نوارهای نقاله CONVEYOR BELT

نوارهای نقاله صنعتی که دارای مشخصات زیر می باشند :

نقاله های فوق عمدتا" دارای خاصیت ضد جرقه ، ضد الکتریسیته ساکن ، مقاوم در مقابل سایش و خراش ، ضد روغن و مواد چربی زا و مواد شیمیائی می باشند .
نقاله های فوق عمدتا" در صنایع ذیل مصرف می گردد:

خطوط بسته بندی و اتیکت زنی ، کاغذ و کارتن ، چوب ، موکت ، فرش و پتو ، چاپ و تکمیل پارچه، حمل و نقل ( فرودگاه ها ) ، سنگ و سیمان و شیشه ، آجر و سفال ، داروسازی ، سیم و کابل ، خطوط توازن اتوماتیک ، پست مکانیزه ، صندوق سوپرمارکتها ، سالنهای ورزشی و ...

نوارهای نقاله غذائی و بهداشتی که دارای مشخصات زیر می باشند :

کلیه نقاله های مورد مصرف در صنایع غذائی مورد تائید سازمان های FDA و HACCP میباشند و عمدتا" در صنایع زیر استفاده می گردد :

کلیه محصولات غذائی ، بیسکویت و شکلات و شیرینی ، نان ماشینی ، محصولات کشاورزی ، کشتارگاههای صنعتی دام و طیور ، کارخانجات تولید فرآورده های گوشت و مرغ و ماهی ، کارخانجات آرد

این نوع تسمه ها در جهت انتقال نیروی محرکه از موتور به غلطک ها مصرف می شوند . لایه داخلی این نوع تسمه از جنس پلی آمید و در ضخامت ها و سختی های مختلف می باشد . لایه روئی آنان معمولا" از جنس پلی اورتان و یا پلی استر ( سری DG - T - Z - P - S ) و در بعضی موارد از جنس چرم ( سری LT- LL ) و یا پلاستیکی ( سری TS-HS-DU ) و لایه زیرین آنان نیز غالبا" از جنس پلی استر و در گاهی اوقات از جنس چرم می باشد .
تسمه هائی با روکش پلی اورتان معمولا" در صنایع تولید کاغذ و پارچه نساجی ، چوپ و سنگ و شیشه ، سیم و کابل ، قوطی و کنسرو ، کاشی و سرامیک و سفال و تسمه هائی با روکش لاستیکی در ماشین های جعبه چسبانی ، تاکنی ها ، صنایع کاغذ و مقوا مصرف می گردند .

این نوع تسمه ها در کلیه صنایع مصرف می شود که از نوع وی شکل آن می توان از انواع 5 / 9 و SPC - SPB - SPA - C - B - A - M  و از نوع تایم آن می توان انواع T5 - L - H - XL -MXL- 14M- 8M- 5M- T10 را به همراه تسمه های دور متغیر نام برد. تسمه های چاپ ملخی نیز در همین راستا می باشند .

این نوع تسمه ها شامل فومهائی با قابلیت ارتجاعی بسیار خوب و بسیار مقاوم در مقابل اصطکاک و سایش می باشند که عمدتا" در صنایع کاغذ سازی و جعبه چسبانی و پست مکانیزه و ... مصرف می گردند .
سختی این نوع فوم با توجه به نیاز متغیر و بشرح زیر می باشد :

 تسمه های تغذیه خطوط جعبه چسبانی از نوع سوراخدار ( مکنده ) نیز جزء تولیدات شرکت کیورینو می باشد و جهت دستگاه های سلفون کش، فوم انتخابی بر روی تایمینگ بلت نصب خواهد گردید .

روکشهای روی غلطک معمولا" بر روی غلطک اصلی ( انتقال نیرو ) و یا بر روی غلطک سفت کن پیچیده می گردند .روکش های غلطک معمولا" در صنایع نساجی بیشترین کاربرد را داشته و قابلیت کشش  جهت رول کردن هر نوع پارچه را دارد . روکش های فوق مقاومت خوبی در مقابل سایش و روغن دارند .

این نوع تسمه ها از جنس پلی اورتان و دارای سطح مقطع گرد بوده که جهت ماشین های سبک هم بعنوان نوار نقاله و هم انتقال نیرو بکار گرفته می شوند و از ضخامت 2 میلیمتر الی 15 میلیمتر موجود می باشند .

این نوع تسمه در دو نوع ساده و دنده ای موجود بوده که بنا بر سفارش مشتری در زیر نوار نقاله نصب شده و باعث هماهنگی در طول مسیر نقاله و جلوگیری از منحرف شدن آن می گردد .
پله ها قطعاتی می باشند که درفواصل یکسان در طول نوار نقاله و بصورت عرضی ( کامل و یا درمیان عرض نوار ) قرار می گیرند و باعث جلوگیری از لیز خوردن و یا سرخوردن مواد از روی نقاله می گردند .
کرکره ، نوارهائی عمودی شکل بوده که در کنار نقاله نصب شده و از ریزش مواد گرانولی از روی نوار جلوگیری می کنند . نصب موارد فوق با استفاده از دستگاه مخصوص ، چسب گرم و باد داغ انجام می شود .

