خانه / هوای فشرده

هوای فشرده

Food and Beverage Grade Compressed Air

Food and Beverage Grade Compressed Air Best Practice Guideline :

تامین هوای فشرده در کارنجات صنایع غذایی و اشامیدنی مستلزم تمهیدات خاصی می باشد .مواد غذایی در زمان تولید ؛ پروسس ،حمل و نقل و بسته بندی در خطر ابتلا به آلودگی های مختلف قرار دارد .هوای فشرده الوده پتانسیل خوبی برای ایجاد آلودگی در چرخه تولید مواد غذایی دارد.این آلودگی ها می تواند از طریق خاک ؛ اب و یا روغن موجود در هوای فشرده به مواد غذایی منتقل شود (مانند آلودگی های میکروبیولیژیکی  باکتریایی )Food and Beverage Grade Compressed Air

لذا طراحی و نصب سیستم هوای فشرده تحت استاندارد های سختگیرانه ای (مانند HACCP ) صورت میپذیردکه کاملا متفاوت از صنایع دیگر است .

مقاله Food and Beverage Grade Compressed Air Best Practice Guideline  متعلق به British Compressed Air Society می باشد که با استناد به استاندارد ISO 8573 به توضیح در خصوص این سیستمها می پردازد. دوستانی که در صنایع غذایی فعالند این مطلب را از دست ندهند .

دانلود

پسورد فایل : utilityprocessdesigner.ir

جهت دانلود ابتدا می بایست نام نویسی نمایید

Compressed Air Reference Guide

   
نام کتاب Compressed Air Energy Efficiency Reference Guide
دسته بندیهندبوک هوای فشرده
نویسندهIvor F. da Cunha P.Eng
انتشاراتCustomer Energy Solutions Interest Group
تعداد صفحه118
زبانانگلیسی
حجم فایل4.3 مگابایت
لینک دانلوددانلود

Compressed Air Energy Efficiency Reference Guide :

هندبوک فوق یکی از مراجع و کتب بسیار ارزشمند و کاربردی در صنعت هوای فشرده می باشد که برای اینجانب بسیار مفید و آمورنده بوده است و خواندن آن به دوستانی که در این صنعت فعالیت دارند و یا علاقمند هستند ،شدیدا توصیه می شود.

در کتاب فوق مطالب ذیل را مشاهده خواهید کرد:

  • How This Guide is Organized
  • Purpose of this Reference Guide
  • What is Compressed Air?
  • Introduction To Compressed Air Systems
  • Air Compressor Types and Controls
  • Compressed Air AuxilIary Equipment
  • Uses and Misuses of Compressed Air
  • So You Want to Perform a Compressed Air System Assessment?
  • Proven Energy Efficiency measures
  • Maintaining Your Compressed Air System

مطالعه این کتاب ارزشمند را از دست ندهید

پسورد فایل : utilityprocessdesigner.ir

جهت دانلود ابتدا می بایست نام نویسی نمایید

 

 

هزینه های نشت هوای فشرده

نشت هوای فشرده:

هر چند نشتی هوای فشرده در سیستم هوای فشرده پدیده ای متاثر کننده و هزینه زاست  امادر اکثر سیستمهای هوای فشرده این مساله وجود دارد .هر چند از دید ما نشتی ها بسیار کوچک و کم اهمیت هستند اما هزینه های ناشی از نشت ها کاملا حیرت انگیز و تعجب آور است.هزینه های نشت هوای فشرده

به طور مثال یک سوراخ ۴ میلیمتری با فشار ۸ بار در یک لوله توزیع هوای فشرده می تواند هزینه ۲،۰۰۵ €در سال  به سیستم تحمیل کند (شکل ۳). بعلاوه هزینه های پولی، نشتی ها می توانند موجب افت فشار قابل توجهی شود که اگر بیش از حد شود باعث تشدید چرخه فعالیت کمپرسور ( لود و آنلود) می شود تا بتواند افت فشار را جبران نماید .

