزارع بادي)

اين نوع توربين ها معمولاً شامل چند توربين بادي متمركز با توان توليدي 250 كيلووات به بالا مي باشند كه به صورت متصل به شبكه و يا جدا از شبكه طراحي مي گردند.

برچسب‌ها: نام تجهيز, توربين بادي, Wind Turbine

چكيده:

واژه آسياب در تمام مواردي كه ذرات جامد شكسته و به ذرات كوچك تر تبديل مي شوند به كار مي رود. در تمام صنايع فرآيندي، آسياب جامدات با روش هاي مختلف و به منظورهاي گوناگون انجام مي شود. تكه هاي بزرگ سنگ معدن تا اندازه هاي كاركردني خرد مي شوند؛ مواد شيميايي تركيبي با آسياب كردن پودر مي شوند؛ ورق هاي پلاستيكي به صورت مربع يا لوزي هاي ريز بريده مي شوند. محصولات تجاري اغلب بايد شرايط دقيقي را در رابطه با اندازه ، و گاهي شكل ذراتشان، برقرار كنند. آسياب ذره باعث افزايش واكنش پذيري جامدات مي شود و امكان جداسازي اجزاي ناخواسته را با روش هاي مكانيكي فراهم مي آورد و حجم مواد اليافي را، براي ساده كردن عمليات با آن ها  و دفع مواد زائد، كاهش مي دهد.

شرح و توصيف:

واژه آسياب در تمام مواردي كه ذرات جامد شكسته و به ذرات كوچك تر تبديل مي شوند به كار مي رود. در تمام صنايع فرآيندي، آسياب جامدات با روش هاي مختلف و به منظورهاي گوناگون انجام مي شود. تكه هاي بزرگ سنگ معدن تا اندازه هاي كاركردني خرد مي شوند؛ مواد شيميايي تركيبي با آسياب كردن پودر مي شوند؛ ورق هاي پلاستيكي به صورت مربع يا لوزي هاي ريز بريده مي شوند. محصولات تجاري اغلب بايد شرايط دقيقي را در رابطه با اندازه ، و گاهي شكل ذراتشان، برقرار كنند. آسياب ذره باعث افزايش واكنش پذيري جامدات مي شود و امكان جداسازي اجزاي ناخواسته را با روش هاي مكانيكي فراهم مي آورد و حجم مواد اليافي را، براي ساده كردن عمليات با آن ها  و دفع مواد زائد، كاهش مي دهد.

 جامدات را به روش هاي مختلف مي توان خرد كرد، اما فقط از چهار روش در ماشين هاي آسياب استفاده مي شود : (1) تراكم، (2) ضربه، (3) سايش، يا مالش، و (4) برش. چكش، سوهان و قيچي نمونه هايي هستند كه از كنش هاي بالا در آن ها استفاده مي شود. گاهي، آسياب يك ذره بر اثر سايش آن توسط يك يا تعداد بيش تري از ذرات، يا ناشي از تنش برشي شديد سيالي است كه ذره تحت تأثير آن قرار مي گيرد.

برچسب‌ها: نام تجهيز, آسياب, Mill

آسياب :

واژه آسياب به ماشين هاي مختلف كاهش اندازه با كار متوسط مربوط مي شود. اغلب محصول حاصل از سنگ شكن براي كاهش بيشتر وارد آسياب مي شود. آسياب هاي تجاري كه در اينجا توضيح داده مي شوند از نوع چكشي و ضربه اي، ماشين هاي غلتكي- فشاري، آسياب هاي سايشي و آسياب هاي غلتان هستند.

برچسب‌ها: نام تجهيز, آسياب درشت, Grinder

آسياب چكشي و ضربه اي

تمام اين ماشين ها داراي روتور پر سرعتي هستند كه داخل بدنه اي استوانه اي مي چرخد. شفت معمولاً به صورت افقي است. خوراكي كه از بالا وارد بدنه مي شود شكسته و از دهانه پايين بدنه خارج مي شود. در آسياب چكشي، ذرات توسط مجموعه اي از چكش هاي نوساني كه به ديسك چرخاني لولا شده اند خرد مي شوند. هيچ ذره اي از خوراك كه وارد منطقه آسياب كاري مي شود نمي تواند از ضربه چكش ها فرار كند. اين ذره چند تكه مي شود، و به طرف صفحه سندان ساكن در داخل بدنه پرتاب و به ذرات كوچكتري خرد مي شود. اين ذرات نيز توسط چكش ها ساييده و پودر مي شوند و به طرف شبكه يا غربالي كه روي دهانه تخليه قرار دارد رانده مي شوند.
چند ديسك چرخان، به قطر 150 تا 450 mm ، كه هر يك داراي چهار تا هشت چكش نوساني است. اغلب روي يك شفت نصب مي شوند. در مواردي، چكش ها به صورت ميله هاي فلزي مستقيمي هستند كه دو انتهاي آنها يا صاف است يا تيز برنده مي باشد. در آسياب هاي چكشي كه براي كاهش ظريف هستند، سرعت محيطي نوك چكش ممكن است به 110 m/s برسد؛ اين آسياب در هر ساعت 1/0 تا 15 تن را تا اندازه هايي كوچك تر از مش 200 خرد مي كنند. آسياب هاي چكشي تقريباً هر چيزي را خرد مي كنند- از جامدات اليافي سفت مانند پوست درخت يا چرم، تا براده هاي فولادي، خمير هاي خيس نرم، خاك رس چسبناك، و سنگ سخت. براي كاهش اندازه هاي ريز در اين ماشين ها، مواد بايد نرم باشند.

آسياب ضربه اي:

شبيه آسياب چكشي با كار سنگين است، با اين تفاوت كه شبكه يا غربال ندارد. ذرات بر اثر ضربه تنها، و بدون كنش مالشي كه مشخصه آسياب هاي چكشي است، خرد مي شوند. آسياب هاي ضربه اي، اغلب، ماشين هاي اوليه براي كاهش اندازه سنگ ها و مواد كاني اند، و تا 600 tons/h  را فرآوري مي كنند. روتور در آسياب ضربه اي، مانند بسياري از آسياب هاي چكشي، در جهتي مي چرخد كه عمر چكش ها افزايش يابد.
 

شكل 1– آسياب ضربه اي

برچسب‌ها: نام تجهيز, آسياب چكشي و ضربه اي, Hammer and impact Grindre

ماشين غلتكي - فشاري:

در آسياب غلتكي نشان داده شده در شكل 2، جامدات بين غلتك هاي استوانه اي عمودي و حلقه سندان ساكن يا حلقه حامل گير مي افتند. غلتك ها با سرعت هاي متوسط در يك مسير دايره اي حركت مي كنند. خيش ها كلوخه هاي جامد را از ته آسياب بالا مي برند و آنها را بين حلقه و غلتك ها هدايت مي كنند، و در آنجا كاهش اندازه انجام مي شود. محصولات توسط جريان هوا از آسياب بالا مي برند و آنها را بين حلقه و غلتك ها هدايت مي كنند، و در آنجا كاهش اندازه انجام مي گيرد. محصولات توسط جريان هوا از آسياب خارج و به طرف جداساز طبقه بندي كننده هدايت مي شوند. در اين جداساز، ذرات با اندزه هاي بيش از حد مجاز براي كاهش بيش تر به آسياب بر مي گردند. در آسياب جامي و در بعضي آسياب هاي غلتكي، جام يا حلقه حركت مي كند؛ غلتك ها روي محورهاي ساكني كه عمودي يا افقي اند مي چرخند. آسياب هايي از اين نوع بيش ترين كاربرد را براي كاهش اندازه سنگ آهك، كلينكر سيمان، و ذغال سنگ دارند. آنها تا 500 ton/h را پودر مي كنند. با استفاده از طبقه بندي، محصولات ريزي به دست مي آيد كه 99 درصد آنها از غربال با مش 200 مي گذرد.

