یکی از مهم ترین بخش های یک واحد صنعتی قسمت ذخیره سازی آن است.

آشنایی با روش های ذخیره سازی و طراحی مخزن یکی از مهارت های لازم، برای مهندس فرایند است.

در این مقاله صفر تا 100 طراحی مخازن را به شما آموزش خواهیم داد…

با ما همراه باشید

دانلود ویدیو دانلود pdf مقاله

آنچه در ادامه خواهید خواند:

  • انواع مخازن مورد استفاده در صنعت
  • مخازن رو باز
  • مخازن با سقف ثابت
  • مخازن با سقف شناور
  • مخازن کروی
  • مخازن سرد
  • مخازن Gas Holder
  • آشنایی با پدیده اتلاف تنفسی در طراحی مخزن
  • آشنایی با اصطلاحات فنی طراحی مخزن

ضرورت استفاده از مخازن

در صنایع شیمیایی برای ذخیره سازی و گاها انتقال مواد مختلف، از مخازن و تانکر ها استفاده می شود.

بدلیل متفاوت بودن خواص فیزیکی سیالات، ذخیره سازی آنها نیازمند مهارت های خاصی است،
بعنوان مثال ذخیره سازی ماده ای مثل بنزین که قابلیت اشتعال بسیار زیادی دارد، در مقایسه با آب کاملا متفاوت است.

طراحی مخزن در صنعت

در صنعت برای کاربرد های مختلفی از مخازن استفاده می شود که عبارتند از:

  • ذخیره خوراک، مواد واسطه و محصولات
  • بارگیری و پخش مواد
  • همسان نمودن کیفیت مواد
  • معیاری جهت اندازه گیری حجم خوراک و محصولات

طراحی مخازن

انواع مخازن

مخازن بر اساس پارامتر های مختلفی دسته بندی می شوند،
از این رو برای طراحی مخزن و انتخاب نوع آنها، پارامتر های مختلفی تاثیر گذار است از جمله:

  1. میزان فراریت سیال یا به عبارت دیگر فشار بخار
  2. میزان سمیت مواد
  3. میزان اشتعال

که هرکدام از پارامتر های بالا با یک کمیت خاصی اندازه گیری می شوند.

#1 طراحی مخزن رو باز

دانلود ویدیو

ساده ترین نوع مخازن، نوع رو باز است که از دیواره های بدون سقف تشکیل شده اند.
از این مخازن زمانی استفاده می کنیم که یکی از موارد زیر وجود داشته باشد:

  • میزان فراریت ماده کم باشد. مثلا برای ذخیره سازی اتانول نمیتوان از آنها استفاده کرد.
  • خاصیت اشتعال زایی نداشته باشد
  • مواد گران قیمتی نباشد که امکان الوده شدن آن وجود داشته باشد.

این دسته از مخازن معمولا در اندازه های بزرگی ساخته می شوند،
بطور معمول این مخازن در محدوده قطر های 70 متر و عمق 7 متر و بعضا بزرگتر ساخته می شوند.
جنس این مخازن هم معمولا از بتن و یا استیل است.

مخازن رو باز

موادی مثل آب، آب نمک و یا کود های شیمیایی که به شکل دوغاب هستند را به این صورت ذخیره سازی میکنند.

#2 طراحی مخزن با سقف ثابت

از این مخازن، معمولا در 2 حالت زیر بیشتر استفاده می شود:

  1. فشار بخار ماده بسیار کم و یا ناچیز باشد.
  2. ماده بسیار سمی یا آتش گیر باشد و یا خلوص آن به هر دلیلی اهمیت داشته باشد.

طراحی مخازن سقف ثابت

اگر فشار بخار سیال ذخیره شده بالا باشد، یعنی تمایل ماده به تبخیر شدن زیاد است،
این موضوع در مخازن با سقف ثابت سبب وقوع پدیده ای بنام اتلاف تنفسی می شود،
این پدیده یکی از اتفاقات نامطلوب در این مخازن است که باعث اتلاف مقدار زیادی از ماده مورد نظر می شود.
در مورد پدیده اتلاف تنفسی در جای خود در قالب ویدیو آموزشی صحبت خواهیم کرد.

#3 طراحی مخزن با سقف شناور

از یک دیواره استوانه ای شکل و یک سقف شناور تشکیل شده اند،
معمولا این مخازن به 2 صورت در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند:

دسته اول مخازنی هستند که سقف ثابت ندارند و فقط یک سقف شناور دارند که با محیط بیرون در ارتباط است،
به این نوع مخازن اصطلاحا Externally Flouting Roof نیز می گویند.

