بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
بسم الله الرحمن الرحیم
اسلاید 2 :
موضوع سمینار : کاهش درگ در خطوط لوله با افزودن ماده کاهنده درگ پلیمری
درس تئوری لایه مرزی
اسلاید 3 :
نیروی درگ چیست ؟
درگ یک نیروی مکانیکی است که این نیرو در اثر واکنش بین جسم جامد با سیال در حال حرکت و یا بلعکس به وجود می آید .
یکی از روش های کاهش درگ در لوله ها افزودن ماده کاهنده درگ به سیال جاری در خط لوله است .
اسلاید 4 :
مزایای افزودن ماده کاهنده درگ در خطوط لوله :
صرفه جویی در مصرف انرژی مورد نیاز پمپ
افزایش دبی جریان
کاهش اندازه خطوط لوله
کاهش تعداد پمپ های خطوط لوله
نکته مهم :
در رژیم جریان آرام تزریق عامل کاهنده درگ موثر نیست و تاثیر این ماده در جریان های با عدد رینولدز بیشتر از 4000 یعنی جریان آشفته اتفاق می افتد .
اسلاید 5 :
مواد افزودنی که باعث کاهش درگ می شود را می توان به پنج دسته تقسسیم کرد :
پلیمر ها Polymers
سورفکتانت Surfactant
الیاف ها Fibres
میکروحباب ها Micro-bubbles
پوشش های سازگار Compliant coating
اسلاید 6 :
در خطوط انتقال نفت مواد کاهنده درگ به سه دسته تقسیم می شود :
پلیمر ها
سورفکتانت
الیاف ها
نکته :
پلیمر ها در جریان های آشفته تک و چند فازی در سطوح صنعتی کاربرد دارد و در مقادیر بسیار کوچک از سورفکتانت ها یا الیاف استفاده می شود .
اسلاید 7 :
پلیمر ها
به دسته ای از مولکول های بزرگ گفته می شود که دارای زنجیره بلند و وزن مولکولی بالا است که از اجزای کوچکتر به نام مونومر تشکیل شده است .
به عنوان مثال :
پلیمر اتیلن اکسید از مونومر اتیلن اکسید ( PEO ) تشکیل شده است و
یا پلی اکرلامید از مونومر اکریلامید ( PAM ) تشکیل شده است
اسلاید 8 :
انواع پلیمر
خطی
اتصال عرضی
شاخه ای
نامنظم
بلوکی
پیوندی
اسلاید 9 :
نکته :
با افزایش غلظت عامل کاهنده درگ شاهد کاهش بیشتر درگ خواهیم بود با این حال اگر غلظت از حد معین بیشتر شود تاثیری بر عملکرد نخواهد داشت .
پلیمر با وزن مولکولی بالاتر عملکرد بهتری در کاهش درگ دارد .
توجه :
افزودن زنجیره بلند و انعطاف پذیر پلیمر به میزان کم در مقیاس ppm سبب کاهش درگ تا 80% می گردد .
اسلاید 10 :
پلیمر ها در سیال عامل مانع رشد آشفتگی در منطقه بافر می شود و همچنین به نو به خود مانع رشد و تشکیل و انتشار جریان گردابه ای کوچک در منطقه آشفته می شود که منجر به کاهش اتلاف انرژی حاصل از اغتشاش در خط لوله می شود .
اسلاید 11 :
ویژگی هایی که عامل کاهنده درگ پلیمری باید داشته باشد :
مقاومت در برابر تنش برشی
انحلال سریع در جریان خط لوله
مقاومت در برابر تجزیه حرارتی ، شیمیایی و بیولوژیکی
عدم ایجاد مشکل در فرآیند های پایین دست
تاثیر گذاری در غلظت کم
اسلاید 12 :
عوامل موثر بر عملکرد کاهش درگ پلیمری در جریان تک فازی :
اثر اندازه و هندسه کانال
اثر زبری سطح
اثر وزن مولکولی پلیمر
اثر انعطاف پذیری زنجیره پلیمر
اثر ساختار و ترکیب پلیمر
اثر PH و دمای سیال
اثر مقدار و نمک حلال
اسلاید 13 :
پروفیل سرعت از جریان آشفته
مایع خالص
مایع حاوی یک افزودنی پلیمری
اسلاید 14 :
روش های تزریق پلیمر در خط لوله :
دو نوع روش تزریق داریم :
همگن
A. نفوذی
غیر همگن
B . رشته ای
اسلاید 16 :
مشکلات استفاده از پلیمر ها
a ) فرسودگی خشک شدن
1 ) فرسودگی
b ) فرسودگی مکانیکی
2) درجه سمیت
اسلاید 17 :
نمونه ای از پلیمر های مورد استفاده در فرآیند کاهش درگ