شكل 2 – آسياب غلتكي

برچسب‌ها: نام تجهيز, ماشين غلتكي, فشاري, Roller

آسياب سايشي:

در آسياب سايشي، ذرات جامد نرم بين وجوه تخت شياردار ديسك هاي دايره اي چرخان ساييده مي شوند. در آسياب تك گردانه، يكي از ديسك ها ساكن و ديگري مي چرخد؛ در ماشين دوگردانه، هر دو ديسك با سرعت زياد در خلاف جهت هم مي چرخند. خوراك از طريق دهانه موجود در توپي (نافي) يكي از ديسك ها وارد مي شود، از طريق مجراي باريك بين ديسك ها به طرف خارج حركت مي كند و از محيط به داخل بدنه ساكني تخليه مي شود. عرض مجرا در حدود معيني قابل تنظيم است. حداقل يك صفحه آسياب روي فنر قرار دارد تا اگر ماده خرد نشده اي وارد آسياب شود، ديسك ها بتوانند از هم جدا شوند. آسياب هاي سايشي، كه الگوهاي متفاوتي از شيارها، كنگره ها يا دندانه ها روي ديسك ها دارند، كارهاي مختلفي از قبيل ساييدن، شكستن، دانه دانه كردن، ريز ريز كردن، و گاهي مخلوط كردن را انجام مي دهند.
در شكل 3، آسياب سايشي تك گردانه نشان داده شده است. آسياب هاي تك گردانه داراي ديسك هايي از جنس سنگ سيليسي يا سنگ سنباده اند و براي كاهش اندازه جامداتي مانند خاك رس و تالك به كار مي روند؛ يا داراي ديسك هاي فلزي اند و براي جامداتي مانند چوب، نشاسته، پودرهاي حشره كش، و موم سخت شكننده مورد استفاده قرار مي گيرند. ديسك هاي فلزي معمولاً از آهن سفيد هستند، ولي گاهي براي مواد خورنده از ديسك هاي فولادي زنگ نزن نيز استفاده مي شود. آسياب هاي دو گردانه، به طور كلي محصولاتي توليد مي كنند كه ريزتر از محصولات آسياب هاي تك گردانه است اما با خوراك نرم تر كار مي كنند. اغلب، براي خروج محصول و جلوگيري از انسداد، هوا وارد آسياب مي كنند. ديسك ها را با آب با آب نمك سرد مي توان خنك كرد.
ديسك هاي آسياب تك گردانه به قطر 250 تا 1400 mm هستند، و با 350 تا 700 rpm مي چرخند.
 

شكل 3 – آسياب سايشي

برچسب‌ها: نام تجهيز, آسياب سايشي, Frictional Grinder

در شكل 4 ، آسياب غلتان نوعي نشان داده شده است. يك پوسته استوانه اي كه حول محور افقي به طور آهسته مي چرخد و تقريباً نيمي از حجم آن متعلق به محيط جامد آسياب كاري است، آسياب غلتان را تشكيل مي دهد. پوسته معمولاً فولادي است، و با ورق فولادي پلي كربن، چيني، سنگ سيليكا،  يا لاستيك روكش مي شود. محيط آسياب كاري در آسياب ميله اي را ميله فلزي، در آسياب هاي ريگي را گوي هايي از جنس سنگ چخماق يا چيني يا زيكونيوم تشكيل مي دهند. براي كاهش متوسط و ريز مواد ساينده، آسياب هاي غلتان رقيب ندارند. بر خلاف آسياب هايي كه قبلاً توصيف شدند و همه آنها خوراك پيوسته مي خواهند، آسياب هاي غلتان مي توانند از نوع پيوسته يا نا پيوسته باشند. در يك ماشين ناپيوسته، مقدار اندازه گيري شده اي از جامدات از طريق دهانه اي كه در پوسته قرار دارد وارد ماشين مي شود. در آسياب پيوسته، جامدات به طور پيوسته در پوسته چرخان جريان دارد.
در تمام آسياب هاي غلتان، اجزاي آسياب كننده روي ديواره پوسته تا نزديك بالاي آن مي روند و از آنجا روي ذرات زير مي ريزند. انرژي مصرفي براي بالا بردن واحد هاي آسياب كننده به مصرف كاهش اندازه ذرات مي رسد. در بعضي از آسياب هاي غلتان، مانند آسياب ميله اي، بيش تر كاهش اندازه با فشار غلتشي و با سايش، هنگام لغزش ميله ها به طرف پايين و غلتش روي يكديگر، انجام مي شود. ميله هاي آسياب كننده معمولاً فولادي، و به قطر 25 تا 125 mm  هستند، و در هر آسياب هميشه اندازه هاي مختلفي از آنها وجود دارد. آسياب هاي ميله اي از نوع آسياب هاي متوسط هستند، و خوراك 20mm را تا مش 10 كاهش مي دهند و اغلب محصولات حاصل از يك سنگ شكن را براي كاهش نهايي در آسياب گلوله اي آماده مي سازند و محصولي مي دهند كه ذرات فوق اندازه آن به مقدار كم و خاكه موجود در آن حداقل است. در آسياب گلوله اي يا آسياب ريگي بيشتر كاهش اندازه با ضربه ناشي از سقوط گلوله ها يا ريگ ها از نزديك بالاي پوسته انجام مي شود.

شكل 4- آسياب غلتان

برچسب‌ها: نام تجهيز, آسياب غلتان, Trundling Grinder

چكيده:

يكي از وسايلي كه در اكثر واحدهاي پالايشگاهي و پتروشيميايي براي كاهش دماي سيالات مورد استفاده قرار مي گيرند، خنك كننده هاي هوايي مي باشند. در خنك كننده هاي هوايي هوا با دماي محيط به لوله هاي حاوي سيال گرم برخورد كرده و باعث كاهش دماي ديواره لوله مي شود و به اين ترتيب دماي سيال داخل لوله كاهش مي يابد. طول استاندارد لوله هاي مورد استفاده در مبدل هاي خنك كننده هوايي، معمولاً 20، 30 و 40 فوت مي باشد. يكي از مسائلي كه در مورد مبدل هاي خنك كننده هوايي اهميت دارد، نسبت مساحت فن به مساحت Bay مي باشد. اين نسبت را Converage fan مي گويند و در مقدار آن در مبدل هاي خنك كننده هوايي نبايد از 4/0 كوچكتر باشد.معمولاً مبدل هاي خنك كننده هوايي در دو آرايش زير مورد استفاده قرار مي گيرند:

1. Forced Draft
2. Induced Draft
   

مقدمه:

يكي از وسايلي كه در اكثر واحدهاي پالايشگاهي و پتروشيميايي براي كاهش دماي سيالات مورد استفاده قرار مي گيرند، خنك كننده هاي هوايي مي باشند. در اين مبدل ها براي كاهش دماي سيال داخل لوله ها، از هواي محيط استفاده مي كنند. اجزاي اصلي اين مبدل ها شامل يك يا چند لوله كه در معرض جريان هواي فن ها قرار دارند، تجهيزات فن و موتور آن، كنترل كننده سرعت چرخش فن و تجهيزات لازم براي هدايت جريان ها مي باشد.

در اين مبدل ها جريان سيال گرم پس از عبور از يك نازل وارد لوله هايي مي شود كه در مجاورت فن قرار دارند. اين لوله ها با توجه به پره هايي كه روي ديواره بيروني لوله قرار دارند، كار انتقال حرارت را سريع تر انجام مي دهند.

در قسمت عبور سيال از مجاورت فن، هر مجموعه از لوله هاي حاوي سيال گرم را يك Bundle مي نامند كه خود شامل چندين لوله است. معمولاً چند Bundle به طور موازي با يكديگر از روي فن عبور مي كنند . به اين مجموعه يك Bay مي گويند. در شكل 1 ، يك Bay كه شامل سه Bundle مي باشد نشان داده شده است.
 

شكل 1 – يك Bay با 3 Bundle

در بعضي موارد دو فن به صورت سري روي جريان هاي موازي Bundle هاي يك Bay عمل مي كنند . اين حالت كه در شكل 2 نشان داده شده، نشان دهنده دو Bundle از لوله هاي حاوي سيال گرم است كه از مجاورت دو فن سري شده عبور مي كند.

معولاً براي خنك كردن سيال گرم توسط مبدل هواخنك در صنعت از چند Bay كه به صورت موازي قرار گرفته اند استفاده مي شود. به مجموعه اين Bay ها ، Unit گفته مي شود . در شكل 3 دو Bay به صورت موازي كنار هم قرار گرفته اند و هر  Bay نيز شامل دو Bundle مي شود كه مجموعا يك Unit را تشكيل مي دهند. لذا به اين مجموعه  Two one-Bay with 4 tube bundles گفته مي شود. در شكل 4 دو Bay كه هر كدام شامل دو فن و سه Bundle مي باشد نشان داده شده است كه به اين مجموعه  Two two-Bays with 6 tube bundles  گفته مي شود. قطر فن هاي مورد استفاده در مبدل هاي هواخنك در دامنه 3 تا 28 فو ت قرار دارد. با اين حال معمولاً فن هايي با قطر 14 تا 16 فوت از بزرگ ترين فن هاي مورد استفاده در صنايع پتروشيمي به شمار مي روند.
 

