2-5- تعیین پارامترهای فیزیکی نمونه ها…………………………………. 17
2-5-1- مقدمه………………………………….. 17
2-5-2- شاخص تورم آزاد………………………………….. 19
2-5-3- تعیین مساحت سطح………………………………….. 19
2-5-4- تعیین چگالی واقعی و ظاهری…………………………………… 20
2-5-5- اندازه گیری اندیس قابلیت خردایش هاردگرو…………………………………. 21
فصل سوم: تئوری فلوتاسیون زغال………………………………….. 24
3-1- مقدمه………………………………….. 24
3-2- طبقه بندی…………………………………… 24
3-2-1- ساختمان زغال و پدیده زغالی شدن………………………………….. 24
3-2-2- گوناگونی زغال……………………………….25
3-2-3- طبقه بندی درجه و رتبه زغال………………………………….. 25
3-3- پیش فرض های تئوریکی در خصوص فلوتاسیون زغال……….. 26
3-3-1- تئوری فلوتاسیون………………………………….. 26
3-3-2-ترمودینامیک……………………………………. 27
3-3-3- هیدرو دینامیک و سنتیک……………………………………. 28
3-3-3-1- رخدادهای مورد نیاز برای فلوتاسیون………………………………….. 29
3-3-3-2- زمان القاء ………………………………….30
3-3-3-3- احتمال فلوتاسیون و سنتیک های فلوتاسیون……………….. 31
3-3-4- نقش اندازه ذرات در فلوتاسیون………………………………….. 31
3-3-4-1- تأثیر اندازه ذرات روی ترمودینامیک ها و هیدرودینامیک ها……………. 31
3-3-4-2- تأثیر اندازه ذرات روی بازیابی…………………………………… 32
3-3-4-3- رفتار فلوتاسیون برای ابعاد مختلف…………………………….32
3-3-5- تأثیر اندازه ذرات روی گزینش پذیری…………………………. 34
3-3-5-1- مشکلات فلوتاسیون ذرات ریز………………………………….. 34
تداخل…………………………………… 34
3-4- فلوتاسیون زغال………………………………….. 35
3-4-1- بازنگری کلی…………………………………… 35
3-4-1-1- سنتیک ها – هیدرودینامیک ها…………………………………. 35
3-4-1-2- بازیابی…………………………………… 36
3-4-1-3- ترمودینامیک ها…………………………………. 36
3-4-2- تأثیر متغیرهای مرتبط با زغال روی فلوتاسیون………………… 40
3-4-2-1- خصوصیات فیزیکی وشیمیایی…………………………………… 40
3-2-2-1-1- اثرات کلی درجه و رتبه زغال………………………………….. 41
3-2-2-1-2 -تأثیرات منحصر بفرد پارامترهای درجه و رتبه………………. 44
3-2-2-2- خصوصیات سطوح………………………………….. 46
3-2-2-2-1- مشخصات سطح………………………………….. 46
3-2-2-2-2 اجزاء سطح………………………………….. 47
3-2-3- تأثیر متغیرهای سیستمی روی قابلیت شناوری………………….. 47
3-2-3-1- اندازه اجزاء…………………………………. 47
3-2-3-2- واکنشگرها…………………………………. 51
3-2-3-2-1- کف ساز ها…………………………………. 51
3-2-3-2-2- کلکتورها…………………………………. 51
3-2-3-3- چگالی پالپ…………………………………… 52
3-2-3-4- سلول همزن و هوادهی…………………………………… 53
3-2-3-5- مشخصات آب و PH……………………………………
3-2-4- گزینش پذیری…………………………………… 54
فصل چهارم:آزمایشات فلوتاسیون………………………………….. 58
4-1- مقدمه………………………………….. 58
4-2- تجهیزات و مواد………………………………….58
4-3- آزمایشهای فلوتاسیون مقدماتی…………………………………… 59
4-3-1- فلوتاسیون حجمی…………………………………. 59
4-3-2- سنتیک های فلوتاسیون…………………………………. 61
4-4- سنتیک های فلوتاسیون برای سایز بندی های مشخص…………… 64
4-4-1- آزمایشهای سنتیک آزمایشگاهی…………………………………… 64
4-5- بر هم کنش اندازه ها…………………………………. 67
4-6- نتایج و مباحثه پیرامون آزمایشهای مقدماتی صورت گرفته……….. 69
4-6-1- نتایج بدست آمده از آزمایشهای مقدماتی حجمی……………….. 69
4-6-2- تأثیر واکنشگرها…………………………………. 70
4-6-3- تأثیر چگالی پالپ…………………………………… 76
4-6-4- تأثیر دبی هوا…………………………………. 77
4-7- نتایج بدست آمده از آزمایشهای سنتیک مقدماتی…………….. 77
4-8- نتایج مقدماتی بدست آمده…………………………………. 80
فصل پنجم : نتایج آزمایشات سنتیک و مباحثه پیرامون آن………….. 82
5-1- مقدمه………………………………….. 82
5-2- آزمایشهای سنتیک فلوتاسیون………………………………….. 82

