پالس، پالسی، پالسهای، قطبی، چوب، نفت

1 و 104 میلی لیتر، نوع پالس تک قطبی با عرض پالس 2 میکرو ثانیه و دو قطبی هرقطب با عرض پالس 1 میکرو ثانیه تعداد پالسهای مورد استفاده 50، 100، 200، 500، 1000، 1500 و دمای محفظه 36 تا 39 درجه سانتی گراد، شدت میدان الکتریکی 30 کیلو ولت بر سانتی متر، انرژی انتقالی در هر پالس 18 ژول
نتیجه آزمایش:
آزمایش در سه محیط با گذر دهی الکتریکی متفاوت آزمایش شد و مشخص گردید که پالس دو قطبی از نظر غیر فعال کردن میکروبها عملکرد بهتری از پالس تک قطبی ندارد.
در [13] اثر زمان صعود پالس بر غیر فعال سازی میکروبی بررسی شده است. نتیجه نشان می دهد که هر چه زمان صعود کمتر باشد میزان اثر غیر فعال سازی میکروبی بیشتر است.
2-3کاربرد ها در درمان سرطاندر [14] امکان استفاده از مولد پالس برای درمان تومور بررسی شده است مدار استفاده شده در شکل2-7 برای تولید پالس الکتریکی به کار رفته است.

شکل 2-7 طرح مولد پالس استفاده شده برای درمان سرطان
میدان الکتریکی پالسی در سیم پیچ L به میدان مغناطیسی تبدیل می شود. طراحی این سیم پیچ به صورت هلم هولتز می باشد که در شکل 2-8 نمایش داده شده است. محلول حاوی سلول های سرطانی کبد انسان در داخل دستگاه قرار گرفت.

شکل 2-8 طرح سیم پیچ هلم هولتز[15]

شکل 2-9 محفظه عملیاتی درمان سرطان[15]
نتایج آزمایش نشان می دهد که با امواج مغناطیسی خروجی به شکل2-10 با اندازه 0.8 میلی تسلا،عرض پالس 55 میکرو ثانیه و بسامد 15 هرتز

شکل 2-10الف شکل پالسهای مغناطیسی اعمال شده برای درمان سرطان

شکل 2-10ب پالسهای مغناطیسی اعمال شده برای درمان سرطان[15]
در بیش از 50 درصد نمونه ها سلول سرطانی از بین می رود و در 85 درصد رشد آن کنترل می شود.
در [15] گزارش شده که با استفاده از پدیده از هم گسیختگی الکتریکی با استفاده از
پالسهایی با عرض میلی و میکرو ثانیه
استفاده از داروی شیمیایی
پالسهای الکتریکی برای سوراخ کردن موقت غشای سلول اعمال می شود تا دارو های شیمیایی وارد سلول سرطانی سینه شوند.این روش با استفاده از شیمیداروهای مختلف میزان اثر متفاوتی داشته است که حداکثر 68 درصد و حداقل 10 درصد بر روی محلول سلول های سرطانی. این روش بر روی انسان نیز آزمایش شده که بعد از 7 روز بهبودی کامل سرطان سینه را در پی داشته است.
ساخت مواد2-4-1ورقهای فلزیدر روند ساخت ورق به روش الکترولیز استفاده از جریان پالسی معمولا مفید است. دقیقا مشخص نیست که چرا این بهبود رخ می دهد اما نظریه رایج این است که انتقال با حجم زیاد مواد بر روی لایه ثابت در محیط، فرآیند بهبود می یابد. شکل، بسامد و شدت پالسها بستگی به کاربرد دارد. در بیشتر موارد پالسها تک قطبی اند اما در بعضی موارد پالسهای دو قطبی نیز استفاده می شوند.پالسها معمولا به منظور کنترل و تغییر شکل لایه محافظ در طول فرآیند تغییر داده می شوند. برای مثال در ورقسازی کروم فرآیند با پالسهای جریان شروع می شود که سبب افزایش چگالی آن می شود اما باعث کدر شدن سطح می شود. به این دلیل جریان دی-سی تبدیل شده و پایان می یابد. پارامتر های نرمال پالس عبارتند از: ولتاژ 5-15 ولت، و جریان 10 کیلو آمپر (جریان بستگی به سطح ماده دارد). مولد پالس در ورق سازی بر اساس فناوری معمول یکسو کننده ها است و از GTO IGBT و ترانزیستور ها استفاده می کند. مدت پالس می تواند کمتر از 1 میلی ثانیه بوده. و زمان صعود جریان 400 آمپر بر میلی ثانیه باشد. بعضی مولدها می توانند جریانی تا 25 کیلو آمپر تولید کنند.[9]