شكل 2– دو Bay با 4 Bundle

همانطوريكه گفته شد، هوا با دماي محيط به لوله هاي حاوي سيال گرم برخورد كرده و باعث كاهش دماي ديواره لوله مي شود و به اين ترتيب دماي سيال داخل لوله كاهش مي يابد. براي افزايش ميزان انتقال حرارت، از لوله هاي پره دار استفاده مي شود. لوله هاي پره دار در مبدل هاي هواخنك به صورت هاي مختلفي مورد استفاده قرار مي گيرند.

يكي از مهمترين انواع اين پره ها، پره هاي (Extruded fin ) مي باشد كه معمولاً از جنس آلومينيوم ساخته مي شوند. نحوه ساخت اين پره ها به اين صورت است كه يك لايه از فلز مربوطه را بر روي لوله قرار مي دهند و سپس اين لايه را با اعمال فشار توسط دستگاه ديگري روي لوله نصب مي كنند. قالب اين دستگاه به صورتي عمل مي كند كه سطح خارجي لوله در نهايت به صورت پره هاي مارپيچ و يا شكل هاي ديگر در مي آيد و به اين ترتيب سطح خارجي لوله افزايش يابد. از اين پره ها معمولاً در دماي پايين تر از 200 درجه سانتيگراد استفاده مي شود.
 

شكل 3– يك Unit كه شامل دو Bay و شش Bundle مي باشد.
 

شكل 4- يك نمونه از پره هاي Extruded كه روي لوله اي ايجاد شده اند .

نوع ديگر پره هاي مورد استفاده در مبدل هاي خنك كننده هوايي ، پره هاي (Embedded fins) مي باشند. اين پره ها نيز معمولاً از جنس فولاد يا آلومينيوم ساخته مي شوند. اين پره ها به شكل ميله هاي نازك با سطح مقطع دايره اي يا مربعي مي باشند كه در داخل ديواره لوله حاوي سيال گرم فرو رفته اند . در شكل 6 ، چهار مورد از انواع اين پره ها به طور شماتيك نشان داده شده اند . با توجه به اين شكل در مي يابيم كه اين پره ها از تنوع زيادي برخوردارند. از اين پره ها در مبدل هايي كه در دماهاي بالا و فرايندهاي ناپيوسته كار مي كنند استفاده مي شود. 
 

شكل 5– انواع پره هاي  Embeded مورد استفاده در مبدل هاي خنك كننده هوايي

كاركرد و تنظيم دستگاه با تغييرات دماي هوا:

خنك كننده هاي هوايي براي هواي گرم در تابستان طراحي شده اند و تغييرات دما در نتيجه تغييرات فصلي مي تواند باعث تغيير در خنك كنندگي آنها شودكه ممكن است مطلوب نباشد. يك راه اين است كه ميزان جريان هوا را كم كنيم تا ميزان انتقال حرارت سيال داخل لوله كمتر شود. براي اينكار از موتورهاي چندسرعته استفاده مي شود. اغلب موتورها در دو سرعت متفاوت مي توانند كار كنند. دومين راه كنترل، قرار دادن Louvers (كر كره هايي) به عنوان پوشش يا سقف بر روي قسمت لوله ها و ديگري استفاده از فن هاي با Pitch متغير است(پره هاي فن قابليت تغيير شيب دارند).

Louver قابليت كنترل زيادي دارد. اين كنترل مي تواند به صورت دستي يا اتوماتيك توسط موتورهاي الكتريكي يا سيستم هاي هوايي باشد كه از كنترلرهاي دما و فشار سيستم فرمان مي گيرند. Louver ها معمولاً براي فن هاي با سرعت ثابت استفاده مي شود. در فن هاي با شيب متغير، شيب پره هاي فن براي تامين جريان هواي مورد نياز با توجه به دما و فشار سيستم تغيير مي كند. زاويه پره وقتي دما افت پيدا مي كند كاهش مي يابد و اين باعث مي شود فن پايين تر بيايد. موتورهاي هيدروليكي نيز مي توانند سرعت فن را كاهش دهند . وقتي جريان هواي كمي مورد نياز است، توان مصرفي فن نيز كاهش مي يابد. يك راه حل ديگر براي كنترل انتقال حرارت در سيستم، كنترل جريان سيال در دو جهت است. در اين مورد به جاي اينكه جريان هوا(به عنوان خنك كننده سيال داخل لوله ها) كنترل شود جريان سيال گرم داخل لوله ها كنترل مي شود . سيستم هاي دو جرياني به اين صورت است كه يك نازل ورودي در ته قسمت هدر وجود دارد. اين نازل جريان طبيعي سيال را عكس مي كند. در بعضي سيالات با ويسكوزيته زياد گاهي اوقات اين تنها راه جلوگيري از انجماد سيال است.

آخرين تغييري كه مي توان در دماي هوا به وجود آورد مخصوصاً در آب و هواي سرد ، استفاده از گردش جريان هواي گرم است. از اين راه هم به خاطر كنترل دماي سيستم و هم به خاطر جلوگيري از انجماد سيال استفاده مي شود. گردش هواي گرم در سيستم هاي با فن متغير و Louver اتوماتيك استفاده مي شود. جريان هواي گرم به دو نوع گردش خارجي و گردش داخلي تقسيم بندي مي شود.

گردش داخلي (Internal recirculation) به اين صورت است كه يك فن سرعت ثابت و يك فن سرعت متغير با هم به كار مي روند. در اين حالت فن سرعت ثابت هواي نيمه پايين اتاقك را به جريان مي اندازد و فن سرعت متغير كه با مد عكس كار مي كند (يعني هوا را از بالا مي مكد و به طرف پايين اتاقك مي دمد)، هواي گرم بالاي اتاقك كه توسط فن اول به بالا رانده شده را با هواي سرد ورودي از بيرون، به طرف پايين اتاقك مي دمد .

Louver بالاي اتاقك به طور اتوماتيك توسط سنسورهاي دماي سيستم كنترل مي شوند . اگر دماي سيستم ، افزايش Louver ، ها (كركره ها) باز مي شوند. در حالت نرمال Louver كاملاً باز است و هر دو فن در حالت استاندارد سرعت هستند.

خنك كننده هاي با گردش دروني يك حالت بين بدون گردش هوا و حالت كاملاً كنترل شده توسط گردش خارجي است. البته اين روش از گردش خارجي ارزانتر است و افت فشار كمتري دارد . با اين حال در اين روش به طور كامل نمي توان از يخ زدگي سيال جلوگيري كرد. زيرا هيچ كنترلي روي دماي هواي خروجي نيست.

در حالت گردش خارجي از دو فن با سرعتهاي متغير و در حالت نرمال روي سرعت كم با قابليت تغييرشيب استفاده مي شود. در اين طرح Louver به صورت دستي باز و بسته مي شود. بالاترين Louver توسط دماي ، سيال كنترل مي شود. وقتي دماي هواي دروني به دماي سيال نزديك شود، louver خارجي باز مي شود . اين تطابق ها توسط كنترلري كه روي فن قرار دارد و دماي هوا را سنس مي كند انجام مي شود.گردش خارجي براي كنترل دقيق دماي سيال و جلوگيري از انجماد آن كاربرد فراوان دارد.

يكي از مزاياي مبدلهاي خنك كننده هوايي كاربرد اين مبدلها در نقاط كم آب است . در نقاط كم آب، مبدلهاي معمولي و برجهاي خنك كننده به دليل احتياج زياد به آب، نمي توانند مورد مصرف قرار بگيرند . لذا يكي از بهترين روشها براي خنك كردن سيالات بدون استفاده از آب،استفاده از مبدلهاي خنك كننده هوايي مي باشد.

مشكلات مبدل هاي خنك كننده هوايي

سيستم هاي گردش هواي گرم مي توانند در هر موقعي از سال مشكل ساز باشند. اين سيستم ها در تابستان به شدت از توانشان كاسته مي شود. مهمترين علتهاي آن را مي توان به صورت زير بيان نمود:

وقتي خنك كننده هاي هوايي نزديك ساختمان بلند و در مسير پايين باد قرار گيرند، هواي گرم خروجي از خنك كننده ها توسط جريان باد حمل مي شود و پس از برخورد با مانع مقداري از هواي گرم دوباره به داخل سيستم برگشت داده مي شود. قرار دادن خنك كننده هاي هوايي دور از چنين موانعي بهترين راه حل است .

