کلکتور نانو پات

  • نام نویسنده:انوری
  • منبع:یزد لوله
  • منتشر شده:1399/09/27
چاپ
کاربرد کلکتور

 
 اصولاً کلکتور به معنی و مفهوم جمع کننده می باشد و عمدتاً در تاسیسات ساختمان ها به عنوان مقسم مورد استفاده قرار می گیرد. کلکتورهای نانوپات را می توان برای جریان آب سرمایش و گرمایش مدار بسته و یا آب مصرفی و همچنین جهت عبور گاز با فشارهای بالا مورد استفاده قرار داد.

 به علاوه کلکتورهای سایز بزرگ نانوپات را می توان در موتورخانه ها، محیط های دارای خوردگی بالا شامل محیط های دریایی و نفت و گاز نیز استفاده نمود.
 
عرف کلکتورها معمولاً از فولاد سیاه، گالوانیزه و یا برنج ساخته می شوند و برای جریان آب سرمایش و گرمایش مداربسته و یا آب مصرفی و گاهی جهت عبور گاز مورد استفاده قرار می گیرند. بدیهی است عبور آب در فولاد سیاه به مرور موجب خوردگی شده و عمر سرویس دهی کوتاه خواهد بود و کلکتورهای برنجی که معمولا نیاز به آبکاری دارد، از نظر وزن بسیار سنگین تر و از نظر قیمت گران تر تمام می شوند. لذا جهت بر طرف نمودن نواقص فوق می توان از کلکتورهای نانو پات استفاده نمود.

 در تولید کلکتورهای نانوپات مقسم آب و درپوش ها که در ساخت آن ها هم اکنون از آلیاژهای برنج استفاده می شود، مقاومت به سایش پایین، چگالی بالا و نسبت استحکام به وزن کم ضعف های عمده کلکتورهای برنجی هستند که با انتخاب صحیح آلیاژ آلومینیوم و ایجاد پوشش های نانوساختار اکسیدی بر روی سطح این فلز تمام ضعف های ذکر شده  مرتفع می گردد.

کلکتور های مولتی لایر نانوپات با پوشش سرامیکی و پلیمری
کلکتورهای مولتی‌لایر نانوپات، علاوه بر پوشش نانوساختار سخت اکسیدی، دارای یک پوشش فوقانی نانوپلیمر مقاوم به خراش، حرارت، خوردگی و جذب رطوبت هستند که به‌عنوان یک محصول جدید منجر به افزایش بیش ‌از پیش عمر کلکتورها می‌شود. پوشش‌های پلیمری اعمال‌شده بر کلکتورها با دو گرید معمولی و آنتی‌باکتریال عرضه می‌شوند. 

گرید آنتی‌باکتریال دارای نانوذرات آنتی‌باکتریال است که این ذرات سبب افزایش میزان سلامتی آب آشامیدنی و افزایش مقاومت به خوردگی بیولوژیکی ناشی از فعالیت میکروارگانیسم موجودات جانداری نظیر باکتری‌ها، می‌گردد. 
 
 
 
پیشنهاد می‌شود در شرایط زیر به‌جای کلکتورهای استاندارد از کلکتورهای مولتی‌لایر نانوپات استفاده شود:
    - برای آب‌های حاوی انواع جلبک و باکتری در حد نامتعارف
    - در محیط‌های حاوی کلر زیاد
    - در شرایطی که امکان ایجاد کوپل‌های گالوانیک با انواع آلیاژهای مسی ازجمله لوله‌های مسی بدون پوشش و یا شیر و درپوش‌های برنجی غیراستاندارد بدون پوشش نیکل- کرم وجود دارد.
     -  در محیط‌هایی با پی‌اچ کمتر از 5 یا بیشتر از 9
     - تحت شرایطی که سیستم پایپینگ ممکن است به جریان برق متصل شود.
    - در شرایطی که پمپ‌های با فشار بالا به‌صورت متناوب وارد چرخه شده و از آن خارج می‌شود که متعاقباً احتمال آسیب زدن به تأسیسات از طریق مکانیزم کاویتاسیون افزایش می‌یابد.
 
 مزایای کلکتور، درپوش، مغزی و تبدیل های نانوپات نسبت به محصولات مشابه برنجی به قرار زیر می باشد:

1- سختی: سختی کلکتورهای نانوپات چیزی در حدود 800 تا 1000 ویکرز معادل 65 تا 70 راکول سی است در حالی که سختی برنج در بهترین شرایط تمپر و ترکیب، از 200 ویکرز تجاوز نمی کند.
 
2- مقاومت در برابر سایش:
 پوشش کلکتورهای نانوپات با چسبندگی و سختی بالایی که دارند سطح قطعه را در برابر سایش به شدت مقاوم می کنند. همچنین از آنجایی که ماهیت پوشش سرامیکی است، در کوپل های سایشی که طرف مقابل فلز باشد، ضریب اصطکاک پایین تری نسبت به کوپل های فلز-فلز از خود نشان داده که خود منجر به افزایش بیشتر مقاومت به سایش می شود.
 
3- مقاومت در برابر خوردگی:
 آلومینیوم ذاتاً فلزی مقاوم به خوردگی است و با پوشش آلومینایی، مقاومت به خوردگی آن جزو بهترین ها در آلیاژهای مهندسی قرار می گیرد. در مقایسه با برنج، علاوه بر اینکه انواع خوردگی نظیر خوردگی انتخابی برای آلومینیوم نگران کننده نیست، به لطف پوشش اکسیدی ضخیم کلکتورهای نانوپات، مقاومت به خوردگی یکنواخت این کلکتورها به مراتب بالاتر است. همانطور که نمودار حاصل از آزمون پلاریزاسیون تافل برای کلکتورهای برنجی، آلومینیومی ساده و نانوپات که آزمون های آن توسط آزمایشگاه متالورژی رازی انجام شده است نشان می دهد، جریان خوردگی برای کمترین مقدار است که نشان دهنده مقاومت به خوردگی بالاتر کلکتورهای نانوپات نسبت به کلکتورهای برنجی و آلومینیومی است.
با توجه به لگاریتمی بودن محور جریان (محور عمودی)، مشاهده می شود که اختلاف ها قابل توجه بوده به طوری که مقاومت کلکتورهای نانوپات تقریبا 10 برابر کلکتورهای برنجی و بیش از 100 برابر کلکتورهای آلومینیومی است.
 
4- خنثی بودن از نظر شیمیایی:
کلکتورهای نانوپات مقاومت به مواد شیمیایی بالاتر و میل به ترکیب شدن کمتری نسبت به آلیاژهای مس دارند، زیرا لایه های سطحی آلومینیوم با اکسیژن ترکیب و فلز از حالت فعال خارج می شود.
 
5- زیست سازگاری:
 پوشش های نانو ساختار اکسیدی کلکتورهای نانوپات از جهت زیست سازگاری بسیار امن به حساب می آیند. همچنین این نوع پوشش ها قابلیت بازیافت بدون کوچک ترین خطری برای محیط زیست را دارند.
 
6- تسهیل در تمیزکاری، مقاومت در برابر رسوب نمک ها و محصولات خوردگی:
 از آنجایی که پوشش های اکسیدی کلکتورهای نانوپات از نظر شیمیایی خنثی و مقاوم به خوردگی هستند، تمایل واکنش به ایجاد رسوب و محصولات خوردگی در آن ها کم است.