یکی از عمده ترین محصولات شرکت پیشگام مربوط به صنعت نساجی می باشد که با توجه به کثرت محصولات جداگانه و در زیر به آن می پردازیم :

•  نقاله هائی از جنس P.V.C که جهت خطوط الیاف بر و ضایعات بر و چاپ و تکمیل پارچه و تولید فرش و موکت بکار می روند . این نوع نوار های نقاله که به بلانکت و آپرون نیز موسوم می باشند دارای خواص زیر می باشند :
  آنتی استاتیک ، ضدالکتریسیته ساکن و ضدجرقه ، دارای گواهینامه های ISO 340 و DIN 22103 ، ضد صدا ، با ضرایب مختلف سایش و اصطکاک

• تسمه های انتقال نیروی لاستیکی با لایه میانی پلی آمید با ضخامت ها و مشخصات فنی مختلف

• نوار پایه دوک ( اسپیندل) از جنس پلی استرو پلی آمید در ضخامت ها و مشخصات فنی گوناگون

• تسمه های انتقال نیرو دو رو چرم با لایه میانی پلی آمید با ضخامت ها و مشخصات فنی مختلف ( LL )

• تسمه های انتقال نیرو با روکش پارچه پلی آستر و لایه میانی پلی آمید و لایه زیرین چرمی ( LT )

• تسمه های دورو چرم صیقلی با لایه میانی از جنس پلی آمید(تسمه مقسم )

• آپرون و کاتس ( با بوش و بدون بوش ) در ابعاد مختلف

• کیسه های مالش دکمه دار ، شیاری و  ساده

• پاک کن

• انواع نوار روکش غلطک ( سنباده ای ، آجدار ، راکتی ، موکتی )

• نقاله های گرد ( طنابی ) که اصطلاحا" پلی کرد (Ploycord) نامیده می شوند

• انواع دستگاه های برش و آپارات

واکنشهای پلیمریزاسیون با توجه به تنوع تولیدشان از استفاده کننده های عمده راکتورها به شمار می روند. البته ساختار کلی راکتورها تفاوت چندانی با راکتورهای سایر مواد ندارد: اما با توجه به اهمیت این واکنشها، مطالبی در این مورد بیان می شود.

انواع راکتورهای پلیمریزاسیون

راکتورهای متنوعی برای انجام واکنشهای پلیمریزاسیون بکار میروند. این راکتورها و کاریرد آن در جدول زیر آورده شده است.

تعاریف و بیان تفاوتها

در راکتورهای ناپیوسته (Batch Reactors)تمامی اجزاء مخلوط واکنش به راکتور وارد می شوند و تا پایان واکنش در راکتور باقی می مانند. معمولاً در ابتدای پلیمریزاسیون در راکتورهای ناپیوسته یک گرم کن وجود دارد که طی آن دمای مخلوط به دمای لازم برای شروع واکنش افزایش داده می شود. سپس واکنش پلیمریزاسیون شروع شده و به علت گرمازایی قابل توجه آن دمای مخلوط واکنش می تواند افزایش یابد به همین دلیل در راکتورهای ناپیوسته باید قابلیت گرم و سرد کردن سریع و کافی و همچنین سیستم کنترل درجه حرارت موثر پیش بینی گردد.

فرایندهای ناپیوسته برای پلیمریزاسیون با درجه تبدیل بالا مناسب است. از طرف دیگر این سیستمها برای بروز انفجار حرارتی مستعد هستند. فرایندهای ناپیوسته عمدتاً در زمینه پلیمریزاسیون رادیکالی به کار می روند.

راکتور نیمه ناپیوسته (Semi Continuous Reactors) یا (Semi Batch): در راکتورهای نیمه پیوسته مواد برخی از مواد واکنش کننده ممکن است به تدریج به راکتور اضافه شوند . یا آنکه محصولات جانبی تولید شده در طی واکنش از راکتور خارج گردند. در بسیاری از پلیمریزاسیونهای رادیکالی معمول است که منومر، حلال و یا شروع کننده را به منظور حفظ درجه حرارت و افزایش سرعت تولید به تدریج به راکتور اضافه می کنند . اضافه کردن تدریجی کومنومر در کوپلیمریزاسیون نیز وقتی که اختلاف فعالیت منومرها زیاد است از جمله کاربردهای این فرایند است. در پلیمریزاسیونهای نیمه پیوسته ممکن است که تمامی مواد واکنش کننده در ابتدای واکنش به راکتور اضافه گردند ولی قبل از تشکیل محصولات جانبی ، باید از راکتور خارج شو ند. پلیمریزاسیونهای مرحله ای از این نوع سیستمها هستند. تبخیر محصولات جانبی یک عامل موثر در جذب حرارت واکنش است که در برخی از موارد می تواند به قدری شدید باشند که باعث افت دمای واکنش گردد . در این حالت برای جبران حرارت از دست رفته حتی ممکن است نیاز به حرارت دهی نیز باشد . راکتورهایی که برای فرایند نیمه پیوسته مورد استفاده قرار می گیرند مشابه با راکتورهای ناپیوسته است با این تفاوت که امکان افزایش مداوم مواد اولیه به آن و یا خروج محصولات جانبی از آن پیش بینی شده است.

