کوره القایی در مقایسه با کوره های سوخت فسیلی دارای مزایای فراوانی از جمله دقت بیشتر، تمیزی و تلفات گرمایی کمتر و ... است. همچنین در کوره هایی که در آنها از روشهای دیگر، غیر القاء استفاده می شود ، اندازه کوره القایی بسیار بزرگ بوده و زمان راه اندازی و خاموش کردن آنها طولانی است. کوره القایی از نظر افزایش و تقلیل مصرف انرژی نسبت به سایر کوره ها دارای مزایای فراوانی می باشد.
فایلی که شما دریافت میکنید با فرمت Word میباشد.
لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه15
فهرست مطالب
تئوری اتمی پایه أی:
مشخصات تحلیلی:
ج
دقت و درستی:
تأثیرات مانع:
« آنالیز از طریق ایجاد پلاسما در جفتهای القایی »
(ICP)
ICP یکی از روشهای مخرب تجزیه شیمیایی می باشد که بایستی نمونه را بصورت محلول در آورده و سپس آنرا تبخیر نمود.
اصول عملیات:
ICP یک منبع تحریک است برای طیف نمایی نشر اتمی. آن یک پلاسمای آرگون بکار رفته در فشار یک اتمسفر و نگهداشته شده بوسیله جفت کردن القایی بصورت یک میدان الکترومغناطیسی با فرکانس رادیویی می باشد. گاز آرگون بصورت محوری در درون یک تیوپ کوارتزی نگه داشته شده بوسیله سه یا چهار سیم پیچ از یک القاء یا هسته کار متصل شده به یک ژنراتور RF (رادیویی) جریان می یابد. فرکانسهای استاندارد عملکردی 12/27 مگاهرتز یا معمولاً کمتر از 68/40 مگاهرتز می باشند. فرکانسها توسط کمیسیون تبلیغات فدرال برای اسناد پزشکی و علمی تعیین شده است. جریان با فرکانس بالای بیش از 100 آمپر در هسته های القایی مس خنک شونده با آب جریان می یابد. خطوط نیروی تولید شده از میدانهای مغناطیسی نوسانی بصورت محوری در درون تیوپ کوارتزی
همزمان با آن دریچه تخلیه بار را باز کرده و مذاب آهن باقیمانده را تخلیه می‌نمایند چفت دریچه کف را شل کرده، باید زیر آن را با یک قلاب بلند یا زنجیر می‌کشند معمولاً دریچه به علت وزن خوب به خود می‌افتد در صورتی که تمام بار کوره ذوب شده باشد فقط کمک بسترملتهب از دریچه میریزد و در غیر این حالت آهن باقمیانده ذوب شده نیز با آن میریزد.
کوره‌های القایی
در حال حاضر انواع و اقسام کوره‌های الکتریکی جهت ذوب فلزات آهنی و غیرآهنی و انجام عملیات حرارتی ساخته و مورد استفاده قرار می‌گیرد این نوع کوره‌ها را می‌توان به سه دسته اصلی 1- کوره‌های مقاومتی 2- کوره‌های قوس الکتریکی3- کوره‌های القایی
مکانیزم کار کوزههای الکتریکی
با عبور جریان متناوب ازکویل مسی دور کوره میدان مغناطیسی در داخل کویل بوجود می‌آید و این میدان مغناطیسی در اثر برخورد با سطح شارژ موجود در داخل کوره بسیار بوجود آمدن جریان الکتریکی را شارژ می‌گردد.
جریان الکتریکی القایی با عبور از شارژ کوزه که دارای مقاومت الکتریکی میباشد سبب ایجاد حرارت میشود.
در حقیقت کوره القایی را می‌توان به عنوان یک مبدل جریان در نظر گرفت که کویل کوره مدار اولیه و شارژ داخل کوره مدار ثانویه را تشکیل می دهد لازم به ذکر است که شارژ کوره بایستی های جریان الکتریسیته باشد که در غیر اینصورت گرمایی ایجاد نخواهد شد.