 

5-2-1- بازیابی در مقابل زمان………………………………….. 82
5-2-1-1- تأثیر تراز واکنشگر………………………………….. 82
5-2-1-2- تأثیر اندازه ذرات…………………………………… 89
5-2-1-3- تأثیر مواد………………………………….. 91
5-2-1-4- مباحثه………………………………….. 93
5-2-1-5- وابستگی به ثابت سرعت…………………………………… 95
5-2-1-6- تأثیر تراز واکنشگر………………………………….. 95
5-2-1-7- تأثیر اندازه ذرات…………………………………… 98
5-3- فعل و انفعال اندازه ها…………………………………. 100
فصل ششم: نتیجه گیری…………………………………… 109
6-1- مقدمه………………………………….. 109
6-2- تأثیر متغیرها در فلوتاسیون حجمی زغال…………………….. 109
6-2-1- تأثیر واکنشگر ها ………………………………….109
6-2-2- تأثیر چگالی پالپ…………………………………… 110
6-2-3- تأثیر هوادهی…………………………………… 110
6-3- سرعت فلوتاسیون برای ذرات با ابعاد منحصر به فرد……………. 111
6-3-1- بازیابی در مقابل زمان………………………………….. 111
6-3-1-1- تأثیر واکنشگر ها…………………………………. 111
6-3-1-2- تأثیر اندازه ذرات…………………………………… 111
6-3-1-3- تأثیر مواد………………………………….. 112
6-4- برهم کنش ابعاد………………………………….. 112
6-5- تحقیق پیشنهادی…………………………………… 112
چکیده:
در کشور ایران با توجه به ذخایر عظیم آهن و با توجه به مطالعات انجام شده و تایید قابلیت استفاده از آنها در تولید آهن، ذخایر زغال سنگ مورد توجه قرار گرفت.
کارخانه زغالشویی انجیرتنگه زیر نظر شرکت البرز مرکزی بوده و با هدف شستشو و تغلیظ (کاهش خاکستر) زغالسنگهای استخراج شده از معادن این شرکت برای تولید زغال با پارامترهای مطلوب برای مصرف در کارخانه ذوب آهن اصفهان طراحی شده است. این کارخانه خوراک خود را از معادن مختلفی چون کیاسر، کارمزد و چند معدن دیگر تامین میشود که متوسط خاکستر در خوراک ورودی کمتر از 30درصد میباشد.
در واقع سالانه میزان قابل توجهی از زغال در باطله جیگ و فلوتاسیون این کارخانه به هدر میرود. هدف اصلی از این مطالعه تحقیق در مورد تأثیر اندازه ذرات روی سنتیک کف فلوتاسیون برای معدن زیراب می باشد. چهار نوع اندازه مختلف ذرات در این پروژه با نگرش ویژه روی تأثیر اندازه ذرات و غلظت واکنشگر آزمایش می شوند. واکنشگرهایی که در حین عملیات فلوتاسیون بکار می روند عبارتند از MIBC به عنوان کفساز و نفت به عنوان کلکتور.
در این تحقیق آزمایشات فلوتاسیون بر روی چهار رنج ابعادی مختلف برای مواد باطله و کنسانتره صورت گرفت. آزمایش های صورت گرفته مشخص کردند که بازیابی بطور یکنواخت با افزایش مصرف واکنشگر ، در همه شرایط افزایش می یابد.
چگالی پالپ تأثیر چندان قابل توجهی روی بازیابی زغال در پالپ با محتوی 10 الی 20 درصد جامد ندارد. پالپ های با درصد جامد بالا در این تحقیق مطالعه نشده است و ممکن است اثر گذار باشند.
برای مواد باطله کم کیفیت، تحت هر شرایطی بیشترین بازیابی در دبی هوادهی بالا بدست می آید و لذا غلظت مورد نیاز به واکنشگر را کاهش می دهد. مقدار هوا تأثیر قابل توجهی در بازیابی ارگانیکی مواد با کیفیت کنسانتره ندارد. از آنجا که این مواد به آسانی فلوته می شوند و احتمال برخورد به اندازه کافی بالا بوده و از طرفی احتمال جدایش به اندازه کافی پایین می باشد، لذا تأثیر هوادهی بالا ناچیز می باشد.
برای ریزترین و درشت ترین ابعاد، غلظت واکنشگرها تأثیرات قابل توجهی روی مشخصات منحنی ها با افزایش بازیابی و با سرعت بالا در ترازهای بالای واکنشگر بوجود می آورند.
فصل اول: مقدمه
مقدمه:
زغال ماده سبک، شکننده و سیاه‌رنگ باقی‌مانده از نیم‌سوختن چوب یا دیگر اندام‌های گیاهی و جانوری است که قسمت اعظم ترکیبهای آن‌ تبدیل به کربن شده است. زغال ترکیبی از گوگرد، شیل، کائولن، کانیهای رسی و کربناتی بوده و ترکیب­های موجود در خاکستر زغال، سیلیس، اکسید آلومینیوم و سایر مواد مانند Fe2o3,Cao,Mgo می­باشد.

