مقدمه: روابط فصل های قبل فقط در حالت پایدار به کار می روند که در آن جریان گرما و دمای منبع با زمان ثابت بودند. فرآیندهای حالت ناپایدار آنهایی هستند که در آنها جریان گرما، دما و یا هر دو در یک نقطة ثابت با زمان تغییر می کنند. فرآیندهای انتقال حرارت batch فرآیندهای حالت ناپایدار نمونه ای هستند که در آنها تغییرات حرارت ناپیوسته ای رخ می دهند همراه با مقادیر خاصی از ماده در هنگام گرم کردن مقدار داده شده ای از مایع در یک تانک یا در هنگامی که یک کورة سرد به کار افتاده است.
همچنین مسائل رایج دیگری نیز وجود دارند که مثلاً شامل می شوند بر نرخی که حرارت از میان یک ماده به روشی رسانایی انتقال می یابد در حالی که دمای منبع گرما تغییر می کند. تغییرات متناوب روزانة حرارت خورشید بر اشیاء مختلف یا سرد کردن فولاد در یک حمام روغن نمونه راههایی از فرآیند اخیر هستند. سایر تجهیزاتی که بر اساس روی خصوصیات حالتی ناپایدار ساخته شده اند شامل کوره های دوباره به وجود آورنده(اصلاحی) که در صنعت فولاد استفاده می شوند، گرم کنندة دانه ای(ریگی) و تجهیزاتی که در فرآیندهای بکار گیرندة کاتالیست دمای ثابت یا متغیر به کار می روند هستند.
در فرآیندهای batch برای گرم کردن مایعات نیازمندیهای زمانی برای انتقال حرارت معمولاً می توانند بوسیلة افزایش چرخة سیال batch واسطة انتقال حرارت و یا در اصلاح شوند.
دلایل به کار گرفتن یک فرآیند batch به جای به کارگیری دیگ عملیات انتقال حرارت پیوسته بوسیلة عوامل زیادی دیکته می شوند:
بعضی از دلایل رایج عبارتند از 1) مایعی که مورد فرآیند قرار می گیرد به صورت پیوسته در دسترس نیست 2) واسط گرم کردن یا سرد کردن به طور پیوسته در دسترس نیست 3)نیازمندیهای زمان واکنش یا زمان عملکرد متوقف شدن را ضروری می سازد 4) مسائل اقتصادی مربوط به مورد فرآیند قرار دادن متناوب یک batch وسیع ذخیره یک جریان کوچک پیوسته را توجیه می کند 5)تمیز کردن و یا دوباره راهاندازی کردن یک بخش برای دورة کاری است و 6)عملکرد سادة بیشتر فرآیندهای batch سودمند و خوب است.
به منظور مطالعه کردن منظم و با قاعدة رایج ترین کابردهای فرآیندهای انتقال حرارت حالت ناپایدار و batch ترجیح داده می شود که فرآیندها را به دسته های Ca مایع (سیال) گرما دهنده یا خنک کننده و b) جامد خنک کننده یا گرم کننده تقسیم کنیم.
شامل 90 صفحه فایل word
FUNDAMENTALS OF MODERN MANUFACTURING
Materials,Processes,andSystems
دانلود پروژه و پایان نامه فرآیندهای ریخته گری تحت فشارو آنالیز تنش و خستگی در اثر فشار
پروژه جهت اخذ مدرک کارشناسی رشته ساخت و تولید
تعداد صفحه : 136
چکیده:
این پروژه در قالب چهار فصل آورده شده که در فصل اول اصول کلی فرآیند ریخته گری تحت فشار، آلیاژهای مناسب ازلحاظ ترکیب و دامنه انجمادی ، نقش آکومولاتور، محاسبات مربوط به بسته نگه داشتن قالب و زمان پر شدن قالب و مزایا و محدودیت های این فرآیندها بررسی شده است
در فصل دوم تشریح قالب واجزای درونی قالب ، جنس قالب و روشهای پوشش دهی مهندسی سطح ونقش پوشش های مصرفی ، تنش گیری قالبها ونکاتی در مورد نگهداری قالب و بررسی لحیم شدن آلیاژهای آلومینیوم با قالب و نقش عناصرآلیاژی برلحیم شدن قالب بررسی شده است .