در بسیاری از کارخانجات و سایت ها مقدار نشتی هوا به ۲۰ تا ۳۰ درصد خروجی کمپرسور ها می رسد که این مقدار قابل توجه و نامعقولی می باشد . بهترین عدد آن معمولا تا ۱۰ درصد است که می تواند قابل قبول باشد . در طراحی ها معمولا این عدد در سایزینگ کمپرسور نقش دارد (ضریب T3)هزینه های نشت هوای فشرده                                     ((جدول بالا برای فشار ۷ بار می باشد))

جهت کسب اطلاعات بیشتر و نیز طریقه محاسبه نشتی هوا در سیستم هوای فشرده می توانید مطلب ذیل را  دانلود نمایید

دانلود

پسورد فایل: utilityprocessdesigner.ir

جهت دانلود ابتدا می بایست نام نویسی نمایید

 

 

(ExxonMobil Design Practices (Compressed Air Systems

   
نام کتابCompressed Air Systems 

(ExxonMobil Design Practices (Compressed Air Systems
دسته بندیهندبوک هوای فشرده
نویسنده
انتشاراتExxonMobil Company
تعداد صفحه31
زبانانگلیسی
حجم فایل323 کیلو بایت
لینک خرید
15,000 تومان – خرید

هر آنچه که یک مهندس طراح می بایست در خصوص طراحی سیستم هوای فشرده بداند ؛ بدون اغراق در این راهنما گرد آمده است . بدون شک یکی از بهترین راهنماهای طراحی در این زمینه را میتوانید از Design Practice  شرکت نفتی ” ExxonMobil  ” بخواهید .

آنچه که در این راهنما می خوانید عبارتند از:

  1. EQUIPMENT TYPES AND APPLICATIONS
  2. BASIC DESIGN CONSIDERATIONS
  3. DESIGN PROCEDURES FOR COMPRESSED AIR SYSTEM
  4. REVAMP AND EXPANSION PROJECTS
  5. GLOBAL ENERGY MANAGEMENT SYSTEM
  6. COMPUTER PROGRAMS
  7. SAMPLE PROBLEMS

پسورد فایل : utilityprocessdesigner.ir

 

 

 

مواد جاذب در درایرها (Silica gel, Molecular Sieve, activated alumina)

مواد جاذب در درایرها :

مواد جاذبی که در درایر ها استفاده می شوند ؛ مواد جامدی هستند که بخار آب را از جریان هوای فشرده جذب کرده و سپس طی عملیاتی آنرا دفع مینمایند و اصطلاحا ” احیاء” می شوند . این مواد انواع و اشکال متفاوتی دارند که بسته به نوع کارایی و هزینه های اقتصادی ؛مورد استفاده قرار می گیرند . در ذیل انواع آن و مشخصات مربوطه آمده است  :

Activated Alumina :

• فرم پوسته ای از اکسید آلومینیوم.
• دارای پایینترین قیمت در بین جاذب ها می باشد .
• ظرفیت جذب بالایی را دارد.
• مقاومت بالایی در برابر خرد کردن که منجر به تولید گرد و غبار می شود را دارد .
• مقادیر PDP  تا  -۴۰ درجه سانتیگراد یا پایین تر را فراهم می کند.
• بیشترین تحمل در مقابل  آب ( مایع ) را دارد .
• افت فشار پایینی را در بستر جاذب فراهم می کند .
• درجه حرارت احیا در حدود ۱۷۵ درجه سانتیگراد ( بسته به خشک کن) می باشد .

Silica gel :

• شکل کروی شامل ۹۷٪ سیلیس و ۳٪ آلومینا.
• مقادیر PDP تا  -۴۰ درجه سانتیگراد یا پایین تر را فراهم می کند.
• دانه های ویژه تغییر رنگ برای نشان دادن سطوح رطوبت.
• دانه های سیلیکا ژل در حضور آب مایع شکستگی دارند لذا لایه محافظ آلومینا فعال شده جهت جلوگیری از این مشکل ، توصیه می شود. در مقایسه با آلومینای فعال، ژل سیلیکاژل :
• افت فشار کمتری دارد .
• می تواند در دمای پایین تر از ۱۵۰ تا ۱۷۵ درجه سانتیگراد احیا شود .
• ۲ تا ۳ برابر قیمت بالاتری دارد .
• نیاز به انرژی کمتر برای احیا دارد .
• توانایی نگهداری رطوبت را تا بالای ۱۵ درصد دارد لذا میتواند باعث کاهش سایز مخزن درایر شود .

