توسعه و طراحی تجهیزات دانش بنیان در کمپرسورهای رفت و برگشتی

Knowledge-based tool development and design for reciprocating compressors 

چکیده:

توانمندی در بخش جمع آوری اطلاعاتی بدست آمده از پایش وضعیت (Condition monitoring) در دهه های اخیر به دلیل توسعه مدارهای مجتمع (IC) رشد فراوانی داشته است. پیشرفت مذکور در حال حاضر امکان محاسبه ترمودینامیکی و فرایندی را در زمان واقعی (real time) فراهم آورده است. با این قابلیت، پیچیدگی و حجم اطلاعاتی از تجهیزات دوار و رفت و برگشتی که در اختیار مصرف کنندگان قرار میگیرد، بصورت تصاعدی در حال افزایش است. در حالت خاص،  سیستم پایش وضعیت برخط در کمپرسورهای رفت و برگشتی حجم قابل توجهی از داده های زمان واقعی را علاوه بر متغیرهای معمول همانند فشار، دما، ارتعاشات و سرعت تولید میکند.

با رشد حجم اطلاعت و میزان محاسباتی که برروی آنها انجام میشود، لازم است تا از مهندسین یا تکنسین های مجهز به نشانگرهای نصب سریع (Quickly locating indication) در جهت حل مشکلات احتمالی بهره جست. بسیاری از مصرف کنندگان یا تامین کنندگان تجهیزات پایش وضعیت، برای این منظور تجهیزات دانش بنیان (Knowledge based) را طراحی و تولید و تست کرده اند. نیت این مقاله تشریح طراحی و فرایند تولید تجهیزات مبتنی بر دانش برای کمپرسورهای رفت و برگشتی است و فرضیات اصلی و شرایط طراحی را در بر میگیرد که منجر به یک سیستم مبتنی بر دانش خواهد شد. 

دریافت فایل

Knowledge-based tool development and design for reciprocating compressors 

حجم: 5.05 مگابایت

اقرار های نگفته یک مهندس طراح

اقرار های نگفته یک طراح

این مطلب سخنرانی Kenneth J. Waldron است که در کنفرانس فناوری طراحی مهندسی ASME که 13 تا 16 سپتامبر 1992 در اسکاتلند برگزار شده بود. Waldron ویراستار فنی مقاله های ژورنال ASME در بخش مهندسی مکانیک است و بیش از 200 مقاله پژوهشی و کنفرانسی نوشته است. او جایزه لئوناردو داوینچی ASME را بخاطر طراحی دستگاه تعلیق تطبیق پذیر (adaptive suspension vehicle) در سال 1988 از آن خود کرد.

متن زیر بخشی از سخنرانی او در این کنفرانس است :

دریافت فایل

SECRET CONFESSIONS OF A DESIGNER
حجم: 22.7 کیلوبایت

بهینه سازی جریان جانبی (Sidestream) ازطریق تجزیه و تجلیل دینامیک سیالات محاسباتی داده های تست مدل

Sidestream optimization through the use of computational fluid dynamics model testing

چکیده:

تشکیل جریان جانبی (Sidestream) در کمپرسورهای سانتریفوژ صنعتی باعث مشکلاتی برای طراحان آیرودینامیک گردیده است. در اغلب موارد از تجربه گذشته برای برآوردن نیازهای جدید در این صنعت بهره میبرند. اما از دید استفاده کننده نهایی، برای رسیدن به راندمان بالاتر و پیش بینی پذیری بیشتر ، باید از روشهای طراحی توسعه یافته تری بهره جست.

استفاده مناسب از کدهای دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) روشی روشن و مشخص است. با این وجود، استفاده درست از این کدها نیازمند کالیبره کردن یا اعتبار سنجی آنها با داده های بدست آمده از آزمایش و تست است. برای نیل به این هدف، شرکت OEM پروژه ای پرهزینه را برای تلفیق داده های بدست آمده از تست و تحلیلهای مستخرج از CFD راه اندازی کرده است. هدف از این پروژه طراحی قوی و مطمئن و بدست آوردن روشهای معین برای تحلیل جریان های جانبی پیش رو در کمپرسورهاست. 

