یکپارچه کردن نمونه پالاینده در کاربراتور ۸۰ کیلووات و در کاربراتور با رنج مگاوات که در پایان دو سوم پروژه تولید می گردد.
نکته کلیدی کاهش ۱۰ درصدی قیر در هر مرحله است به طوری که پالاینده گاز برای استفاده در موتور احتراق داخلی و توربین قابل استفاده باشد.

( اینجا فقط تکه ای از متن پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

نتایج پروژه همچنین برای کاربرد های دیگر پالایش گاز مورد استفاده است.[۹]
تصفیه آب و فاضلاب
فن آوری 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 فرایند 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 بنفش می تواند مورد استفاده قرار گیرد با این مزیت که احتیاجی به شیشه محافظ در این روش نیست. برای کاربرد های اشعه ماورای بنفش باید شیشه محافظ شفاف باشد که معمولا بعد از چند مدت کدر می شود و این مورد باعث کم شدن بازده تاسیسات می شود.
شرکت آلمانی Wek-Tek سازنده و محقق واحدهای توان پالسی برای تصفیه آب و گاز است. آنها تجهیزات ماورای بنفش پالسی، میدان الکتریکی پالسی و کرونای پالسی را به فروش می زسانند. [۹]
در [۱۷] گزارش شده است که روشهایی که سبب ایجاد تخلیه الکتریکی در آب می شود بازدهی بیشتری در تصفیه آب دارد. استریل کردن میکروبی در اثر تخلیه الکتریکی با تولید ۱-عناصر شیمیایی مانند ازون پروکسید هیدروژن و رادیکالهای آزاد هیدروکسیل و سوپر اکسید ۲-تشعشعات ماورای بنفش ۳-امواج تنشی همراه است. موارد ۱ و ۲ اثر بیشتری در استرلیزه کردن دارد.
فصل سوم
پیشینه تحقیق و روش پیشنهادی
در بخش ۲-۳ بیان شد که مولد پالسی که در ساخت ورقهای فلزی به کار می رود باید شکل موج های مشخصی را دنبال کند تا بهترین بازده بدست آید.این پالس باید تکرار شونده باشد که در فرایند های صنعتی پیوسته بتواند به کار رود. در این فصل قصد داریم ابتدا به معرفی مداری برای تولید پالس تکرار شونده بپردازیم که از حداکثر قطعات نیمه هادی تشکیل شده باشد. این هدف چند مزیت عمده دارد. ۱-در دسترس بودن این قطعات با قیمت مناسب در کشور ۲-تلفات پایین قطعات نیمه رسانا ۳-عمر بالای آنها در کلید زنی (جدول۱-۱). در ادامه برای ساخت شکل موج مورد نیاز در کاربرد ذکر شده در بخش ۲-۳-۱ چند شکل پایه ای که عبارتند از مثلثی، و سینوسی در نظر گرفته شده و با بدست آوردن بهترین زمان کلید زنی واحد های مولد توسط الگوریتم ژنتیک به تولید این شکل موجها می پردازیم.
۳-۱ نیازمندیهای مولد پالسی در مهندسی مواد
برای برخی کاربرد ها در مهندسی مواد نیاز به شکل موجهایی مانند شکل۳-۱ است.
شکل ۳-۱ جریان بار مورد نیاز در ساخت ورق فلزی
۳-۲ مولد مارکس
اروین اُتو مارکس مهندس برق آلمانی تبار اهل برانچویگ(Braunschweig) بود که بین سالهای ۱۹۱۵ تا ۱۹۵۰ در زمینه توزیع برق به فاصله های دور فعالیت می کرد. در سال ۱۹۸۱ در سومین کنفرانس بین المللیIEEE توان پالسی مورد تقدیر قرار گرفت.[۸]
در سال ۱۹۲۳ وی طرحی را پیشنهاد کرد که در آن تعدادی عنصر ذخیره ساز به صورت موازی از طریق مقاومتهای بالای اهمی شارژ می شوند و سپس به صورت سری از طریق فاصله هوایی تخلیه می گردند. شکل یک مولد سه طبقه را نشان می دهد. شکلهای۳-۳و۳-۴ به ترتیب مسیر شارژ و تخلیه را مشخص می کند. ولتاژ منبع خازن های C₁ تا C₃ را از طریق مقاومتهای اهمی بالای R1 و مقاومتهای کوچک R2 شارژ می کند. این مقاومتها جریان شارژ را به خوبی محدود می کند. در پایان دوره نسبتا طولانی شارژ(معمولا چند ثانیه تا ۱ دقیقه) نقاط A,B,C به پتانسیل منبع دی-سی می رسند. یعنی به پتانسیل –v، پتانسیل نقاط E,F,G و H در پتانسیل زمین با قی می ماند. افت ولتاژ دو سر مقاومت R2 ناچیز است. تخلیه یا کلید زنی مولد زمانی شروع می شود که کوچکترین فاصله هوایی G1 [در اثر اختلاف ولتاژ دو سر آن] جرقه می زند که با جرقه تقریبا همزمان باقی فاصله های هوایی همراه می گردد. این جرقه های سریع در اثر اضافه ولتاژ دوسر ما بقی فاصله های هوایی است: وقتی اولین فاصله ی هوایی دچار شکست می شود پتانسیل نقطه A از –V به سرعت به ۰ تبدیل می شود، در نتیجه پتانسیل نقطه E به V+ تغییر می کند. در حالی که پتانسیل نقطه B در مقدار شارژ -V باقی می ماند، ولتاژ ۲V در دو سر G2 می افتد.؛ این ولتاژ سبب شکست کلید شده و ولتاژ نقطه G را به +۲V می رساند.و اختلاف ولتاژ ۳V دوسر G3 می افتد. [۱۸]
شکل۳-۲ مولد مارکس کلاسیک
شکل۳-۳ مدار شارژ مارکس کلاسیک
شکل۳-۴ مدار تخلیه مارکس کلاسیک[۱۸]
در نتیجه ولتاژ V3 بر روی بار تخلیه می گردد.