1-4ژئوشیمی………………………………………………………………………. ..5
1-5زمین شناسی اقتصادی…………………………………………………………….6
1-5-1- تقسیم بندی کانسارهای منگنز (پارک و مک دیارمید 1975) ……………….8
1-5-2تقسیم بندی کانسارهای منگنز (گیلبرت و پارک 1977) ……………………8
1-6 اکتشاف و ارزیابی ذخایر منگنز……………………………………………………14
1-7روش های عمده استخراج منگنز……………………………………………………14
1-8کاربردهای منگنز………………………………………………………………………….15
1-9توزیع منگنز در دنیا……………………………………………………………………..16
1-9-1تولید منگنز در ایران……………………………………………………………..17
1-9-2 تولید منگنز در دنیا و توسعه های اخیر………………………………….18
فصل دوم……………………………………………………………………………….21
روش های فرآوری منگنز
2-1 مقدمه…………………………………………………………………………………..22
2-2 سنگ جوری…………………………………………………………………………..22
2-3 پرعیارسازی به روش ثقلی…………………………………………………………22
2-4 پرعیارسازی به روش مغناطیسی………………………………………24
2-5 پرعیارسازی به روش فلوتاسیون……………………………………………….24
2-6 روش تشویه………………………………………………………………………24
2-7 پرعیارسازی به روش لیچینگ…………………………………………………25
2-7-1 لیچینگ کاهشی با محلول یون آهن………………………………………28
2-7-2 لیچینگ کاهشی توسط سولفور دی­اکسید یا محلول­های سولفیت………….30
2-7-3 لیچینگ کاهشی با بهره گرفتن از کاهنده­های ارگانیک………………………..31
2-7-4 لیچینگ الکترو-کاهشی…………………………………………………………..39
2-7-5 لیچینگ همزمان منگنز (IV) و کانی­های سولفیدی………………………………39
2-7-6 لیچینگ با هیدروژن پراکسید…………………………………………………….40
2-7-7 لیچینگ در محلول اسید هیدروکلریک…………………………………………..42
2-7-8 لیچینگ با نیتروژن دی­اکسید و محلول نیتریک اسید…………………………43
2-8 استحصال منگنز از محلول های لیچینگ…………………………………………..45
2-8-1 بازیابی منگنز به روش استخراج حلالی…………………………………………46
2-8-2 بازیابی منگنز به روش رسوب شیمیایی………………………………………….46
2-8-3 بازیابی منگنز به روش تبادل یونی………………………………………………… 47
2-8-4 مطالعه انجام شده برای بازیابی منگنز……………………………………………47
2-8-4-1 ترسیب منگنز و آهن…………………………………………………………….48
2-9 تولید منگنز الکترولیتی………………………………………………………………….49
2-10 تولید منگنزدی اکسید الکترولیتی ………………………………………………50
2-11 تولید منگنز دی اکسید شیمیایی………………………………………………………50
فصل سوم……………………………………………………………………………………51
معرفی مواد،روش ها و تجهیزات