دریافت لینک دانلود 

Sidestream optimization through the use of computational fluid dynamics model testing

“داده بزرگ” (Big data): پیشگام خلاقیت، رقابت و بهره وری در آینده

حجم اطلاعات در جهان امروز به سرعت رو به افزایش است. بر اساس تحقیقات دفتر فناوری تجارت شرکت MGI (موسسه جهانی McKinsey)، تحلیل چنین مجموعه اطلاعات وسیعی - که اصطلاحاً "داده بزرگ" (Big data) نامیده میشوند –کلید اصلی رقابت و سنگ بنای رشد بهره وری، خلاقیت و مازاد مصرف کننده[1] است. پیشگامان و راهبران در تمامی بخشها باید با مفهوم "داده بزرگ"، (نه داده های اندکی که برای مدیران طبقه بندی میشوند) ، درگیرشده و دست و پنجه نرم کنند. حجم و جزئیات رو به افزایش اطلاعاتی که در اختیار موسسات اقتصادی قرار دارد، رشد ابزارهای چند رسانه ای، رسانه های اجتماعی و اینترنت باعث رشد تصاعدی اطلاعات برای آینده ای قابل پیش بینی گردیده است.

MGI، "داده بزرگ" را در پنج دسته مورد مطالعه قرار داده است. 1- بخش بهداشت و درمان (Healthcare) در ایالات متحده، 2- بخش عمومی در اروپا، 3- خرده فروشیها در ایالات متحده، 4- بخش تولید و 5- اطلاعات موقعیت فردی (personal location) بصورت جهانی. "داده بزرگ" در هرکدام از موارد فوق میتواند منجر به تولید ارزش شود. به عنوان مثال، خرده فروشی که از "داده بزرگ" برای فروش کلی خود استفاده میکند، میتواند تا 60 درصد دامنه کسب و کار خود را افزایش دهد. در اختیار داشتن "داده بزرگ" در بخش عمومی نیز ظرفیت عظیمی ایجاد میکند. اگر بهداشت و درمان ایالات متحده از "داده بزرگ" بشکلی خلاقانه و موثر برای پیش برد بهره وری و کیفیت استفاده کند، این بخش میتواند سالانه بیش از 300 میلیارد دلار ارزش افزوده داشته باشد. دو سوم این مقدار میتواند از طریق کاهش 8 درصدی هزینه های بخش بهداشت و درمان حاصل شود. در اقتصادهای توسعه یافته اروپایی، مدیران دولتی میتوانند بیش از 100 میلیارد یورو (149 میلیارد دلار) را با افزایش بهره وری در عملکرد و  تنها با استفاده از "داده بزرگ" صرفه جویی کنند. لازم بذکر است این مقدار صرفه جویی بدون در نظر گرفتن استفاده از "داده بزرگ" در کاهش کلاهبرداری و تخلفات و افزایش مالیات است. کسانیکه از سرویسهای مجهز به داده های موقعیت فردی استفاده میکنند، میتوانند تا 600 میلیارد دلار از مازاد مصرف کننده بدست آورند. محققین هفت بینش کلیدی را در این زمینه پیشنهاد میکنند:

1-      اطلاعات در هر صنعت و تجارتی بصورت گسترده وارد شده است و در حال حاضر در کنار دو بازوی کار و سرمایه، فاکتور مهمی برای تولید محسوب میشود. تخمین زده می شود تا پایان سال 2009، اکثر قریب به اتفاق بخشهای اقتصادی در ایالات متحده، حداقل 200 ترابایت به ازای هر شرکتی که بیش از 1000 کارمند داشته است، داده ذخیره شده در اختیار داشته اند.