۳-۳ مولد پالسی مارکس تکرار شونده حالت جامد
مدار مولد پالس تکرار شونده در شکل نشان داده شده است. در این ذخیره ساز مارکس تنها از سوییچ های حالت جامد برای شارژ و تخلیه خازنها استفاده شده است. پیکر بندی این مولد با N طبقه با قابلیت تولید شکل موج مثبت پالسی در شکل نشان داده شده است. هر طبقه از مولد حالت
شکل۳-۵ مولد پالسی مارکس تکرار شونده حالت جامد
جامد پالسی از یک خازن ذخیره کننده انرژی، ۱ دیود و دو سوییچ IGBT^[17] تشکیل شده است. سوییچ ۰ عمل جدا کردن منبع ولتاژ دی-سی را از باقی مدار در زمان تخلیه خازنها و ایجاد شکل موج پالسی نشان می دهد. عملکرد مدار در دو حالت قابل بررسی است.۱-شارژ ۲-تخلیه[۱۹]
۳-۳-۱ شارژ
در این حالت سوییچ های زوج و دیودها روشن است و خازنها از طریق منبع دی-سی شارژ می شود شکل۳-۶ مدار شارژ را نشان می دهد. سیگنال فرمان سوییچ های زوج در شکل۳-۶ نشان می دهد که زمان شارژ بسیار طولانی تر از زمان تخلیه است.
شکل۳-۶ مدار شارژ مولد مارکس حالت جامد
همانگونه که در شکل تخلیه نشان داده شده مقاومتهای داخلی عناصر جریان شارژ را محدود کرده و امکان گرفتن شکل موج پالسی در محدوده چند کیلو هرتز را ممکن می سازد. روشن بودن ترانزیستور های زوج نشان می دهد که در طول مدت شارژ ولتاژ بار تقریبا صفر است. در طول مدت شارژ به دلیل موازی بودن خازنها جریان اولیه شارژ زیاد است اما با افزایش ولتاژ خازنها این جریان محدود می شود.
در مدت تخلیه خازنها، سوییچهای فرد روشن و سوییچهای زوج خاموش می شوند و خازنها به صورت متوالی قرار گرفته و ولتاژ بار برابر است با:
(۳-۱)
اگر ولتاژ دی-سی شارژ را در نظر بگیریم.سه مورد برای این نوع عملکرد باید رعایت شود. ۱-خصوصیات اجزای مدار ۲-بسامد بهره برداری ۳-زمان شارژ خازن باید بسیار بشتر از زمان تخلیه آن باشد.یعنی دوره کاری شارژ طولانی و دوره کاری تخلیه کوتاه باشد. خاموش بودن دیودها در این حالت از اتصال کوتاه شدن خازنها جلوگیری می کند.
میباید در زمانی که پالس به خروجی تحویل داده می شود افت ولتاژ ناشی از تخلیه خازنهای ذخیره کننده انرژی در حد چند درصد ولتاژ [شارژ] خازن باشد. برای رسیدن به این مقصود انرژی ذخیره شده در خازن:
(۳-۲)
شکل۳-۷ مدار تخلیه خازنهای مولد مارکس حالت جامد
که این مقدار باید ۱۰۰ برابر بزرگتر از انرژی تحویل داده شده در هر پالس ولتاژ به بار باشد.
(۳-۳)
که t_d زمان روشن بودن ترانزیستورهای فرد می باشد و i_o جریان پالس می باشد.
با در نظر گرفتن بار مقاومتی و شارژ شدن خازنها با V_dc
با شرایط ذکر شده در بالا شکل پالس ولتاژ به صورت نمایی کاهش میابد.
(۳-۴)
در این رابطه C_eq خازن معادل با خازنهای C_i و R_eq مقاومت معادل مدار در زمان تخلیه خازنها است. که نسبتا کوچک است.
در این پیکر بندی مدار اگر مشکلی در همزمانی سوییچ زنی رخ دهد یا خطایی در مدار اتفاق بیفتد بیشینه ولتاژ هر قطعه نیمه رسانا V_dc خواهد بود که آسیب وارده را محدود می کند. برای مثال اگر سوییچ ۱ مقداری تاخیر نسبت به سایر سوییچ های فرد در روشن شدن داشته باشد، دیود ۱ در این زمان روشن می ماند و ولتاژ ترمینال های سوییچ ۱ مساوی ولتاژ خازن ۱ باقی می ماند. در این مدت ولتاژ بار
(۳-۵)
علاوه بر مزایای ذکر شده نوع سوییچ ها و توالی سوییچ زنی اجازه می دهد تا از ساختار نیم پل نیمه رسانا که به صورت بسته های مدولار موجود است استفاده کرد. این ساختار قابلیت ساخت و راه اندازی نیمه رسانا را دارد.
با توجه به پیکر بندی مدار باید از تداخل روشن بودن بین سوییچ های زوج و فرد جلوگیری کرد. بنابراین بین سیگنالهای فرمان ترانزیستور های زوج و فرد باید تاخیر زمانی وجود داشته باشد. شکل فرمان ارسال شده به گیت ترانزیستور های زوج، فرد، را نشان می دهد. [۱۹]
شکل۳-۸ الف سیگنال فرمان سوییچهای فرد ب سیگنال فرمان سوییچ های زوج
۳-۴ معرفی کلید زنی پیشنهادی با بهره گرفتن از الگوریتم ژنتیک