دانلود پایان نامه طراحی روتوری جوینت ها و شناخت پمپ های آب

90 صفحه word

چکیده

یکی از مسئله های مهم در صنعت اتصالات می باشد که عبارتند از اتصالات جداشدنی و اتصالات دائم ولی نوع دیگر از اتصالات که در این مقاله بررسی می شود برگرفته از اتصالات جداشدنی است که به آن اتصالات چرخشی یا rotary joint می گویند .

این مکانیزیم کاربردهای زیادی در صنایع مختلف دارد و نقش آن با توجه به کاربرد آن و حتی شکل ظاهری آن نیز فرق می کند، ولی مکانیزیم یکی است و آن عبور یک سیال از بین دو لوله جدا از هم که یکی از لوله ها ثابت و دیگری متحرک می باشد و برگشت سیال از همان مسیر ولی با مکانیزیم خاصی که در این فرایند دو لوله از طرف سطح مقطع روی هم حالت اتصال لغزشی دورانی دارند، که باید آب بندی در آن محل صورت بگیرد که مسئله مهمی می باشد و اساس کار روتوری جوینتها می باشد که در این مقاله به بررسی و طراحی و تحلیل آن پرداخته شده است.

مقدمه

با توجه به تحریم های صنعتی و فنی کشور عزیزمان در مورد برخی از صنایع و تکنولوژی بر آن شدیم که ساخت و بهینه سازی یک مکانیزیم صنعتی که کاربردهای فراوانی در صنعت دارد را بطور علمی و فنی معرفی نمائیم.

هدف از این پروژه کمک به فراهم ساختن درک بهتر از عملیات بنیادین و کاربردی لازم برای کسانی است که    می خواهند قطعه ساز خصوصاً در جهت دینامیک و مکانیک سیالات شوند دانشجویان عزیزی که می خواهد دانش خود را در زمینه ساخت افزایش دهند لازم است که مکانیزم را بشناسند و خواص و ویژگی های انواع مواد یا فلزات و لوازم بکار رفته در صنعت آبرسانی و خصوصاً پمپها را بشناسند و با انواع مکانیزمهای مشابه آشنایی داشته باشند تا در انتخاب نوع مواد اولیه دچار اشتباه نشوند.

در این پروژه اول سعی به معرفی تک تک عوامل دخیل در موضوع شده است تا دانشجویان عزیز به مرور آشنایی کامل پیدا کنند و در ادامه ساخت و بهینه سازی و مونتاژ قطعات را بهتر دنبال کنند و بتوانند به نتیجه خوب دست یابند .از تصاویر و شکلها و نمودارهای فراوانی استفاده شده است تا درک مطلب برای تمامی دانشجویان آسانتر شود.

قسمت اول را با معرفی یک صنعت بنام صنعت فولاد خراسان آغاز می کنیم که بطور فراوان از این مکانیزم استفاده می کند قسمتهای بعدی به ترتیب به معرفی انواع آبها و پدیده خوردگی در محیط آبهای صنعتی می پردازیم و در ادامه به معرفی اجزای بیرونی و داخلی rotory joint که مکانیزم اصلی مورد بحث ماست می پردازیم  لازم به ذکر است شناخت این مکانیزم ما را تا حدود خیلی زیادی با مکانیزم و عملکرد پمپهای (آب) آشنا می سازد چون تقریباً مشابه به هم می باشند و در ادامه طریقه ساخت و بهینه سازی و مونتاژ قطعات را به تفصیل توضیح خواهیم داد.

فهرست مطالب

مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………………………………..1

فصل اول: معرفی مجتمع فولاد خراسان

1-1- واحد قراضه …………………………………………………………………………………………………………………………….3

1-2- واحد ذوب : فرایند فولاد سازی……………………………………………………………………………………………………4

1-3- واحد ریخته گری مداوم …………………………………………………………………………………………………………….5

1-3-1- فرایند ریخته گری …………………………………………………………………………………………………………………5

1-4- واحد نورد ……………………………………………………………………………………………………………………………….6

1-5- واحد اکسیژن و هوای فشرده ……………………………………………………………………………………………………….9

1-6- تعریف مکانیزیمrotory joint…………………………………………………………………………………………………..9

فصل دوم: ویژگی ها و خصوصیات آب ها

2-1- ویژگی های آب معمولی…………………………………………………………………………………………………………..13

2-2- نرم کردن آب با آهک و سوداش (Sodash) …………………………………………………………………………….14

2-2-1- واکنشهای آهک …………………………………………………………………………………………………………………15

2-2-2- سختی کربناته……………………………………………………………………………………………………………………..15

2-2-3- سختی غیرکربناته…………………………………………………………………………………………………………………15

2-2-4- حذف سیلیس……………………………………………………………………………………………………………………..15

2-3- تهیه آب برای صنعت با روشهای نوین………………………………………………………………………………………….16

2-4- مشخصات آب جهت مصرف در صنعت و طريقه نرم كردن متداول آب  …………………………………………..16

2-4-1- مشخصات آب های صنعتی …………………………………………………………………………………………………..16

2-5- طريقه نرم كردن آب (گرفتن سختي آب) ……………………………………………………………………………………17

فصل سوم: علل خوردگی در سیکل آب و بخار

3-1- مواد مورد استفاده در روتاری جوینت …………………………………………………………………………………………20

3-2- شکل ظاهری اکسید آهن………………………………………………………………………………………………………….21

3-3- عوامل موثر در روند خوردگی……………………………………………………………………………………………………22

3-4- رسوبات مسی  ………………………………………………………………………………………………………………………..23

3-5- راه های کاهشی ناخالصی ها آب ……………………………………………………………………………………………….23

فصل چهارم: سیلهای مکانیکی یا آب بندهای مکانیکی

4-1- ویژگی های آب بندهای مکانیکی یا سیلهای مکانیکی……………………………………………………………………27

4-2- فنر پیچشی یک آب بند مکانیکی……………………………………………………………………………………………….28

4-3- بوش یا فشنگی آب بند مکانیکی………………………………………………………………………………………………..28

4-4- انوع آب بندهای محوری…………………………………………………………………………………………………………..29

4-5- انواع آب بندها………………………………………………………………………………………………………………………..29

4-5-1-آب بندهای Visco………………………………………………………………………………………………………………29

4-5-2-آب بندی های حلزونی………………………………………………………………………………………………………….29

4-5-3-آب بندهای بوش مانند  …………………………………………………………………………………………………………30

4-5-4-آب بندهای حلقوی لیسه ای (لغزشی) Flouting Ring Seal …………………………………………………30

4-5-5-آب بندی فروفلوئید Ferro Fluid Seal …………………………………………………………………………….30

4-5-6-آب بندهای هادی سطح Surface Guided Seals ………………………………………………………………30

4-6- آب بندهای با سطح حلقوی Annular Surface Seal ……………………………………………………………31

4-7- مواد سطح آب بندهای مکانیکی ………………………………………………………………………………………………..32

4-8- پوشش دادن روی آب بندها………………………………………………………………………………………………………32

4-9- معرفی سیلیکون کارباید…………………………………………………………………………………………………………….33

4-10- علل شکستن آب بندها……………………………………………………………………………………………………………33

4-11- انتخاب آب بندهای مکانیکی…………………………………………………………………………………………………..34

4-11-1- آب بندهای بالانسی……………………………………………………………………………………………………………34

4-11-2- آب بند های مکانیکی PTFE ……………………………………………………………………………………………35

4-12- مواد حمله کننده به آب بندهای مکانیکی …………………………………………………………………………………..35

4-12-1- سطوح سیلیکون کاربایدها…………………………………………………………………………………………………..35

4-13-آب بندهای مکانیکی کربنی……………………………………………………………………………………………………..35

4-14- عوارض ناشی ازانتخاب نادرست مواد ……………………………………………………………………………………….36

4-15- نرخ بالانس Balance Ratio …………………………………………………………………………………………….. 37

4-16- نظریه علمی اصلی عملیات ………………………………………………………………………………………………………38

4-17- انتقال حرارت در آب بندهای مکانیکی………………………………………………………………………………………39

4-18- تاثیرات گرما بر روری کارایی آب بندو رفتار آن ………………………………………………………………………..42

4-18-1- موج دار شدن در اثر گرما……………………………………………………………………………………………………43

4-18-2- خال یا تاول زدن کربن ……………………………………………………………………………………………………….43

4-18-3- تاثیر بر فرآیند جریان………………………………………………………………………………………………………….43

4-19- تبادل گرمایی و طرز عمل صفحه و پوششها………………………………………………………………………………..43

4-19-1- آب بندهای مکانیکی پایه نیکل دار……………………………………………………………………………………….44

4-19-2- متعلقات فلزی آب بندها………………………………………………………………………………………………………44

4-19-3- الاستومرها اورینگها……………………………………………………………………………………………………………44

4-20- علل خرابی اورینگها در یک آب بند مکانیکی…………………………………………………………………………….45

4-21- تراز کردن آب بندهای مکانیکی………………………………………………………………………………………………46

4-22- تنش کششی در لوله و پوسته کروی…………………………………………………………………………………………..46

فصـل پنجم: فنرهای مکانیکی

5-1- فنرهای فشاری…………………………………………………………………………………………………………………………51

فصل ششم: طراحی و بهینه سازی روتوری جوینت

6-1- تاریخچه Rotory joint ………………………………………………………………………………………………………..56

6-2- طراحی و ساخت روتوری جوینت Rotory joint ………………………………………………………………………57

6-3- قطعات روتوری جوینت …………………………………………………………………………………………………………..57

6-4- آب بند مکانیکی …………………………………………………………………………………………………………………….61

فصـل هفتم: پیرامـون پمـپ ها

7-1- تعریف پمپ ………………………………………………………………………………………………………………………….65

7-2- پمپهای سانتریفوﮊ…………………………………………………………………………………………………………………….65

7-3- پمپهای رفت وبرگشتی……………………………………………………………………………………………………………..66

7-4- پمپهای چرخ دنده ای یا گی یِر پمپ ………………………………………………………………………………………….68

7-5- کاویتاسیون ……………………………………………………………………………………………………………………………68

7-6- مهمترین ترکیبات عمومی مواد ساختمانی پمپها …………………………………………………………………………….70

7-6-1- محفظه آب بندی (stuffing box  ……………………………………………………………………………………..70

7-6-2- رینگ تعادل……………………………………………………………………………………………………………………….70

7-7- نصب پمپ ها در آبرسانی…………………………………………………………………………………………………………74

7-8- پمپ های گریز از مرکز و کاویتاسیون در پمپ ها ………………………………………………………………………..75

7-8-1- تاریخچه پمپ گریز از مرکز………………………………………………………………………………………………….75

7-9- پمپ گریز از مرکز چگونه کار می کند……………………………………………………………………………………….75

7-10- دسته بندی پمپ های گریز از مرکز…………………………………………………………………………………………..75

7-11- مزایا و معایب استفاده از پمپ گریز از مرکز……………………………………………………………………………….77

7-12- نابالانسی در پمپ های گریز از مرکز…………………………………………………………………………………………77

7-13- دلایل بروز نابالانسی ………………………………………………………………………………………………………………78

منابع و ماخذ …………………………………………………………………………………………………………………………………..79