2-      پنج مسیر اصلی که در آنها میتوان از "داده بزرگ" تولید ارزش کرد: 1- "داده بزرگ" میتواند با ایجاد گردش اطلاعات و قابل استفاده کردن آن با سرعت بیشتر، باعث تسهیل در بدست آوردن ارزشهای قابل ملاحظه گردد. 2- با ایجاد و ذخیره اطلاعات تجاری و معاملاتی بصورت دیجیتالی، ارگانها میتوانند اطلاعات کارکردی دقیق و مفصلی از هرآنچه از موجودی کالا تا دوران رکود وجود دارد را جمع آوری کرده و تغییر پذیری و افزایش راندمان را آشکار سازند. شرکتهای پیشرو از جمع آوری داده ها و تحلیل آنها برای هدایت کنترل شده تجربیات و آزمایشات خود برای مدیریت و تصمیمات بهتر استفاده میکنند در حالیکه سایر شرکتها از داده ها برای پیش بینی نوسانات به منظور تطبیق خود در حال حاضر استفاده میکنند. 3- "داده بزرگ" حتی طیف بسیار کوچک از مصرف کننده را نیز در می پذیرد و بنابراین محصولات و خدمات را متناسب و در خور آنها  در نظر میگیرد. 4- اساساً تجزیه و تحلیل پیچیده در "داده بزرگ" میتواند منجر به ارتقاء تصمیم سازی گردد. 5- نهایتاً "داده بزرگ" میتواند برای افزایش گسترش نسل های بعدی تولید و خدمات استفاده شود. به عنوان مثال، تولید کنندگان میتوانند از داده هایی که از حسگرهای نصب شده در محصولاتشان بدست آمده است استفاده کنند تا بتوانند خدمات پس از فروش خلاقانه ای ارائه کنند، همانند نگهداری پیشگیرانه (Proactive maintenance) که شامل اندازه گیریهای پیشگیرانه قبل از خرابی دستگاه میگردد.

3-      استفاده از "داده بزرگ" به عنوان شاه کلید رقابت پذیری و رشد شرکتهای منفرد است. از نقطه نظر رقابت پذیری و ظرفیت جذب ارزش، همه شرکتها نیازمند استفاده جدی از "داده بزرگ" هستند. در بسیاری از صنایع، شرکتها از استراتژیهایی متکی به داده ها به عنوان اهرمی جهت خلاقیت، رقابت و جذب سرمایه از اطلاعات عمیق و به روز استفاده میکنند.

4-      استفاده از "داده بزرگ" بنیان گذار موج جدیدی در رشد بهره وری و مازاد مصرف کننده خواهد بود. به عنوان مثال تخمین ما این است که استفاده از "داده بزرگ" این قابلیت را داد که کارکرد خرده فروشان را تا بیش از 60 درصد افزایش دهد. "داده بزرگ" منافع زیادی برای مصرف کنندگان و شرکت ها دارد. به عنوان مثال سرویس های مبتنی بر داده های مکانی این امکان را برای مشتریان فراهم می آورد تا از 600 ملیارد دلار مازاد اقتصادی (Economic surplus) برخوردار شوند.

5-      استفاده از "داده بزرگ" موضوع تمامی بخش ها می باشد ولی بعضی از بخش ها برخورداری بیشتری از این امکان خواهند داشت. مقایسه تاریخچه بهروری در بخش های مختلف در امریکا با قابلیت های این بخش ها در استفاده از "داده بزرگ" و همچنین پیدا کردن فرصت ها و چالش های این بخش ها مشخص کرد که محصولات کامپیوتری و الکترونیکی و بخش اطلاعات و همین طور بخش های مالی، بیمه و دولتی امکان بهترین استفاده و بهروری را از "داده بزرگ" دارند.

6-      مطالعات نشان می دهد که در خصوص استعداد و نیروی انسانی مورد نیاز سازمان ها برای برخورداری از مزایای "داده بزرگ" کمبود وجود دارد. در سال 2018 امریکا با کمبود 140000 تا 190000 نفر نیروی انسانی که دارای توانایی تحلیل بالا باشند و همچنین 5/1 میلیون نفر مدیر و تحلیل گر که بتوانند با استفاده از تحلیل های "داده بزرگ" تصمیم های موثر بگیرند، مواجه خواهد بود.