جهت جریان در کویل با جهت جریان در مذاب عکس یکدیگرند که باعث تلاطم ذوب در کوره‌های القایی می شود با افزایش فرکانس در کوره‌ها شدت تلاطم کاهش می‌یابد بطوریکه در کوره‌های فرکانس بالا حداقل تلاطم ذوب را مشاهده می‌کنیم این کوره‌ها جهت ذوب فولاد مناسب است زیرا کاهش تلاطم باعث کاهش میزان اکسیداسیون سطحی مذاب فولاد می‌گیرد.
در کوره‌ها بایستیم جدیدتر دو نوع فرکانس می‌توانیم داشته باشیم بطوریکه در هنگام تلاطم بیشتر آلیاژ سازی بهتر با فرکانس پایینتر و در هنگام عدم احتیاج با فرکانس به تلاطم بالاتر می‌تواند کار کند.
کوره‌های القایی هسته دارد
در کوره‌های کانالی اولیه با سیم پیچ کوره بدور یک هسته آهنی لایه‌لایه که کانال را احاطه کرده و به بدنه کوره وصل می شود پیچیده شده کانال می تواند به شکل u و v و w باشد.
در کانال‌گرها مستقیماً بر روی فلز اثر می‌گذارد اما نیروهای مغناطیسی باعث می‌شوند که فلز از کوره به داخل کانال و بالعکس جریان پیدا کند.
فلز در کانال به مقدار زیادی گرم میشود درجه حرارت فلز در کانال حدود 100 درجه بیش از درجه حرارت فلز مذاب در کوره است.
این نوع کوره شامل یک بوته دیر گداز میباشد که یک کویل مسی با قابلیت هدایت زیاد به دور آن پیچیده شده است.
این کویل با آب خنک میشود حلقه‌های این سیم پیچ یا فیبر شیشه و پنبه نسوز آزبست عایق شده‌اند این لایه‌های عایق از اتصال کوتاه شدن جریان برق جلوگیری میکند کوره‌های بدون هسته معمولاً بر مبنای فرکانشان طبقه بندی می‌شوند.
تقسیم بندی کوره‌های القایی از لحاظ فرکانس
فرکانس پایین- فرکانس متوسط- فرکانس بالا- فرکانس متعدد
کوره‌های القایی با فرکانس پائین
چنانچه از نام آن پیداست این فرکانس همان فرکانس شبکه است از فرکانس شبکه به عنوان ارزانترین راه برای نصب کوره استفاده میشود در این حالت بوجود مبدل فرکانس نیازی نیست.
برای بار کوره فقط یک ترانسفور ماتور مورد نیاز میباشد چنین کوره هایی 3 یا 9 برابر فرکانس شبکه کار می‌کنند.
فرکانس متوسط
فرکانس برق القاء شده در این کوره‌ها بین 500 الی 1000 هرتز می باشد بنابراین دارای هزینه راه‌اندازی اولیه بیشتری نسبت به کوره‌هایی با فرکانس شبکه بوده است.
ظرفیت چنین کوره‌هایی از جنبه کیلوگرم تا حدود 10 تن متغیر میباشد.
کار با این کوره‌ها ساده بوده و سرعت ذوب آن زیاد میباشد این کوره‌ها را می‌توان بدون نیاز به مذاب اولیه از حالت سرد به کار انداخت. این کوره‌ها بیشتر جهت تتهیه چدن‌ها و فولادهای مخصوص در مقادیر کم بکار می‌رود.
کوره‌های القایی با فرکانس بالا
در فرکانس 1000 هرتز و بالاتر معمولاً از اصطلاح فرکانس زیاد استفاده میشود برق از یک منبع 3 فاز تامین میشود.
فرکانس متعدد
این نوع کوره‌ها معمولاً دارای 3 فرکانس متفاوت بوده و دارای مزایای هر دو کوره القایی با فرکانس شبکه و متوسط میباشد. استفاده از این کوره‌ها برای کارگاههای ریخته‌گری کوچک و متوسط مناسب میباشد.
انتخاب فرکانس
بهترین عاملی که در امر فرکانس اثر می‌گذارد عمق نهرد میباشد.