 

Molecular Sieve :

• مولکولار سیو ، آلومینوسیلیکات سدیم است.
• مقادیر PDP تا -۷۵ درجه سانتیگراد را فراهم می کند.
• قیمت بالایی دارد  (حدودا ۴ تا ۵ برابر هزینه آلومینا فعال شده) استفاده از آن به مواردی که نقطه شبنم پایینی مورد نیاز است ؛ برمی گردد .
• توانایی نگهداری رطوبت در آن نصف اکتیو آلومینا است.

 

برگرفته شده از:EXXONMOBIL DESIGN PRACTICES

Adsorption Type Dryers

درایر جذبی : (Adsorption Type Dryers )  Heatless Regenerated Dryers

خشک کن های جذبی شامل دو ستون پر شده با ماده جاذب رطوبت می باشند که به صورت موازی با یکدیگر متصل هستند .در حالیکه ماده جاذب در یکی از مخزن ها (ستونها)  در حال خشک کردن جریان عبوری هوای فشرده کمپرسور است ، در ستون دیگر مواد جاذب در حال احیا شدن (خشک شدن) می باشند . این نوع درایرها به سه دسته کلی ذیل تقسیم می شوند :

 Heat Regenerated Dryers :

در اینوع درایر جهت از بین بردن رطوبت جذب شده در جاذب ها ، احیا بستر مواد جاذب با استفاده از جریان هوای خشک تحت فشار ( که در ستون دیگر تولید شده ) صورت می پذیرد .گرم کردن این جریان هوا توسط هیتر بخار و یا هیتر های الکتریکی صورت می پذیرد   .معمولا مقدار این جریان در حدود  ۰ تا ۸٪ جریان هوای خشک بسته به سازنده درایر متغیر می باشد .یعنی در این درایر تا ۸ درصد پرت جریان هوای خشک فشرده تولیدی را خواهیم  داشت که می بایست صرف احیا ی جاذب های ستون دیگر شودبنابراین  بسیار مهم است که طراح در طراحی های اولیه خود جهت محاسبه و سایزینگ کمپرسور این مقدار را هم در ظرفیت کمپرسور خود دیده باشد .  اینوع  خشک کن ها معمولا در در سیکلهای طولانی راه اندازی می شوند ( ۴ساعت در حال خشک کردن هوا و ۴ ساعت در حال احیا) و مقدار برق مصرفی آنها در حدود ۲٫۲۵ کیلووات به ازای ۲٫۸۳ m3/min جریان تولیدی خواهد بود .

• Heatless Regenerated Dryers :

در اینوع درایر از هوای فشرده خشک تولید شده در یک ستون جهت احیا ستون دیگر ؛ استفاده می شود .در مقایسه با درایر نوع Heat Regenerated با توجه به اینکه هوای احیا توسط منبع خارجی (هیتر) گرم نمیشود لذا مقدار جریان هوای فشرده ای که جهت احیا ستون دیگر استفاده می شود ، بالاتر خواهد بود .این مقدار در حدود ۱۵ تا ۲۰ درصد خواهد بود که میبایست در ظرفیت کمپرسور مربوطه دیده شود .این مقدار در صورتیکه از سیستمهای وکیوم نیز استفاده شود تا مقدار ۲ درصد کاهش خواهد یافت . سیکل کاری اینوع درایر ها در حدود ۵ تا ۱۰ دقیقه می باشد . مقدار برق مصرفی آنها در حدود ۳ تا ۴  کیلووات به ازای ۲٫۸۳ m3/min جریان تولیدی خواهد بود .