7-      چندین مورد وجود دارد که برای به دست آوردن پتانسیل کامل "داده بزرگ" می بایست به آنها رسیدگی شود. قوانین حریم خصوصی، امنیت، حقوق معنوی و حتی مسولیت ها می بایست در جهان "داده بزرگ" مشخص شود. سازمان ها نه تنها نیاز دارند تا استعداد ها و فن آوری ها را در جای خود به کارگیرند بلکه جریان های کاری و انگیزه های را برای استفاده بهینه از "داده بزرگ" می بایست فراهم کنند. دسترسی به اطلاعات نیاز به مشارکت اساسی  دارد و نیاز به یکپارچه سازی اطلاعات از منابع داده های متفاوت ، که اغلب در اختیار شخص ثالثی است، را ایجاب می کند، لذا انگیزه های لازم برای انجام این کار می بایست ایجاد گردد.

---

[1] - Consumer surplus ( اختلاف میان حداکثر قیمتی که مصرف‌کننده مایل است بپردازد و قیمتی که عملا برای کالایی پرداخت میشود)

پمپهای سانتریفوژ در صنعت نفت و گاز، GE Oil & Gas

Centrifugal pumps for upstream oil and gas applications

چکیده:

شرایط مختلفی که در بالادست جریان خروجی از توروباشینها (پمپ، کمپرسور و توربین) در صنعت نفت و گاز وجود دارد باعث بروز دغدغه هایی شده است که دست اندرکاران این صنعت برای مدیریت آن باید با پارامترهایی مانند جنس، فشار، دبی، شرایط نصب، مونتاژ و قیدهای دیگری نظیر اینها، دست به گریبان شوند. در این مقاله، رویکرد شرکت Oil & Gas به این مقوله برای جریان بالادست دو سیال Co2 و آب دریا که توسط دو نوع پمپ BB3 و BB5 پمپاژ میشوند با جزئیات فنی تشریح شده است.

دریافت
حجم: 596 کیلوبایت

Strategic Alliances in upstream oil and gas

Strategic Alliances in upstream oil and gas

اتحاد استراتژیک در صنایع بالا دستی نفت و گاز

این مقاله توسط کارشناسان شرکت Boston Consulting Group (BCG) تهیه شده است و در آن به نقش ایجاد اتحاد های استراتژیک در افزایش سود آوری در صنایع بالادستی صنعت نفت و گاز و همچنین نحوه ایجاد این اتحاد ها پرداخته شده است.

شرکت BCG از شرکت های شناخته شده در زمینه مشاوره مدیریتی می باشد که شهرت ویژه آن در بین مدیران، به خصوص مدیران بازاریابی، به خاطر ماتریس معروف BCG در خصوص محصولات شرکت ها می باشد.

Download Link:

Strategic Alliances in upstream oil and gas
حجم: 603 کیلوبایت

تحلیل عددی بارهای متغیر با زمان بر روی شیرهای کنترلی double Seat توربین بخار، GE Oil & Gas

Numerical Analysis of Unsteady Loads on a Steam Turbine Double Seat Control Valve,

GE Oil & Gas

دریافت
حجم: 475 کیلوبایت

ارتقاء یک سیستم تزریق بزرگ برای توربین بخار، GE Oil & Gas

 Enhancement of a large injection system for steam turbines, 

GE Oil & Gas

دریافت
حجم: 551 کیلوبایت

بهینه سازی هیدرولیکی کمپرسورهای سانتریفوژ - GE Oil & Gas

Centrifugal compressors return channel optimization by means of

 advanced 3-D computational fluid dynamics

چکیده:

در صنایع نفت و گاز، نیاز به راندمان بالا باعث رشد مداوم فن آوری در این حوزه شده است. اگرچه ارتقاء طراحی پروانه به عنوان مساله ای رایج چه از نظر تئوری و چه از نظر عملی و صنعتی مورد توجه بوده است، اما اجزاء ثابت همانند استاتور در کمپرسورها به این اندازه در کانون توجه نبوده اند. دلیل این امر آن است که محفظه و کانالهای برگشتی ثابت نسبت به پروانه تاثیر کمتری بر روی عملکرد کلی کمپرسور دارند.با این وجود .....