شکل 2-11ورق تولید شده توسط شرکت کابایلی با روش توان پالسی[16]
مزیت:
استفاده از مولد پالس در ورقسازی بهره وری را افزایش می دهد(در فرآیند تولید آلومینیت)، حفاظت در برابر رسوب بهبود می یابد، توزیع مواد روی سطح ورق بهبود می یابد و کاربرد مواد شیمیایی کم می شود.[9]
2-4-2پرداخت اولیه چوب با پالسهای لیزردر پرداخت چوب الیاف سطح آن قبل از پوشیده شدن با قطعه ی دیگری از چوب، ساییده می شود. خس وخاشاک ایجاد شده از سایش مانع نفوذ کامل رنگ و چسب بر روی سطح چوب می شود. با استفاده از لیزر های پر شدت پالسی قسمتهای آسیب دیده چوب را می توان جدا کرد. روش به این صورت است که ملوکولهای چوب بخار می شود و با اکسیژن هوا ترکیب می گردد. انرژی مورد نیاز در این فرآیند در حدود 40 وات بر متر مربع است که به نوع چوب و میزان نتیجه بدست آمده بستگی دارد.
مولد، پالسی بامدت پالس 4 نانو ثانیه، 25 کیلو ولت و 10 کیلو آمپر تولید می کند. این پالس خود مولد پالس نوری ماورای بنفش با طول موج 248 نانو متر و توان 250 مگاوات است. مجموع انرژی پالس 1 ژول است. اگرچه توان پالس بسیار بالا است اما انرژی پایین آن باعث افزایش دما نمی شود. مولد پالس از خازنهای معمولی برای ذخیره انرژی بهره برده و از سوییچ تایرترون استفاده می کند. بسامد تولید پالس حدود 300 هرتز است.[9]
مزیت
با جدا کردن خس و خاشاک از روی سطح چوب چسبندگی رنگ و چسب بسیار افزایش می یابد. این روش امکان افزایش عمر رنگ اندود کردن را تا 30 سال –بسیار بیشتر از عمر رنگ اندود کردن عادی- می دهد.[9]
2-4-3لایه نشانی سختپیشرفت فناوری لایه نشانی بخار فیزیکی و لایه نشانی بخار شیمیایی با پلاسماارزان قیمت، گسترده و محدود به سطح (و قیمت) بوده است.نیتریداسیون یونی زیر لایه اکنون به طور معمول برای لایه نشانی استفاده می شود. ترکیب نیتریداسیون و لایه نشانی سخت در یک فرآیند، علاوه بر ارتقای عمر قطعه زمان فرآیند و متعاقبا هزینه را کاهش می دهد. فناوری PACVD با پالسهای دو قطبی به این امکان را در حجم وسیع فراهم می سازد تا لایه های عایق یا رسانا را بر روی یک ماده راکتور قرار دهیم. [9]
2-4-4شکل دادن فلز در سرعت بالازمانی که انرژی شکل دهنده به صورت پالسهای کوتاه و قوی در محیط کار اعمال گردد. این عمل باعث افزایش دما و نرم شدن مقطعی ماده می شود. این پدیده نرم کردن آدیاباتیک یا گرم کردن آدیاباتیک نامیده می شود.
انرژی می تواند به صورت مکانیکی یا هیدرولیکی یا الکترومغناطیسی به قطعه اعمال شود. زمانی که انرژی به صورت مکانیکی به قطعه اعمال شود عملیات بسیار شبیه چکش کاری معمولی است. در

