مبدل حرارتی صفحه ای جوشی Compabloc بر پایه کاربردهای مبدل های پوسته و لوله، مارپیچی و صفحه ای طراحی شده و همچنین مشکلات کاربرد واشر (gasket) را ندارد. نبودن گسکت، این امکان را به ما می دهد تا از سیالات با دماهای بالا و مواد شیمیایی آسیب زا در آن استفاده کنیم. همچنین طراحی پیچ و مهره ای این نوع مبدل حرارتی ها، امکان جداکردن سریع قاب و دسترسی به محفظه صفحات را برای تمیز کردن و تعمیرات می دهد.
در طراحی تک گذر این مبدل حرارتی صفحه ای جوشی، مجموعه صفحات فشرده به هم، به گونه ای به هم جوش خورده اند تا جریان متقاطع باشد. در طراحی های با چند گذر، در حالت کلی جریان نا همسوست. معمولا فاصله میان صفحات ۵mm می باشد. این نوع مبدل صفحه ای برای تحمل شرایط عملیات تا دمای ۳۰۰ درجه سانتی گراد و فشار ۳۲bar طراحی شده است. میزان سطح انتقال حرارت در این مبدل از ۱٫۵ تا ۳۰۰ متر مربع متغیر می باشد.
مبدل حرارتی صفحه ای جوشی نیمه یا نیمه جوش (Semi Welded Plate H.E):
با جوش دادن صفحات به صورت دو به دو، صفحات دوقلو مبدل های نیم جوشی بوجود می آیند که در ساخت مبدل حرارتی صفحه ای جوشی نیمه یا نیمه جوش کاربرد دارند. این صفحات نیم جوش در قاب مبدل های حرارتی صفحه ای واشر دار قرار می گیرند. طراحی و ساخت این نوع مبدل ها برای کاربرد در سیالات با خوردگی بسیار بالا می باشد. این سیالات از میان صفحات جوش شده عبور می کنند، تنها واشری که در مبدل صفحه ای نیمه جوشی استفاده می شود، گسکت هایی با دو حلقه (حلقه نازل) بسته هستند که بین هر جفت صفحه دوقلو قرار می گیرد، این گسکت ها از الاستومترهای مقاوم و یا غیر الاستومترها می باشد. ورودی هایی که شامل سیالات غیر خورنده و غیر تهاجمی می شوند به وسیله ی واشرهای معمولی آب بندی می شوند.
مزیت جوش دادن دو صفحه این است که لزوم استفاده از مواد دیگر از بین رفته و خوردگی اندکی کاهش می یابد. همان طور که در شکل زیر مشاهده می کنید، سیال فرآیندی درون زوج صفحه و سیال سرویس بین فریم ها جریان دارد. این به دلیل آن است که سیال سرویس معمولا سیال کثیف است و لذا تمیز کردن مبدل می بایست زوج صفحات را از هم جدا شوند.
ساختار صفحات یک مبدل حرارتی صفحه ای جوشی نیمه یا نیمه جوشی . ۱-سیال سرویس ۲-سیال فرآیندی ۳-گسکت حلقوی ۴-گسکت ۵-محل جوش صفحات ۶-کانال سیال
مبدل صفحه ای نیمه جوشی قابلیت مقاومت تا فشار ۳۰bar در سمت صفحات را دارند و این مسئله باید مد نظر قرار گیرد که برای نگهداری مجموعه صفحات به قاب های ثابت و متحرک نیاز می باشد. تحمل فشار بالا کاربرد این گونه از مبدل ها را در سیستم های تبخیر و تهویه مطبوع افزایش می دهد.
مبدل حرارتی صفحه ای لحیم شده (Brazed Plate Heat Exchanger):
در ادامه برسی مبدل حرارتی صفحه ای جوشی و نیمه جوشی به مبدل صفحه ای لحیم شده می پردازیم. این نوع مبدل از مجموعه صفحات به هم فشرده شده که به هم دیگر لحیم شده اند، تشکیل شده است. لذا دیگر نیازی به واشر نیست و فریم ها هم می توانند حذف شوند. صفحات موجدار موجب چنان جریان متلاطمی می گردد که این جریان باعث کاهش رسوب گیری در این نوع مبدل می گردد.