دسته دوم مخازنی هستند که علاوه بر سقف شناور یک سقف ثابت هم دارند که سقف شناور آنها نیز از نوع داخلی است،
به همین دلیل به این دسته از مخازن Internal Flouting Roof گفته می شود.

هر دو نوع این مخازن زمانی استفاده می شوند که ماده ی موجود در آنها فراریت بالایی داشته باشد
و اگر میزان سمیت و آتش گیری ماده زیاد باشد از دسته ی اول این مخازن استفاده میکنیم.

این را هم ببینید
طراحی راکتور شیمیایی

#4 طراحی مخزن کروی

در صورتیکه فشار بخار ماده مورد نظر بین 50-0.5 پوند بر اینچ مربع باشد از مخازن کروی استفاده می کنیم.

طراحی مخزن کروی

البته در این شرایط مخازن استوانه ای افقی ترجیح داده می شود، اما با این حال از مخازن کروی استفاده می کنیم،
به این دلیل که در این حالت حجم بیشتری برای ذخیره سازی در اختیار خواهیم داشت،

هم چنین برای یک حجم معین شکل هندسی کره نسبت به بقیه اشکال هندسی سطح کمتری دارد،
پس اگر بخواهیم هدر رفت حرارت از مخزن را کم کنیم، این مخازن بهترین انتخاب هستند.

مخازن کروی در صنعت

#5 طراحی مخزن سرد

برای نگه داری گاز های مایع و یا موادی با نقطه جوش خیلی پایین (غالبا زیر صفر درجه سانتیگراد ) بکار می رود.

بدیهی است که برای نگهداری این مواد باید آنها را در دمایی پایین تر از نقطه جوش آنها قرار داد،
بعنوان مثال گاز بوتان در صفر درجه سانتیگراد، بوتادین در 4- درجه سانتیگراد باید نگهداری شوند.

این را هم ببینید
طراحی برج تقطیر

#6طراحی مخازن Gas Holder

برای ذخیره سازی گاز ها گاهی اوقات از این نوع مخازن استفاده می شود،
شکل هندسی این مخازن به اینصورت است که یک استوانه که از یک طرف باز می باشد،
بصورت عمودی در داخل یک تانک پر از آب قرار میگیرد،
بطوری که سمت باز آن در پایین و سمت بسته آن در بالا قرار میگیرد.

مخازن gas holder

حد فاصل بین دیواره استوانه و مخزن پر از آب را بخش آب بندی تشکیل می دهد.

با ورود گاز، استوانه به دلیل افزایش فشار به سمت بالا حرکت می کند و  برای حفظ تعادل آن از ریل هایی که به دیواره جوش داده می شود، استفاده می کنیم.

از نمونه های عملی برای این مخازن، میتوان مخازن نگهداری VCM را در واحد PVC پتروشیمی بندر امام نام برد.

آشنایی با پدیده اتلاف تنفسی

در ویدیو آموزشی زیر در 8 دقیقه چگونگی وقوع پدیده اتلاف تنفسی را به شما آموزش خواهیم داد:

دانلود ویدیو

همانطور که مشاهده کردید:
این پدیده در مخازن با سقف ثابت بیشتر اتفاق می افتد و به عنوان یکی از پدیده های نامطلوب به شماره می رود.
در نتیجه در هنگام طراحی مخزن، وقوع این پدیده باید پیش بینی شود و تمهیدات لازم برای جلوگیری از آن نیز، در نظر گرفته شود.

اصلاحات فنی در تعمیرات، بازرسی و طراحی مخزن

در فایل pdf زیر تعدادی از اصطلاحات پرکاربرد مربوط به مخازن را به همراه تعریف آنها برای شما عزیزان جمع اوری کرده ایم،
یادگیری این اصطلاحات میتواند هم در محیط کار و هم برای مصاحبه های استخدامی به شما کمک زیادی کند.


مقاله بالا بخشی از بسته جامع آموزش شبیه سازی فرآیند (PRS) است.

ویدیوهای اصلی با کیفیت عالی (FullHD) هستند. برای مشاهده کامل بسته کلیک کنید.

مشاهده بسته شبیه سازی فرآیند
بسته شبیه سازی فرآیند

به آموزش شبیه سازی فرآیند علاقه مندم

اگر محتوای آموزشی شبیه سازی فرآیند را می پسندید برای دریافت آموزش های رایگان فرم را تکمیل کنید.

شماره موبایل پشتیبانی: ۰۹۰۱۷۰۳۹۳۲۹


نظرتون درباره این مقاله چیه؟
ما رو راهنمایی کنید تا اون رو کامل تر کنیم و نواقصش رو رفع کنیم.

توی بخش دیدگاه ها منتظر پیشنهادهای فوق العاده شما هستیم.