درفصل سوم مشکلات ریخته گری تحت فشار، تاثیر عموامل مختلف برروی عیوب و راهبردهایی جهت بهبود فرآیند و بررسی عیوب قطعات و منشا شکل گیری و راههای پیش گیری همراه با تصاویرعیوب شرح داده شده است .
درفصل چهارم تاثیرفشار بر روی تنش و خستگی و ایجاد ساختارهای غیر تعادلی بر اثر توزیع فاز بر روی آلیاژهای AL-SI بررسی شده است.
مقدمه :
علاوه بر مشکلات مربوط به پر کردن و جامد سازی، چند مشکل مربوط به فشار وجود دارد که می تواند روی تلفیق نهایی اجزای قالب اثر بگذارد. عوامل مؤثر بر فشار و فرسودگی قالب شامل شکل، سابقه دمایی، خواص ترمو مکانیکی قالب، الگوریتم تماس دمای / مکانیکی و نیروهای خارجی و فشارها می باشند. برای شبیه سازی دقیق فشار، باید کوپلینگ کامل بین آنالیز فشار دمایی، سیال و مکانیکی تمام مواد مربوطه مثال قالب، هسته ها و ریخته گری درنظر گرفته شوند. تشکیل مادۀ حاصل از شکاف جامد سازی و فشار تماس معکوس، روی انتقال گرمایی بین قالب و ریخته گری اثر می گذارد که باید درنظر گرفته شود. بعلاوه قالب ها تغییر شکل پلاستیکی موضعی را تجربه می کنند و بنابراین باید رفتار الاستیک و پلاستیکی آنها درنظر گرفته شود. هر تغییر شکل موضعی پلاستیک در قالب محدودیت شدیدی در طول عمرش ایجاد می کند و بنابراین باید از آن اجتناب شود. حتی وقتی قالبها در منطقه الاستیکی بکار می روند عمر آنها متأثر از فشارهای دورانی طی فرآوری است. ارزیابی واقعی این مبحث نیاز به شبیه سازی فشار – سیال – دما دارد. متد عنصر نهایی به انواع شبیه سازی ها اولویت دارد. بعضی نکات در اجرای چنین برنامه ای عبارتند از :
1 ) استفاده از مواد خالص
2 ) جریان غیرساختاری
3 ) الگوریتم تماس دمایی / مکانیکی
4 ) اجرای پر کردن و جامد سازی
5 ) پیش بینی فرسودگی
6 ) پیش بینی شکاف داغ
7 ) پیش بینی ترک و
8 ) جابجایی معکوس.
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول : تشریح فرآیندهای ریخته گری تحت فشار .................................... 1
1-1 مقدمه .............................................................................................................................. 3
1-2 اصول کلی فرآیند ریخته گری تحت فشار .................................................................... 6
1-3 ماشینهای ریخته گری تحت فشار ................................................................................. 8
1-4 فرآیندهای ریخته گری تحت فشار ............................................................................... 9
1-5 ریخته گری تحت فشار با فشار بالا .............................................................................. 9
1-5-1 ماشینهای تحت فشار محفظه گرم ....................................................................... 10
1-5-2 ماشینهای تحت فشار محفظه سرد .................................................................... 13
1-6 نموداراعمال فشار و حرکت پیستون تزریق ...................................................... .. 18
1-7 ریخته گری تحت فشار با فشار پایین ................................................................. 21
1-8 محاسبه تخلخل های ریخته گری تحت فشار ......................................................... 23
1-9 فرآیندهای ریخته گری تحت فشاربا عیوب کمتر ................................................. 25
1-9-1 ریخته گری تحت فشاردرخلا ...................................................................... 26
1-9-2 فرآیند ریخته گری کوبشی .......................................................................... 28
1-9-3 فرآیند ریخته گری نیمه جامد ....................................................................... 30
1-10 آلیاژهای مناسب در ریخته گری تحت فشار ....................................................... 32
1-10-1 انواع آلیاژهای مناسب از لحاظ ترکیبی ...................................................... 32
1-10-2 آلیاژهای مناسب از لحاظ دامنه ی انجمادی ................................................... 32
1-11 نقش آکومولاتور در ریخته گری تحت فشار ........................................................ 33
1-12محاسبه زمان پر شدن قالب .................................................................................. 35
1-13محاسبه نیروی بسته نگه داشتن قالب حین تزریق .................................................... 37
1-14 کنترل شارحرارتی و سیستم خنک کننده قالب ...................................................... 39
1-15 عملیات خارج سازی قطعات ریختگی از درون قالب ............................................ 41
1-16 آماده سازی ماشین برای سیکل بعدی ................................................................... 41