3-1 مقدمه……………………………………………………………………………………….52
3-2 تهیه نمونه…………………………………………………………………………………. 52
3-3 شناسایی نمونه…………………………………………. ……………………………… 52
3-3-1 تجزیه شیمیایی نمونه…………………………… ………………………….. 52
3-3-2 مطالعات پراش پرتو ایکس(XRD) ……………………………………………..
3-3-3 مطالعات میکروسکوپی…………………………………………………………….53
3-3-4 تجزیه سرندی و تعیین دانه بندی و عیار کانسنگ منگنز…………………….55
3-3-5 مطالعات درجه آزادی…………………………………………………………57
3-4 پرعیارسازی منگنز……………………………………………………………………58
3-4-1 آزمایش پرعیارسازی با جیگ……………………………………………………..58
3-4-2 آزمایش های پرعیارسازی با میزلرزان…………………………………………59
3-4-3 آزمایش های پرعیارسازی به روش مغناطیسی……………………………….59
3-4-4 انجام آزمایش های پرعیارسازی به روش فلوتاسیون………………………….60
3-4-5 روش آزمایش های پرعیارسازی به روش لیچینگ…………………………..60
3-4-5-1 تئوری سینتیک لیچینگ…………………………………………………..61
الف- نفوذ از لایه مایع…………………………………………………………………….63
ب-نفوذ از میان خاکستر…………………………………………………………..64
ج- واکنش شیمیایی……………………………………………………………………64
3-4-6 روش انجام آزمایش های سینتیک………………………………………….66
3-4-7 نرم افزار طراحی آزمایش………………………………………………. 66
3-4-8 روش انجام آزمایش­ها ………………………………………………………..69
فصل چهارم………………………………………………………………………………..70
بحث و نتایج
4-1 مقدمه………………………………………………………………………………….71
4-2 آزمایش های جیگ……………………………………………………………………71
4-3 نتایج آزمایش های میزلرزان……………………………………………………72
4-4 نتایج آزمایش های پرعیار سازی به روش مغناطیسی…………………….77
4-5 نتایج آزمایش های پرعیار سازی به روش فلوتاسیون……………………..80
4-6 نتایج آزمایش های پرعیار سازی به روش لیچینگ………………………….82
الف) تعیین ماده کاهنده……………………………………………………………..82
ب) تعیین عامل کنترل لیچینگ………………………………………………………..83
4-6-1 طراحی آزمایش………………………………………………………………86
4-6-1-1 آنالیز واریانس مدل­ها……………………………………………….88
4-7 بررسی اثر پارامترهای عملیاتی………………………………………………….91
4-7-1 بررسی اثر پارامترهای عملیاتی بر بازیابی منگنز…………………………….91
4-7-2 بررسی اثر پارامترهای عملیاتی بر بازیابی آهن…………………………….96
4-7-3 بررسی اثر پارامترهای عملیاتی بر بازیابی سیلیس…………………………99
4-8 بهینه سازی……………………………………………………………………………..99
فصل پنجم………………………………………………………………………………….102

