نوشته های یک مهندس مکانیک (محمدحسن کامیاب)

ارتقاء فناوری و نوآوری در نیاز ها، پرچم دار تولید و جهش تولید

ارتقاء فناوری و نوآوری در نیاز ها، پرچم دار تولید و جهش تولید

مهندسی مکانیک رشته ای کلیدی است که متناسب با نیاز روز،حمایت و تشویق نمی شود. کسی حواسش به ارتقای سطح دانش و فناوری های جدید مهندسی مکانیک کشور نیست. حتی ذهن ها به تعمیر خودرو های مکانیکی بسنده می شود. این نیازمند حمایت سایر مسئولان به حوزه مهندسی مکانیک است. دوره های فلوشیپ و کارآموزی بین المللی باید برای مقاطع تحصیل در این رشته به منظور ارتقاء سطح فناوری و دانش مهندسین ارائه شود. جهش تولید نیازمند بکارگیری،سازماندهی و ارتقا سطح دانش و کیفیت تمامی ظرفیت های مهندسین مکانیک کشور می باشد. دانش فناوری یعنی اینکه یک سیستم کم حجم معادل کار یک ماهه یک خط تولید صنعتی پر حجم بشود. این نیازمند رسیدگی همه جانبه به وضع این رشته مهندسی در سرنوشت کشور می باشد.

در شب های قدر مردم شجاع فلسطین و مقاومت لبنان را فراموش نکنیم.

 

اللَّهُمَّ صَلِّ عَلَی مُحَمَّدٍ وَ آلِهِ، وَ کثِّرْ عِدَّتَهُمْ، وَ اشْحَذْ أَسْلِحَتَهُمْ، وَ احْرُسْ حَوْزَتَهُمْ، وَ امْنَعْ حَوْمَتَهُمْ، وَ أَلِّفْ جَمْعَهُمْ، وَ دَبِّرْ أَمْرَهُمْ، وَ وَاتِرْ بَینَ مِیرِهِمْ، وَ تَوَحَّدْ بِکفَایةِ مُؤَنِهِمْ، وَ اعْضُدْهُمْ بِالنَّصْرِ، وَ أَعِنْهُمْ بِالصَّبْرِ، وَ الْطُفْ لَهُمْ فِی الْمَکرِ.

 

بارخدایا بر محمد و آلش درود فرست، و بر شمار ایشان بیفزا و اسلحه و جنگ‌افزارشان را بُرّائی ده و حوزه آنان را محافظت فرما و جوانب جبهه آنان را محکم و نفوذناپذیر گردان و جمع آنان را یکدل و هماهنگ نما و کارشان را روبه‌راه کن و آذوقه شان را پیاپی برسان و خود به تنهایی مؤونه آنان را کفایت نما و به نصرت خود تقویتشان فرما و به صبر یاری‌شان ده و ایشان را چاره‌جویی‌های دقیق بیاموز.



وَجَعَلۡنَا مِنۢ بَیۡنِ أَیۡدِیهِمۡ سَدّٗا وَمِنۡ خَلۡفِهِمۡ سَدّٗا فَأَغۡشَیۡنَٰهُمۡ فَهُمۡ لَا یُبۡصِرُونَ

‌و از پیش روى آنان سدّى و از پشت سرشان [نیز] سدّى قرار داده‌ایم و آنها را در پوشش قرار داده‌ایم، از این رو آنها نمی‌بینند.

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰ ۱۲ فروردين ۰۳ ، ۱۳:۴۶
دست نوشته های یک مهندس مکانیک

مخزن تحت فشار محفظه یا ظرفی است که مطابق تعاریف و محدوده کاری ASME SEC VIII بوده که بر اساس فشار داخلی یا فشار خارجی طراحی می گردد. معیار تبعیت از این استاندارد بیشتر بودن فشار داخلی مخزن از pounds/in215 یا  Kilo Pascal3/1  می­باشد. در مخازن تحت فشار خارجی این فشار می­تواند ناشی از خلأ بین جاکت و دیواره مخزن باشد.

برج­های فرآیندی، مخازن، محفظه­ های کروی، راکتور­ها، مبدل­های حرارتی و... از انواع مخازن تحت فشار می­باشند.

این نوع مخازن از لحاظ ظاهری به اشکال مختلف طراحی می­شوند. بطور مثال ممکن است استوانه­ای با عدسی­های مختلف از قبیل (Hemispherical، Ellipsoidal، Torispherical و Flat) و یا کروی ساخته ­شوند.

مخازن از لحاظ موقعیت نصب به دو نوع افقی(با استفاده از Saddle) و عمودی (با استفاده از Lug، Leg، Skirt) دسته­ بندی می­شوند.