مبدل صفحه ای لحیم شده از تعداد زیادی صفحات فولادی به هم فشرده که توسط مس به یکدیگر جوش داده شده اند، استفاده می شود. همچنین با توجه به نوع فرآیند ممکن است از نیکل یا فلزهای دیگر برای جوشکاری استفاده شود. علاوه بر جوش کردن نقاط پیرامون هر صفحه، نقاط اتصال جناقی درونی هم جوش داده می شوند. مبدل صفحه ای لحیم شده تا دمای ۲۲۵ درجه سانتی گراد و فشار ۳۰bar را تحمل می کند. البته نوع لحیم کاری شده با نیکل تا دمای ۴۰۰ درجه سانتی گراد و فشار ۱۶bar را تحمل می کند.
مبدل صفحه ای لحیم شده به منظور سردسازی در تبخیر کننده ها و کندانسورها استفاده می شود. همچنین برای گرم کردن آب فرآیندها، سیستم بازیابی حرارت و سیستم گرم کردن موضعی مناسب است. این مبدل ها برای Desuperheat و Subcooled کردن مواد هم مورد استفاده قرار می گیرند. از نوع لحیم نیکل برای خنک کردن آب بدون املاح و میعان حلال استفاده می شود پس از این مورد در خصوص مبدل حرارتی صفحه ای جوشی اطلاعاتی را باید در اختیار بگذاریم..
مبدل صفحه ای لحیم شده در مقایسه با مبدل پوسته و لوله، در عملکرد یکسان دارای وزن حدود ۲۰% تا ۳۰% مبدل پوسته و لوله می باشد.
مبدل حرارتی صفحه ای جوشی بَوِکس (The Bavex Hybrid Welded Plate Heat Exchanger):
این نوع مبدل حرارتی صفحه ای جوشی هنگامی استفاده می شود که با توجه به شرایط فرآیندی امکان به کار گیری مبدل نوع قاب و صفحه ممکن نبوده و با فشار بالا و محدوده گسترده دمایی مواجه هستیم. ویژگی منحصر به فرد این نوع مبدل، طراحی هندسه داخلی آن است. این مبدل از دو بخش لوله و صفحه تشکیل می شود که بخش لوله دارای چندین گذر و بخش صفحه تنها دارای یک گذر می باشد.
با توجه به نوع فلز به کار رفته در آن، این مبدل حرارتی صفحه ای تا دمای ۹۰۰ درجه سانتی گراد را تحمل می کند. و در حالات برودتی تا دمای -۲۰۰ درجه سانتی گراد قابل سرد شدن است. فشار سمت صفحات نیز تا ۶۰۰bar قابل افزایش خواهد بود که البته به ضخامت و سطح صفحات بستگی دارد. گستره استفاده از این نوع مبدل شامل بازیابی حرارت گازهای سوخته، کاربردهای برودتی، انتقال حرارت بین گازهای خورنده و کاربردهای با آب دریا می باشد.
این نوع مبدل حرارتی صفحه ای حدود ۴۰% حجم مبدل پوسته و لوله را در شرایط عملیاتی مشابه دارد. همچنین ضریب انتقال حرارت در کاربردهای مایع-مایع حدود ۵۰۰۰ وات بر متر مربع بر کلوین می باشد .
قبل از بررسی الکتروموتور ضدانفجار به توضیح اجمالی محیط های انفجاری در فضاهای عملیاتی می پردازیم. در مورد طبقه بندی فضا های عملیاتی صنایع، از نقطه نظر آتش سوزی و انفجاری دو استاندارد در سطح جهانی مطرح می باشد که عبارتند از:
استاندارد بین المللی (IEC )که در اروپا و اکثر کشورهای جهان به کار می رود.
استاندارد ملی برق آمریکا (NEC)
در این استاندارد فضاهای صنعتی بر حسب نوع مواد آتشزا ابتدا به سه رده به نام Class با تعاریف زیر تقسیم بندی شده است:
Class 1: فضایی است که در آن گازهای قابل اشتعال موجود باشد، مانند: تاسیسات نفتی.
Class 2: فضایی است که در آن غبارهای قابل اشتعال از قبیل غبار ذغال سنگ، غبار منیزیم، آلومینیوم و غیره موجود باشد.
Class 3: فضایی است که در آن فیبرهای قابل اشتعال مانند: پنبه، کنف، براده های چوب و غیره موجود باشد.
NEC هر یک از Class های فوق را برحسب احتمال آتش سوزی به دو بخش تقسیم می کند که هر کدام را یک Division می نامند.تعاریف هر Division به اختصار به شرح زیر است:
Class 1 Division 1: شامل فضاهایی است که در شرایط عادی بهره برداری از تجهیزات، گازها یا بخارات قابل اشتعال در فضا پراکنده شوند.
Class 1 Division 2: شامل فضاهایی است که در شرایط عادی، عاری از گازها و بخارات آتشزا بوده ولی در حالت غیر عادی به دلیل از کارافتادگی و خرابی تجهیزات، گازها به فضای کار وارد می گردد و منطقه خطر ساز می شود و همچنین فضاهای مجاور Division1 را Division2 می گویند.
استاندارد اروپایی IEC
استاندارد IEC فقط شامل فضاهایی می شود که در آنها گازها و بخارات قابل اشتعال وجود دارد و Class1 استاندارد NEC را شامل می شود و در صنایع شیمیایی و هیدروکربنی کاربرد دارد. در این استاندارد فضاها بر حسب میزان گازهای قابل اشتعال به سه Zone یا منطقه تقسیم بندی می شوند که عبارتند از:
0 Zone: فضاهایی که گاز و هوای قابل اشتعال در آن وجود دارد و برای مدت طولانی وجود خواهد داشت (بیش از 1000 ساعت در سال)، این فضا در استاندارد آمریکایی Division1 محسوب می شود. لازم به ذکر است که معمولا در 0 Zone هیچ الکتروموتور ضدانفجار یا تجهیزات برقی نصب نمی گردد.
1 Zone: فضاهایی را که در آن مخلوط گازو هوا به میزان قابل اشتعال در شرایط عادی بهره برداری به طور متناوب وجود ندارد( بین 10 تا 1000 ساعت در سال). این فضاها نیز در Division1 قرار می گیرند.
2 Zone: فضاهایی که در شرایط عادی بهره برداری، مخلوط گاز و هوا به میزان قابل اشتعال وجود ندارد و یا درصورت وجود برای مدت کوتاهی تداوم خواهد داشت(بین 1 تا 10 ساعت در سال). این فضاها در Division2 قرار می گیرند.
روش کدبندی بر طبق استاندارد الکتروموتور ضد انفجار
آمریکایی 505 NEC در این روش ابتدا Class ، فضا(Zone )، سپس عامت ضدانفجار Ex ، بعد از آن نوع حفاظت سیستم، بعد تعیین گروه بندی دستگاه و درج زیرگروه گازی، سپس قید حداکثر درجه حرارت مجاز سیستم و در انتها ذکر شماره IP آورده می شود.
IP66 ExD IIC T6 Class I Zone1 نمونه ای از استاندارد آمریکایی می باشد.
روش کدبندی بر طبق استاندارد اروپایی IEC
ابتدا ذکر عامت ضدانفجار Ex ، نوشتن نوع حفاظت موتور، سپس درج گروه بندی گازی دستگاه( I,II ) و تقسیم بندی آن، قید حداکثر درجه حرارت مجاز سیستم و در انتها ذکر شماره IP آورده می شود.
IP55 Exd IIC T4 نمونه ای از استاندارد اروپایی می باشد.لازم به ذکر است، در هر دو روش، پس از نوشتن کد ها یا فبل از آن مشخصات کامل الکتروموتور از قبیل: قدرت، ولتاژ، آمپر، مدل، سازنده، سال ساخت و ... روی پاک قید می گردد.
به صورت کلی مطابق استاندارد IIM اروپا، کد الکتروموتور های ضدانفجار از 4 بخش زیر تشکیل می گردد:
عبارت ثابت EEx
یکی از حروف d,p,e,n که بیانگر نوع حفاظت موتور است.
گروه کاس موتور IC , IIC
حداکثر درجه حرارت سطح موتور
عبارت EEx مشخص کننده الکتروموتور های قابل استفاده در مناطق خطرناک انفجاری می باشد و نشان دهنده ضدانفجار بودن الکتروموتور است.
حروف نشان دهنده نوع حفاظت موتور، بافاصله بعد از EEx نوشته می شود که شرح آن در ذیل آمده است:
EExd.a: در این موتورهای ضدانفجار اگر جرقه یا احتراقی صورت گیرد، به هیچ وجه به خارج الکتروموتور انتشار نمی یابد و باعث احتراق در محیط نمی گردد. این موتورها دارای پوشش و پوسته ضخیمی بوده و وزن آنها بیشتر از مدل های ضدانفجار مشابه دیگر است. محدوده کاری این موتورها در Zone1 و محیط های انفجاری خطرناک می باشد.
EExde.b: نشان دهنده این است که عاوه بر الکتروموتور، ترمینال آن نیز ضدانفجار است و از امنیت بالاتری برخوردار است.
EExp.c: در این الکتروموتورهای ضدانفجار، محیط داخلی الکتروموتور توسط هوا یا یک گاز بی اثر تحت فشار قرار گرفته و بدین وسیله اتمسفر داخل موتور از اتمسفر خارجی جدا شده و احتمال بروز انفجار در محیط بیرونی کاهش یافته و یا از آن جلوگیری می شود.این موتورها را می توان در حوزه کاری 1 مورد استفاده قرار داد.
EExn.d: به این موتورها ضدجرقه نیز می گویند و در ساخت آنها تمهیداتی لحاظ شده که در هنگام کار در شرایط عادی و غیر عادی هیچگونه جرقه ای که باعث احتراق اتمسفر انفجاری محیط گردد، نشود. درجه انفجاری EExn پایین تر از EExd بوده و در حوزه 2 محیط های انفجاری کاربرد دارد و در حوزه 1 استفاده نمی گردد.
EExe.e: مشابه موتورهای EExn بوده که تمهیدات سختگیرانه تری جهت بهبود در شرایط کاری آنها انجام گرفته است و این موتورها نیز در حوزه کاربرد دارند ولی در شرایط خاص در حوزه 1 نیز استفاده می شوند.
به صورت کلی الکتروموتورهای ضدانفجار به لحاظ امنیت به ترتیب عبارتند از:
EEx de>EEx d>EEx p>EEx e>EEx n اگر دستگاه شامل ترکیبی از انواع حفاظت باشد، بجای استفاده از یک حرف بعد از عبارت EEx از چند حرف استفاده می شود که نشان دهنده حفاظت های مختلف الکتروموتور می باشد. جدول ذیل جهت سهولت در استفاده از انواع کاس حفاظتی الکتروموتورهای ضدانفجار در حوزه های کاربرد آورده شده است.
حوزه صفر: استفاده از هیچ نوع موتور الکتریکی مجاز نمی باشد.
حوزه یک: استفاده از موتورهای با حفاظت EExd و EExp و EExe مجاز می باشد.
حوزه دو: استفاده از موتورهای با حفاظت EExd و EExp و EExe و EExn مجاز می باشد.
گروه کاس موتور: الکتروموتورهای ضد انفجار بسته به قابلیت استفاده در مناطق خطرناک به دو گروه تقسیم بندی می شوند:
گروه I: موتورهایی که در معادن و در محیط هایی که غبار ذغال سنگ و دیگر غبارهای قابل اشتعال در آن موجود باشد استفاده می گردند.
گروه II: الکتروموتورهایی که در مناطق هیدروکربنی و فضاهایی که گازهای قابل اشتعال در آن وجود دارد قابل استفاده هستند. این گروه شامل 3 زیر مجموعه می باشند:
IIA: این گروه معمولاً شامل گازها و بخارات اتان، پروپان، بوتان، پنتان، هگزان، نوتان، دکان، استیک اسید، استون، متانول، تولولن، اتیل استات و ... می باشند.
IIB: مهمترین گازهای این گروه معمولاً اتلین، دی متیل اتر، اتیل اتر، دی اتیل اتر، اکسید اتیلن و ... می باشند.
IIC: از مهمترین بخارها و گازهای موجود در این گروه می توان به هیدروژن، دی سولفید کربن، استیلن و اتیل نیترات اشاره نمود.