 

نتایح و پیشنهادات
5-1 مقدمه……………………………………………………………………………….103
5-2 نتایج و پیشنهادات…………………………………………………………..103
مراجع………………………………………………………………………………………106
چکیده:
منگنز به دلایل اقتصادی و داشتن خصوصیات فیزیكی و شیمیایی خاص به عنوان یكی از فلزات کاربردی و مهم در صنایع متالورژی و آلیاژهای غیر آهنی استفاده می‏شود. استحصال این فلز به لحاظ اهمیت آن از کانه‏های با عیار پایین دارای توجیه اقتصادی می‏باشد. در تحقیق حاضر امکانسنجی پرعیارسازی کانسنگ منگنز معدن محمدآباد جیرفت مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس آنالیزهای شیمیایی، عیار منگنز در نمونه 21 درصد، اکسید آهن­ 66/19 درصد و اکسید سیلیس 07/32 درصد به دست آمده است. مطالعات کانی­شناسی نمونه نشان از حضور بلورهای ریز کانی­های منگنزدار و هم­چنین درگیری با کانی­های گانگ نمونه دارد، در نتایج آزمایش پراش پرتو ایکس کانی­های منگنز به دلیل آمورف بودن و پایین بودن کریستالینیتی بلورها تشخیص داده نشد. آزمایش‏های ثقلی ابتدا با بهره گرفتن از جداکننده جیگ بر روی محدوده‏ی دانه بندی1000+3000- میکرون انجام شد. عیار منگنز در کنسانتره جیگ به 61/23 درصد منگنز رسید. دربازه‏­های 1000- 300+ ، 300- و 100- میکرون با بهره گرفتن از میزلرزان آزمایش­­های پرعیارسازی انجام شد، بهترین نتیجه­ کنسانتره منگنز در این مرحله، عیار 14/31 درصد و بازیابی 43/30 درصد به دست آمد. به منظور افزایش بازیابی منگنز، از جداکننده‏های مغناطیسی خشک و تر برای پرعیارسازی محصول میانی میزلرزان در محدوده ابعادی 300- میکرون استفاده شد. در مرحله­ بعد، آزمایش‏های فلوتاسیون بر روی محدوده­ ابعاد 100- میکرون انجام پذیرفت که در بهترین حالت عیار منگنز 59/27 درصد شد. به دلیل دست نیافتن به نتیجه­ مطلوب از روش­های رایج پرعیارسازی فیزیکی و فلوتاسیون می­توان این­طور نتیجه گرفت که این نوع کانسنگ در گروه کانی­های سخت منگنز قرار داد و باید روش­های شیمیایی مانند لیچینگ احیایی را برای پرعیارسازی کانسنگ منگنز معدن محمدآباد جیرفت انتخاب کرد. در بخش نهایی این تحقیق، مراحل روش لیچینگ احیایی بررسی و نتایج آن تحلیل شد. در روش لیچینگ احیایی بیش­ترین بازیابی منگنز نسبت به سایر روش‏ها به دست آمد. کاهنده­ی موثر در این روش اسیداکسالیک انتخاب شد، هم­چنین عامل کنترل لیچینگ تعیین شد. با بهره گرفتن از نرم­افزار طراحی آزمایش روش CCD با انجام 30 آزمایش لیچینگ،در آزمایش­های اعتبارسنجی با 4/14 درصد جامد، 60 گرم بر لیتر اسیدسولفوریک، 93/49 گرم بر لیتر اسید اکسالیک در دمای 70 درجه سانتی ­گراد، بازیابی منگنز به 4/88 درصد، بازیابی آهن 57/6 درصد و بازیابی سیلیس به 66/0 درصد رسید.
مقدمه:
هدف از فرآوری کانه منگنز تولید محصول با مشخصات موردنیاز در صنایع مصرف‌کننده است. به دلیل پایین بودن عیار منگنز در اكثر كانسارهای شناسایی ‌شده در ایران و نیاز به محصول با عیارهای بسیار بالا در اغلب صنایع مصرف‌کننده منگنز، به ‌کارگیری روش‌های مختلف پرعیارسازی برای تغلیظ سنگ استخراج‌ شده لازم و ضروری است. با توجه به کاهش ذخایر معدنی پرعیار فلزی، بالا بودن هزینه‌های معدنکاری و مقرون ‌به ‌صرفه نبودن معدنکاری در معادن فلزی با عیار پایین، استفاده از روش­هایی که بتوانند فلزات ارزشمند را از منابعی با عیار کم و یا کانسنگ‌های سخت (که پرعیارسازی آن‌ ها دارای پیچیدگی هست) تغلیظ کند، لازم و مفید خواهد بود.