جریان القایی فقط در لایه سطحی سیم پیچ و در اطراف سیم پیچ آن ایجاد میشود.
نکته: بار زیاد فرکانس، عمق نفوذ کاهش پیدا میکند.
مزایا
1- کار با این کوره‌ها ساده میباشد .
2- ذوب در این کوره‌ها بدون ایجاد سر و صدا و آلودگی انجام می‌گیرد برخلاف کوره قوس.
3- ترکیب مذار در این کوره‌ها به علت تلاطم ایجاد شده در اثر میدان مغناطیسی کاملاً هموژن گشته و همچنین میزان از دست دادن عناصر نیز کم است.
4- به علت اساس کار کوره‌های القایی و ععدم وجود اتمسه احتراقی انجام عمل ذوب در اتمسر خنثی یا خلاء با استفاده از این کوره‌ها امکان پذیر است.
5- راندمان حرارتی این کوره‌ها بالاست.
6- سهولت افزودن عناصر آلیاژی
معایب
1- پیچیدگی دستگاهها برای کوره‌های القایی با فرکانس متوسط قیمت اولیه نسبتاً بالایی را ایجاب میکند.
2- بدلیل وجود تلاطم و نیز سرد بودن مذاب در سطح فوقانی ایجاد شرایط مناسب در سرباره به منظور تسویه مذاب امکان پذیر نیست به همین دلیل این کوره‌ها را بیشتر می‌توان برای مذاب بعضی از فولادهای آلیاژی که نیاز به مرحله تسویه ندارند بکار برد.
3- پل زدن: این پدیده در صورتی که یک شارژ بزرگ به کوره اضافه شود و برنز ذوب شده و دربالای کوره شارژ سرد می‌ماند، رخ می‌دهد که حتی باعث انفجار کوره میشود.
اجزای کوره‌های القایی
بطور کلی از سه بخش اصلی تشکیل شده است:
1- بدنه کوره که تشکیل شده است بوته ذوب و کویل مسی که بصورت حلقوی و مارپیچ در اطراف آن قرار گرفته است.
کویل بصورت دوجداره ساخته میشود و از یکی از جداره‌ها الکتریسیته و برق و از دیگر آن جریان می‌یابد.
دو سر کویل به منبع انرژی الکتریکی و سیستم خنک کننده کویل متصل می گردد. در داخل بوته لایه آزبستی بر روی کویل قرار گرفته و روی آن لایه خاک نسوز کوبیده میشود.
2- منبع انرژی که واحد تغذیه الکتریکی کوره‌های القایی میباشد که متشکل از تابلوهای مدار فرمان و ترانسفور ماتور و خازن‌های مختلف میباشد و انرژی لازم جهت ذوب را فراهم میکند.
3- تاسیسات خنک کننده، متشکل از برجهای خنک کننده است و متناسب با ظرفیت و نوع کوره طراحی می‌شوند ووظیفه آن خنک کردن آب جریان یافته در کویل و تابلوهای برقی کوره میباشد.
موارد ایمنی و مراقبت
1- عایق کاری الکتریکی: حلقه‌های کویل نسبت به هم باید عایق کاری شوند تا از احتمال بروز جرقه ناشی از اتصال کوتاه که ممکن است منجر به سوراخ شدن کویل گردد جلوگیری شود.
این موارد می بایست تا 250 درجه مقاومت نشان داده و در غیر اینصورت سوختن این مواد و تبدیل آنها به مواد هیدروکربنی خود می‌توانند مثل هادی عمل کرده و موجبات اتصال کوتاه دو حلقه از کویل را بوجود آورد.
2- خنک کردن کویل
سطح مقطع کویل از دو قسمت پروفیل توپر جهت انتقال جریان الکتریکی و قسمت دیگر جهت عبور جریان آب برای خنک کردن کویل که ناشی از انتقال حرارت ذوب میباشد سیم آب خنک کننده کوره بسته میشود که آب گرم شده دور کویل‌ها بوسیله پمپ ها و رادیاتورها خنک می‌گردد و مجدداً دور کویل و دیگر تأسیسات برقی کوره به جریان درمی‌آید به منظور کاهش رسوب دو جداره داخلی کویل مسی که در نتیجه پایین آمدن انتقال حرارت دیواره کویل را به همراه دارد بهتر است که آب مدار بسته کویل از آب مقطر انتخاب شود.