هدف و دامنه کاربرد

هدف از بازرسی و ارزیابی تجهیزات تطابق مشخصات ساخت با درخواست موردنظر مشتری می­باشد. برای نیل به این هدف  می­بایست بازرسی­ها بموقع و از محل­های مناسب صورت پذیرد. معمولاً در انجام پروژه­های بزرگ از شرکت­ها و زیرمجموعه­های مختلفی جهت ساخت و بازرسی مخازن استفاده می­شود. بدین ترتیب که معمولاً شرکت­­های طراحی بندرت سازنده تجهیزات نیز می­باشند. لذا این مسئله باعث ایجاد مسئولیت­های تجاری و قانونی مختلف در یک پروژه می­گردد. برای اطمینان از تطابق تجهیزات با نیازمندی­های استاندارد و خواسته­های موردنظر، انجام بازرسی و کنترل نمودن تجهیزات امری اجتناب­ناپذیر است که این مسئولیت بر عهدۀ شرکت­های معتبر بازرسی می­باشد.این شرکت­ها با توجه به استاندارد ISO 17020  به اشکال مختلف قابل تعریف می­باشند.

دامنه کاربرد این دستور­العمل مطابق با تعاریف و محدوده ذکر شده در ASME SEC.VIII می­باشد.

مدارک مرتبط (مراجع و منابع)

 

*Pressure Vessel Handbook (Sixth Edition) by Eugene F. Megyesy

*API RP 572," Inspection of Pressure Vessel"

* Guidebook for the Design of ASME Section VIII (Second Edition) by James R. Farr

* AWS (D10.4), "Recommended Practice for Welding Austenitic Chromium-Nickel Stainless Steel Piping & Tubing".

*AWS (CM CH-2), "Welding Inspector Responsibilities".

*AWS (B1.11), "Guide for the Visual Examination of Welds".

*ASME SEC.VIII, "Rules for Construction of Pressure Vessels".

* ASME SEC.V, "Nondestructive Examination".

*DIN28011, "Torispherical Dished Ends" ِِ

* ANSI Z49.1, "Safety in Welding, Cutting and Allied Processes".

*ASTM A380," Standard Practice for Cleaning, Decaling, and Passivation of Stainless Steel Parts".

*ASTM A967," Standard Specification for Chemical Passivation Treatments for Stainless Steel Parts".

*ASTM D3359," Standard Test Methods for Measuring Adhesion by Tape Test"

مسئولیت­ها و اختیارات

 

2-3-1 مسئولیت بازرس

اجرای بازرسی مطابق با دستورالعمل و رعایت کلیه موارد بر طبق استاندارد

 

2-3-2 مسئولیت مدیر بخش بازرسی فنی
در اختیار قراردادن لوازم و تجهیزات بازرسی و فراهم کردن امکانات جهت اجرای بازرسی

- اصطلاحات

 

- فشار کاری(Operating Pressure): فشار کاری مخزن در حین کار کردن را گویند.

- فشار طراحی (ِ Design Pressure): این فشار حدود %10 یا psi 30(هر کدام که بزرگتر باشند) بیشتر از فشار کاری در نظر گرفته می­شود.

- ماکزیمم فشار کاری مجاز(Maximum Allowable Working Pressure): به ماکزیمم فشار قابل تحمل جهت ضعیف­ترین قسمت مخزن اطلاق می­شود.

 

- فشار هیدروتست(Hydrostatic Test Pressure): 5/1 برابر ماکزیمم فشار مجاز کاری یا فشار طراحی (در صورتی که نتوان ماکزیمم فشار مجاز کاری را تعیین کرد) اطلاق می­شود.

 

- کلاسه ­بندی اتصالات جوش((Weld Joint Category:

کلاسه ­بندی اتصالات جوش بر اساسUW-3  و ASME SEC.VIII مدنظر می­باشد. این کلاسه­بندی در ساخت تجهیزات بکار می­رود و منظور نوع جوش(Butt, Fillet, Lap Joint) نمی­باشد. از این تعریف در مشخص نمودن درجۀ بازرسی و موقعیت جوش وتعیین میزان NDT استفاده می­شود. در این دسته­بندی از 4 گروه نام برده می­شود که عبارتند از:

- گروه A: این دسته شامل تمامی جوش­های طولی(Longitudinal Weld) بر روی مخزن یا اتصالاتی نظیر نازل­ها و جوش پوسته به عدسی(Circumferential) می­باشد.

- گروه B: این دسته تمامی جوش­های محیطی (بغیر از جوش محل اتصال پوسته به عدسی) را شامل می­شود.

- گروه C: تمامی جوش­های فلنج به نازل یا فلنج به پوسته در این گروه جای می­گیرند.

- گروه D: این گروه جوش­­های محل اتصال نازل به تجهیز را شامل می­شود.
-  Joint Efficiency(UW-12)
این اصطلاح که با علامت
E نشان داده شده، جهت اتصالات جوشی با نفوذ کامل(CJP) که توسط روش­های قوسی و یا گازی انجام می­شود که وابسته به طرح جوش و میزان تست(رادیوگرافی) است. حداکثر مقدار آن برابر با 1 می­باشد. مهمترین کاربرد آن در تعیین ضخامت تجهیزمی­باشد.

- روش­های ساخت(API RP 572)

قبل از توسعه فرآیند جوشکاری، مرسوم­ترین روش ساخت توسط پرچ بود که در این روش درز­ها بصورت Lap joint پرچ می­گردیدند و بمنظور جلوگیری از نشتی از بتونه استفاده می­شد. این مسئله در دماهای بالا مشکل­آفرین بود. بعد از توسعه روش­های جوشکاری، این روش جایگزین روش پرچ و بتونه گردید و اکنون مرسوم­ترین روش ساخت مخازن استفاده از جوشکاری می­باشد.

QC Plan

ITP یا QCP مدرکی است که توسط سازندگان، مشتریان و لایه­های مختلف بازرسی استفاده می­شود که فعالیت­های ساخت، بازرسی و تست­ها در آن مشخص می­گردد.
 

تعاریف اختصارات آورده شده شامل:

ASNT: American Society for Non-Destructive Testing

ASME: American Society of Mechanical Engineers

ASTM: American Society of Testing and Materials

DIN: Dutch's Institute for Nurmung

API: American Petroleum Institute

NDT: Non-Destructive Testing

OSHA: Occupational Safety and Health Administration

ANSI: American National Standards Institute

ITP: Inspection Test Plan

QCP: Quality Control Plan

VT: Visual Examination

PWHT: Post Weld Heat Treatment

MAWP: Maximum Allowable Working Pressure

5-13- تعهدات(UG-90,AWS CMW CH2)

آیتم

نوع تعهدات

متعهد

شماره پیگیری در استاندارد ASME SEC. VIII

پیمانکار(سازنده)

کارفرما(خریدار)

شرکت بازرسی

1

تأیید نقشه­ها

 

 

Pressure vessel H.B

2

ارائه مدرک QC Plan

 

 

 

3

تهیه مدارکWPS, PQR,WQT

 

 

(UW-18-a)

4

جوشکاری نمونه­ها و مسئولیت انجام تست و ثبت نتایج(WPS ,PQR)

 

(UW-28-d)

5

تأیید یا رد نتایج حاصله از آیتم 4

 

 

 

6

انجام کلیه تست­های غیرمخرب و تأییدیه آنها

 

(UW-51-2)

7

انجام بازرسی و تأیید فعالیت­های انجام شده

 

Pressure vessel H.B

8

تهیه مدارک Shop Drawing برای تأیید کارفرما

 

 

Pressure vessel H.B

9

تهیه Final Book

 

 

Pressure vessel H.B

10

گارانتی و تضمین ساخت

 

 

Pressure vessel H.B

 

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰ ۱۲ فروردين ۰۳ ، ۱۳:۳۶
دست نوشته های یک مهندس مکانیک

انجمن آب دانشگاه MIT  نخستین شبکه تحقیق و نوآوری حوزه آب در دانشگاه MIT می‌باشد. با استناد به سایت انجمن (www.mitwater.org)  ماموریت این مجموعه گرد هم آوردن افراد خلاق، پرشور و با انگیزه به منظور حل چالش‌های مهم حوزه آب با استفاده از تحقیق، نوآوری‌ و سیاست‌گذاری‌ می‌باشد.

این انجمن سالانه رویدادهای مختلفی از جمله کنفرانس ها، سخنرانی ها، نمایشگاه های تحقیقاتی، رویدادهای تبلیغاتی و رقابت های کارآفرینی را برگزار می‌کند که برجسته‌‌‎ترین آنها عبارتند از:

1- اجلاس آب MIT  بزرگان صنعت، دولت و جامعه دانشمندان را برای تصمیم‌گیری درباره چالش‌های مهم حوزه آب گرد هم می‌آورد.

2- جایزه نوآوری آب MIT یک رقابت کسب و کار چند مرحله‌ای است که در آن تیم‌های کارآفرینی دانشجویی بر سر 30 هزار دلار به رقابت می‌پردازند.

3- شب آب MIT یک رویداد خانوادگی-دوستانه است که محققان حوزه آب دانشگاه  MIT و سایر دانشگاه‌های محلی با جامعه عمومی و جامعه علمی گسترده‌تری ارتباط می‌گیرند.

تیم اجرایی این مجموعه متشکل از دانشجویان دانشگاه MIT بوده و عموما در مقطع دکتری مشغول به تحصیل می‌باشند. این تیم سالانه تغییر میکند و تیم جدیدی روی کار می‌آید.
اجلاس آب MIT

این نشست سالانه دانشجویان و استادان دانشگاه MIT و منطقه بوستون و همچنین بزرگان صنعت، سرمایه گذاران و دولتمردان را گرد هم می‌آورد تا مشکلات فعلی و راه حل های بالقوه در حوزه منابع آب را بررسی کنند. این رویداد در طی دو روز برگزار شده و شامل سخنرانی‌ها، ارائه‌ها، اهدا جوایز مسابقه نوآوری و نمایشگاه تکنولوژی می‌باشد.

جایزه نوآوری آب MIT

جایزه نوآوری آب MIT یک استارت‌آپ رقابتی با تمرکز بر روی نوآوری‌های حوزه آب می‌باشد که سالانه تا 30 هزار دلار به برگزیدگان جایزه می‌دهد. تیم‌های شرکت کننده دانشجویی بوده و در سطح کشور آمریکا و حتی بین‌المللی برگزار می‌شود. این رویداد از سال 2015 آغاز شده و در 4 سال بیش از 100 هزار دلار جایزه به تیم‌های منتخب اهدا شده است.