کانسنگ منگنز استخراجی از معدن محمدآباد جیرفت، با عیار تقریبی 21 درصد، می‌تواند از منابع مهم قابل‌استفاده‌ی ذخایر سنگ منگنز در ایران باشد. در حال حاضر به دلیل پایین بودن عیار، ترکیب خاص کانی‌های منگنزدار و نوع درگیری آن‌ ها با سایر کانی‌های باطله، سنگ معدن استخراجی از این معدن در صنایع مصرف‌کننده قابل‌استفاده نیست.
هدف از این تحقیق معرفی روش­هایی کارآمد برای پرعیارسازی کانسنگ منگنز معدن محمدآباد جیرفت، امکان‌سنجی استفاده از روش لیچینگ در استحصال منگنز از کانه و دست­یابی به مشخصات مورد نیاز در صنایع مصرف‌کننده است.
پرعیارسازی کانسنگ منگنز معمولاً با ترکیبی از روش‌ها شامل میز لرزان، جیگ، جدایش مغناطیسی شدت بالای خشک و تر، فلوتاسیون و تشویه کاهشی با بهره گرفتن از داروهای ویژه انجام می‌شود.
نمونه­ معرف تهیه ‌شده، جهت انجام مطالعات شناسایی نمونه به­‌طور کامل مورد تجزیه قرار گرفته و خصوصیات آن به طور دقیق بررسی شد. در مرحله بعد از شناسایی نمونه، بررسی پرعیارسازی کانسنگ منگنز معدن جیرفت به روش‌های ثقلی شامل: جیگ، میز لرزان، روش‌های مغناطیسی و سایر روش‌های فرآوری مواد معدنی مانند فلوتاسیون و لیچینگ انتخابی انجام می­گیرد. در روش‌های مذکور، پارامترهای عملیاتی مؤثر در بازیابی منگنز مورد ارزیابی و بهینه‌سازی قرار می­گیرند.
این تحقیق به‌منظور امکان‌سنجی پرعیارسازی و با نتیجه­ حاصل که قابل ‌استفاده کردن سنگ استخراجی معدن منگنز محمدآباد جیرفت است، در مقیاس آزمایشگاهی انجام شده است. در فصل اول به کلیاتی در مورد منگنز و کانی­های منگنز پرداخته شده است. در فصل دوم ، با اشاره به مطالعات انجام شده توسط دیگر محققین، انواع روش­های فرآوری استحصال منگنز از کانسنگ منگنز معرفی شده است. فصل سوم این تحقیق شامل معرفی نمونه مورد آزمایش و مواد و تجهیزات به کار برده شده هم­چنین تشریح روش انجام تحقیق است. در فصل چهارم نتایج آزمایش­ها به همراه بحث در مورد نتایج آورده شده است. و در نهایت در فصل آخر نتیجه گیری و پیشنهادات موردنظر مطرح شده است.
فصل اول: منگنز و کانی های منگنز
1-1- آشنایی
نام منگنز از واژه لاتین Magnes (Magnet)گرفته شده است که به خواص مغناطیسی پیرولوزیت (کانه اصلی منگنز) اشاره می­ کند. با نماد Mn، عدد اتمی 25، وزن اتمی94/54، وزن مخصوص 43/7 گرم بر سانتی­متر مکعب، سختی6 در مقیاس موس، جلای فلزی، شكننده و غیر قابل انعطاف، نقطه جوش 1962 درجه سانتی ­گراد و نقطه ذوب 1244 درجه سانتی ­گراد. منگنز در گروه 7 جدول تناوبی به عنوان فلز بوده و در دوره 4 قرار دارد. محتوای ایزوتوپی منگنز معمولاً با محتوای ایزوتوپی کروم تلفیق شده و در زمین شناسی ایزوتوپی به کار می­رود. نسبت­های ایزوتوپی Mn-Cr شواهدی را از Al26 وPd107 به عنوان تاریخ آغاز بیستم خورشیدی تقویت می­ کند. تغییرات در نسبت های Cr53/Cr52 و Mn/Cr از انواع متئوریت­ها، نسبت اولیه Mn53/Mn55 را نشان می­دهد که سیستم ایزوتوپی Mn-Cr را پیشنهاد می­ کند چند ظرفیتی بودن منگنز به دلیل به اشتراك گذاردن 7 الکترون در دو لایه خارجی، با توجه به توزیع 25 الكترونی منگنز، می­باشد. شش ایزوتوپ پایدار منگنز Mn51، Mn52 ،Mn53،Mn54،Mn55 و Mn56 می­باشند[1].
2-1- خواص
خواص فیزیکی

1-1 ضرورت و اهمیت موضوع…………………………… 3

1- 2بیان مسئله……………………………. 4

1-3 اهداف تحقیق…………………………….. 5

فصل دوم: بررسی متون و مطالعات دیگران در این زمینه

2-1 فیزیولوژی تولید مثل در ماهیان…………………………….. 7

2-2 محور هیپوتالاموس – هیپوفیز – گناد……………………………. 8

2-3- هیپوتالاموس……………………………… 8

2-3-1 – هورمون های هیپوتالاموسی…………………………….. 9

2-4- غده هیپوفیز (Pitiutary gland)……………………………

2-4-1- هورمون گنادوتروپین ( GtH )……………………………

2-4-2 – عوامل مؤثر بر GtH-I و Gth-II……………………………

2-5- دستگاه تولید مثل……………………………. 12

2-5-1 مورفولوژی بیضه……………………………. 14

2-5-2- هیستولوژی بیضه……………………………. 15

2-6 اسپرماتوژنز و اسپرمیوژنز……………………………. 15

6-2- 1- سایر اجزای سلولی…………………………….. 18

2-7- چرخه های فصلی بیضه……………………………. 18

2-8 معرفی گیاه خولنجان (Alpinia officinarum Hance)………………..

2-9. آندروژن ها…………………………… 22

2-10 .چگونگی تلقیح هورمون به بدن ماهی…………………………….. 22

آب مناسب برای مصرف در آکواریوم……………………………. 23

2-11. ماهی های آکواریومی زنده زا…………………………… 24

2-12. معرفی ماهی مولی…………………………….. 26

خصوصیات فیزیکو شیمیایی…………………………… 26

2-13 . طرزتشخیص جنسیت مولی…………………………….. 27

2-14-استفاده از ماهی مولی به عنوان مدل در مطالعات بیولوژیک و توکسیکولوژیک…….. 28

فصل سوم : مواد و روشها

3-1 دستگاه و ابزارهای مورد نیاز……………………………. 32

3-2 مواد مورد نیاز…………………………….32

3-3 روش کار……………………………. 34

3-3-1 آماده سازی ماهیان و آکواریوم ها ……………………………34

3-3-2 تیمار بندی…………………………….. 35

3-3-3 چگونگی آماده سازی دارو……………………………. 35

3-3-4 چگونگی عصاره گیری از ریزوم گیاه خولنجان…………… 36

3-4-1 بیهوش کردن ماهی…………………………….. 36

3-4-2 مراحل تزریق…………………………….. 37

3-4-3 تشریح ماهی…………………………….. 37

3-5 مراحل تهیه مقاطع بافتی…………………………….. 39

3-6- اندازه گیری سطوح استروئیدی…………………………….. 43

2-7- تعیین شاخص گنادوسوماتیک ( GSI)……………………………

3-8 بررسی های آماری…………………………….. 44

فصل چهارم : نتایج( شامل نتایج نمودارها و جداول آماری )

4-1 – بررسی وزن و طول ماهیان…………………………….. 46

4-2 نتایج شاخص گنادوسوماتیک GSI……………………………

4-3 نتایج سطوح استروئیدی…………………………….. 54

4-3-1.. نتایج سطح تستوسترون…………………………….. 54

4-3-2 نتایج سطح کورتیزول……………………………. 56

4-4. نتایج بررسی طول گناد……………………………. 59

4-5- نتایج بافت شناسی بیضه ماهی…………………………….. 61

فصل پنجم : بحث و نتیجه گیری

5-1 . بحث و نتیجه گیری…………………………….. 69

5-1-2 بررسی شاخص GSI……………………………

 

 