شکل 2-12 مدار به کار رفته برای شکل دهی هیدرولیکی
شکل دهی هیدرولیکی قطعه میان پرس و محفظه ای که از آب (یا مایع مناسب دیگر[مثلا روغن]) قرار می گیرد.فشار به آب وارد می شود، این فشار به قطعه میان پرس و محفظه وارد می شود. در فناوری تخلیه الکترو هیدرولیک یک تخلیه الکتریکی در زیر آب یک فشار ناگهانی را پدید آورده و این فشار قطعه را بین پرس و محفظه شکل می دهد. فشار ناگهانی بین هزار تا ده هزار بار است.
مزایا:
در مقایسه با روشهای شکل دادن فلز به صورت معمول، شکل پذیری فلز بسیار ارتقا می یابد به گونه ای که موادی که [در روشهای معمول] قابل شکل دهی نیستند را با این روش می توان به فرم دلخواه درآورد.
گرم کردن آدیاباتیک برای بریدن قطعات نیز به کار می رود. با این روش پرتی مواد کاهش یافته و نیاز پرداخت نهایی قطعات کمتر شده و برش با دقت بالایی صورت می گیرد.[9]
2-4-4-1هیدرو پالسریک شرکت سوئدی دسگاهی را بوسیله مولد پالس و با درایو هیدرولیکی برای برش سیمها، میله ها، و مانند آن تولید کرده است. این ماشینها به صورت تجاری تولید می شوند و 7 مورد فروش داشته اند. مشخصات این ماشین در جدول آمده است. [9]
جدول 2-1 مشخصات دستگاه برش پالسی
قطر :1-100 م.م توضیحات
50 -600 عملیات در دقیقه بستگی به اندازه قطعه دارد
مدت پالس 0.5 تا 2 میلی ثانیه بستگی به رفتار ماده دارد
انرژی:5 کیلو ژول در هر ضربه نفت و صنایع شیمیایی2-5-1تولید اُزندر یک پایان نامه دکترا در گروه فناوری الکتریکی صنعتی امکان کاربرد صنعتی نظریه ای نو درباره ی تولید اُزن تحقیق شد. در این پایان نامه مدلی عددی برای تولید اُزن در تخلیه پالسی الکتریسیته بدست آمد. این مدل توسط نتایج نظری تایید شد. این آزمایشهای عملی توسط گروه تحقیقی در روسیه بدست آمد. در قسمتی از این پایان نامه مدار الکتریکی طراحی و شبیه سازی شد که از سوییچ های عایق شده مغناطیسی MINOS استفاده می کند. این شبیه سازی نشان می داد که برای انتقال توان کافی مدار مناسب می باشد.
نتایج نشان می داد که 100 کیلوگرم o3 در یک تخلیه پالس فشرده که از منبع تغذیه پالسی با ولتاژ 100 کیلو ولت و توان متوسط 500 کیلو وات استفاده می کند، می تواند بدست آید.
مزایا
مدل نشان می دهد که با تولید اُزن در تخلیه همگن پالس الکتریکی در دمای پایین 130 کلوین بازده انرژی به طور چشمگیری افزایش می یابد. نشان داده شد که اُزن با غلظت 10 درصد در مقیاس صنعتی با بهره 200 تا 300 گرم به ازای هر کیلو وات بسته به شرایط تولید می توان بدست آورد. روش معمول در صنعت که از روش تخلیه مانع دی الکتریک برای تولید اُزن استفاده می کند بازده کمتر از 100 گرم بر هر کیلووات را تولید می کند. [9]
2-5-2شکستن امولسیون نفت خام با میدانهای الکتریکی ولتاژ بالای پالسی
مشکل فنی که صنعت نفت با آن مواجه است، نیاز به جدا کردن محلول آب نمک از نفت خام در سرچاه است. یک روش، اعمال میدان الکتریکی به مخلوط است. میدان الکتریکی سبب به هم آمیختگی قطرات آب می شود؛ قطرات آب بزرگ شده و در اثر جاذبه فرو می افتند.
تحقیقات نشان می دهد این رویه با اعمال پالسی الکتریکی دی-سی ولتاژ بالابه جای تجهیزات برق متناوب برای تولید میدان الکترو استاتیکی، بازده را بهبود می بخشد. تجهیزات گوناگونی ساخته و آزمایش شده اند از جمله پوشاندن الکترود ها با لایه ای از ماده عایق.
پارامتر های بهره برداری عبارتند از ولتاژ پالسی 15 تا 25 کیلو ولت، دوره کاری 50 درصد و بسامد 0.1 تا 60 هرتز.[9]
مزایا و معایب
عایق کردن الکترود ها باعث افزایش بازده فرآیند شده حتی وقتی مخلوط دارای درصد آب بالایی حدود 60 درصد می باشد. تجهیزات جدید با وزن و حجم کمتر امکان استفاده در کاربرد های دریایی را دارند.
این فناوری در عملیات استخراج حلال که نرخ طبیعی جدا سازی فاز ممکن است بسیار آرام باشد، کاربرد دارد.