در راکتورهای پیوسته(Continuous Reactors) مواد واکنش دهنده با شدت جریان ثابت به درون راکتور رانده شده و محصولات نیز به طور مداوم از راکتور خارج می گردند.

پس از راه اندازی یک راکتور پیوسته، راکتور پس از عبور از یک حالت انتقالی به یک شرایط پایدار می رسد. در این شرایط شدت حرارت زائی سیستم نیز به مقدار ثابتی می رسد. فرایندهای مداوم عملیات آسان تر و هزینه کمتری دارد و هنگامی که ظرفیت تولید بالا باشد مورد استفاده قرار می گیرند. در موارد خاص پلیمریزاسیون در راکتورهای ناپیوسته که دارای انعطاف پذیری بیشتری برای تولید پلیمرهایی با درجا ت تبدیل مختلف هستند، انجام می گیرد.

فرایندهای پیوسته در راکتورهای همزن دار (Continuous Stirred Tank Reactors ,CSTR) و راکتورهای لوله ای (Tubular Reactor) قابل انجام است. راکتورهای همزن دار پیوسته مشابه با راکتورهای ناپیوسته هستند با این تفاوت که امکان ورود مداوم مواد اولیه به آنها و خروج محصول نهایی از آنها پیش بینی شده است.در شکل نمونه ای از راکتور همزن دار را مشاهده می کنید.

از راکتورهای همزن دار پیوسته به صورت سری (Cascade) در صنعت برای پلیمریزاسیون امولسیونی مثل  وینیل کلراید و وینیل استات استفاده می گردد. در راکتورهای لوله ای به منظور جذب حرارت آزاد شده، قطر راکتور همواره کوچک اختیار می شود.در شکل زیر نمونه ای از این نوع را می بینید.

انجام فرایندهای مختلف پلیمریزاسیون در راکتورهای پلیمریزاسیون

تکنولوژی پلیمریزاسیون جرمی برای پلیمریزاسیونهای با رشد مرحله ای، مرسوم است، زیرا به واسطه کمی انرژی آزاد شده، جذب حرارت به سهولت انجام می پذیرد. به علت پایین بودن ویسکوزیته تا درجات تبدیل بالا، اختلاط نیز به نحو موثری قابل انجام است . حرارت آزاد شده قابل توجه و افزایش سریع ویسکوزیته در پلیمریزاسیون با رشد زنجیری، کارایی تکنولوژی جرمی را برای این نوع مکانیسم پلیمریزاسیون کاهش می دهد .زیرا بر خلاف حالت قبل، افزایش سریع ویسکوزیته و در نتیجه عدم امکان کنترل درجه حرارت، دستیابی به درجات تبدیل بالا را مقدور نمی سازد. محلول پلیمریزاسیون جرمی از درجه خلوص بالایی برخوردار بوده و عملیات تخلیص کمتری را می طلبد. انجام پلیمریزاسیون در حضور یک حلال از مشکلات انتقال حرارت و اختلاط می کاهد. پلیمر و منومر در داخل حلال محلول هستند . علاوه بر این ویسکوزیته کمتر سبب بهبود اختلاط و کارایی شروع کننده می گردد. مهمترین نقطه ضعف این روش هزینه جداسازی حلال و بازیابی آن است . ویسکوزیته سیستم پلیمریزاسیون تعلیقی در طول واکنش نسبتاً ثابت باقی مانده و عمدتاً به وسیله ویسکوزیته فاز مداوم(آب) تعیین می گردد.

اغلب پلیمرها دارای دانسیته بیشتری نسبت به منومرهای خود هستند. به این جهت در پلیمریزاسیون تعلیقی سیستم اختلاط باید به گونه ای انتخاب گردد که در ابتدا منومرهای از سطح به زیر کشیده شده و در داخل فاز آبی پراکنده شوند و در انتها از ته نشینی ذرات جامد پلیمری جلوگیری به عمل آورده و آنها را به طور یکنواخت در داخل فاز پیوسته پراکنده سازد. فاز پیوسته به عنوان عامل انتقال حرارت عمل نموده و در نتیجه کنترل درجه حرارت در این فرایند ساده تر از نوع جرمی است. چسبندگی و رسوب پلیمر نیز به مراتب کمتر از فرایند جرمی مشاهده می شود. پلیمریزاسیون تعلیقی به عنوان مرحله دوم فرایند جرمی نیز قابلیت کاربرد دارد(مانند فرایند تولید پلی استیرن مقاوم). زیرا معمولاً ادامه پلیمریزاسیون تا رسیدن به درجه تبدیل نهایی توسط فرایند تعلیقی انجام می گیرد. پس از پایان پلیمریزاسیون، دانه های پلیمری از طریق سانتریفوژ جدا و خشک می گردند.