3- اندود کردن سطح کویل
ضمن محافظت کویل در مقابل نفوذ ذوب و شوک‌های حرارتی به عنوان یک صفحه لغزشی نیز بین کویل و جداره نسوز عمل کرده و مانع انتقال فشارهای ناشی از انبساط و انقباض جداره کوره به کویل میشود.
جنس این لایه خمیری از خانواده سیمان نسوز یا مخروطی از 70% پودر سیلین و 30% آلومینات کلسیم میباشد ضخامت این لایه از 3 تا 9 mm متغیر است و خشک کردن لایه اندود می‌بایست آهسته در جریان‌های هوای طبیعی و یا گرمای حاصل در گرم خانه و یا لامپ‌های حرارتی انجام گردد تا از ایجاد ترک در سطح لایه جلوگیری شود.
2- عایق کاری حرارتی:بمنظور جلوگیری از انتقال شدید حرارت از مذاب هب کویل بوسیله ورقه‌هایی از میکا و آزبستهای پارچه ای و مقوایی استفاده میشود.
جداره یا دیدگدازه‌ها: جداره‌های نسوز و دیر گداز می‌توانند بصورت بوته‌های پیش ساخته و یا جرم های کوبیدنی باشند این جرم‌های کوبیدنی متناسب با ظرفیت کوره، نوع مذاب و درجه حرارت آن انتخاب میشود جرم‌های کوبیدنی باید مشخصات زیر را دارا باشند:
1- به راحتی قابل نصب باشد 2-پس از کوبیدن از دانسیته بالا و یکنواختی برخوردار باشد حداقل جدابش در دانه بندی و لایه لایه شدن را پس از کوبیدن دارا باشند. 3- از زمان زنیتر پایئنی باشند. 4- فوق گداز بالا احتیاج نداشته باشد. 5- مقاومت در دمای بالا داشته باشد. 6- حداقل تغییرات ابعادی در اثر انقباض و انبساط را داشته باشد. 7- در مقابل عوامل خورنده مذاب مقاومت مطلوب داشته باشد.
انواع دیر گدازه‌ها
1- دیر گدازه سیلیسی یا اسیدی بهترین دیرگداز جهت ذوبچدن میباشد که البته می‌توان جهت ذوب فولادهای ساده کربنی و کم آلیاژ و همچنین فلزات رنگی نیز استفاده می شود از لحاظ خاک نسوز سیلیسی بایستی به گونه‌ای باشد که حداکثر تراکم پذیری را ایجاد نماید بطوری که قبل و بعد از کوبیدن 7/1 و 2/2 کیلوگرم بررسی متر مکعب برسد.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 15 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
دانلود پایان نامه موتورهای خطی القایی
حرکت اکثر سیستم های اتوماسیون و ماشین آلات صنعتی به صورت خطی انجام می شود و به همین خاطر در این سیستم ها محرک های تولید نیرو و حرکت خطی مورد نیاز هستند. مشهورترین نوع موتور الکتریکی که کاربردهای فراوانی در صنعت یافته است، موتور القایی نام دارد که به دو گروه عمده گردان و خطی تقسیم‌بندی میشود.برای تولید نیرو و حرکت خطی در این سیستم هااغلب از موتورهای الکتریکی دوار استفاده شده است که به واسطه مبدل های مکانیکی، حرکت دورانی آنها به حرکت خطی با مشخصات مورد نیاز تبدیل می شود.امااستفاده از وسایل مکانیکی جانبی و مبدل های مکانیکی بازدهی را کاهش می‌دهد و سبب بروز مشکلات فراوانی در حین نگهداری و تعمیرات سیستم می شود. اما یک موتور القایی خطی (LIM)، حرکت خطی را بدون وجود هیچ واسطه‌ای ایجاد میکند. یک موتور خطی اساساً یک موتور الکتریکی است که از حالت دوار در آمده تا بجای اینکه یک گشتاور (چرخش) گردشی تولید کند، یک نیروی خطی توسط ایجاد یک میدان الکترومغناطیسی سیار در طولش بوجود آورد.بنابراین می توان گفت که موتورهای خطی مدل های الکترومکانیکی هستند که در آنها نیرو و حرکت به طور مستقیم و بدون نیاز به هیچ گونه واسطه و مبدل مکانیکی ایجاد می شود این موتور ها نسل جدیدی از ماشین های الکتریکی هستند که در چند سال اخیر مورد توجه طراحان ماشین آلات صنعتی و صاحبان صنایع قرار گرفته اند. موتورهای خطی دارای عملکرد خوبی بر حسب سرعت، شتاب، نیرو و موقعیت یابی دقیق هستند....
فرمت فایل : ورد قابل ویرایش
تعداد صفحات: 15
فهرست مطالب:
آنالیز از طریق ایجاد پلاسما در جفتهای القایی
اصول عملیات
تئوری اتمی پایه أی
مشخصات تحلیلی
دقت و درستی
تأثیرات مانع
« آنالیز از طریق ایجاد پلاسما در جفتهای القایی »
(ICP)
ICP یکی از روشهای مخرب تجزیه شیمیایی می باشد که بایستی نمونه را بصورت محلول در آورده و سپس آنرا تبخیر نمود.
اصول عملیات:
ICP یک منبع تحریک است برای طیف نمایی نشر اتمی. آن یک پلاسمای آرگون بکار رفته در فشار یک اتمسفر و نگهداشته شده بوسیله جفت کردن القایی بصورت یک میدان الکترومغناطیسی با فرکانس رادیویی می باشد. گاز آرگون بصورت محوری در درون یک تیوپ کوارتزی نگه داشته شده بوسیله سه یا چهار سیم پیچ از یک القاء یا هسته کار متصل شده به یک ژنراتور RF (رادیویی) جریان می یابد. فرکانسهای استاندارد عملکردی 12/27 مگاهرتز یا معمولاً کمتر از 68/40 مگاهرتز می باشند. فرکانسها توسط کمیسیون تبلیغات فدرال برای اسناد پزشکی و علمی تعیین شده است. جریان با فرکانس بالای بیش از 100 آمپر در هسته های القایی مس خنک شونده با آب جریان می یابد. خطوط نیروی تولید شده از میدانهای مغناطیسی نوسانی بصورت محوری در درون تیوپ کوارتزی جریان می یابند و از مسیر بستة بیضی شکل در خارج از تیوپ پیروی می کنند. اگر الکترونهای آزاد در تیوپ حضور داشته باشند، میدانهای مغناطیسی القایی ایجاد می کنند. الکترونهایی که در گاز جریان می یابند در مسیرهای منحنی نوسانی بسته در درون فضای تیوپ کوارتزی می باشند. این جریان الکترونی جریان گردابی نامیده می شود و الکترونها توسط تغییر زمان میدان مغناطیسی شتاب می گیرند. ایجاد برخورد که از یونیزاسیون بیشتر گاز آرگون و نیز گرمای مقاومتی نتیجه می شود، این میدانهای کغناطیسی و الکتریکی مسئول پلاسما در شکل (1) نشان داده می شود. انتقال انرژی در پلاسما مشابه مواد الکتریکی است که هسته های القایی سیم پیچ اولیه هستند و گاز یونیزه شده ثانویه می باشد زیرا گاز آرگون در ابتدا خنثی و غیر رسانا است. پلاسما باید با الکترونهای دانه آغاز شود. معمولاً بوسیله تخلیه خفیفی بر جسب تسلا تولید می شود. با قدرت فرکانس رادیویی بکار رفته، پلاسما بطور آنی روشن می شود، سپس خود پایدار می ماند. پلاسمای نتیجه شده گازی است بشدت یونیزه شده با درجه حرارتهایی در حدود 10000درجه کلوین. مشعل پلاسما از یک تیوپ کوارتزی تنها تشکیل نشده بلکه از سه تیوپ متحدالمرکز تشکیل شده است( شکل 2).