محدودیت اصلی این است که در جداسازی آب مخلوط با نفت باید نفت در حال حرکت باشد. این کاربرد ابتدا توسط گروه مهندسی شیمی دانشگاه برادفورد انگلستان کشف شد. امروزه به صورت صنعتی تحت نام EPIC توسط NATCO یک شرکت آمریکایی تولید کننده تجهیزات نفت و گاز در مورد آن تحقیق می شود.[9]
تصفیه گازتصفیه گاز خارج شده از دودکش واحد ها ی تبدیل انرژی (مانند نیروگاههای گازی یا بخاری) و تصفیه هوای آلوده در این قسمت قرار می گیرد. این کاربرد قابلیت تصفیه گازهای زیان آور خارج شده از دودکشها یا ترکیباتی نظیر Sox,NOx یا VOC [ترکیبات زنده سبک مانند باکتریها و ویروسها] را دارد. دو دستگاه اصلی برای تولید سیال غیر گرمایی 1-راکتور کرونای پالسی PCR و 2-راکتور تخلیه عایقی یا راکتور سیال تخلیه بی صدا SDP. راه دیگر تولید سیال غیر گرمایی این است که آن را در معرض پالسهای پر انرژی پرتوهای الکترونی قرار دهیم. آلودگیها با واکنش هایی که با موادشیمیایی-یونهای الکترون، و رادیکالهای آزاد که در سیال تولید می شوند، از بین می‌روند.
مزایا و معایب
از بین بردن همزمان آلودگیهای گوناگون
بازده بالای از بین بردن آلودگیها
در بسیاری از موارد مواد جانبی تولید نمی شود یا در تصفیه های بعدی به آسانی جدا می شود.
نیازی به تغییر فشار یا دما نیست
کاتالیزور نیاز ندارد
امکان کاهش آلودگی غلظت VOC
آسیب پذیرنبودن
در دسترس بودن به طور وسیع
مشکل بودن تولید پالسهای باریک پر قدرت و با بسامد های بالا. برای ظرفیتهای بالای آلودگی
با بزرگ شدن اندازه محفظه عملیاتی در معرض پالس قرار دادن گاز دشوار می شود.
موسسه fursolare Energieversorgungstechnik در زمینه تحقیقات تخلیه کرونای پالسی برای تبدیل قیر به بیو گاز در اروپا پیشتاز است. هدف پروژه پیشنهاد روشی برای تصفیه گاز برای تولید گرمایی« زیست گاز » است. آلودگیهایی نظیر قیر، آمونیاک، سولفید هیدروژن و قلیا ها برای اجزای دستگاه مضر است و هزینه های نگهداری را به شدت افزایش می دهد. روش پیشنهادی فیلتر های مکانیکی را حذف می کند و در نتیجه مجموعه می تواند در دمای کاربراتور 900 درجه سانتی گراد عمل کند. همچنین دستگاه بسته به حجم مخلوط گاز ورودی و اندازه واحد بیو گاز قابل تغییر است، احتیاج به خنک سازی ندارد، دارای دوبرابر اثر پاک سازی است و هیچ گونه زباله ای به جای نمی گذارد. دستاورد های مورد انتظار پروژه عبارتند از:
تولید پالاینده فشرده با دمای بالا برای تصفیه زیست گاز از کاربراتور با دمای 600 تا 900 درجه سانتی گراد
یکپارچه کردن نمونه پالاینده در کاربراتور 80 کیلووات و در کاربراتور با رنج مگاوات که در پایان دو سوم پروژه تولید می گردد.
نکته کلیدی کاهش 10 درصدی قیر در هر مرحله است به طوری که پالاینده گاز برای استفاده در موتور احتراق داخلی و توربین قابل استفاده باشد.
نتایج پروژه همچنین برای کاربرد های دیگر پالایش گاز مورد استفاده است.[9]
تصفیه آب و فاضلابفناوری های توان پالسی می توند در تصفیه آب و فاضلاب هر دو مورد استفاده قرار گیرد. هم برای کاهش موجودات ذره بینی و هم از بین بردن ترکیبات شیمیایی. برای کاهش موجودات ذره بینی روش مانند استرلیزه یا پاستوریزه کردن غذا است. مثلا ازبین بردن موجودات با میدان الکتریکی پالسی، اشعه ماورای بنفش یا نور مرئی است.
برای فروپاشی ترکیبات شیمیایی موجود در آب فرآیند مانند از بین بردن آلودگیهای گاز است.
مزایا
مزایای استفاده از توان پالسی در تصفیه آب و فاضلاب مانند تصفیه گاز است. مثلا
بازده بالای تصفیه
از بین بردن همزمان آلودگیهای گوناگون
در بسیاری از موارد مواد جانبی تولید نمی شود یا در تصفیه های بعدی به آسانی جدا می شود.
آسیبپذیرنبودن
در دسترس بودن به طور وسیع
یک تخلیه الکتروهیدرولیک (EHD) سبب آزادی نور ماورای بنفش و تولید سیال می شود.آزاد سازی اشعه ماورای

این نوشته در پایان نامه ها ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *