سطوح فلزی ابرآبگریز برای صنایع شیرین‌سازی آب

  نمونه های آزمایشگاهی ساخته شده از سطوح فلزی با خاصیت ابرآبگریزی، توسط پژوهشگران دانشگاه علم و صنعت ایران، کاربرد وسیعی در صنایعی نظیر تولید انرژی، انتقال حرارت، شیرین‌سازی یا نمک‌زدایی آب و ساخت پیل‌های سوختی دارد.

آبدوستی یا آبگریزی از جمله خصوصیات فیزیکی سطحی یک ماده هستند. مواد آبگریز به دلیل ناهمواری‌های سطحی میکرومتری و نانومتری خود، اجازه پخش شدن یا جذب شدن آب روی سطح را نمی‌دهند و از این رو موجب قطره‌ای شدن آب و سر خوردن آن می‌شوند. خاصیت فوق آبگریزی فلزات می‌تواند از خوردگی، آلودگی و یا رسوب‌گیری آنها جلوگیری کرده و بر عمر تجهیزات ساخته شده بیفزاید. 
حمیدرضا طالش بهرامی، از محققان طرح، هدف این طرح را دستیابی به خاصیت ابرآبگریزی پایدار بر روی فلز مس عنوان کرد و افزود: این طرح ضمن تعیین نقطه بهینه برای ایجاد خاصیت ابرآبگریزی بر روی فلز مس، مواردی نظیر کاهش هزینه، افزایش سرعت و کاهش قیمت را نیز در نظر گرفته است.
وی در ادامه در توضیح روش ایجاد این خاصیت گفت: بررسی سطوح طبیعی آبگریز نظیر برگ گیاه نیلوفر نشان می‌دهد که این سطوح از مواد چرب بخصوصی پوشانده شده است. علاوه بر این از زبری‌هایی در ابعاد میکرو و نانو نیز تشکیل شده‌اند. این دو عامل منجر به شکل‌گیری ابرآبگریزی (زاویه تماس سطح بالاتر از 150 درجه) بر روی این مواد می‌شوند.

برای ایجاد سطوح مصنوعی ابرآبگریز ایجاد این دو عامل بر روی سطح ضروری است. در مطالعاتی که تا کنون صورت گرفته، برای ایجاد زبری از روش‌هایی همچون اچینگ، اکسیداسیون و .....
ادامه مطلب

اطلاعات تکمیلی

• حوزه کاربرد: شیرین‌سازی آب
• سازمانهای وابسته: پژوهشگران دانشگاه علم و صنعت ایران
• منابع پیشنهادی: رزینهای تبادلگر یونی
• منابع پیشنهادی: شیرین سازی آب لب شور به روش اسمز معکوس
• منابع پیشنهادی: مواد شیمیایی مورد استفاده در تصفیه آب

ترانسدیوسر چیست؟

ترانسدیوسر، قطعه ای است که وظیفه تبدیل حالات انرژی به یکدیگر را برعهده دارد، بدین معنی که اگر یک سنسور فشار همراه یک ترانسدیوسر باشد، سنسور فشار پارامتر را اندازه می گیرد و مقدار تعیین شده را به ترانسدیوسر تحویل می دهد، سپس ترانسدیوسر آن را به یک سیگنال الکتریکی قابل درک برای کنترلر و صد البته قابل ارسال توسط سیم های فلزی، تبدیل می کند.

بنابراین همواره خروجی یک ترانسدیوسر، سیگنال الکتریکی است که در سمت دیگر  خط می تواند مشخصه ها و پارامترهای الکتریکی نظیر ولتاژ، جریان و فرکانس را تغییر دهد، البته به این نکته باید توجه داشت که سنسور انتخاب شده باید از نوع سنسورهای مبدل پارامترهای فیزیکی به الکتریکی باشد و بتواند مثلاً دمای اندازه گیری شده را به یک سیگنال بسیار ضعیف تبدیل کند که در مرحله بعدی وارد ترانسدیوسر شده و سپس به مدارهای الکترونیکی تحویل داده خواهد شد.

اطلاعات تکمیلی

• حوزه کاربرد: ترانسدیوسر
• سازمانهای وابسته: صنایع
• منابع پیشنهادی: تخلیه جزئی (partial discharge) در ترانسفورماتورها
• منابع پیشنهادی: ترانسمیتر فشار (Pressure Transmitter پرشر ترانسمیتر، منتقل کننده فشار)

ریخته گری تحت فشار و انواع آن

در فرآیند ریخته گری تحت فشار Pressure diecast))،  فشار مثبت در طول انجماد اعمال می شود که تفاوت این نوع ریخته گری با ریخته گری در قالب دایم  محسوب می شود. برای ریخته گری با فشار زیاد از فشارهایی در حدود چند هزارpsi استفاده می شود. روش مذکور به طور معمول شامل دو فرآیند محفظه داغ و محفظه سرد می باشد. برای ریخته گری با فشار زیاد از فشارهایی در حدود چند هزارpsi استفاده می شود. روش مذکور به طور معمول شامل دو فرآیند محفظه داغ و محفظه سرد می باشد که در ادامه تشریح می گردد.

   الف) ریخته گری تحت فشار با محفظه داغ

   در ریخته گری تحت فشار با محفظه داغ، مخزنی از فلز مذاب در کوره مربوط به دستگاه نگهداری می شود. سپس پمپ دستگاه به داخل فلز مذاب فروبرده می شود و پمپ، مذاب را به داخل قالب می راند (شکل 1). استفاده از فرآیند محفظه داغ به فلزات زودگداز عمدتاً آلیاژهای روی که در دمای ۴۰۰ تزریق صورت می گیرد، منحصر می شود.

 

شکل(1).ریخته گری تحت فشار با محفظه داغ

   ب)ریخته گری تحت فشار با محفظه سرد

   روش ریخته گری تحت فشار با محفظه سرد برای آلیاژهایی که دمای ذوب بالایی دارند مانند آلیاژهای آلومینیم که تزریق در بالاتر از ۵۰۰ درجه سانتیگراد صورت می پذیرد، مورد استفاده قرار می گیرد. در این روش محفظه در مجاورت قالب با فلز مذاب، بارگیری شده و سپس مذاب با فشار به داخل قالب رانده می شود. در این روش فشار اعمال شده در حدود4000-15000psi می باشد. شکل (2) شماتیکی از این روش را نشان می دهد.

شکل(2).ریخته گری تحت فشار با محفظه سرد

نفت و ترکیبات آن

بشر از گذشته های دور نفت را می شناخته و از آن استفاده می نموده است، اما موارد کاربرد نفت محدود بوده و بیشتر برای قیر اندود کردن وسایل مصرف می شده است. در سال 1859 میلادی «ادوین ال دریک» در تیتو سویل پنسیلوانیا در عمق 20 متری به نفت رسید و صنعت نفت را بنیانگذاری نمود. اختراع موتورهای درونسوز، نفت را به عنوان سوخت و منبع انرژی مطرح ساخت و در حال حاضر کاربرد نفت در صنایع پتروشیمی به عنوان ماده اولیه مواد روانساز ، پلیمرها، رنگها، رزینها ودیگر مواد مصرف آن را بیش از پیش توسعه بخشیده است. در ایران نیز در سال 1908 میلادی اولین چاه نفت در مسجد سلیمان به نفت رسید و از همان زمان صنعت نفت ایران پایه گذاری شد.

منشاء نفت

   منشاء نفت بقایای موجودات ذره بینی است که در طول میلیونها سال در کف دریاها رسوب کرده و در لایه های رسوبی کف دریا گیر افتاده اند. پس از اینکه نفت در سنگ مادر تشکیل شد، در اثر نیروی وزن رسوبات فوقانی فشرده شده و در نتیجه نفت و آب از سنگ مادر به سنگ مخزن که نفوذ پذیرتر بوده و در لایه های بالاتر قرار دارد رانده می شود. در اثر تجمع نفت در این لایه، مخزن نفت ایجاد می شود.

ترکیبات نفت خام

   نفت خام مخلوطی از انواع هیدروکربن ها و مقدار کمی از ترکیبات دیگر شامل ترکیبات آلی غیر هیدروکربنی است که معمولاً شامل سولفور، نیتروژن و اکسیژن و حتی مقادیر بسیار کمی ترکیبات فلزی (به صورت محلول) و ترکیبات نمکی غیر آلی ( به صورت کلوئیدی )، می باشد. ترکیبات هیدروکربوری نفت خام به پنج دسته تقسیم می شوند:

1- هیدروکربن های اشباع شده یا پارافینها

   آلکانهای با وزن مولکولی زیاد در نفت خام هستند که می توانند تا اندازه بیش از 100 Cو به صورت خطی ( نرمال پارافینها ) و شاخه دار دیده شوند. نرمال پارافینها نسبت به انواع شاخه دار هم اندازه خودشان دارای نقطه ذوب بیشتری می باشند.

2- نفتن ها

   نفتن ها یا هیدروکربن های سیکلوپارافینی هیدروکربن های حلقوی سیر شده ای هستند که فرمول عمومی آنها C_nH_2n میباشد.

3- آروماتیکها

   آروماتیکها هیدروکربن ها حلقوی و اشباع نشده ....

ادامه مطلب

اطلاعات تکمیلی

• حوزه کاربرد: ترکیبات نفت خام
• سازمانهای وابسته: سازمان اوپک
• منابع پیشنهادی: افت قیمت نفت و کاهش بودجه کشورهای عضو اوپک
• منابع پیشنهادی: 300 هزار بشکه انرژی در روز به هدر می رود
• منابع پیشنهادی: فرآیند تزریق متناوب آب و گاز (WAG)

یاتاقان غلطشی، مزایا و معایب آن

یاتاقان (بیرینگ) غلتشی  Rolling bearing

   یاتاقان های غلتشی آن گروه از یاتاقانها (بیرینگ) را گویند که حرکت چرخشی محور در آنها همراه با غلتش اجزاء یاتاقان (بیرینگ) است. در این نوع بیرینگ، شفت هیچ گونه حرکت لغزشی نسبت به یاتاقان ندارد. بر خلاف یاتاقانهای لغزشی در نوع غلتشی، کلیه اجزاء یاتاقان (بیرینگ) یک واحد را تشکیل می دهند. بیرینگ های غلتشی علاوه بر انواع محوری, شعاعی و شعاعی-محوری با توجه به اجسام غلتانی که در ساختمان آنها بکار رفته است به دو دسته کلی تقسیم می شوند:

1- بلبرینگ ها با عضو غلتان کروی (یاتاقان ساچمه ای).

2- رولر بیرینگها با عضو غلتان استوانه ای یا شبیه به آن.

مزایای یاتاقانهای (بیرینگ) غلتشی

1- به لحاظ حرکت غلتشی در این یاتاقانها (بیرینگ ها) ,اصطکاک کمتر و در نتیجه حرارت تولید شده کمتر می باشد.

2- در شروع حرکت، گشتاور اعمالی ناچیز است.

3- نیاز به روغنکاری در آنها کمتر و مخارج نگه داری نیز پایین تر است.

4- مراقبت و نگهداری این یاتاقانها آسان تر می باشد.

5- اگر در شرایط مناسب از آنها استفاده شود عمر طولانی تری دارند زیرا امکان افزایش لقی در آنها کم است.

6- به خاطر استاندارد بودن، تعویض آنها به راحتی میسر است.

7- نیاز به آب بندی اولیه ندارند و در مراحل اولیه کار می توان از حداکثر ظرفیت یاتاقان (بیرینگ) استفاده کرد.

معایب یاتاقان های (بیرینگ) غلتشی

1- داشتن حساسیت در مقابل ضربه.

2- تلرانس کم در محل نصب و محور و در نتیجه هزینه ساخت بالای آنها.

3- حرکت همراه با صدا.

4- محدود بودن بار و تعداد دور در آنها.