خنك كننده هاي هوايي از نوع forced  هميشه مستعد برگشت هواي گرم هستند. مخصوصاً اگر چنين خنك كننده هايي در جايي نزديك زمين قرار بگيرند به علت اينكه اختلاف بين سرعت جريانهاي هوا كم مي شود برگشت هوا تبديل به مشكل اساسي مي شود. در نتيجه چنين سيستمهايي بايد در ارتفاع نصب شوند. گاهي اوقات سيستم خنك كننده هوايي خشك به صورت سري با خنك كننده مرطوب به صورت سري به كار برده مي شود. البته اگر نياز به تغيير دماي زيادي در سيستم وجود داشته باشد، در اين فرايند ها سيال ابتدا وارد بخش لوله هاي پره دار خشك و سپس وارد قسمت لوله هاي مرطوب مي شود. بعد از اينكه رطوبت اضافي هوا توسط مه گيرهايي گرفته شد، بر روي لوله هاي خشك وزيده مي شود. در سيستم خنك كننده هاي مرطوب آب به داخل هواي خنك كننده اسپري مي شود و سپس هواي مرطوب به روي لوله ها دميده مي شود . البته بايد جنس لوله ها از نوعي باشد كه بر اثر رطوبت خراب نشود.
 

شكل 6 - در اين شكل يك مبدل خنك كننده هوايي و يك برج خنك كننده به طور مشتر ك و موازي كار سرد كردن سيال گرم
ورودي را انجام مي دهند.

 ابعاد مبدل خنك كننده هوايي

طول استاندارد لوله هاي مورد استفاده در مبدل هاي خنك كننده هوايي، معمولاً 20، 30 و 40 فوت مي باشد. عرض هر Bay نيز از 2/1 تا 1/9 متر تغيير مي كند. معمولاً استفاده از لوله هاي بلندتر باعث كاهش هزينه ساخت مبدل خنك كننده هوايي مي شود.

قطر لوله هاي مورد استفاده در مبدل خنك كننده هوايي در دامنه 16 تا 38 ميلي متر مي باشد . ارتفاع پره لوله ها نيز در دامنه 7/12 تا 4/25 ميليمتر قرار دارد. تعداد اين پره ها در هر يك اينچ از طول لوله FPI (Fin Per Inch) ، از 8 تا 11 پره تغيير مي كند. استفاده از پره ها به طور موثري باعث افزايش سطح خارجي لوله مي شود به طوريكه مساحت خارجي يك لوله پره دار شده مي تواند 12 تا 25 برابر مساحت خارجي لوله بدون پره باشد. نحوه قرار گرفتن لوله ها معمولاً به صورت مثلثي شكل مي باشد و فاصله اي در حدو د 6/1 تا 4/6 ميلي متر بين پره هاي لوله هاي مجاور در نظر گرفته مي شود . در شكل 7 آرايش مثلثي لوله ها (Triangular Pitch) نشان داده شده است.
 

شكل 7– آرايش مثلثي لوله ها (Triangular Pitch) در مبدل خنك كننده هاي هوايي

يكي از مسائلي كه در مورد مبدل هاي خنك كننده هوايي اهميت دارد، نسبت مساحت فن به مساحت Bay مي باشد. اين نسبت را Converage fan مي گويند و در مقدار آن در مبدل هاي خنك كننده هوايي نبايد از 4/0 كوچكتر باشد.

در مبدل هاي خنك كننده هوايي افزايش تعداد لوله ها باعث افزايش سطح خارجي لوله ها و باعث افزايش سرعت سيال در لوله ها به واسطه كاهش قطر لوله ها مي شود كه اين موارد باعث افزايش ميزان انتقال حرارت مي گردد. از طرف ديگر افزايش تعداد لوله ها باعث افزايش افت فشار در لوله ها، افزايش هزينه ساخت مبدل و افزايش مقدار توان مصرفي مورد نياز براي فن مي گردد. با اين توضيحات واضح است كه در طراحي مبدل خنك كننده هوايي با در نظر گرفتن اين اثرات بايد تعداد بهينه لوله ها تعيين گردد. با توجه به لزوم منطقي بودن نسبت طول به عرض در مبدل هاي خنك كننده هوايي معمولاً 3 تا 8 رديف لوله هاي فين دار، براي هر فن مورد استفاده قرار مي گيرند. لازم به ذكر است كه استفاده از چهار رديف لوله از ساير موارد متداولتر است.

در شكل 8 ، انواع لوله هاي مبدل خنك كننده هوايي نشان داده شده است . يكي از مواردي كه در اين شكل مشاهده مي شود، چگونگي قرار گرفتن هدر در اين مبدل ها مي باشد. در اين قسمت از مبدل ها با توجه به وضعيت صفحه Pass Partition ، چگونگي حركت سيال در لوله ها تعيين مي شود.

پره هاي آلومينيومي معمولاً براي لوله ها استفاده مي شود تا سطح بيشتري را در برابر هوا ايجاد كند و ضريب انتقال گرماي نسبتاً پايين هوا را جبران كند. فين ها انواع مختلفي دارند كه متداولترين آنها Extrude fin است كه از اين فين ها به خاطر اقتصادي بودنشان بيشتر استفاده مي شود. قطر پايه اي لوله ها حدود ½  تا 8/5 اينچ مي باشد ارتفاع فين ها حدود 1 - ½  in است. معمولاً هدر از جنس كربن استيل و فين ها از جنس آلومينيوم ساخته مي شوند . آلياژ برنج و استيل نيز داراي خواص مشابهي هستند ولي هردو گرانتر از كربن استيل مي باشند.

اقتصادي ترين و متداولترين نوع قرار گرفتن فن ها به صورت افقي هستند . البته براي سيالاتي كه قابليت انجماد دارند. لوله بايد حداقل شيب 1/8 اينچ داشته باشد. در اغلب موارد مشكل انجماد به و جود نمي آيد به خاطر همين و به خاطر هزينه بر بودن اين روش معمولاً لوله ها به صورت افقي قرار داده مي شوند. 
 

شكل 8- ساختار داخلي دو نوع مبدل خنك كننده هوايي

سيستم هاي عمودي و زاويه دار براي مواقعي كه ماكزيمم راندمان مورد نياز است (به طور مثال در سيستم هاي مايع سازي) بكار برده مي شوند. اغلب سيستم هاي زاويه دار، زاويه اي در حدود 30 درجه با افق مي سازند. يكي از انواع اين نوع مبدل ها در شكل 9 نشان داده شده است.
 

شكل 9- شمايي از كاربرد لوله هاي زاويه دار در مبدل خنك كننده هوايي

برچسب‌ها: نام تجهيز, اير كولر, Aircooled Heat Exchangers, مبدل هواخنك

در اين آرايش لوله ها در قسمت دمنده فن قرار دارند يعني فن زير مجموعه لوله ها قرار مي گيرند. اين آرايش به صورت شماتيك در شكل 10 نشان داده شده است.
 

شكل 10 - شكل شماتيك و صنعتي آرايش Forced

در نوع Forced لوله ها در قسمت بالايي فن قرار مي گيرند. به اين ترتيب در اثر گرم شدن هواي ورودي، در بالاي لوله ها مكش طبيعي هوا به سمت بالا صورت مي گيرد. لذا توان مصرفي فن كمتر خواهد شد. از طرف ديگر در اين نوع از مبدل ها قطعات فن براي تعمير، به راحتي در دسترس هستند. در ضمن اين نوع مبدل ها داراي سازگاري بيشتري در مناطق سردسير مي باشند. اما اين سيستم برخلاف مزاياي ذكر شده داراي معايبي هم هست از آن جمله مي توان به عدم توزيع مناسب هوا در بين لوله ها و امكان برگشت هواي گرم به خاطر سرعت كم هواي خروجي از قسمت لوله ها اشاره كرد. در ضمن به خاطر اينكه لوله ها د ر معرض نور خورشيد، باران و تگرگ قرار دارند ميزان استهلاك بالا مي رود. 

برچسب‌ها: نام تجهيز, مبدل خنك كننده هوايي دمنده, Forced Draft Air Cooler

در اين آرايش لوله ها در قسمت مكنده فن قرار دارند يعني فن بالاي مجموعه لوله ها قرار مي گيرد. در شكل 11 نماي شماتيك اين نوع آرايش همراه با يك شكل واقعي از اين فن ها نشان داده شده است.
 

