روش های پایدار نمودن گاز استیلن
آوریل 10, 2020ایمنی سیلندر
آوریل 14, 2020
ماده متخلخل ماده ای است که دارای منافذ است و این منافذ معمولأ با سیال مایع یا گاز پر می شوند .
محیط متخلخل با تخلخل آن شناخته می شود که معمولأ یک جامد است اما ساختارهایی مانند فوم ها نیز به عنوان ماده متخلخل به کار برده می شوند .
از خواص ماده متخلخل می توان به نفوذ پذیری ، رسانش الکتریکی ، مقاومت کششی و رسانش حرارتی اشاره نمود .
بسیاری از خواص مهم آن ها با توجه به کاربردشان به عنوان محیط متخلخل توجیح می شود .
بسیاری از مواد متخلخل مانند زئولیت ها ، خاک و صخره ها ، بافت های زیستی ( مانند استخوان ) و بسیاری از مواد ساخته شده توسط انسان ها مانند سیمان و سرامیک جزئی از مواد متخلخل شناخته می شوند . با توجه به ویژگی های ماده متخلخل از کاربردهای رایج محیط متخلخل می توان به صنایعی مانند عایق بندی حرارتی ، مبدل های حرارتی فشرده ، واحدهای ذخیره انرژی ، سیستم های انرژی زیر زمینی ، بالابردن عملکرد انتقال حرارت ، ساخت سرامیک ، بهبود عملکرد خشک کن های مواد غذایی ، خنک کاری وسایل الکترونیکی ، مهندسی نفت ، مواد پر کننده داخل سیلندر استیلن و غیره اشاره نمود .
یکی از عوامل تأثیر گذار در افزایش یا کاهش ضریب انتقال حرارت نحوه چیدمان و قرار گرفتن مواد متخلخل می باشد .
جریان سیال در درون محیط متخلخل یک مسئله چالش برانگیز است که به شکل هندسی محیط بستگی دارد .
هندسه مستطیلی شکل سبب بیشترین انتقال حرارت می شود . اما همزمان افت فشار بسیار زیادی را تحمیل می کند .
در هندسه های مثلثی شکل با افزایش ارتفاع عدد ناسلت ( در انتقال حرارت ، عدد ناسلت نشان دهنده نرخ انتقال حرارت جابجایی به انتقال حرارت هدایتی است. ) افزایش می یابد ولی افت فشار نیز به شدت افزایش می یابد.
از میان هندسه های بررسی شده پوشش متخلخل بیضوی ( مشابه سیلندر گاز استیلن ) ، با افزایش قابل توجه انتقال حرارت و افت فشار ناچیز بهترین شکل می باشد.
مواد متخلخل موجود برای پرکردن سیلندرهای استیلن شامل مواد فیبری متخلخل ، مواد بدون شکاف و یکپارچه و با قابلیت شکنندگی هستند که به طور عمده از الیاف بازالت استفاده میشود و به صورت مارپیچ ( رول ) پیچیده شده اند تا محکم کنار هم قرار بگیرند ; همزمان با روکش زیرین از محصولی با قابلیت مرطوب شدن بالا استفاده میشود که ممکن است به صورت اختیاری با ترکیباتی مانند آمونیوم سولفات آغشته شود .
این مواد متخلخل رسانایی حرارتی زیادی دارند و به خنک کردن داخل سیلندر استیلن و جلوگیری از تجزیه حرارتی گاز استیلن کمک میکنند ,
همچنین استحکام مکانیکی بالای آن ها سبب شده هرگونه افزایش فشاری را که به مرور زمان ممکن است در سیلندر استیلن ایجاد شود خنثی کنند .
از مواد بسیار گسترده ای به عنوان توده متخلخل برای پر کردن سیلندرهای استیلن استفاده شده است، از جمله فیبر ( ابریشم ، ویسکوز ، چرم ، اسفنج ، کتان ، پشم ، پشم شیشه و آزبست ) و دانه ( دیاتومه ، زغال چوب ، سیلیکاژل ، زغال سنگ نارس ، بتن متخلخل ، خاک اره ، آجر و ... ) که به صورت ماده متخلخل خیس و یکپارچه هستند .
ویژگی های مواد متخلخل :
از آن جهت که سیلندر استیلن از جنس فولاد است، این مواد در تماس با فولاد باید دارای پایداری شیمیایی باشند .نسبت به استون داخل سیلندر و گاز استیلن موجود پایداری شیمیایی داشته باشند .تخلخل بالا ، هدایت حرارتی ، استحکام مکانیکی ، جمع آوری آسان و کم هزینه بودن از دیگر ویژگیهای این مواد است .
در ایالات متحده از توده متخلخل الیافی استفاده شد که دارای آزبست بود و به صورت محکم داخل حفرهها را پر میکرد ، اما از مضرات این توده متخلخل هدایت حرارتی کم و خارج شدن فعال گرد و غبار آزبست از یک جریان گاز استیلن بود که صدمات زیادی را به کارگران وارد میکرد .
توده متخلخل دیگری که ساخته شد حاوی آزبست ، شن ، ماسه ، سیلیس و کلسیم اکسید هیدراته بود که از مضرات آن هدایت حرارتی کم ، پیچیدگی زیاد و مدت زمان تولید بود و همچنین وجود آزبست ، ماسه و سیلیس سبب خطر ابتلا به بیماری ریه در بین کارگران در هنگام فرایند تولید ، پرکردن سیلندرها و در حین کار می شد .لایه های تشکیل دهنده سیلندر استیلن که در شکل مشاهده میکنید :
- محفظه فلزی
- مواد فیبری
- بستر سوراخ و مات
- پارچه ای با رطوبت زیاد و لایه فلزی رسانا گرما به صورت مش نازک یا نوار سوراخدار
4 Comments
بسیار کاربردی و مفید . ????
ممنون از لطف شما
اطلاعات جامعی بود دستتون درد نکنه
خواهش میکنم. ممنون از شما