و نوع IIC آن دارای بالاترین حفاظ ایمنی است. حداکثر دمای سطح الکتروموتورT6 -T1 : از آنجا که تماس گازها و بخارهایی با قابلیت بالقوه انفجار با یک سطح داغ هم می تواند باعث انفجار آنها گردد، ضرورت دارد که حداکثر دمای سطح داخلی و خارجی موتورهای ضدانفجار نیز تحت کنترل بوده و دقت شود که با حفظ یک فاصله ایمنی از میزان دمای احتراق گازهای موجود در محیط بیشتر نگردد.
استاندارد توصیه می کند که دمای الکتروموتور 20 % کمتر از دمای احتراق مخلوط گازی قابل انفجار در محیط نصب باشد. این درجه بندی را با حرف T نمایش داده و برحسب نوع استاندارد از T6-T1 تقسیم بندی می نمایند. جدول زیر درجه حرارت سطح الکتروموتور بر حسب استانداردهای مختلف و طبقه بندی T6-T1 را نشان می دهد. برای مثال در الکتروموتوری با درجه حرارتی T4 حداکثر درجه حرارت کلیه قسمتهای موتور از 135 درجه سانتیگراد تجاوز نمی کند. لازم به ذکر است که کلاس حرارتی الکتروموتور و حداکثر دمای سطح، دو پارامتر کاما متفاوت بوده و نباید با هم اشتباه گرفته شوند.
به صورت کلی الکتروموتورهای ضدانفجار به لحاظ امنیت به ترتیب عبارتند از :
EEx de>EEx d>EEx p>EEx e>EEx n
اگر دستگاه شامل ترکیبی از انواع حفاظت باشد، بجای استفاده از یک حرف بعد از عبارت EEx از چند حرف استفاده می شود که نشان دهنده حفاظت های مختلف الکتروموتور می باشد. جدول ذیل جهت سهولت در استفاده از انواع کاس حفاظتی الکتروموتورهای ضدانفجار در حوزه های کاربرد آورده شده است.
نوع حوزه موتورهای قابل استفاده حوزه صفر استفاده از هیچ نوع موتور الکتریکی مجاز نمی باشد.
حوزه یک استفاده از موتورهای با حفاظت, EExd,EExp,EExe مجاز می باشد.
حوزه دو استفاده از موتورهای با حفاظت EExd,EExp,EExe, EExn, مجاز می باشد.
حداکثر دمای سطح الکتروموتور (T6 -T1): از آنجا که تماس گازها و بخارهایی با قابلیت بالقوه انفجار با یک سطح داغ هم می تواند باعث انفجار آنها گردد، ضرورت دارد که حداکثر دمای سطح داخلی و خارجی موتورهای ضدانفجار نیز تحت کنترل بوده و دقت شود که با حفظ یک فاصله ایمنی از میزان دمای احتراق گازهای موجود در محیط بیشتر نگردد.
استاندارد توصیه می کند که دمای الکتروموتور 20 % کمتر از دمای احتراق مخلوط گازی قابل انفجار در محیط نصب باشد. این درجه بندی را با حرف T نمایش داده و برحسب نوع استاندارد از T6-T1 تقسیم بندی می نمایند. جدول زیر درجه حرارت سطح الکتروموتور بر حسب استانداردهای مختلف و طبقه بندی T6-T1 را نشان می دهد.
الکتروموتور دریایی : همان طور که میدانیداین محصول به طور کلی یک محصول نسبتاً قدیمی محسوب می شود که در صنایع مربوط به کشتی رانی مورد استفاده قرار می گیرد و از جملخ تجهیزات بسیار ضروری می باشد. با توجه به اینکه شرایط محیطی کار در دریا بسیار متفاوت می باشد و این محصول دقیقا برای کار در این شرایط طراحی و مورد استفاده قرار گرفته است. از بزرگ ترین مشکلاتی که در این شرایط می توان متصور شد زدگی و خوردگی می باشد که این محصول در برابر این آسیب ها مقاوم است.
کاربرد الکتروموتور دریایی
این محصول برای پمپ های راهبری صنایع کشی سازی و نیز برای وینچ های کشتی رانی مورد استفاده قرار می گیرد. این محصول بسیار پر کاربرد برای استفاده در تجهیزات لازم تهویه کشتی ها و همینطور برای شناورهای سطحی ضرورت استفاده دارد. همچنین علاوه بر این موارد از الکتروموتور دریایی بر روی عرضه و یا زیر عرشه نیز استفاده می شود.