درجه حرارتهای بالای پلاسما دیواره های کوارتزی به عایقکاری حفاظتی
نیاز دارد. این کار بوسیله یک جریان تماسی از گاز خنک کننده بین دو تیوپ خارجی با سرعتی در حدود 15 لیتر بر دقیقه انجام می شود. این عایقکاری پلاسما را از دیواره های مشعل و موازنه ها و مراکز پلاسما جدا می کند. این عایقکاری گاهی اوقات بعنوان روشی برای تثبیت گرداب حفره أی استفاده میشود. یک جریان گاز محوری شناخته شده بعنوان گاز پلاسما گاهی اوقات در حین افروختن پلاسما یا با محلولهای آلی استفاده می شود. گاز پلاسما بین دو تیوپ داخلی با سرعت 1 تا 5 لیتر بر دقیقه جریان می یابد. یک تیوپ مرکزی با قطر کوچک برای تولید نمونة تحلیلی در پلاسما استفاده می شود. معمولاً بصورت یک ( آئروسول) مایع نازک حمل شده بوسیله یک جریان گاز حمل کننده در حدود یک لیتر بر دقیقه.
طراحی دقیق مشعل گاز حمل کننده نمونه را قادر می سازد یک رخنه در پایة پلاسما بطوریکه نمونه از داخل یک کانال در محور مرکزی پلاسما می‌گذرد. پلاسمای داغ چمبره أی می شود و نمونه یک کانال سرد کننده مرکزی با درجه حرارتهای از5000 تا8000 درجه کلوین را تجربه می کند. در حین یک زمان عبور از 1 تا3 میکروثانیه در این کانال مرکزی آئوروسول نمونه ته نشین می شود. تبخیر می شود، تفکیک می شود، اتمیزه می شود و در درجات گوناگون یونیزه می شود. اتمها و یونهای آزاد بطور الکتریکی برانگیخته می شوند. تشعشع طول موجهای مختلف در ماورای بنفش و قسمت مرئی طیف در مقیاس زمانی نانوثانیه بصورت الکترونهای برگشتی به سطوح انرژی پایینتر منتشر می شود. طول موج این تشعشع منتشر شده از نوع اتم حاضر در پلاسما مشخص می شود و شدت نشر تشعشع با کمیت هر نوع از اتمهای حاضر متناسب است. بنابراین تحلیل تشعشع منتشر شده، آنالیز کمی و کیفی عنصری را مهیا می کند.
ICP یک ساختار واضح( شکل 3) و یک سیستم فهرست مشتق شده بصورت شرح مناطق پلاسما دارد. ضعف در پلاسما بطور مسلم نشر اتمی مشاهده شده می باشد. منطقه تشعشع اصلی بطور تقریبی 0 تا 10 میلی متر بیشتر از هسته های القایی توسعه می یابد. بطور عمودی بلندتر منطقه دیگری وجود دارد که بطور غالب نشر یونی مشاهده می شود. این منطقه چنبری طبیعی منطقه أی است که معمولاً بیشترین استفاده را برای اندازه گیری طیف‌نمایی دارد و در حدود 10 تا 20 میلی متر بیشتر از هسته های القایی توسعه می یابد. هنوز بیشتر دنباله صاف پلاسما 30 تا 100 میلی متر بیشتر از هسته‌های القایی جایی که بعضی نشرهای مولکولی مشاهده خواهند شد، گسترش می یابد. در نشان دادن درجه حرارت تحریک در پلاسما درجه حرارت در منطقه پایینتر ملایم می شود. در منطقه چنبری طبیعی به مقدار به مقدار ماکزیمم رسانده میشود، سپس به سرعت به مقادیر پایینتر در دنباله صاف افت می کند زیرا یک گرادیان حرارتی در پلاسما بوجود می آید.
عناصر مختلف حداکثر نشرشان را در اوجهای مختلف بیش از هسته های القایی طبق اختلاف در انرژی برانگیختگی اتمها و یونهای مختلف خواهند رساند. بنابراین در آنالیز چند عنصری چند مجهوله باید یک ارتفاع مشاهده شدة مصالحه شده انتخاب گردد.