شكل 11 - نماي يك Induced Fan

نوع induced نيز داراي مزايا و معايبي است. در اين نوع، هوا در قسمتهاي مختلف اطراف لوله ها به نحو مناسبي توزيع مي شود و امكان برگشت هواي گرم به قسمت هواگيري فن كمتر است . تاثير خورشيد و باران و تگرگ بر روي لوله ها نيزكمتر است زيرا 60% سطح پوشيده است و تاثير جريان طبيعي در سيستم بيشتر است .

معايب اين سيستم نيز به شرح زير است:
توان مصرفي بيشتري مورد نياز است زيرا فن در معرض هواي گرم عبوري از لوله ها قرار دارد . دماي هواي گرم خروجي از قسمت تيوبها بايد تا حدود fº 200 محدود شود. زيرا امكان خراب شدن پره ها و ياتاقان و تسمه و ديگر قطعات فن در جريان هواي گرم وجود دارد. عيب ديگر اين است كه قطعات فن براي تعمير، كمتر در دسترس هستند.

برچسب‌ها: نام تجهيز, مبدل خنك كننده هوايي مكنده, Induced Draft Air Cooler

چكيده :

اصطلاح عمومي مخزن را مي توان از نظر ساختار به دو دسته كلي مخازن با اجزاء داخلي (مثل پوسته مبدل هاي حرارتي ، ظروف همزن دار ، برج تقطير و ... ) و مخزن ها بدون اجزاء داخلي كه تانك ها و درام ها مي باشند ، محدود كرد . تفاوت تانك و درام در اندازه آنها مي باشد كه زمان اقامت يك جريان مداوم در درام از چند دقيقه تجاوز نمي كند ، در صورتيكه اين زمان اقامت براي تانك ها به چندين ساعت مي رسد .

مقدمه :

اصطلاح عمومي مخزن را مي توان از نظر ساختار به دو دسته كلي مخازن با اجزاء داخلي (مثل پوسته مبدل هاي حرارتي ، ظروف همزن دار ، برج تقطير و ... ) و مخزن ها بدون اجزاء داخلي كه تانك ها و درام ها مي باشند ، محدود كرد . تفاوت تانك و درام در اندازه آنها مي باشد كه زمان اقامت يك جريان مداوم در درام از چند دقيقه تجاوز نمي كند ، در صورتيكه اين زمان اقامت براي تانك ها به چندين ساعت مي رسد . درام ها در خطوط فرآيند قبل يا بعد از دستگاه هاي فرآيندي استفاده مي شوند كه به عنوان مثال مي توان به درام واقع در قبل از كمپرسور ها اشاره كرد كه قطرات مايع را از جريان گازي جدا مي كنند. درام قبل از ديگ مانع از آن مي شود كه دستگاه در وضعيت خشك كار كند . درام پس از كمپرسور رفت و برگشتي ضربه آن را متعادل مي كند . تانك ها مخازن بزرگتري هستند كه مي توان به تانك خوراك (Feed Tank) برج تقطير ناپيوسته كه ممكن است خوراك چندين روز را در خود نگهدارد و همينطور مخازن ذخيره اشاره كرد .
مخازن از نظر كاربرد به 2 دسته مخازن ذخيره و تحت فشار تقسيم مي شوند كه هر كدام در موارد خاص فرآيندي مورد استفاده قرار مي گيرند .

شرح و توصيف:

به طور كلي فرآورده هاي نفتي را از نظر انباشتن در مخزن ها مي توان به سه دسته تقسيم كرد :
فرآورده هايي كه فشار بخار آنها از 1.5 پوند بر اينچ مربع كمتر است ، معمولا" در مخزن هاي سقف ثابت نگهداري مي شوند .
فرآورده هايي كه فشار بخار آنها بيشتر از 1.5 پوند بر اينچ مربع است در مخزن هاي سقف شناور نگهداري مي شوند .فرآورده هايي كه داراي فشار بخار زيادتر تا نزديك 100 پوند بر اينچ مربع هستند ، در مخزن هاي كروي يا استوانه اي نگهداري مي شوند .

ايمني در مخازن ذخيره :

از ديدگاه ايمني مخزن ها بايد داراي تجهيزات زير باشند :
سقف شناور : براي كاهش ميزان تبخير مواد سبك و جلوگيري از آتش سوزي ، مخزن هاي فرآورده هاي سبك و فرار با سقف شناور ساخته مي شوند . اين نوع سقف ها از ورود هوا به مخزن و هم آميزي با بخار هاي نفتي ممانعت مي كند و از اين راه انفجار و آتش سوزي كه ممكن است از جرقه ساكن ايجاد شود جلوگيري مي نمايد.

رنگ مخزن ها :

مخزن هاي محصولات سبك و ميان تقطير به رنگ سفيد رنگ آميزي مي شود تا كمترين گرما را از محيط و انرژي تابشي آفتاب جذب كرده دماي محتواي مخزن ها در كمترين حد ممكن نگه داشته مي شود . نتيجتا" مقدار تبخير و هدر رفتن مواد سبك نفتي كمتر شده شرايط خطرناكي در بالاي مخزن پديد نمي آيد .

خطر الكترسيته ساكن در مخزن :

خطر هاي الكتريسيته ساكن را كه به هنگام نقل و انتقال مواد نفتي آتش زا دو عامل سبب بارور شدن مخزن با الكتريسيته ساكن مي گردد . يكي پخش شدن مايعات به قطرات كوچك و ديگري اصطكاك مايعات هنگام جريان در خطوط لوله ، پس از ورود مايع به مخزن و بارور شدن مخزن از دو راه بالا ، حتي جرقه كوچكي در آميزه بخارات نفتي و هواي موجود در بالاي مخزن ، سبب انفجار و آتش سوزي مي شود . ديواره همه مخزن ها بايد به وسيله سيم به زمين متصل شود . (Earthing Wire) كار اين سيم هدايت بار الكتريسيته ساكن از مخزن به زمين و جلوگيري از تراكم الكتريسيته در بدنه مخزن مي باشد .

برچسب‌ها: نام تجهيز, مخزن, Reservoir

اين نوع مخزن هاي استوانه اي ، قائم و با سقف ثابت مخروطي شكل بوده ، بر پايه مناسب ترين اندازه قطر و بلندي براي تامين ظرفيت مورد نياز استاندارد شده است و براي انباشتن فرآورده هاي گوناگون نفتي مورد استفاده قرار مي گيرد.

 

شكل 1 –  مخزن سقف ثابت

 
شكل 2-  مخزن سقف ثابت

عواملي كه در گزينش قطر و بلندي مخزن موثرند :

فضاي موجود براي نصب مخزن ، تحمل فشار ، خاك زير مخزن ، فراريت فرآورده هايي كه بايد در مخزن انبار شود ، سرعت ته نشين شدن مواد نفتي مورد نظر و ناخالصي هايي كه در مخزن انبار مي گردد. مخزن هايي كه براي انباشتن مايعات فرار ساخته مي شود بايد بدون منفذ (Gas Tight) بوده و تغييرات فشار ميان 6 تا 20 سانتي متر آب را تحمل نمايد تغييرات فشار به وسيله شير اطمينان ويژه اي خنثي مي گردد. ديگر تجهيزات اين مخزن ها عبارتند از حوضچه و شير زير آب ، لوله هاي مارپيچ بخار ، پروانه همزن براي آميختن فرآورده ها ، عمق سنج خودكار ، دماسنج و غيره .ديسك شكست (Rupture Disk) قسمتي روي سقف تانك است كه ضعيفتر از قسمت هاي ديگر ساخته مي شود و در مواقعي كه كنترل كننده ها خوب عمل نكنند و همينطور براي شيرهاي اطمينان مشكل به وجود آمده باشد پاره شده و مانع از صدمه ديدن برج مي شوند .

برچسب‌ها: نام تجهيز, مخزن سقف ثابت, Fixed roof tank

در اين مخزن ها سقف شناور روي مايع شناور بوده با مايع به بالا و پايين حركت مي كند معمولا" 2 نوع از اين مخزن ها بيش از انواع ديگر به كار رفته مي شوند .

 
شكل 3- مخزن شناور

سقف هاي ماهيتابه اي شكل (Pan Type) :

اين سقف ها مسطح بوده و از فولاد ساخته مي شوند و داراي پايه هاي عمودي هستند كه به محيط سقف متصل مي باشد . نقطه ضعف اين سقف ها اين است كه به مجرد سوراخ شدن غرق مي شوند .