هدف از این رقابت به عنوان رویداد اصلی نوآوری محور انجمن آب  MIT کمک به کارآفرینان حوزه آب برای تبدیل تحقیقات و ایده‌هایشان به کسب و کار، تشکیل تیم و جذب سرمایه‌گذار می‌باشد. تمام رویکردهای حوزه آب از مهندسی و طراحی محصول تا سیاست‌گذاری و برنامه‌ریزی می‌توانند در این رقابت شرکت کنند.

قوانین اصلی شرکت در این رقابت به شرح زیر عنوان شده است:

- طرح ورودی باید یک فناوری، محصول، خدمات یا فرآیند با هدف حل یک چالش جهانی در حوزه آب باشد.

- هر تیم حداقل باید شامل یک دانشجو باشد که در یک کالج یا دانشگاه مشغول به تحصیل بوده و همچنین ارائه دهنده طرح نیز باید دانشجو باشد.

- حداقل یک نفر از تیم باید در مراسم اختتامیه برای ارائه طرح حضور داشته باشد.

- تیم‌هایی تا قبل از رقابت در رویدادهای مختلف در رابطه با طرح خود بیش از 100هزار دلار تامین مالی شده باشند، حق شرکت در این رویداد را ندارند.

- تیم‌های شرکت کننده باید آمادگی ارائه مدارک برای تائید هرگونه ادعا در زمینه مالکیت معنوی طرح را داشته باشند. همچنین طرح‌های ورودی باید با درک کامل مقررات MIT در مورد حقوق مالکیت معنوی ساخته شوند.

-نوآوری‌ها در هر مرحله‌ای که باشند می‌توانند در رقابت شرکت کنند.

نمونه طرح‌های برگزیده این رویداد در جدول زیر آمده است:
 

 

 

2015

 

 

WellDone

 

یک دستگاه مانیتورینگ همراه است که اطلاعات را برای ردیابی زیرساخت و بهبود پاسخگویی را در کشورهای در حال توسعه جمع آوری می کند. به عنوان مثال مشخص میکند که کدام پمپ از کار افتاده و به تیم تعمیرات هشدار می‌دهد.

ED4India

دستگاه نمک زدایی خانگی آب آشامیدنی به روش الکترودیالیز

AquaFresco

فناوری تصفیه و بازیافت آب

 

2016

Redox Water Solutions

یک روش پایدار و کارامد برای تصفیه فاضلاب و آلودگی های زیست محیطی به ویژه رقیق کردن آلودگی‌های سمی

AquaPower

دستگاه افزایش حلالیت اکسیژن در آب بدون استفاده از الکتریسته

Groundstate

یک سنسور رطوبت خاک بسیار کم هزینه با قابلیت ارسال اطلاعات به صورت بی‌سیم

 

 

2017

Change: Water Labs

یک توالت کم هزینه، جمع و جور و بدون آب

Pipeguard

ربات شناسایی نشتی در خطوط آبرسانی شهری

Takachar

ایجاد شبکه از شرکت‌های مدیریت زباله در کنیا برای تبدیل پسماندهای کشاورزی به زغال چوب و سوخت ارزان قیمت

 

2018

Oasis

یک وسیله ارزان قیمت و ساده که هرکس را قادر می‌سازد تا آب را از نظر آلودگی E.coli (نوعی باکتری) تست کند.

Majik Water

یک دستگاه تولید آب از رطوبت هوا با استفاده از محلول خشک‌کن می‌باشد که حتی در مناطق خشک نیز کاربرد دارد.

Velaron

سنسور اندازه‌گیری مواد مغذی آب برای پرورش میگو


 

 

 

همایش شب آب MIT
یک رویداد عمومی و دوستانه متشکل از دانشجویان و محققان می‌باشد که آموزش‌هایی در حوزه آب بوسیله پوسترهای پژوهشی، نمایشگاه‌های هنری و ... به حاضران آموزش داده می‌شود.

به نظر این رویداد به منظور فرهنگ‌سازی عمومی برگزار می‌شود.

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰ ۱۲ فروردين ۰۳ ، ۱۳:۱۶
دست نوشته های یک مهندس مکانیک

انتقال حرارت از دیواره سیلندر در موتورهای احتراق داخلی، شکل پیچیده ای دارد و پیش بینی درست و دقیق میزان انتقال حرارت در طراحی سیستم خنک کننده و نیز انتخاب مواد سازندة یک موتور نقش مؤثر و تعیین کننده ای دارد. از طرفی روابط متعددی برای پیش بینی نرخ انتقال حرارت لحظه ای توسط محققان موتور ارائه گردیده است،  در این گزارش آخرین روابط تخمینی انتقال حرارت درموتورهای احتراق داخلی و پیستونی دسته بندی و مورد ارزیابی قرارمی گیرد.