دریافت
عنوان: ge centrifugal_compressors
حجم: 608 کیلوبایت

هم محورسازی (Alignment) - بخش اول

 آموزش نصب پمپ های سانتریفوژ - بخش 5

هم محورسازی (Alignment)-  بخش اول

1- هم محور سازی در حالت افقی

در این قسمت در مورد هم محور سازی پمپ­هایی بحث می­شود که شاسی پمپ و موتور یکی بوده و اتصال محور پمپ به موتور توسط کوپلینگ انعطاف­پذیر انجام می­گیرد.

معمولا هنگامی که پمپ و موتور از سازنده تحویل گرفته می­شود هر دو بر روی یک شاسی نصب شده ­اند و در کارخانه هم محور سازی آنها انجام گرفته است. اما به دلیل اینکه تمام شاسی ­ها تا حدی دارای انعطاف­ هستند نباید به باقی ماندن هم محوری طی مراحل حمل و تحویل­گیری و دیگر مراحلی که تا مرحله نصب انجام می­گیرد، اطمینان کرد. هم محور سازی پمپ و موتور باید پس از عملیات ملات ریزی و خشک شدن ملات و سفت کردن پیچ­های نگهدارنده انجام شود و بعد از اتصال لوله­ کشی به پمپ، هم محوری باید کنترل شود. برای تسهیل در نصب اغلب سازندگان قبل از حمل پمپ یا موتور را با پین موقعیت ­دهی نمی ­کنند و یا در صورت لزوم اکثرا فقط پمپ را بر روی شاسی با پین موقعیت دهی می­کنند عمل موقعیت ­دهی پمپ بر روی شاسی بعد از اینکه پمپ در محل نصب قرار گرفت انجام می­شود ولی سوراخهای لازم برای بستن موتور ایجاد نمی­شود.

 

2- تراز کردن پمپ و موتور

بعد از اینکه پمپ بر روی پی قرار گرفت نیمه ­های کوپلینگ از هم جدا می­شود و تا زمانی که هم­محور­سازی پمپ و موتور و نیمه ­های کوپلینگ به طور کامل انجام نگرفته است، نباید به هم متصل شوند. شاسی بر روی بلوک­ها، صفحات و یا گوه­ های فلزی با شیب کم قرار داده می­شود. (شکل 1) محل قرار­گیری این قطعات باید در نزدیک پیچ­های پی باشد. در واحدهای بزرگ ( با طول­های بیشتر از 3 متر) استفاده از جک ­های کوچک که متشکل از یک پیچ کلاه­دار و مهره می­باشد، مرسوم است.

شکل 1: روش تراز کردن شاسی

 

در هر حالت تکیه­ گاه­ها در قسمتی از شاسی قرار می­گیرند که بیشترین وزن را متحمل می­شود. برای ایجاد تکیه­ گاهی یکنواخت فواصل تکیه­ گاهها باید به اندازه مناسب در نظر گرفته شود. برای اندازه ­های متوسط (طول­های بالای 1.5m) فاصله­ای حدود 24in توصیه می­شود. بین شاسی و پی برای انجام عملیات ملات ریزی فاصله­ای حدود 19 تا 38 میلی­متر باید در نظر گرفته شود.

انجام تنظیمات قطعات نگهدارنده و تکیه ­گاه­ها تا هنگامی که محور پمپ و موتور به طور کامل­ تراز شوند ادامه می­ یابد. با استفاده از تراز کنترل تراز بودن نازل­ها و وجوه کوپلینگ باید انجام گیرد.

 

3- انواع نامحوری و روش‌های تنظیم همراستایی محورها

بین محور پمپ و موتور دوحالت از ناهم­محوری می­تواند وجود داشته باشد.

1-   Angular Misalignment

2-   Parallel Misalignment

Angular Misalignment: در این حالت محورها با هم موازی می­باشند ولی هم­مرکز نیستند.

Parallel Misalignment: در این حالت محورها با یکدیگر هم مرکز می­باشند ولی موازی یکدیگر نیستند.