سقف هاي خزينه دار (Pontoon Type) :

كه در آن خزينه جعبه مانند و تو خالي پيرامون سقف نصب شده ، آن را شناور كرده است . برتري اين نوع سقف در اين است كه با سوراخ شدن يك يا چند خزينه غرق نخواهد شد .

برچسب‌ها: نام تجهيز, مخزن سقف شناور, Floating roof tank

مخزن هاي كروي يا استوانه اي براي مقاومت در برابر فشار هاي بالا به كار مي رود و ممكن است فشار تا 100 پوند بر اينچ مربع يا بيشتر را تحمل كنند . اين نوع مخزن ها جهت نگهداري بوتان و پروپان و گاز مايع و بنزين هاي سبك و به طور كلي مواد شيميايي سبك كاربرد دارد.

 
شكل 4- مخزن كروي

 
شكل 5- مخزن استوانه اي

مشخصات عمومي مخازن تحت فشار :

شكل اكثر مخازن تحت فشار استوانه اي يا كروي بوده كه فرم استوانه اي آن با كلگي كروي يا بيضوي يا كاسه اي قابل ساخت و مونتاژ مي باشد . و كلگي هاي كروي به دو حالت نورد گرم و سرد توليد مي شوند .
استاندارد ASME Boiler & Pressure Vessel Code براي مخازن ذخيره اي نيز استفاده مي شود ، طبق استاندارد موجود بعد از مشخص بودن پارامتر هاي اصلي ياد شده ضخامت و مشخصات هندسي و جوشكاري و جنس مواد تعيين شده با امكانات كارگاهي نيز تهيه مي شود .
اتصالات مختلفي كه روي مخازن تعبيه مي گردد ، از قبيل محل مورد نصب فشار سنج ، شير تخليه اضطراري ، ترمومتر ، سطح سنج ، و در صورتي كه مخزن جهت كارهاي پيچيده تر استفاده شود ، طبعا" نياز اتصالات مربوط به آن نيز اضافه خواهد شد .

خصوصيات فني مخازن تحت فشار :

طراحي و ساخت مخازن تحت فشار بر اساس پارامتر هاي مختلف فني از قبيل فشار ، درجه حرارت ، نوع فولاد مصرفي حجم مورد مصرف ، امكانات كارگاهي ، تاثير عوامل جوي از قبيل باد و برف و باران و زلزله ، عمر مفيد مقاومت مصالح و مواد مصرفي در مقابل خوردگي الكتروشيميايي و مكانيكي به شرح زير طراحي مي شود :

فشار مخزن با توجه به استاندارد (ASME Code) با ضخامت ، تنش مجاز مواد مصرفي ، امكانات جوشكاري ارتباط دارد .  درجه حرارت كه عاملي در طراحي و ساخت بوده يكيديگر از عوامل مهم در طراحي مي باشند .  مواد مصرفي در مخازن تحت فشار و ذخيره اي معمولا" Carbon Steel از انواع مختلف بوده كه انتخاب هر كدام از اين فولاد ها با توجه به تنش مجاز درجه حرارت كاري و فرم پذيري فولاد و جوشكاري آن و ... انجام مي گيرد . عامل حجم مخزن با در نظر گرفتن موقعيت محل نصب و با تغييراندازه و قطر و ارتفاع بر اساس استاندارد مربوطه و با حفظ تناسب اجزاء ، مطابق با نياز طراحي و ساخته مي شود . پارامتر تاثيرات جوي به صورت بار اضافي در شرايط مختلف محاسبه مي شود .

برچسب‌ها: نام تجهيز, مخزن كروي و استوانه اي, Spherical and cylindrical tanks

چكيده:

مخلوط كردن سيالات از فرايندهاي مهم در صنايع شيميايي مي باشد . سيستمهاي اختلاط مي تواند شامل مخلوط كردن سيال با هر كدام از فازهاي ديگر يعني مايع، جامد و گاز باشد. عمليات ميكس(اختلاط) معمولاً به منظوراختلاط يك حجم از سيال، واكنش شيميايي، انتقال حرارت، انتقال جرم، اختلاط چند فاز با هم(سوسپانسيون و تعليق) در صنعت به كارمي رود. عمل اختلاط هميشه با ايجاد اغتشاش در مايع همراه است. اين كار همزدن نام دارد و توسط وسيله اي به نام پره انجام مي شود. پره ها با وارد كردن نيروي مماسي (Shear) باعث ايجاد گردانه در سيال مي شوند كه در نهايت عمل اختلاط را طبق منظوري كه داريم انجام خواهند داد.

مقدمه:

از آنجا كه صنعت اختلاط هنوز به شكل علمي دقيق در نيامده است طراحي يك همزن به طوريكه نوع، قطر و سرعت عملياتي و شكل پره را در بر بگيرد نه سودمند است و نه عملي. به جاي آن منطقي است يك مهندس ضروريات فرايندي و مكانيكي را درك كرده و با توجه به شرايط و پره هاي استاندارد موجود ، بهترين انتخاب را انجام دهد.

عمليات ميكس(اختلاط) معمولاً به منظور:

• اختلاط يك حجم از سيال
• واكنش شيميايي
• انتقال حرارت
• انتقال جرم
• اختلاط چند فاز با هم(سوسپانسيون و تعليق)

در صنعت به كارمي رود. هر يك از موارد فوق مكانيزم خاص خود را دارا مي باشد. دو نوع كلي مكانيزم اختلاط عبارتند از :

1. مكانيزم اختلاط ميكرو
2. مكانيزم اختلاط ماكرو

در مورد مكانيزم ميكرو اختلاط در مقياس مولكولي مطرح مي باشد. مكانيزم اختلاط به منظور انتقال جرم و حرارت و همچنين واكنش شيميايي در سطحي كه اين پديده ها صورت مي گيرند اختلاط به روش ميكرو(مولكولي)مي باشد. هنگامي كه نياز به توليد يك توده از مخلوط همگن است از مكانيزم اختلاط ماكرو استفاده مي گردد. هر يك از مكانيزم هاي فوق نياز به نوع ويژه اي از همزن دارد . در بسياري از فرايندها هر دو مكانيزم لازم مي باشند.

انواع اختلاط
اختلاط سيالات دو نوع كلي دارد:

1. مخازن همزن دار
2. اختلاط در طول جريان(اختلاط ثابت)

برچسب‌ها: نام تجهيز, مخلوط كننده, Mixer

چكيده:

برج هاي خنك كننده وسيله اي هستند كه به كمك آنها حرارت ناشي از فرآيند اتلاف حرارتي به اتمسفر منتقل مي شود. كاربرد عمده برج هاي خنك كننده در خنك كردن آب در گردش در پالايشگاه نفت، كارخانه هاي شيميايي، نيروگاه ها و خنك سازي ساختمان ها مي باشد. برج هاي خنك كننده سايزهاي متنوعي دارند و مي توانند از يك ساختمان بتني، فلزي و يا چوبي ، با شكل و تركيب خا ص كه براي سرمايش آب گرم به صورت طبيعي يا مكانيكي طراحي و ساخته مي شود. طبعاً ابعاد و شكل اين سازه ، تابعي ا ز ميزان تبادل گرمايي موردنياز و مكانيزم سرمايش مي باشد.

مقدمه:

از برج هاي خنك كننده به طور گسترده براي خنك كردن مقادير زيادي آب در نيروگاه هاي حرارتي، پالايشگاه ها، نيروگاه هاي اتمي ، كارخانه هاي فولادسازي، سيستم تهويه مطبوع و ساير مراكز صنعتي استفاده مي شود. براي كاهش دماي قسمتهاي مختلف در صنايع ياد شده لازم است تا گرماي حاصل از عملكرد ماشين ها و موتورها به نحو مناسبي از سيستم گرفته، به محيط خارج منتقل شود.
از آنجايي كه ميزان تبخير آب در اين صنايع بسيار بالا و آب مصرفي آنها داراي خلوص بالا و طبيعتاً قيمت گران مي باشد، لازم است اين بخارها مجدداً به آب تبديل شده، مورداستفاده قرار گيرند. تبديل بخار به آب از طريق گرفتن گرماي آن امكان پذير است. لذا چنانچه اين بخار گرم با آب سرد درمجاورت هم واقع شوند گرماي بخار آب گرفته شده، به آب تبديل مي گردد. براي ادامه روند فوق نياز به آب سرد مي باشد . يك شيوه ابتدايي در اين مورد برگشت آب گرم به محيط و استفاده از آب تازه است. اين عمل به علت بالا بودن دماي آب و حجم بالاي آن از نظر زيست محيطي قابل قبول نمي باشد و همچنين تامين اين مقادير عظيم آب براي اين صنايع هميشه ميسر نيست. آنچه در اكثر صنايع براي دست يابي به منظور فوق رواج يافته، استفاده از برج هاي خنك كننده (Cooling tower) مي باشد.
برج خنك كن عبارت است از يك ساختمان بتني، فلزي و يا چوبي ، با شكل و تركيب خاص كه براي سرمايش آب گرم به صورت طبيعي يا مكانيكي طراحي و ساخته مي شود. طبعاً ابعاد و شكل اين سازه ، تابعي ا ز ميزان تبادل گرمايي موردنياز و مكانيزم سرمايش مي باشد.
در اين سيستم آب گرم به طور مستقيم و يا غيرمستقيم در تماس با جريان هواي طبيعي يا مكا نيكي قرارگرفته و گرماي آن به هوا منتقل مي شود و براي مصرف بعدي مورداستفاده قرار مي گيرد. در ادامه مختصري راجع به انواع برج هاي خنك كننده توضيح داده شده و تصاويري از چند Cooling tower رايج در صنايع آورده شده است.

تقسيم بندي انواع برج هاي خنك كننده
تقسيم بندي هاي متفاوتي براي برج هاي خنك كن آمده است ؛ از جمله براساس نوع جريان و يا براساس عامل تبادل گرما (طبيعي يا مكانيكي) و با بر حسب نحوه تبادل (مستقيم يا غيرمستقيم ).

خصوصيات برج هاي خنك كن
در اين بخش خصوصيات انواع مختلف برج خنك كننده مورد بررسي قرار مي گيرد.

خصوصيات برج هاي خنك كن مدار باز

1. ظرفيت دستگاه: مقدار آبي است كه در حوضچه پايين برج، دستگاه هاي تبادل حرارت و مسير رفت و برگشت آب وجود دارد. معمولاً 20 درصد آب در مدار و دستگاه هاي تبادل حرارت جريان دارد و بقيه درحوضچه برج خنك كن.
2. زمان يك گردش: زمان لازم براي اينكه جريان آب از مكش پمپ برج خنك كن خارج شود و دوباره به همان نقطه برگردد.
3. از دست دادن آب به وسيله تبخير: حدوداً براي هر 10 درجه فارنهايت افت حرارت آب ، حدود 1% مقدار آب در گردش را درنظر مي گيرند.
4. كم شدن به وسيله باد: در برج هاي خنك كن مقداري از آب برج به همراه جريان هوا، از سيستم خارج و وارد جو مي شود، اين مقدار آب به طور متوسط در حدود 0/2 درصد مقدار آبي است كه در مدت يك ساعت در مدار گردش مي كند.
5. درجه تغليظ: تبخير قسمتي از آب برج، غلظت نمكهاي محلول در آب را افزايش مي دهد . در نتيجه هرچه تبخير بيشتر صورت گيرد، غلظت مواد در آب باقيمانده بيشتر خواهد شد و به عبارت ديگر درجه تغليظ افزايش خواهد يافت. از اين رو درجه تغليظ عبارت است از نسبت مواد محلول موجود در آب در گردش به مقدار مواد موجود در آب تأميني (جبراني) . البته اين نسبت موقعي درست است كه مواد ديگري به آب اضافه نشده باشد. درجه تغليظ را مي توان از نسبت كلر آب در گردش به كلر آب جبراني حساب كرد.

كنترل پارامترها

براي اينكه برج خنك كن خوب كار كند و در برابر عوامل خارجي پايدار باشد، بايد نكات زير مورد توجه قرار گيرد:

1. درجه تغليظ: معمولاً بين 2 تا 5 باشد.
2. بكار بردن مواد شيميايي: اين مواد عبارتند از؛ كلر، اسيد و مواد ثابت كننده (ضد خوردگي وضدرسوب). اين مواد بايد به نحوي در مكانهايي استفاده شود كه با آب سيستم كاملاً مخلوط گردد.
3. اضافه كردن گاز كلر: به منظور كنترل رشد موجودات زنده، غلظت آن نبايد از حد معيني كمتر شود.
4. اضافه كردن ضد لجن: براي جلوگيري از تشكيل رسوب.

خصوصيات سيستم خنك كن مدار بسته

سيستم خنك كن مدار بسته سيستمي است كه آب در آن در يك مسير بسته درگردش مي باشد و به علت عدم مجاورت با هوا تبخير در آن صورت نمي گيرد . بنابراين در تركيب آن تغيير چنداني به وجود نمي آيد . سيستم مدار بسته، مشابه هر شبكه آبي احتياج به بهسازي شيميايي دارد ولي چون هدررفتن آن كم است هزينه بهسازي در شرايط خوب سيستم، زياد نمي باشد.

براي اينكه سيستم به خوبي كاركند، آب اوليه وآب تأميني بايستي از كيفيت خوبي برخوردار باشند. سيستم مداربسته كارخانجات معمولاً در مراكز حساس مثل مدل هاي ريخته گري در كارخانجات ذوب فلز به كارگرفته مي شوند. مصرف وكاربرد سيستم سردكننده مدار بسته از اين لحاظ است كه اشكالات ناشي از رسوب در مبدل هاي حرارتي حساس را از بين ببرند. سرعت آب در مدار بسته بطور كلي كم و بين0/9  تا 1/5 متر بر ثانيه مي باشد و اختلاف دماي ايجاد شده در اين سيستم برابر 10 تا 15 درجه فارنهايت ( 6 تا 9 درجه سانتي گراد ) مي باشد.

سيستم مدار بسته چنانچه نشتي درپمپ ها و مراكز مصرف نداشته باشد، به آب جبراني بسيار كم نياز دارد . اين سيستم مجهز به مخزن انبساط و دريچه خروجي تبخير جزئي مي باشد. هرچند آب جبراني، آب كندانس شده مي باشد و احتمال رسوب و خوردگي بي اندازه كم است، لذا احتياج است بعضي اوقات آب آزمايش شده، و مقدار مواد محلول آن در صورتي كه آب نرم(آب عاري از ناخالصي) مصرف مي شود با مخزن آب تغذيه مقايسه گردد. چون غالباً اين سيستم در مدار داراي آلياژها و فلزات مختلف مي باشد در معرض خطر احتمالي خوردگي گالوانيكي قرار دارد. چون آب جبراني داراي غلظت كم اكسيژن است، لذا خوردگي به وسيله اكسيژن كم است. اما چنانچه مصرف آب جبراني زياد باشد و به دفعات آب وارد سيستم شود، احتمال وجود اكسيژن و خوردگي اكسيژن وجود دارد.

از نظر تئوري چون تغليظ در مدار صورت نمي گيرد، خطر توليد رسوب هم در آن كم است و چون رسوب وجود ندارد كاهش در تبادل حرارت نيز وجود ندارد و خوردگي نيز نبايد در سيستم باشد. ولي چنانچه به علت نشت، لازم باشد مكراً به سيستم آب اضافه شود، هرچند آب جبراني، آب كندانس باشد، ممكن است همراه آب، مواد معلق، اكسيژن و حتي ميكروارگانيسم ها نيز به سيستم اضافه شود ودرحاليكه سرعت آب كم مي باشد، پتانسيل ايجادرسوب افزايش مي يابد و شرايط خوردگي و بوجود آمدن رسوبات سخت در مبدل ها فراهم مي شود. از اينرو در سيستم هاي مداربسته كه نياز مكرر به آب جبراني باشد، لازم است تدابيري براي جلوگيري از ايجاد رسوب اتخاذ كرد.

مشكلات عملياتي برج هاي خنك كننده

عمده ترين مشكلات سيستم هاي سردكننده عبارتند از:

1. خوردگي
2. رسوب گذاري كه از مهمترين آنها مي توان رسوبات ميكروبيولوژي را نام برد.
3. كف كردن

خوردگي

خوردگي در سيستم هاي سردكننده و انتقال آب مهمترين و عمده ترين مشكل مي باشد . عوامل اصلي در خورده شدن فلزات مخصوصاً فلزات سري آهن در سيستم سردكننده عبارتند از:

• كيفيت آب: بالا رفتن غلظتهاي نمك محلول در آب، خوردگي را شدت مي بخشد، زيرا زياد بودن غلظت مواد در آب غلظت يوني را افزايش مي دهد كه نتيجه آن بالا رفتن فعل و انفعالات يوني و احتمالاً تشكيل نمكهاي خورنده از طريق جابجايي نمك هاي محلول  مي باشد. از نمك هاي محلول در آب، كلرورها بيشترين سهم را در افزايش ميزان خورندگي دارند.
• اثر حرارت: با افزايش درجه حرارت، خوردگي افزايش مي يابد.
• اكسيژن محلول در آب: به فلز آهن حمله ور شده، سبب خوردگي و سوراخ شدن آن مي شود. منبع اصلي آن، اكسيژن محلول در آب در تماس با هواست.
• ميكروارگانيسم ها: باكتري هاي احياءكننده سولفات با توليد هيدروژن سولفوره و اسيدسولفوريك خوردگي را در سيستم سبب خواهند شد.

جلوگيري از خوردگي

به طور كلي در سيستمي كه با آب سر و كار دارد، محافظت فلزات و آلياژها به طوركامل در برابر خوردگي غيرممكن است. هدف از كنترل خوردگي، رسيدن به حد قابل قبول از طريق طراحي درست، انتخاب فلزات و آلياژهاي مناسب و همچنين بهسازي آب و تركيبات شيميايي متناسب با شرايط سيستم و كيفيت آب است. عده اي معتقدند براي رسانيدن خوردگي به حداقل بايستي طراحي خوب انجام شود و فلزات و آلياژهاي مناسب انتخاب گردد، اما با توجه به مسائل اقتصادي و امكانات، اكثريت كارشناسان و مهندسين آب و خوردگي معتقد مي باشند تنها راه رسانيدن خوردگي به حد قابل قبول استفاده از مواد شيميايي مي باشد.

رسوب

منابع ايجاد رسوب

1. منابع داخلي: يكي از اساسي ترين منابع توليد رسوب كيفيت خود آب است كه علاوه بر مواد محلول در آب ممكن است داراي مواد معلقي همچون تركيبات سيليسي، آهن محلول يا رسوب، منگنز يا موادي كه درنتيجه صاف كردن آب به آن اضافه شده است باشد.
2. منابع خارجي: مهمترين عامل خارجي ايجاد رسوب در يك سيستم سردكننده، مخصوصاً سردكننده مدارباز، هوا مي باشد. برج خنك كن مانند يك مكنده بزرگ هواست و آب وسيله مناسبي براي جذب گرد وخاك، ميكروارگانيسم ها و ساير ذرات است كه در حجم بسيار بزرگ در مجاورت آب قرار دارند و چون مواد معلق در هوا بر حسب شرايط جوي و فصول مختلف تغيير مي كند، مواد معلق در برج نيز هميشه در حال تغييراست.

انواع رسوب

براي جلوگيري از ايجاد رسوب در سيستم بايد نخست آنها را شناخت تا بتوان به نحو موثر با آنها مبارزه كرد. رسوب ها، مخلوطي از گردوخاك، آلودگي هاي آب، روغن، ميكروارگانيسم ها و محصولات خوردگي مي باشند. عوامل مؤثر تشكيل دهنده آنها عبارتند از :

• آلودگي هاي آب تأميني
• مواد جامد معلق در آب
• آهن، منيزيم و آلوميناي موجود در آب
• آلودگي هاي فرايند
• سرعت جريان، درجه حرارت وPH آب

بطوركلي با توجه به كيفيت و منابع تأمين آب و درنظر گرفتن مسائل اقتصادي، تشكيل رسوب را با اتخاذ يك يا دو روش توأم زير به حداقل مي رسانند:

1. حذف مواد مولد رسوب از آب
2. اصلاح آب به منظور جلوگيري از نشست يا چسبيدن مواد به سطوح فلزي

ميكروارگانيسم ها

تقريباً مي توان گفت تمام صنايعي كه با آب سروكار دارند، ميكروارگانيسم ها در آن صنايع اثر مي گذارند، زيرا تعداد زيادي از فعل و انفعالات شيميايي بوسيله ميكروارگانيسم ها انجام مي شود.
 در پاره اي از صنايع مثل صنايع غذايي، دستگاه هاي سردكننده كارخانجات صنايع شيميايي، ميكروارگانيسم ها، ضررهاي زيادي را ايجاد مي كنند و حتي ممكن است مسير توليد را تغيير دهند. تابش مستقيم نور خورشيد به برج هاي خنك كننده، وجود حرارت مناسب وغذا كه ممكن است در نتيجه نشت از مسير توليدات كارخانه به برج وارد شود، فراواني اكسيژن در نتيجه ريزش و تلاطم آب در سيستم مداري باز محيط خوبي براي رشد و تكثير ميكروارگانيسم ها مي باشد.

كنترل ميكروارگانيسم ها در برج هاي خنك كننده

از نظر عملي در بيشتر سيستم هاي آب صنعتي در استفاده از طرق فيزيكي براي نابودي و كنترل فعاليت ميكروارگانيسم ها محدوديت زيادي وجود دارد. مثلاً حرارت دادن آب تا 70 درجه ممكن است بسياري از ميكروارگانيسم ها را از بين ببرد اما منظور اصلي استفاده از برج، خنك كردن آب و استفاده از آن در مبدل ها و يا مراكز ديگر كارخانه مي باشد. تشعشع، مثل اشعه گاما يا اشعه ايكس و يا حتي فركانس هاي خاصي از صوت مي تواند از فعاليت ميكروارگانيسم ها جلوگيري كرده، آنها را بكشد. اما اين نوع كنترل متضمن هزينه بسيار و تجربيات عملي زياد مي باشد. از روش هاي شيميايي نيز كه مي توانند كنترلي در برابر موجودات زنده موجود در آب برج باشد PH  است كه اكثريت ميكروارگانيسم ها قادر به ادامه زندگي، رشد و تكثير در محدوده هاي خاصي از PH نمي باشند اما اين PH هاي اسيدي يا قليايي نيز مسائل عمده اي را در برج بوجود خواهد آورد . بنابراين تنها راه مبارزه و كنترل ميكروارگانيسم استفاده از تركيبات و ميكروب كش هاي شيميايي مي باشد.

معمولي ترين تركيباتي كه براي كنترل ميكروارگانيسم برج هاي خنك كن مصرف مي شوند، عبار تند از ؛ كلر، برم، فنل كلروينه و نمك هاي مس.
كلر يكي از مؤثرترين مواد براي كنترل ميكروارگانيسم ها در سيستم سردكننده مدار باز مي باشد. تصميم در مورد اينكه در يك برج، كلر يا مواد ديگر مصرف شود بستگي به بررسي اقتصادي، مقدار كلر موردنياز، هزينه محل، كارگر و نصب تجهيزات دارد. در حال حاضر هيچ ماده ميكروب كشي وجود ندارد كه بتواند طيف وسيعي از ميكروارگانيسم هاي موجود در برج هاي خنك كن را از بين ببرد. از اينرو با تجربه و دقت بايستي بر مبناي شرايط عملكرد هر برج، ماده ميكروب كش انتخاب گردد. تنها، توجه به ارزان بودن يك ماده شيميايي و انتخاب آن، نه تنها اقتصادي نيست بلكه ممكن است متضمن ضررهايي نيز باشد . مواد شيميايي بايد به نحوي انتخاب شوند كه در صورت مخلوط شدن و وارد شدن در مسير فرايند خساراتي متوجه آن نسازد.

كف كردن

در پاره اي از برج هاي خنك كننده، توليد كف مي تواند موجب مشكلاتي شود. ريزش آب از بالاي برج و جذب هوا توسط آن، سبب توليد جباب هايي در آب خواهد شد كه همراه مقداري روغن و تركيباتي آلي مشابه مي باشدكه در كل برج پخش خواهد شد. در اغلب موارد ايجاد كف، علاوه بر كاهش ظرفيت حوضچه برج از طريق انسداد لوله هاي انتقال آب خساراتي را متوجه پمپ ها خواهد نمود. يكي از عواملي كه سبب ايجاد كف در برج خواهد شد، مواد تثبيت كننده اي مي باشد كه به چوب برج ها براي محافظت آنها تزريق مي گردند . اين پديده غالباً بعد از چند هفته كار برج مرتفع خواهدگرديد. يادآوري مي كنيم كه يكي از مهمترين اجسامي كه براي ايجاد سطح تماس بين آب و هوا در برج هاي خنك كننده از آن استفاده مي شود الوارهاي چوبي است. براي بهبود شرايط سيستم بايد از ضد كف هاي مناسبي استفاده نمود.

برچسب‌ها: نام تجهيز, برج خنك كننده, Cooling Tower