1-17 مزایای ریخته گری تحت فشار ........................................................................... 42
1-18 محدودیتهای ریخته گری تحت فشار ................................................................. 43
فصل دوم : تشریح قالب و پوششهای ریخته گری تحت فشار .................... 45
2-1 تشریح قالب در ریخته گری تحت فشار ............................................................... 46
2-2 جنس قالبها درریخته گری تحت فشار ................................................................... 48
2-3 عملیات پیش گرم کردن قالب .............................................................................. 52
2-4 پوششهای مهندسی سطح درقالبهای ریخته گری تحت فشار ..................................... 53
2-5 مزایای پوششهای مهندسی سطح ............................................................................. 57
2-6 اهداف عملیات پوشش کاری مهندسی .................................................................. 57
2-7 نقش پوششهای مصرفی درریخته گری تحت فشار ................................................. 58
2-8 انواع مواد پوشش قالبهای ریخته گری تحت فشار .................................................. 59
2-9 خصوصیات یک ماده روانکارمناسب قالب ............................................................ 61
2-10 عملیات تنش گیری قالبها .................................................................................. 63
2-11 بررسی لحیم شدن قالب با آلیاژهای آلومینیوم ................................................... 64
2-11-1 مراحل تشکیل لحیم شدن قالب .................................................................... 65
2-11-2 نقش عناصرآلیاژی درلحیم شدن آلیاژهای آلومینیوم با قالب ............................... 66
2-12 نکاتی در مورد نگهداری قالب ............................................................................ 67
2-13 معرفی اجزای سیستم راهاهی در قالبها ................................................................. 68
2-14 سرباره گیرهای مذاب ........................................................................................ 70
2-15 هواکش گذاری درون قالب ............................................................................... 71
2-16 تغذیه گذاری برای جبران انقباضات ................................................................... 72
فصل سوم : بررسی عیوب ریخته گری تحت فشار ...................................... 74
3-1 مشکلات ریخته گری تحت فشار ......................................................................... 79
3-2 مشلات موجود درفرآیند تحت فشار ...................................................................... 79
3-3 تاثیر عوامل مکانیکی درایجاد عیوب .................................................................... 79
3-4 راهبردهایی جهت بهبود فرآیند تحت فشار ............................................................ . 80
3-5 بررسی عیوب قطعات فرآیند تحت فشار .............................................................. 81
آنالیز تنش و خستگی در ریخته گری تحت فشار..............................87
مقدمه.................................................................................................................................88
مدلهای موضوعات.............................................................................................................89
جریان غیر ساختاری............................................................................................................91
تماس گرمایی و مکانیکی قالب و ریخته گری......................................................................92
اجرای پر کردن قالب و جامد سازی......................................................................................94
پیش بینی فرسودگی.............................................................................................................95
پیش بینی شکاف داغ...........................................................................................................97
کاربردهای صنعتی................................................................................................................100
نتیجه گیری..........................................................................................................................103
دانلود پایان نامه آماده
دانلود پایان نامه رشته مهندسی شیمی (طراحی فرآیندهای صنایع نفت) تصفیه و تولید پارافین 202 با فرمت ورد و قابل ویرایش تعدادصفحات 75
مقدمه
شیمی آلی شیمی ترکیبات کربن است.