الکتروموتور دریایی چیست
به طور کلی تمامی انواع الکتروموتور ها دستگاه هایی الکترومکانیکی هستند که به کمک آنها می توانیم نیروی الکتریسیته را به صورت مورد نیاز و بر حسب الزامات به نیروی مکانیکی مبدل نماییم. حتما میدانید که این محصولات دقیقا بر عکس عملکرد ژنراتور ها عمل می کنند. در همه ی انواع الکتروموتورها و همچنین الکتروموتور دریایی اصل مغناتیس باعث تولید شرایط حرکت می شود. قاعده کلی موتور دریایی به این صورت است که وقتی یک ماده که حامل جریان الکتریکی است در مسیر یک میدان مغناطیسی قرار می گیرد و به این ترتیب یک نیرو بر روی آن اعمال می شود. الکتروموتور دریایی در سری های متنوع عرضه و به فروش می رسد.
انواع الکتروموتور دریایی
همان طور که بیان کردیم این محصول در سری های متنوع ارائه می شود. در جدول ذیل می توانید علاوه بر آشنایی با انواع مدل های این محصولات با کلیک بر روی هر مدل به طور خاص مشخصات و کاربرد و ویژگی های آنها را نیز مطالعه نمایید.
الکتروموتور دالاندر : در صنعت به موتور های دو سرعته و القایی موتور های دالاندر می گویند. در این موتور ها به طور معمولی سرعت های موتور ها با یکدیگر متفاوت است، آنچه بیشتر دیده می شود یکی از موتور ها دارای سرعتی دو برابر نسبت به موتور دیگر می باشد برای مثال می توانیم بگوییم اگر سرعت دور کند ۱۵۰۰ rpm باشد سرعت دور تند ۳۰۰۰ rpm است. در این موتورها از یک سیم پیچ برای دو سرعت استفاده می شود که نسبت سرعت ها ۱/۲ است. به طور مثال موتورهای سه فاز دالاندر در فرکانس ۵۰ هرتز، (۴ و ۲ قطب) با سرعت (۳۰۰۰ و ۱۵۰۰ دور)، (۸ و ۴ قطب) با سرعت (۱۵۰۰ و ۷۵۰ دور) و موتور (۱۲ و ۶ قطب) با سرعت (۱۰۰۰ و ۵۰۰ دور) موجود است. الکتروموتور دالاندر دارای مشخصاتی می باشد که ادامه به آن خواهیم پرداخت.
یکی از راه های شناخت الکتروموتور دالاندر توجه به سرعت و همچنین تعداد قطب هایی است که روی پلاک نوشته شده است که باز هم نسبت فوق در آن صادق است فقط قطب ها با سرعت نسبت عکس دارند؛ یعنی تعداد قطب های کم مربوط به سرعت بالا و تعداد قطب های زیاد مربوط به سرعت کم است. همچنین در برخی موارد بر روی پلاک موتور حالت גג/∆ نشان داده شده که نشان می دهد این یک موتور دالاندر است. بنابراین موتورهای داﻻﻧﺪر ﺑﻪ ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎﻳﻲ اﻃﻼق ﻣﻲﺷﻮد ﻛﻪ ﺑﺘﻮان ﺑﺎ ﺗﻐﻴﻴﺮ در اﺗﺼﺎﻻت ﺳﻴﻢ ﭘﻴﭽﻲ آن از دو سرعت اﺳﺘﻔﺎده کرد ﻛﻪ دور ﺗﻨﺪ را اﺻﻄﻼﺣﺎً ﺳﺘﺎره دوﺑﻞ ﻣﻲﻧﺎﻣﻨﺪ و به دور ﻛﻨﺪ مثلث گفته می شود .
انواع الکتروموتور دالاندر
در جدول ذیل می توانید با تمامی برند های تامین کننده این محصول آشنا شوید. همچنین برای کسب اطلاعات بیشتر در خصوص انتخاب هر یک از بند های ارائه شده برای تهیه الکتروموتور دالاندر می توانید با کارشناسان دنیا صنعت تماس حاصل نمایید.