• Blower Regenerated Dryers :

در اینوع درایر از یک دمنده هوا (بلوور) استفاده می شود . بدین ترتیب که پس از مکیدن هوای محیط و گرم شدن آن توسط بلوور ؛ از آن برای احیا ستونها استفاده می شود و در ادامه مقدار کمی از هوای فشرده خشک تولیدی کمپرسور و درایرجهت پایین اوردن دمای ستون احیا شده استفاده می شود (Cooling Air) البته روشن است که این مقدار می بایست در ظرفیت کمپرسور دیده شود . استفاده از بلوور باعث می شود که مقدار جریان پرت هوای احیا در ظرفیت کمپرسور تاثیری نداشته باشد و ظرفیت کمپرسور مربوطه را خواهد کاست . مقدار برق مصرفی اینوع در حدود ۲٫۵  کیلووات به ازای ۲٫۸۳ m3/min جریان تولیدی خواهد بود و نیز برای Cooling Air نیز در حدود ۰٫۶  کیلووات به ازای ۲٫۸۳ m3/min جریان تولیدی خواهد بود .

مواد جاذب نیز شامل سه دسته Silica gel, Molecular Sieve, activated alumina است که در پست های بعدی در خصوص انها توضیحات کاملی ارائه خواهد شد .

برگرفته شده از:

  1. EXXONMOBIL DESIGN PRACTICES
  2. COMPRESSED AIR REFERENCE GUIDE

 

 

۱۰ نکته طلایی برای طراحی بهینه کمپرسورخانه

نکات اجرایی و مهم در طراحی کمپرسور خانه ها :10 نکته طلایی برای طراحی بهینه کمپرسورخانه

  1. ۸۰-۹۳٪ انرژی الکتریکی مصرف شده توسط یک کمپرسور به حرارت تبدیل می شود . نصب یک واحد بازیابی گرما می تواند از ۵۰- ۹۰٪ انرژی حرارتی موجود را بازیافت نماید .
  2. به ازای هر یک بار کاهش فشار ۶-۷ درصد در مصرف انرژی الکتریکی صرفه جویی خواهد شد .
  3.  جایگزینی یک شیر اتوماتیک تخلیه با یک شیر تخلیه دستی (نصب شده در سپراتور , درایر ؛ فیلترها و … جهت تخلیه رطوبت )که به طور مداوم با مصرف  ۵ cfm  هوا در دو شیفت  (۴۲۵۰ ساعت در سال) عمل می کند، در حدود ۴۲۵ دلار در سال صرفه جویی به همراه خواهد داشت .
  4. در یک سیستم معمولی هوای فشرده با فشار معادل ۸ بار ؛  یک سوراخ ۴ میلی متری در یک لوله توزیع هوای فشرده پرت هزینه ای معادل ۲۵۰۰ یورو در سال خواهد داشت . (برق هزینه واحد ۰،۰۱ € / کیلووات ساعت)
  5.  با کاهش ۴ درجه سانتی گراد در دمای هوای ورودی کمپرسور میتوان تا ۱٪  مصرف انرژی کمپرسور را کاهش داد.
  6. سایزینگ خطوط هدرهای اصلی هوای فشرده باید به گونه ای باشد که سرعت هوای فشرده در آن از ۶ متر بر ثانیه تجاوز ننماید .
  7. سایزینگ خطوط برنچهای فرعی  هوای فشرده باید به گونه ای باشد که سرعت هوای فشرده در آن از ۱۵ متر بر ثانیه تجاوز ننماید .
  8. با ۵۰٪ افزایش در حداکثر سرعت هوای ذکر شده در بالا ؛  مصرف انرژی سیستم تقریبا ۲٪ افزایش خواهد یافت .
  9. افت فشار مناسب در یک فشرده خشک کن هوا ۳ تا ۵ psi است. طراحی Under Size برخی از خشک کن ها باعث ایجاد افت فشار بیشتری می شوند. برای حصول راندمان بهینه، هوای فشرده باید فقط به نقطه شبنم مورد نیاز راه اندازی شود  و سایز آن نیز درست طراحی شود .
  10. در حدود ۱٪  هزینه های انرژی بالاتر از هر ۲ psi در افن فشار فیلتر ها حاصل می شود. اگر یک ظرفیت فیلتر مشخص شده دو برابر در نظر گرفته شود ، افت فشار در آن با ضزیب ۴ کاهش می یابد .و باعث صرفه جویی  ۷۵ درصدی در مصرف انرژی می شود . از دیدگاه بهره وری انرژی، نوع فیلتر هوا باید با دقت انتخاب شود زیرا انتخاب نادرست فیلتر باعث افزایش مصرف انرژی خواهد شد .