اختلاط در پلیمریزاسیون امولسیونی نسبت به پلیمر یزاسیون تعلیقی از اهمیت کمتری برخوردار است و عمدتاً جهت تسهیل انتقال حرارت طراحی می شود . کاربرد زیاذ امولسیفایر در پلیمریزاسیون امولسیونی، جداسازی آن را در پایان واکنش دشوار می سازد . به همین سبب معمولاً از فرایندهای امولسیونی در جایی استفاده می شود که در شکل نهایی مصرف به صورت لاتکس یا امولسیون باشد(مانند امولسیون نهایی اکریلیک). در صورت لزوم استفاده از پلیمر خالص، محلول پلیمریزاسیون ابتدا منعقد و سپس دانه های پلیمر به کمک فیلتر جدا و خشک می گردد.

بررسی مشکلات فرایند پلیمریزاسیون

مشکلات تولید صنعتی پلیمرها با تولید ترکیبات آلی با وزن ملکولی کم بسیار متفاوت است. در اینجا برخی از مهمترین ویژگی های واکنش های پلیمریزاسیون مورد بحث قرار می گیرند.

افزایش ویسکوزیته

یکی از مهمترین مشکلات واکنش های پلیمریزاسیون، افزایش شدید ویسکوزیته با پیشرفت واکنش است  .در حقیقت بخش عمده مشکلات در مهندسی فرایند های پلیمریزاسیون بازتابی از افزایش ویسکوزیته است و علم نوبنیاد ” مهندسی واکنش های پلیمریزاسیون” نیز چیزی جز چگونگی خنثی نمودن اثر افزایش ویسکوزیته در چارچوب مهندسی شیمی نیست.

در پلیمریزاسیون زنجیری به محض شروع واکنش، پلیمرهای با وزن ملکولی بالا تولید می شود . تغییرات وزن ملکولی با درجه تبدیل نسبتاً کم است. از این رو افزایش ویسکوزیته به واسطه افزایش میزان پلیمر در مخلوط واکنش صورت می گیرد. در پلیمریزاسیون مرحله ای تنها الیگومرها تا درجات تبدیل بالا وجود دارند و تنها بعد از آن وزن مولکولی پلیمر به طور ناگهانی و به شدت افزایش می یابد . ویسکوزیته محلول در حال واکنش نیز تا مراحل پایانی واکنش نسبتاً کم است و سپس به طور ناگهانی افزایش می یابد. بنابراین عامل افزایش ویسکوزیته تا مراحل پایانی واکنش، میزان پلیمر در مخلوط واکنش است. در حالیکه در مراحل پایانی افزایش درجه پلیمریزاسیون یا به عبارت دیگر وزن ملکولی پلیمر سبب اف زایش ویسکوزیته می شود که اثرات آن به مراتب شدیدتر است.

افزایش ویسکوزیته در سیستم های همگن به مراتب شدیدتر از ناهمگن است . افزایش ویسکوزیته در پلیمریزاسیونهای جرمی و محلول تا106برابر نیز تخمین زده می شود. در حالیکه در پلیمریزاسیون امولسیونی که به واسطه  امولسیفایرهایی با وزن ملکولی کم تثبیت م یشود، ویسکوزیته به طور متوسط تا 103 برابر افزایش نشان می دهد. افزایش ویسکوزیته در پلیمریزاسیون تعلیقی مشهود نیست و ویسکوزیته آن به وسیله فاز آب دیکته می شود.

از مهمترین اثرات افزایش ویسکوزیته کاهش ضریب نفوذ ملکولی و ضریب انتقال جرم است . کاهش ضریب نفوذ ملکولی باعث کاهش تحرک ماکرورادیکال های در حال واکنش شده و در نتیجه از وقوع واکنش پایان جلوگیری به عمل می آورد که این امر پدیده اثر ژل را به دنبال دارد . بروز اثر ژل باعث افزایش ناگهانی و شدید سرعت واکنش می گردد. به موازات افزایش سرعت واکنش،از یک طرف شدت آزادسازی حرارت آهنگ صعودی پیدا می کند و از طرف دیگر توان مکانیکی همزن افزایش می یابد .در نتیجه کاهش توان سرمایشی راکتور کاهش می یابد .این موضوع منجر به بروز مشکلاتی در کنترل و پایداری راکتور پلیمریزاسیون می گردد. در ناحیه ای که تولید ژل زیاد می شود، انرژی آزاد شده به اندازه ای است که حالت انفجاری به سیستم می دهد. در بسیاری از واحدهای صنعتی وقایع مصیبت باری به واسطه خارج شدن کنترل واکنش پلیمریزاسیون به دلیل عدم موفقیت در جذب حرارت آزاد شده گزارش شده است . به همین دلیل طراحی دقیق راکتور و سیستم کنترل آن در فرایندهای پلیمریزاسیون از اهمیت خاص برخوردار است.

حرارت زایی

بسیاری از واکنش های پلیمریزاسیون با پیشرفت واکنش مقدار قابل توجهی انرژی از خود آزاد می کنند .

علاوه بر این، انرژی مکانیکی لازم برای اختلاط نیز در ویسکوزیته بالا تبدیل به انرژی گرمایی می شود . جذب انرژی آزاد شده در پلیمریزاسیونهای با درجه خلوص بالا به واسطه افزایش ویسکوزیته ، چسبندگی پلیمر به سطوح انتقال حرارت و تغییرات فاز در طی واکنش، از مهمترین دشواری های مهندسی واکنش های پلیمریزاسیون است.