مواد آلی به دو دسته تقسیم میشوند: 1- آلیفاتیکها 2- آروماتیکها آلیفاتیکها شامل آلکانها، آلکنها، آلکینها، الکلها، اترها، استرها، اسیدها، آلدهیدها، کتونها و ... میشود.
اکنون ما فقط به بحث و بررسی شاخهای از آلکانها میپردازیم. از لحاظ فیزیکی آلکانها، ترکیبات غیرقطبی میباشند و به مقدار خیلی کم در آب محلول و در مایعات آلی دیگر مانند اتر الکل و بنزین بسیار محلول است.
آلکانها معمولاً به روش شیمیایی شناسائی نمیشوند. زیرا آنها در شرایط معمول واکنشها کاملاً بیاثر هستند. یک استثناء واکنشآلکانها با سولفوریلکلرید است.
شیمیدانها معمولاً به طور جدی روی روشهای شناسائی فیزیکی و طیفی تکیه دارند. به علاوه شخص باید بتواند ثابت کند نمونه مورد بررسیاش جزء دسته فعال ترکیبات فعالتر (مثالاً آلکن نباشد) باشد.
یافتن روش کارهای مشتق سازی برای هیدروکربنهای اشباع شده مشکل است، زیرا این ترکیبات خنثی هستند، البته بعضی آلکانها چند واکنششیمیایی ساده انجام میدهند، آلکانها حلقوی و بسیار تحت فشار میتوانند هیدروژنه شوند.
پارافینها همچنین یکی از ترکیبات موجود در نفت میباشند. پارافینها هیدروکربنهای زنجیری اشباع شده هستند.
فرمول آنها و با موارد زیر شروع میشود.
متان: اتان: پروپان:
پایه آنها (رادیکال) به ترتیب((پروپیلC3H7، اتیلC2H5، متیلCH3)) میباشد.
هیدروکربنهائی که بالاتر از C16H34 میباشد، در درجه حرارت اطاق به صورت جامد هستند، آنها به مقدار زیاد در نفتهای مومی (Wax) موجود هستند. وقتی که مقدار کربن از 3 بیشتر شد، پدیده Isomer به وجود میآید.
(ترکیبات مختلفی که دارای فرمول مولکولی یکسان هستند، ایزومر یا همپار نامیده میشوند.)
مثلاً دو نوع (ایزومر) C4H10 وجود دارد:
بوتان نرمال
ایزو بوتان
سه نوع C5 وجود دارد که فرمول هر سه تای آنها C5H12 میباشد. مقدار ایزومرها با زیاد شدن مقدار کربن زیاد میشوند. 5 نوع ایزومر برای C6 (هگزان) و 9 نوع برای C7 (هپتان) وجود دارد C25 مقدار 558/696/36 ایزومر دارد. به همین جهت نفت انواع بیشماری هیدروکربن دارد. ایزومرها خاصیت بهتر سوزی در موتورها را که به آن Octane Number گفته میشود دارند که مهمترین آنها 2، 2، 4 تری متیل پنتان میباشد که در آزمایشگاهها اکتان آن را 100 میدهیم.
بیشترین استفاده از پارافینها به دو شکل صورت میگیرد: اول تهیه سوخت موتور با اکتان بالا، دوم تبدیل آنها به مواد شیمیائی چون پارافینها هیدروکربنهای با ثباتی هستند لذا تحقیقات برای تبدیل آنها در درجه و فشار صورت میگیرد. مهمترین مثال Thermal Cracking است و آن عبارت است از شکستن مولکول که بیشتر در انشعابات خارجی صورت میگیرد و مبدل به Olefins شده سپس یا پلیمریزه میگردد یا سیکلوسایز (حلقوی) میشود. در مجاورت کاتالیزور، هیدروکربن پارافینه از وسط بیشتر میشکند و در نتیجه گاز کمتری تولید میکند.
به علاوه این شکستن در روی سطح کاتالیزور فعل و انفعالات دیگری مانند Isomer potion، Cyclic potion، Dehydrogenation نیز صورت میگیرد.
بنابراین در واحدهای کاتالیستی مدرن هیدروکربنهای پارافینه به ایزوپارافین، آروماتیکها و OLIFINها تبدیل میشود. اگر کاتالیزور کلرورآلومینیوم یا تری فلوروبرم یا اسیدهای هالوژنه و یا هیدروکربنهای هالوژنه باشد فعل و انفعالات ایزومریزاسیون صورت میگیرد. ایزوپارافینها اگر با اولفینها ترکیب شوند یک ایزوپارافین با نقطه جوش بالاتر تولید میکنند. این عمل را Alkylation’s میگویند.
آلکانها یا همان پارافینها هیدروکربنهای اشباعی میباشند که از لحاظ شیمیائی در شرایط معمولی بیاثر هستند.
اساساً پارافین جامد مخلوطی از هیدروکربنهای سیر شده از نفت خام است که دارای هیج گونه عامل خارجی نباشد، شکل ظاهری آن یکنواخت بوده و نیز بو و مزه بخصوص محسوسی نداشته باشند. همچنین پس از ذوب شدن باید یک مایع شفاف و بدون آب عاری از هر گونه مواد خارجی و آلودگی قابل رویت باشد.
دانلود پایان نامه آماده
دانلود پایان نامه رشته مهندسی شیمی (طراحی فرآیندهای صنایع نفت)الکیـلتهـا مکملهـای پـاک بـرای بنـزیـن با فرمت ورد و قابل ویرایش تعدادصفحات 105
چکیده
انسان امروزی در پی تامین زندگی راحت و مرفه و درعین حال سالمی برای خود است. تجهیزات پیشرفته الکترونیکی و رشد لحظه به لحظه علوم کامپیوتری در جهت تامین همین نیاز است. وسایل نقلیه جدید نیز ناگفته پیداست که در همین مسیر در حال حرکتند. سرعت بیشتر در عصر سرعت، آرزویی است که پایانی برای آن تصور نمیشود. از همین رو کمپانیهای عظیم و خرد اتومبیلسازی سرتاسر دنیا حتی یک لحظه را در این خصوص از دست نمیدهند که مبادا بازار خود را به غیر واگذار کنند. در این میان آنچه که توجه همگان را به خود جلب میکند سوخت مورد نیاز این مرکبهای تیزروست. بخش عمدهای از این سوخت، اختصاص به بنزین دارد. بنزین از زمانی که اولین خودرو بنزینی ساخته شد به جرات میتوان گفت مهمترین و استراتژیکترین فرآورده نفت محسوب میشود. فرآوردهای که نه تنها از نظر اتومبیل سازان و اتومبیل سواران مورد توجه است بلکه برای اقتصاددانان و سیاستمداران به ابزاری برای اعمال قدرت تبدیل شده است.این تحقیق قصد بررسی اهمیت این فراورده برای هیچکدام از گروههای بالا را ندارد بلکه بیشتر سعی شده تا معرف سوختی سالم و پاک برای محیط زیست باشد. آری تا زمانی که محیط پاک و هوایی سالم نداشته باشیم نه میتوانیم اتومبیل بسازیم که سوار شویم تا بخواهیم سیاست بورزیم و در رفاه زندگی کنیم. از همین رو این تحقیق در ابتدا به بررسی مشکلات بوجود آمده در ایالات متحده آمریکا بر اثر استفاده از MTBE به عنوان مکملی پاک برای بنزین که ایجاد عدد اکتان بالا تر و درنتیجه سرعت بیشتر نماید میپردازد و در ادامه الکیلیتها را به عنوان جایگزین مناسب و پاک برای MTBE معرفی مینماید. سپس فرایند الکیلاسیون را تشریح مینماید. پس از معرفی الکیلاسیون یکی از معروفترین فرایندهای الکیلاسیون که در آن از به عنوان کاتالیست استفاده میشود را ارائه مینماید. فصلی که در انتها آمده است شبیه سازی 4 عدد از تجهیزات مطرح شده در فرایند مذکور است که به وسیله نرم افزار HYSYS صورت گرفتهاست.