مطالب فوق برگرفته شده از : Compressed Air Energy Efficiency Reference Guide  و Compressed Air Technical Guide  می باشد .

درایر تبریدی و طریقه سایزینگ آن

طریقه سایرینگ و انتخاب درایر تبریدی:

درایر های تبریدی یا یخچالی درایری هایی هستند که از سیکل تبرید تراکمی جهت خنک سازی هوا و جدا کردن آب موجود در آن به منظور خشک کردن هوای فشرده استفاده می کند .اصول کار اینوع درایر بدین صورت است که هوای فشرده کمپرسور که دارای رطوبت است ؛ پس از عبور از  اواپراتور سیکل تبرید خنک می شود. در این قسمت دمای هوا از ۱ تا ۱۰ درجه سانتیگراد ( عموما تا ۳ درجه سانتیگراد ) پایین می آید. هنگامی که هوا سرد می شود، بخار موجود در هوا به مایع تبدیل می شود. این مایع به وسیله شیر تخیله برقی جدا شده و از سیستم خارج می شود.درایر تبریدی و طریقه سایزینگ آن

ساختار سيستم‌ سیکل تبرید تراكمی دارای چهار عنصر اساسی مي‌باشد :

۱ .  كمپرسور كه توسط يک محرک (الکتروموتور یا موتور احتراق داخلی و …) به حركت در می آيد.

۲ .  شير انبساط كه فشار را از روی مایع مبرد بر می دارد.

۳ .  مبدل حرارتی به نام كندانسور كه گاز متراكم شده در كمپرسور را خنک می كند و اين گرما را به محيط اطراف انتقال می دهد.

۴ .  مبدل حرارتی به نام اواپراتور كه گرمای مورد نياز برای تبخیر مایع مبرد را از محيط اطراف خود (هوای فشرده خروجی کمپرسور ) جذب می كند

اما طریقه سایزینگ این تجهیز چگونه است ؟

پس از سایز کمپرسور مورد نیاز جهت تامین هوای فشرده مورد نیاز یک سایت  و   تعیین کلاس هوای مورد نظر و صورتیکه  نقطه شبنم مورد نیاز بین ۱ تا ۱۰ درجه سانتیگراد  باشد و با توجه با سایر عوامل درایر تبریدی انتخاب شود سایزینگ آن از فرمول ذیل صورت می پذیرد:

   (Dryer Nominal Capacity (m3/min)  = Inlet Flow(m3/min)/(k1*k2*k3*k4

K1=ضریب تصحیح مربوط به فشار

K2=ضریب تصحیح مربوط به نقطه شبنم

K3=ضریب تصحیح مربوط به دمای هوای محیط

K4=ضریب تصحیح مربوط به دمای هوای ورودی

درایر تبریدی و طریقه سایزینگ آن

از آنجا که دیتاهای موجود در جداول انتخاب دایر تبریدی سازندگان بر مبنای PDP   سه درجه سانتیگراد و دمای محیط ۲۵ درجه سانتیکراد و فشار و دمای هوای فشرده ۷ بار و ۳۵ درجه سانتیگراد می باشد لذا تطبیق آن با شرایط سایت های مختلف نیاز به اعمال ضرایبی دارد که عموما این جداول در کاتالوگ های شرکت های سازنده برای مدل های مختلف تولیدی درج می شود ( ضرایب k1 تا  k4  ) نمونه این جداول جهت آشنایی شما عزیزان قرار گرفته شده است .

 

به طور مثال و در ادامه مثال سایزینگ کمپرسور ؛ جهت نیاز به ۱۰۰ m3/min هوا که منجر به انتخاب یک کمپرسور ۱۳۸ m3/min شد  ؛ حال با فرض انتخاب درایر تبریدی و اینکه همه هوای فشرده مورد نیاز می بایست خشک شود ،فشار ورودی به درایر ۹ بار و نقطه شبنم مورد نیاز ۳ درجه سانتیگراد و دمای محیط ۳۰ درجه سانتیگراد و دمای هوای ورودی به درایر ۵۰ درجه سانتیگراد باشد ؛ خواهیم داشت :

 ۲۳۶٫۵۵ = ( Dryer Nominal Capacity (m3/min)  =۱۳۸ (m3/min)/(1.07 * 1 * 0.94 * 0.58

پس می بایست درایری با ظرفیت ۲۳۶ مترمکعب در دقیقه خریداری شود تا بتواند در شرایط مورد نظر ؛ خواسته مورد نیاز را تامین نماید .

Atlas Copco Compressed Air Manual

Atlas Copco Compressed Air Manual 8th Edtion : Atlas Copco Compressed Air Manual

دوستان ارجمند هندبوک هوای فشرده شرکت Atlas Copco   ۸th Edition  از معتبرترین و ارزشمندترین راهنماها و هندبوک های موجود در صنعت هوای فشده می باشد . آنچه که در این هندبوک می خوانید :

  1. Theory
  2.   Compressors and auxiliary equipment
  3. Dimensioning and installation
  4. Economy
  5. Calculation example
  6. Appendices

در این هندبوک ضمن آشنایی با مبانی هوای فشرده ، با تجهیزات مربوطه از قبیل انواع کمپرسورها و درایر ها ، طرز کار آنها ؛ نحوه چیدمان تجهیزات کمپرسور خانه ، نحوه سایزینگ تجهیزات و پایپینگ و …. آشنا خواهید شد . مطالعه این هندبوک عالی را به تمامی مهندسینی که در این زمینه فعالیت دارند ، قویا توصیه می شود .

دانلود

پسورد فایل : utilityprocessdesigner.ir

جهت دانلود ابتدا می بایست نام نویسی نمایید

 

مقایسه انواع درایر های هوای فشرده

جدول مقایسه ای انواع درایر های هوای فشرده :

مقایسه انواع درایر های هوای فشرده

یکی از تجهیزات اصلی سیستمهای هوای فشرده ، درایر ها هستند که انواع مختلفی دارند .هوای فشرده خروجی از کمپرسور پس از عبور از کولر و جداسازی رطوبت ؛ معمولا از هوا گرم تر است و کاملا رطوبت اشباع شده دارد . همانطور که هوا سرد می شود، رطوبت در خطوط هوای فشرده جدا می شود و این رطوبت می تواند منجر به اثرات ناخواسته مانند خوردگی لوله و سیستم و تجهیزات استفاده کننده از هوای فشرده شود. به همین دلیل،از درایر ها برای به حداقل رساندن رطوبت در سیستم استفاده می شود .درایر ها متفاوتی در صنعت هوای فشرده استفاده می شوند که طرز کار منحصر به فرد و کارایی متفاوتی نسبت به هم دارند و نقطه شبنم های متفاوتی را حاصل می نمایند .
جدول روبرو که از  Design Practice شرکت Exxonmobil استخراج شده است به صورت مختصر و مفید ؛ تفاوت های انواع درایر های صنعتی را در جدولی آورده است که بسیار مورد استفاده طراحان در این بخش قرار می گیرد .

این جدول را می توانید از لینک ذیل هم دانلود نمایید .

دانلود

پسورد فایل: utilityprocessdesigner.ir

جهت دانلود ابتدا می بایست نام نویسی نمایید