انتقال حرارت از سیال عامل به دیواره های سیلندر بر عملکرد، بازده و آلایندگی موتور تأثیر دارد. تغییرات در دمای گازهای حاصل از احتراق در نتیجة انتقال حرارت، تأثیر شدیدی بر فرایند تشکیل آلاینده ها در داخل سیلندر و سیستم اگزوز دارد، به طوری که افزایش انتقال حرارت باعث افزایش تولید  NOXو کاهش بازدة حجمی موتور می شود. در حین سیکل کاری موتور، شار حرارتی میان سیال و سطوح داخلی سیلندر و محفظة احتراق نسبت به مکان و زمان تغییر می یابد. البته تغییرات زمانی شار حرارتی بیشتر از تغییرات مکانی آن مورد توجه قرار گرفته شده است. در موتورهای اشتعال تراکمی  (Compression Ignition)به علت اینکه فرایند احتراق غیر همگن (Heterogeneous) در مرحله ای که ذرات جامد دوده تولید شده اند، کامل می گردد، ممکن است انتقال حرارت توسط فرایند تشعشع حدود  20الی 40درصد کل انتقال حرارت در داخل سیلندر باشد، که معمولا  آن را با استفاده از یک ضریب مناسب به شکل انتقال حرارت جابجایی در نظر می گیرند.
از جمله روابطی که برای تخمین انتقال حرارت لحظه ای در موتور های احتراق داخلی پیشنهاد شده اند، میتوان به نوسلت Nusseltایخلبرگ  Eichelbergاناند  Annandوشنی   Woschniو  هوئنبرگ  Hohenberg اشاره کرد.
برای ادامه مطلب ایمیل بزنید.mohammadhkamyab@gmail.com
روند کلی روابط یکی بوده و همة آنها از قاعدة یکسانی پیروی می کنند. ولی روابط وشنی   Woschniو هوئنبرگ ،    Hohenberg با توجه به خطای محاسبه شده توسط روش حد متوسط مربعات خطا، دارای کمترین خطا بوده و بنابراین از دقت بالاتری نسبت به سایر روابط برخوردارند.

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰ ۱۲ فروردين ۰۳ ، ۰۰:۵۰
دست نوشته های یک مهندس مکانیک

 مردی هنوز چشم به راه جواب ماست

یک کربلا مقابل هر انتخاب ماست 

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰ ۱۰ اسفند ۰۲ ، ۱۹:۳۰
دست نوشته های یک مهندس مکانیک

فاضلاب حاوی ذرات جامد بعد از ورود به دستگاه روی پارچه با منافذ بسیار ریز قرار میگیرد. سپس تحت فشار فاضلاب از این منافذ عبور کرده و ذرات جامد روی پارچه باقی می مانند. پارچه های مورد استفاده در این فیلترها دارای تنوع بالایی بوده و همگی باید در برابر فشار و وزن فاضلاب مقاومت کافی را داشته باشند.

آبگیری به روش فیلتر پرس یک فرایند ناپیوسته (Batch) می باشد که در آن آبگیری از طریق خارج کردن آب از لجن در فشار بالا صورت می پذیرد. حاصل این فرایند کیک لجن می باشد که در مقایسه با دیگر تکنولوژی های موجود از میزان مواد جامد بالاتری برخوردار خواهد بود که مقدار آن تا 50 درصد مواد جامد نیز می تواند برسد. فیلتر پرس از یک سری صفحات پلی آمید یا پروپیلن تو رفته تشکیل شده است.

این صفحات بین یک صفحه فلزی ثابت و یک صفحه متحرک که به جک هیدرولیک متصل است، قرار دارند و به هم فشرده می گردند. بین هر یک از این صفحات پارچه صافی از جنس کتان یا پلی آمید قرار دارد که روی آنها و در فاصله خاص بین صفحات کیک تشکیل می شود و مایع صاف شده از پارچه صافی عبور می کند. زمانی که دستگاه فیلتر پرس پس از پایان عملیات باز می شود، کیک های لجن به پایین فرو ریخته و دستگاه تخلیه می گردد.

پس از هر سری عملکرد، دستگاه باید با آب شستشو گردد. هر سیکل کاری آبگیری در این روش، 1/5 تا 4 ساعت به طول می انجامد.

فیلترپرس به علت نداشتن قطعات گردنده دارای استهلاک پایین و دوام بالا می باشد.

جنس صفحات فیلتر پرس

پلی پروپیلن، پلی آمید، کو پلیمر، استنلس استیل و چدن بر حسب صنعت و کاربری مورد نظر

جنس پارچه فیلتر پرس

کتان، پلی آمید، بر حسب صنعت و کاربری مورد نظر

موارد کاربرد فیلترپرس

- آبگیری از لجن تولیدی در فرآیندهای تصفیه آب و فاضلاب در تصفیه خانه های فاضلاب شهری و صنعتی
-
 خطوط تولید صنایع شیمیایی مانند اسید فسفریک و ..
-کارخانجات داروسازی
-
 خطوط تولید مواد غذایی مانند خطوط تولید سرکه، آبلیمو ، تصفیه شکر، قند، عسل و شیره خرما و...
-کارخانجات روغنهای خوراکی و صنعتی
 مثل تصفیهخانه‌ های روغن زیتون و روغنهای سوخته و ...
-کار‌خانه های معدنی
 مثل خطوط تولید فلزات سرب، روی، مس و ...
-
 خطوط تولید سنگهای ساختمانی و کارخانجات تولید کاشی و سرامیک
-
 تصفیه پسماند فرایندهای آبکاری و پوشش دهی
- صنایع کاغذ سازی، چرم سازی و...|

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰ ۰۶ اسفند ۰۲ ، ۱۴:۴۳
دست نوشته های یک مهندس مکانیک

فایل ارائه
پخش زنده با موضوع: روایت ایران قوی؛ چرا و چگونه؟ 

زمان: شنبه ۲۱ بهمن ۱۴۰۲

ساعت ۲۱:۱۵  

سخنران این هفته:

دکتر مجیدبذرافکن؛ استاد دانشکده فرهنگی و تولید قدرت نرم

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰ ۲۳ بهمن ۰۲ ، ۱۵:۲۲
دست نوشته های یک مهندس مکانیک

باطریهای لیتیوم-یونی (Lithium-ion battery) مخفف انگلیسی Li-ion یک خانواده از باطریهای قابل شارژ هستند که در آنها در زمان دشارژ یون های لیتیم از الکترود منفی به سمت الکترود مثبت و در هنگام شارژ شدن وارونه حرکت می کنند. در باطری های لیتیم یونی، الکترود مثبت یا کاتد از یک ترکیب لیتیم مانند لیتیم کبالت اکسید و الکترود منفی یا آند از کربن ساخته شده و یک لایه جداکننده در بین آنها قرار دارد وجود لایه جداکننده به منظور اطمینان از عبور یونهای مورد نظر در فرایند الکتروشیمیایی مربوطه است الکترولیت در باطریهای لیتیمی از نمک لیتیم در یک حلال آلی ساخته شده است استفاده از حلال آلی در نقش الکترولیت به دلیل اشتعال زا بودن نیازمند انجام پاره ای از اقدامات ایمنی است. نقص در عملکرد هر یک از اجزای الکترولیت باعث نقص در عملکرد کل باطری می.شود باطریهای لیتیمی مجهز به مدارهای الکترونیکی محافظ و فیوزهایی جهت جلوگیری از عکس شدن قطبیت اعمال ولتاژ بیش از حد گرم شدن بیش از حد و موارد ایمنی دیگر هستند. شماتیک کارکرد باطریهای لیتیم-یونی در شکل زیر آورده شده است. باطری های لیتیم-یونی در اشکال و اندازه های مختلف ساخته می‌شوند چهار شکل اصلی و غالب جهت ساخت این باطری ها شامل استوانه ای کوچک، استوانه ای بزرگ، شبه مکعب مستطیل (به عنوان مثال باطری تلفن همراه) و پوشش های پلاستیکی سخت(مجموع باطری در خودروهای برقی) می‌باشد.باطریهای لیتیم یونی در فاز تجاری سازی قرار دارند.

باتری لیتیم یونی

انواع باطری های لیتیم یونی

با توجه به مواد انتخابی برای الکترودها و همچنین ،الکترولیت انواع مختلفی از باطریهای لیتیم-یونی ساخته شده و به عنوان محصول تجاری عرضه شدهاند بر این اساس دسته ها یا کلاسهای گوناگونی نیز برای انواع باطریهای لیتیم یونی ارائه شده است. مبنای دسته بندی در کلاسهای مذکور نوع الکترود مثبت (کاتد)، نوع الکترود منفی (آند) و نوع الکترولیت می باشدانواع مختلف باطریهای لیتیم یونی بر اساس نوع الکترود مثبت (کاتد) عبارتند از:

۱- باطری لیتیم کبالت اکسید
۲- باطری لیتیم نیکل اکسید
3- باطری لیتیم منگنز اکسید
۴- باطری لیتیم آهن فسفات
۵- باطری لیتیم نیکل منگنز کبالت اکسید
۶- باطری لیتیم نیکل کبالت آلومینیوم اکسید
انواع مختلف باطریهای لیتیم یونی بر اساس نوع الکترود منفی (آند) عبارتند از:

1-باطری پای کربنی 
2-باطری لیتیم تیتانت 
3- باطری لیتیم فلز 
4-باطری پای آلیاژی 
5- باطری پای سیلیکونی
6-باطری تبدیلی 
انواع مختلف باطریهای لیتیم یونی بر اساس نوع الکترولیت عبارتند از:
1-باطری با الکترولیت آبی 
2- باطری با الکترولیت مایع ارگانیکی
3-باطری با الکترولیت پلیمری 
4-باطری با الکترولیت سرامیکی
5-باطری با الکترولیت جامد

در سال ۱۹۸۷ Yoshino ژاپنی یک سلول نمونه از یک باطری لیتیم یونی را با استفاده از آند کرینی و به عنوان کاند طراحی نموده و ساخت شماتیک این سلول نمونه به همراه اجزای آن در شکل آورده شده است [۶۴].

 

شماتیک سلول نمونه از باطری لیتیم یونی ساخته شده توسط Yoshino ژاپنی در سال ۱۹۸۷ به همراه اجزای آن

1-الکترود مثبت (کاند) 2-الکترود منفی (آند) 3-میله جمع کننده جریان 4- شبکه معلق ۵- ترمینال خارجی ۶- محفظه یا پوشش سلول ۷-جداساز 8- الکترولیت

آند کرینی و   LiCoO2به عنوان کاتد در هوا بسیار پایدار هستند. این مساله از دیگاه ساخت و تولید و جنیه های مهندسی بسیار حائز اهمیت است. طرح ارائه شده توسط Yoshino موجب شد تا سازندگان بزرگ باطری در اوایل دهه ۹۰ میلادی به ساخت باطریهای لیتیم یونی روی بیاورند. در واقع موفقیت این دانشمند ژاپنی نقطه آغاز طراحی و ساخت و توسعه باطری های مدرن لیتیم یونی به شکل تجاری بود. سرانجام شرکت  Sony در سال 1991 اولین نمونه از باطری های لیتیم یونی را تجاری نموده و روانه بازارکرد.

مشخصات و ویژگیهای باطریهای لیتیم-یونی

برای باطریهای لیتیم یونی بازه توان بین ۰۵, ۰ تا ۱۰ مگاوات بازه انرژی بین ۵۰ کیلووات تا ۲٫۵ مگاوات ساعت، انرژی مخصوص ۱۰۰ تا ۲۶۵ وات ساعت بر کیلوگرم و توان مخصوص ۱۵۰ تا ۲۰۰۰ وات بر کیلوگرم گزارش شده است. چگالی حجمی توان و چگالی حجمی انرژی برای ذخیره ساز مذکور به ترتیب بین ۱۳۰۰ تا ۱۰۰۰۰ کیلووات بر متر مکعب و بین ۳۰۰ تا ۴۰۰ کیلووات ساعت بر متر مکعب می باشد.

زمان شارژ در حد چند دقیقه تا چند ساعت زمان پاسخگویی معادل چند میلی ثانیه زمان دشارژ چند دقیقه تا چند ساعت بازه ذخیره سازی بین چند دقیقه تا چند روز کمتر) از یک ماه توصیه شده است عمق دشارژ برابر ۰٫۸ یا ۸۰ درصد و دشارژ خودی ۰٫۱۵ تا ۳ ۰٫ درصد در یک روز از جمله مشخصات دیگر باطریهای لیتیم یونی بشمار میروند. بازه دمایی مربوط به کارکرد این سیستم ها بین ۲۰ -تا ۶۰ درجه سانتیگراد می°باشد ولتاژ نامی هر سلول از این ذخیره ساز بین ۳٫۶ تا ۴٫۲ ولت قرار دارد.

بازده باطری های لیتیم یونی بین ۸۵ تا ۹۵ درصد است تداوم این ذخیره ساز شامل یک بار شارژ و دشارژ کامل ۱۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰ و طول عمر آن بین ۲۰ تا ۲۵ سال می باشد هزینه سرمایه گذاری برای این ذخیره ساز شامل هزینه مربوط به توان بین ۱۲۰۰ تا ۴۰۰۰ دلار به ازای هر کیلووات و هزینه مربوط به انرژی بین ۴۰۰ تا ۲۵۰۰ دلار به ازای هر کیلووات ساعت گزارش شده است. هزینه تعمیر و نگهداری این ذخیره ساز در برخی مطالعات و گزارشات ناچیز و صفر ذکر شده است.

فضای مورد نیاز برای ذخیره سازی یک کیلووات ساعت انرژی در باطریهای لیتیم یونی حدود ۰٫۰۱ متر مربع می باشد. اثر حافظه در باطریهای لیتیم یونی دیده نشده است. با در نظر گرفتن پارامترهای زیاد، متوسط، کم، خیلی کم و فاقد تاثیر برای تاثیرات مخرب زیست محیطی، اثر زیست محیطی این ذخیره ساز " خیلی کم" گزارش شده است. با در نظر گرفتن امتیازهای ۱ تا ۵ برای خاصیت بازیافت بگونه ای که ۱ بدترین و ۵ بهترین حالت باشد، امتیاز بازیافت باطریهای لیتیم یونی برابر ۴ خواهد بود این باطریها قابلیت کاربرد متحرک نیز دارد.

با در نظر گرفتن سطوح ،خوب معمولی و ضعیف برای شاخصهای مقیاس پذیری و ایمنی و سطوح زیاد متوسط و کم برای شاخص انعطاف پذیری باطریهای لیتیم- یونی در شاخص اول در سطح خوب در شاخص دوم در سطح ضعیف و در شاخص آخر در سطح متوسط قرار می گیرد .

در سالهای اخیر استفاده از باطریهای لیتیم-یونی در خودروها یا وسایل نقلیه برقی مورد توجه پژوهشگران و مهندسان قرار گرفته و تحقیقات فراوانی در این زمینه انجام شده است. این تحقیقات به منظور دستیابی به فناوریهای برتر همچنان ادامه دارد در شکل زیر انواع مختلف باطریهای لیتیم یونی به منظور استفاده در خودرو برقی با یکدیگر مقایسه شده اند. در واقع پنج گروه از باطریهای لیتیم یونی بر اساس نوع الکترود مثبت شامل لیتیم کبالت اکسید (LiCoO2)، لیتیم منگنز اکسید (LMO) لیتیم آهن فسفات (LFP) لیتیم نیکل منگنز کبالت اکسید (NMC)، لیتیم نیکل کبالت آلومینیوم اکسید (NCA) و لیتیم تیتانته (LTO) با یکدیگر مقایسه شده اند.

 

مزایا و معایب باطریهای لیتیم یونی

در حالت کلی مزایای باطریهای لیتیم- یونی در مقایسه با سایر باطریهای مشابه عبارتند از:

۱- چگالی انرژی بالا ( ۶ تا ۷ برابر باطریهای سرب اسید)

۲- تداوم بالا (امکان استفاده تا ۶ سال با در نظر گرفتن استفاده نرمال)

3-ولتاژ نامی بالا در مقایسه با باطری‌های نیکل کادمیم یا نیکل هیدرید فلز ( با در نظر گرفتن ۳٫۷ ولت تقریبا سه برابر)

4- نرخ شارژ و دشارژ بالا که زمینه را برای استفاده از این باطری‌ها در وسایلی همچون خودرو برقی فراهم می‌سازد (به غیر از لیتیم کبالت اکسید)

5-دشارژ خودی کم

6- وزن کم

7-امکان استفاده در بازه دمایی گسترده (-۲۰ تا ۶۰ درجه سانتیگراد) در برخی کاربردها دمای ۴۵- درجه سانتیگراد نیز گزارش شده است.

۸- دوستدار محیط زیست بدون داشتن فلزات سنگین همچون ،سرب، جیوه، کادمیم و غیره

معایب باطری های لیتیم یونی عبارتند از:

۱- ایمن نبودن و در برخی موارد رخ دادن انفجار (در نمونه های اخیر تا حد زیادی بر این مشکل غلبه شده است.)

 ۲- عدم امکان دشارژ باطری های لیتیم کبالت اکسید با جریان بالا

3- نیاز به مدار و تجهیزات حفاظتی

4-قیمت تمام شده بالا در مواردی همچون باطری لیتیم تیتانته

 

سه جزء باطریهای لیتیم یونی شامل کاتد، آند و الکترولیت بستر پیشرفتهای این حوزه و موضوعی درخور توجه برای محققان و پژوهشگران در رشته های پایه و مهندسی مواد می‌باشد. پیشرفتهای های اخیر این حوزه نیز بیشتر بر استفاده از نانوساختارهای سیلیکونی به عنوان آند استوار بوده است.

مقایسه ذخیره‌ سازها از لحاظ مشخصات فنی و اقتصادی

تکنولوژیهای ذخیره سازی قابل استفاده به منظور تامین خدمات در کلاس مقیاس شبکه از ذخیره سازها به همراه - مشخصات فنی مربوطه

۱ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰ ۲۳ آذر ۰۲ ، ۱۹:۳۵
دست نوشته های یک مهندس مکانیک

این کالبد انسانی که به سختی چشمهایش پیداست، سخنگوی بشریت است نه فقط سخنگوی اسلام و مسلمین ابوعبیده چه اسم با مسمایی، «ابو» معنای پدر دارد ولی به کسی که صفتی را بارز و برجسته دارد هم اطلاع می شود. عبیده: فرمانبردار و مطیع سخنگویی که فرمانبردار و بنده مطیعی برای خداوند است و برای دشمنان کابوسی وهم آلود و ناشناخته که هر لحظه آماده است افکار و زندگی منافقان و دشمنان را در هم بشکند. آری ابوعبیده اسم رمز نجات زمان و جهان است. او می گوید ما از فاصله صفر به دشمن شلیک می کنیم هر چقدر هم که نبرد نابرابر باشد. یعنی نه در کشتن شما تردیدی داریم و نه ذره ای از نزدیک شدن به شما ترس در خود راه می دهیم و از آن بالاتر به قدری شما را خوب و دقیق می شناسیم که هیچ مفرّی برای شما باقی نمی گذاریم. چه راهبرد عجیبی برای نابود کردن اشرار و طواغیت عالم لازم نیست همه جا این شلیک و این فاصله فیزیکی و مادی باشد. درک بسیار بسیار دقیق از دشمن فرهنگی، علمی، اقتصادی و ... رزمنده را در بالاترین آمادگی برای ضربه حیاتی و تمام کننده به هدف قرار می دهد این روزها بیشتر بنویسیم

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰ ۰۹ آذر ۰۲ ، ۱۱:۲۵
دست نوشته های یک مهندس مکانیک

هدف اصلی این طرح ضدعفونی کردن و زدودن آلودگی های صیفی جات،سبزیجات و میوه جات به وسیله کاویتاسیون هیدرودینامیکی است. با افت فشار جریان آب در هنگام عبور از مسیرهای تعبیه شده، حباب های کاویتاسیون تشکیل می شوند. در ادامه با افزایش فشار، حباب ها منفجر شده و انرژی ناشی از این انفجار، آلودگی ها را پاکسازی می کند. بدین ترتیب با صرف هزینه و آب کمتر، سریعتر و بدون استفاده از مواد شیمیایی، این خوراکی ها کامل ضدعفونی می شوند.

 

کاربردها

  • کاربران خانگی
  • فروشگاههای سبزیجات و میوه جات
  • کارخانجات و مراکز تولید آبمیوه

آمادگی جهت مشاوره و راهنمایی در ساخت 09900208908

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰ ۲۴ شهریور ۰۱ ، ۱۲:۵۶
دست نوشته های یک مهندس مکانیک