امید آنکه این تحقیق و تحقیقاتی از این دست، به اعتلای علم در ایران و رسیدن به نقطهای مطلوب در جهان یاری رساند.
مقدمه
پالایشگاههای تمام جهان در تلاشند که فرمول بنزین را طوری اصلاح کنند که قادر باشند سوالات قوانین زیست محیطی را پاسخگو باشند.
در آمریکا 121 میلیون نفر جمعیت ( نزدیک به نصف جمعیت آمریکاست) در مناطقی زندگی میکنند که از نظر هوا در وضعیت استاندارد نیست. سازمان حفاظت از محیط زیست EPA اخیرا سختگیریهای بیشتری نسبت به لایه اوزن انجام میدهد و بویژه نسبت به مناطقی که قوانین مربوطه را اجرا نمی کنند فشار بیشتری برای استفاده از بنزین اصلاح شده (RFG ) اعمال می نماید. به علاوه کاهش انتشار مواد فرار آلی و نیتروکسیدها در حال حاضر از اهداف فاز 2 عملیات پاکسازی هوا محسوب می گردد. در همین زمان اتومبیل سازان در خواست بنزینی با سطح سولفور پایین تر شاخص توانایی به حرکت درآوردن Drive Ability (DIS) پایین تر و حذف MMT از بنزین را دارند.
این طور که به نظر می رسد در آینده استفاده از MTBE در بنزین اصلاح شده (RFG) کاهش پیدا خواهد کرد. دیگر کشورها نیز به تبعیت از قوانین زیست محیطی آمریکا و درسهای بسیاری که از آزمون و خطا آنها گرفته اند قوانین زیست محیطی جدیدی وضع کرده اند.
بانک جهانی استفاده از بنزین بدون سرب را برای کل جهان ممنوع کرده است و مراکز پر جمعیت را به سمت استفاده از بنزین اصلاح شده برای کاهش آلودگی هوا سوق می دهد.
اهمیت الکیلاسیون برای پالایشگاه ها به حدی است که به او نام طلای مایع برای بنزین اصلاح شده داده اند. افزایش ظرفیت الکیلاسیون به خوبی از دهه گذشته در آمریکا در حال تحقق است. بسیاری از پالایشگاهها دست به اصلاح و افزایش ظرفیت واحد های موجود نموده اند و در موارد معدودی نیز واحدهای جدیدی برای این منظور احداث شده است. ظرفیت الکیلاسیون در خارج از آمریکا نیز از رشد خوبی برخوردار است. افزایش ظرفیت تبدیل، به اضافهی افزایش درخواست برای بنزین در بسیاری از مناطق جهان با احداث واحدهای جدید الکیلاسیون قابل جبران است. این نیاز برای بنزین بیشتر همراه با نیاز برای بنزین پاکتر نیز می باشد.
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل یکم، چرا الکیلاسیون؟ 1
1-1-مقدمه 2
1-2-وقایع در ایالت متحده 3
1-3-حوادث خارج آمریکا 15
1-4-نقش الکیلدار کردن در بنزین فرمولبندی شده 24
1-5-دیمریزاسیون 25
1-6- تغییرات به تکنولوژی الکیلاسیون HF 30
1-7-تکنولوژی کاتالیست جامد 34
1-8-خلاصه 35
فصل دوم، الکیلاسیون چیست؟ 37
2-1-مقدمه 38
2-2-خوراک 38
2-3-فرآوردههای الکیلاسیون 39
2-4-کاتالیزور 39
2-5-واکنشها 40
2-6-متغیرهای عملیاتی 41
2-7-روشهای صنعتی الکیلاسیون 44
2-8-بازدة فرآوردههای الکیلاسیون 50
2-9-فرآیند الکیلاسیون در ایران 50
فصل سوم، چگونگی الکیلاسیون 52
3-1-مروری بر فرآیندها 53
3-2-طراحی برای پروسههای خنککننده اتوماتیک 85
فصـل چهارم، شبیه سـازی تجهیـزات با HYSYS 90
فهرست منابع 101