برای هم راستا کردن محورها نیاز به ابزارهایی مانند شمشه، فیلر، Taper Gage و در صورت استفاده از Alternate Method برای همراستا کردن کوپلینگ­ها نیاز به ساعت اندازه­گیری و برای کوپلینگ­های Spacer Type نیاز به میکرومتر داخل سنج می­باشد. هنگام همراستاسازی نیمه ­های کوپلینگ­ها باید فاصله­ ای مناسب از یکدیگر داشته باشند تا هنگام حرکت دادن موتور و محورها به یکدیگر برخورد نکرده و به هم ضربه وارد نکنند.

مقادیر مجاز ناهم ­محوری و حداقل فاصله مجاز برای نیمه های کوپلینگ توسط سازنده کوپلینگ معین می­شود.

هنگامی که محیط خارجی کوپلینگ با سوراخ داخلی آن کاملا هم مرکز باشد و وجوه کوپلینگ بر محور عمود باشند از روش چک کردن برای کنترل هم راستایی استفاده می­شود. در غیر این صورت از Alternate Method برای همراستا کردن محورها استفاده می­گردد. برای کنترل هم راستایی در روش چک کردن از Taper Gauge و فیلر استفاده می­شود. در این روش برای کنترل Angular Alignment فیلر و یا Taper Gauge را در فواصل 90 درجه بین دو سطح کوپلینگ وارد می­کنند. (شکل 2) هنگامی نیمه­ های کوپلینگ با یکدیگر هم­راستا هستند که تمامی فواصل اندازه ­گیری شده در تمام نقاط یکسان باشند.

شکل 2: نحوه کنترل Angular Alignment

برای کنترل Parallel Alignment از شمشه استفاده می­شود در این حالت شمشه را در بالا پایین و اطراف کوپلینگ بر روی طوقه­ های (Rim) نیمه ­های کوپلینگ قرار می­دهند. هنگامی Parallel Alignment برقرار می­شود که شمشه روی هر دو سطح طوقه کوپلینگ بنشیند. (شکل 3)

شکل 3: نحوه کنترل Parallel Alignment

با قرار دادن صفحات فلزی زیر پایه­ های موتور ناهمراستایی موجود اصلاح می­گردد. ولی لازم است پس از هر بار اصلاح، هم راستایی دوباره کنترل شود، زیرا انجام تنظیم در یک جهت ممکن است موجب به هم خوردن تنظیمات در جهت دیگر شود.

بهتر است برای انجام هم­راستایی صفحه­ ای فلزی زیرکل پایه موتور قرار داده شود و با بالا و پایین بردن آن عمل هم­راستایی انجام گیرد.

در هنگامی که موتور در محل نصب بر روی شاسی قرار می­گیرد، شاسی همراه با پمپ بر روی پی قرار داده شده و محور پمپ تراز می­شود. تراز بودن وجوه کوپلینگ­ ها و نازل ­ها کنترل شده و تنظیمات لازم انجام می­گیرد.

در حالتی که برای نصب موتور بر روی شاسی Pad در نظر گرفته شده باشد، برای تسهیل در علامت­گذاری محل سوراخ پیچها، روی Pad با گچ پوشیده می­شود. موتور بر روی شاسی قرار گرفته و فاصله بین کوپلینگ­ها تنظیم می­گردد و هم­راستایی نیمه­ های کوپلینگ کنترل می­شود. در صورتی که شاسی قبلا سوراخ­کاری نشده باشد محیط سوراخ­های پایه موتور بر روی Pad حک شده و سپس موتور از جای خود انتقال داده می­ شود. محل­های علامت­گذاری شده سوراخ گردیده و سوراخها رزوه می­شوند. باید لقی مجازی برای هم محور سازی نهایی محورها در نظر گرفته شود. سپس موتور در جای خود قرار داده می­شود و جهت دوران آن کنترل می­ گردد. پیچهای در جای خود قرار گرفته و بعد از کنترل هم محوری به طور کامل بسته می­شوند.

در مواردی که دمای کارکرد پمپ بالاتر از دمایی است که پمپ در آن نصب می­گردد لازم است تا افزایش ارتفاع پمپ و موتور بر اثر حرارت در نظر گرفته شود و این امکان فراهم گردد که در دمای کاری هم راستایی تنظیم شود. در این موارد باید به دستورالعمل­های سازنده رجوع شود.

این مطلب ادامه دارد.