طراحی راکتور

واکنشهای پلیمریزاسیون به میزان قابل توجهی انرژی آزاد می کنند. در واکنشهای مواد با وزن مولکولی کم بالاترین شدت حرارت در ابتدای واکنش که در آن غلظت مواد واکنش کننده حداکثر است رخ می دهد . در حالیکه در واکنشهای پلیمریزاسیون به ویژه نوع جرمی آن به علت وقو ع اثر ژل و افرایش ناگهانی سرعت واکنش نقطه اوج آزادسازی حرارت در اواسط واکنش رخ می دهد . متوسط مقدار حرارت آزاد شده و همچنین حداکثر مقدار آن همسو با درجه حرارت و مقدار شروع کننده تغییر میکند . مقادیرحرارت و به ویژه حرارت ماکزیمم در پلیمریزاسیون متیل متاکریلات به مراتب بیشتر از پلیمریزاسیون استیرن است . این اختلاف ریشه در وجوذ اثرژل قوی در پلیمریزاسیون متیل متاکریلات نسبت به استیرن دارد. در مورد متیل متاکریلات اثر ژل در اوایل واکنش رخ میدهد. از این رو حرارت آزاد شده دارای یک نقطه اوج کاملاً متمایز است. در حالیکه اثر ژل در مورداستیرن در اواسط واکنش به وقوع میپیوندد یعنی در جایی که سرعت واکنش پلیمریزاسیون به واسطه مصرف مونومر و شروع کننده بسیار کم شده است. بنابراین ممکن است که حتی اثر ژل نیز قادر به افزایش سرعت واکنش تا مرز مقادیر اولیه آن نباشد.

اکسترودر

 تقسیم بندی اکسترودر ها از نظر تغذیه:

      اکسترودر هایی که از روی دمای مواد مورد تغذیه آنها که برای انجام عملیات

      ضروری میباشد تفکیک می شوند دو دسته اند:

-         اکسترودر تغذیه گرم

-         اکسترودر تغذیه سرد

      معمولا" تغذیه مورد نیاز برای اکسترودر های گرم که در صنعت لاستیک به

      کار گرفته شده اند قبلا" طی عملیاتی جداگانه پیش گرم می شوند.

      در روشهای معمول اکستروژن گرم معمولا از یک میل برای این کار استفاده

      می شود.اکسترودر های سرد که با استفاده ازیک نوار لاستیکی یا

      لاستیکهای دانه ای در دمای محیط کار میکند.ثانیا" اکسترودرها را میتوان با

      توجه به کاربردشان طبقه بندی و تفکیک کرد.

      بسیاری از کارخانجات ماشینی میخواهند که اگر به اندازه کافی مؤثر نیست

      حداقل بتواند با موفقیت و بطور صحیح انواع آمیزه ها را با اختلاط متفاوت فرآیند

      نماید.در اینجا روی به حداقل رساندن زمان تعویض دای و برگرداندن ماشین

      به وضعیت عملیاتی مناسب و سهولت پاکسازی لازم و کافی برای به حداقل

       رساندن آلودگی ها ناشی از تغییر کامپاند تأکید می شود.

      وقتی قرارباشد دستگاهی برای یک مدت طولانی با ترکیبات لاستیکی

      که دارای خواص روانی و سیلانی محدودی هستند کار کند،مارپیچ سره

      ودای میتوانند طوری طراحی شوند تا هم میزان خروجی مواد بالا باشد

      و هم کنترل خوبی از لحاظ ابعاد وجود داشته باشد.همچنین علیرغم

      تغییرات جزئی در مواد تغذیه می توان قسمت تغذیه و تسمه کشش و نیز

      سیستم کنترل را طوری انتخاب کرد که کنترل ابعادی مناسب حاصل گردد.

      تفاوت عمده فیزیکی میان اکسترودرهای سرد وگرم در نسبت طول به قطر

      مارپیچشان میباشد.

      برای ماشینهای گرم که قسمت قابل ملاحظه ای انرژی جهت گرم کردن و

      پلاستیکی کردن مخلوط  لاستیک روی میل انجام شده عمل مارپیچ اکسترودر

      صرفا" انتقال و اعمال فشار میباشد.

      این باعث میشود که ماشینها کوچک بوده و دارای طولهای مارپیچی بر حسب

      قطر آنها از 3d  تا 5d باشند.

      علاوه بر عملیات انتقال و فشار بوسیله مارپیچ ، در اکسترودرهای سرد

      میبایستی مارپیچ بتواند در لاستیک کارهای مکانیکی لازم جهت بالا بردن

      دما و رسیدن به درجه حرارت مورد نظر را انجام دهد و نرمی مواد هنگام خروج

      از دای را بوجود آورد.این امر باعث میشود که مارپیچها دارای طولهایی بیشتر

      در محدوده 9d تا 15d باشندو حتی در بعضی کاربردها ممکن است از مارپیچهایی

      بزرگتر از این هم استفاده شود.

      اکسترودر های سرد در حد وسیعی جای انواع گرم را در خطوط تولید گرفته اند.

      این جایگزینی بیشتر در خطوطی صورت گرفته که با کار دراز مدت و یا دقت

      در اندازه گیری ابعادی صحیح مورد نظر بوده است این ماشین با پیشرفتهای

      قابل ملاحظه ای که ناشی از تنوع طرح های توسعه یافته و اطلاع از فنون کار

      بوده در بدست گرفتن بازار ماشین آلات سهم بسزایی داشتند.

 v توضیح اجمالی در مورد اجزای اکسترودر مارپیچی با تغذیه سرد :

      - قیف تغذیه : محلی است که آمیزه(مواد) وارد اکسترودر میشود.

      بسته به نوع تغذیه شکل قیف فرق  میکند.

      دو چیز درمورد قیف تغذیه مهم است:

1-      اندازه قیف

2-      یکنواختی تغذیه

      ** تغذیه یکنواخت باعث تولید محصول یکنواخت میشود.

     -پوسته یا بدنه اکسترودر:

     یک استوانه فلزی است که مارپیچ را احاطه میکند.در داخل این استوانه

     حفره هایی تعبیه میشود تا با عبور آب سرد وگرم بتوانیم درجه حرارت

      اکسترودر را کنترل کنیم.

     اگر درجه حرارت آمیزه کنترل نشود آمیزه داغ میشود که باعث میشود

     محصول خروجی به صورت برشته یا سوخته دار خارج شود

     (یا در اصل اسکورچ شود).

      -مارپیچ:

     در یک اکسترودر با تغذیه سرد همچنان که از نامش بر می آید،آمیزه لاستیکی

     در درجه حرارت محیط تغذیه میشود.خوراک ممکن است بصورت نوار یا دانه باشد

     مارپیچ باید به مقدار کافی انرژی مکانیکی انتقال دهد تا هم آمیزه نرم شده و

     هم با فشار عقب برنده دای مقابله نماید.

     در طراحی مارپیچهای بکار برده شده در اکسترودر با تغذیه سرد ،بررسی های

     خاص لازم است.برای آنکه خرد شدن(Mastication) به مقدار لازم صورت گیرد

     باید ارتفاع پره مارپیچ کم و طول مارپیچ زیاد باشد.

     مارپیچ یک اکسترودر ساده دارای سه قسمت تغذیه ،قسمت انتقالی یا

     سنجش و قسمت فشرده شدن میباشد.

     هر قسمت مارپیچ نقش جداگانه ای دارد .قسمت تغذیه،مواد را از قیف تغذیه

     انتقال میدهد.قسمت انتقالی مواد را حرارت داده،مخلوط مینماید.

     قسمت فشرده سازی یکنواخت کننده است و فشار لازم برای راندن مواد

     از درون دای در آن ایجاد میگردد.

     درون مارپیچ هم کنترل درجه حرارت وجود دارد.داخل مارپیچ مجراهایی تعبیه

     شده که از داخل آن آب میتواند عبور کند تا کنترل درجه حرارت داشته باشیم.

     سرعت مارپیچ در دمای اکسترودر تأثیر زیادی دارد در مقدار تغذیه ثابت افزایش

     سرعت مارپیچ باعث افزایش دمای محصول خروجی از اکسترودر میشود.

   * سرعت ایده آل در اکسترودرهای مارپیچی:

     حد سرعتی است که بتواند لاستیک را از تغذیه دریافت و از جمع شدن

     آن در قیف تغذیه جلوگیری کند.

    -هد(کلگی):

    هدف از بکار گیری هد متعادل ساختن و یکنواخت نمودن فشار و انتقال

    آمیزه به سمت قالب است.

    شکل هد باید طوری طراحی شود تا بتواند نیازهایی را که لازم است تأمین کند:

1-      تأمین حداکثر محصول خروجی بدون هیچ مشکل وبی نظمی

2-      جبران تغییر شکل ناشی از خواص بازگشت الاستیک آمیزه

3-      حذف نواحی ساکن و ایستا که احتمالا" در مسیر آمیزه ایجاد میشود.

     -قالب(دای):

     قالب جسمی است که بر روی کلگی(هد) قرار می گیرد و باعث می شود

     آمیزه هنگام خروج شکل مورد نظرما را به خود بگیرد.به طور کلی طراحی دای

     نیاز به مهارت وتجربه فراوان است.

لوله ­های حرارتی که امروزه کاربرد روزافزونی پیدا کرده­ اند، وسیله ­ای کارآمد برای انتقال حرارت هستند. در مطلب حاضر، به کاربرد لوله­ های حرارتی در صنایع تبرید پرداخته می شود که شامل رطوبت­گیری از هوا و تامین سرمایش در زمستان بدون نیاز به صرف انرژی می­ باشد.

تعریف لوله­ های حرارتی (لوله­ های گرمایی):

لوله حرارتی وسیله ­ای است که می ­تواند حرارت را به سرعت از نقطه­ ای به نقطه دیگر انتقال دهد. لوله­ های گرمایی عموما با عنوان "ابر رسانا"ی حرارتی شناخته می­ شوند زیرا دارای ظرفیت و نرخ فوق تصور انتقال حرارت، با تلفات حرارتی نزدیک صفر هستند.

ایده لوله­ های حرارتی اولین بار توسط R.S. Gaugler در 1942 پیشنهاد شد. در سال 1962، G.M Grover آن را اختراع کرد.

ساختمان لوله­ های حرارتی:

لوله حرارتی از یک مخزن آلومینیومی یا مسی تشکیل شده است که سطح داخلی آن دارای یک ماده فتیله ­ای[1] است که خاصیت مویینگی[2] دارد. یک لوله حرارتی شبیه سیفون حرارتی می­ باشد. تفاوت آن با سیفون حرارتی، در این است که توانایی انتقال حرارت را در جهت عکس گرانش به وسیله سیکل تبخیر-میعان به کمک مویینه­ های متخلخل که ماده فتیله­ ای را تشکیل می­ دهند دارد. فتیله یک نیروی محرک مویین را برای بازگشت کندانسه به اواپراتور فراهم می­ کند. کیفیت و نوع فتیله معمولا تعیین کننده کارایی لوله حرارتی می­ باشد، به همین جهت فتیله قلب دستگاه می­ باشد. انواع مختلفی از فتیله که به کار می­ روند بستگی به کاربردی دارند که لوله حرارتی برای آن استفاده می ­شود.

یک لوله حرارتی تجاری از یک استوانه خالی که از یک مایع قابل تبخیر پر شده است تشکیل می­ شود

1. حرارت در قسمت اواپراتور جذب می­ شود
2. سیال می­ جوشد و به فاز بخار می ­رود
3. حرارت از بخش بالایی استوانه به سوی محیط خارج می­ رود
4. سیال توسط گرانش به بخش پایینی استوانه (قسمت اواپراتور) باز می ­گردد

چیدمان لوله­ های حرارتی:

ساختمان لوله ­های حرارتی را می ­توان در دو بخش خلاصه کرد: پیش ­سردکن یا پری هیتر [3] و ری ­هیتر[4]. بخش اول در جریان ورودی هوا قرار می­ گیرد. وقتی که هوای گرم از میان لوله ­های حرارتی پیش ­سردکن (پری هیتر Preheater) عبور می­ کند، مبرد درون لوله­ های حرارتی تبخیر می­ شود، حرارت را به بخش دوم لوله­ های حرارتی که در پایین دست جریان قرار دارد منتقل می­ کند. به دلیل اینکه قبل از این که هوا با کویل اواپراتور (Evaporator Coil) مواجه شود کمی از حرارت آن خارج می­ شود، بخش جریان ورودی هوا را لوله حرارتی پیش­ سردکن می­ نامند.

هوایی که از میان کویل اواپراتور عبور می­ کند، دارای دمای کمتری می ­شود که باعث خروج کندانسه بیشتر با صرف انرژی کمتر می­ شود. هوای بیش از حد سرد شده سپس به وسیله لوله حرارتی بازتاب (ری هیتر Reheater) به دمای آسایش می­ رسد، که از حرارت منتقل شده از لوله حرارتی پیش سرد کن استفاده می ­کند.

در ادامه کاربردهای لوله حرارتی توضیح داده خواهد شد:

1. لوله حرارتی به عنوان کمک یخچال (شیر یک طرفه حرارتی):

اگر یخچال در یک محیط سرد مورد استفاده قرار گیرد، معمولا وقتی که یخچال  کار می­ کند، دمای هوای خارج کمتر از یخچال می­ باشد. یک روش ساده برای استفاده از سرمای خارج برای سرد کردن یخچال به کار گرفتن لوله حرارتی است.

وقتی که دمای محیط خارج کمتر از دمای داخل یخچال است، مایع مبرد در آن قسمت از لوله حرارتی که درون یخچال قرار دارد می­ جوشد، حرارت را جذب می ­کند و فضای داخل یخچال را سرد می ­کند. سپس مبرد در خارج از یخچال کندانسه می­ شود و دوباره به درون یخچال بر می­ گردد. فشار داخل لوله با دما تغییر می­ کند؛ در نتیجه وقتی که دمای خارج از داخل یخچال کمتر است، مایع دایما در حال جوشش است. این دستگاه به صورت یک شیر یک طرفه گرمایی (One-way Heat Valve) عمل می­ کند؛ اگر دمای محیط خارج از دمای داخل یخچال گرم­ تر باشد حرارت به درون یخچال منتقل نمی­ شود.

2. کاربرد لوله حرارتی در تهویه مطبوع:

در یک سیستم تهویه مطبوع، مبرد محبوس، که در دمای پایینی می­ جوشد، حرارت را از هوای گرم بازگشتی (Return Hot Air) جذب می­ کند و در داخل لوله تبخیر می­ شود. سپس بخار به سوی انتهای دیگر لوله حرارتی حرکت می­ کند (انتهای بلند) که در معرض جریان هوای سردی قرار دارد که توسط دستگاه تهویه مطبوع فراهم می­ شود (Supply Air).

حرارتی که از هوای گرم در انتهای پایینی جذب می­ شود اکنون توسط بخار مبرد در طول دیواره­ های لوله به هوای تامینی خنک منتقل می­ شود. این از دست دادن حرارت باعث می­ شود که بخار موجود درون لوله مجدداً تقطیر شده و به مایع تبدیل شود. مبرد مایع شده توسط گرانش به انتهای پایینی لوله حرارتی باز می­ گردد جایی که سیکل از آنجا دوباره آغاز می­ شود.

مزیت به کار بردن لوله­ های حرارتی در سیستم ­های تهویه مطبوع:

• بهبود سطح آسایش
• کاهش رطوبت
• افزایش کیفیت هوا
• سادگی نصب در سیستم ­های موجود
• بدون قطعات متحرک
• بدون نیاز به انرژی اضافی برای انجام کار
• کاهش %15 از انرژی A/C
• کاهش %22 از بار HVAC

مزیت­ های دیگر استفاده از لوله­ های حرارتی در تهویه مطبوع عبارتند از:

افزایش خروج رطوبت در سیستم HVAC:

درون مبدل حرارتی لوله حرارتی (HPHX) پیش سرد کن خنثی، هوایی که به کویل خنک کننده وارد می­ شود سردتر است و رطوبت نسبی آن بیشتر می­ باشد. این به کویل خنک کننده اجازه می ­دهد که تا دو برابر رطوبت بیشتری خارج نماید.

کنترل رشد کپک در کانال­ های هوا:

درون بازتاب خنثی HPHX، هوایی که کویل سرد کننده را ترک می­ کند و وارد کانال ­ها می ­شود دارای رطوبت نسبی کمتری است. کپک نمی­ تواند در این محیط خشک رشد کند.

امکان تنظیم بالاتر ترموستات:

با ایجاد سطح مناسبی از رطوبت، ترموستات را می­ توان در دمای بالاتری قرار داد بدون این که از آسایش خارج شویم. این باعث 10 تا %30 ذخیره انرژی می­ شود.

امکان افزایش دمای آب سرد شده:

با افزایش خروج رطوبت در کویل خنک کننده، دمای آب سرد شده می­ تواند در حین فراهم کردن شرایط داخلی دما و رطوبت، چندین درجه افزایش یابد. این افزایش در کارایی انرژی سیستم HVAC به وسیله کاهش زمان کار چیلر و/یا افزایش دمای اواپراتور چیلر به دست می­ آید.

جایگزینی سیستم حرارتی:

مبدل حرارتی لوله حرارتی به عنوان جایگزین مستقیم سیستم­ های بازتاب یا ریهیت (Reheat) الکتریکی، آب گرم، بخار و یا گاز داغ به کار می­ رود. به دلیل این که بازتاب HPHX خنثی است، هیچ خرج عملیاتی برای تولید آن وجود ندارد. به دلیل این که در مرحله پیش گرمایش در HPHX بازتاب خارج می­ شود، هیچ بار اضافی روی کمپرسورها مانند آنچه که در انواع دیگر بازتاب می­ تواند باشد وجود ندارد. این باعث کاهش قیمت اولیه و کاهش قیمت عملیاتی می­ شود.

مزایای طولانی مدت برای افراد و ساختمان ­ها:

با کنترل رطوبت در کانال­ های هوا و فضای هوا گیر، مبدل­ های حرارتی لوله حرارتی موارد زیر را فراهم می­ آورند:

• افزایش عمر کتاب­ ها، نوارها، مواد ساختمانی و مبلمان
• کارایی بهتر ماشین­ های کپی، پرینترهای کامپیوتری و دیگر تجهیزات اداری
• کارایی بهتر کارمندان
• نیاز کمتر به بیمه پزشکی

کویل سرد کننده یک دستگاه تهویه مطبوع رطوبت را از هوا خارج می­ کند

شکل شماتیک سیستم تهویه مطبوع در ساختمان تحت بررسی

خلاصه:

مبرد درون لوله­ های حرارتی ک سیستم بسته را تشکیل می­ دهد. وقتی که این سیستم به حالت steady می ­رسد، به علت صلب بودن لوله، تبادل کار با محیط خارج صفر است. از قسمت پایینی لوله حرارت وارد سیستم می­ شود و از قسمت بالایی آن خارج می­ شود. سیال درون لوله هیچ گونه سیکلی را طی نمی ­کند بلکه روی یک خط مستقیم همواره در حال حرکت از مایع اشباع به سوی بخار اشباع و برعکس است.

این سیستم می­ تواند ابزاری با ضریب انتقال حرارت بالا فراهم آورد و از این جهت می­ تواند دارای کاربردهای وسیعی شود. ضریب انتقال حرارت ظاهری آن رابطه نزدیکی با سرعت حرکت بخار درون لوله دارد.

این سیستم می تواند به عنوان یک شیر یک طرفه انتقال حرارت به کار رود که دارای کاربردهای زیادی است. در صنعت تبرید می تواند در سرمای زمستان برودت سردخانه را از برودت هوای خارج تهیه کند.

وسیع ترین کاربرد آن در HVAC، رطوبت زدایی از هواست.  به این ترتیب که مقداری حرارت از هوای ورودی قرض می­ گیرد. هوایی که به این ترتیب خنک شده است مقدار بیشتری از رطوبت خود را در کویل­ های رطوبت گیر از دست می­ دهد، پس از این کار لوله حرارتی دوباره حرارت گرفته شده را به هوا پس می­ دهد. در این میان بدون اینکه کاری صورت گرفته باشد مقداری از گرمای نهان هوا گرفته می­ شود.