5-1-3. بررسی نتایج سنجش هورمونی…………………….. 70

5-1-4. بررسی نتایج بافت شناسی بیضه……………….. 72

5-2. نتیجه گیری نهایی…………………………….. 73

پیشنهادت…………………………….. 74

خلاصه انگلیسی…………………………..79

منابع……………………………. 76

چکیده:

در این تحقیق اثرات 17- آلفا متیل تستوسترون و عصاره گیاه خولنجان بر سیستم تولید مثلی و سیستم آدرنال ( هورمون کورتیزول ) در ماهی مولی بالغ نر بررسی شد. بدین منظور ، پس از کلر زدایی آب آکواریوم ها ، 100 قطعه ماهی نر بالغ مولی با میانگین وزنی 3 ±1گرم در آکواریوم رها شد . آداپته کردن ماهی به مدت 48 ساعت انجام شد . سپس فاکتورهای فیزیکوشیمیایی آب مثل دما ، pH، سختی آب و فشار اکسیژن محاسبه شد . آزمایش در 10 گروه انجام شد . ( 2 گروه کنترل و 8 گروه تیمار) هر گروه شامل 10 قطعه ماهی نر و بالغ بود . دوزهای مختلف عصاره خولنجان و 17- آلفا متیل تستوسترون به مقدار 02/0 میلی لیتر در هر نوبت تزریق شد و ماهیان تیمار خولنجان ، عصاره گیاه با دوزهای 10، 20 ، 30 و 50 میلی گرم بر کیلوگرم و ماهیان تیمار 17- آلفا متیل تستوسترون با دوزهای 1 ، 5، 10و 20 میلی گرم بر کیلوگرم دریافت کردند . تزریق بصورت داخل عضله ای در عضله زیرباله پشتی ، بصورت 1 روز در میان و به مدت 20 روز انجام شد . سپس ماهی ها کشته شدند . بافت بیضه آن ها جدا و در فرمالین 10 درصد فیکس شد . آزمایشات بیومتری ماهی ها شامل اندازه گیری طول و وزن انجام شد . سپس مقایسه هیستولوژیکی بیضه تیمارها با گروه های کنترل انجام شد . نتایج نشان داد که شاخص گنادو سوماتیک در دو دوز 30 و 50 میلی گرم از گیاه خولنجان افزایش یافت.

بررسی نتایج حاکی از آن است که عصاره گیاه خولنجان در کلیه تیمارها مانند 17- آلفا متیل تستوسترون باعث افزایش بلوغ اسپرم و بلوغ نهایی ماهی شد.

فصل اول: کلیات

1-1- ضرورت و اهمیت موضوع

تستوسترون هورمونی است که در چند سال گذشته به عنوان دارو جهت درمان هایپوگنادیسم در مردان استفاده می شود . از جمله خواص آب می توان به عدم تأثیر آن بر کبد و بیشتر ارگان های داخلی اشاره کرد ولی با توجه به اثر آن بر پروستات ، در بعضی موارد باعث هایپرپلازی پروستات و افزایش فشار بر مجاری ادراری و در نتیجه کاهش حجم ادرار می شود (1) .

گیاه خولنجان با نام علمی Alpinia officinarum از خانواده Zingiberaceae یا زنجبیل می باشد . از جمله خواص گیاهان این خانواده می توان به اثر افزایش دهنده فعالیت در سیستم تولید مثلی جنس نر اشاره کرد . (2)

این گیاه حاوی فلاونویید هایی است که این فلاونویید ها دارای اثرات متفاوت ازجمله اثرات آنتی اکسیدانی واثرافزایش دهندگی باروری می باشد . (3)

تولید مثل در ماهی ها به وسیله فرایندهای درون زا کنترل می گردد (4) دو استراتژی برای القای تولید مثل در ماهی وجود دارد . اولین استراتژی ایجاد محیط مشابه با آنچه در طبیعت برای تولید مثل لازم است ، فراهم شود . دومین استراتژی تزریق هورمون بوسیله هورمون های طبیعی تولید مثلی یا هورمون های آنالوگ سنتتیک می باشد (5) .

با توجه به اینکه تا کنون اثر گیاه خولنجان بر دستگاه تولید مثل ماهیان مورد بررسی قرار نگرفته است لذا در تحقیق حاضر تأثیر 17- آلفا متیل تستوسترون و عصاره ریزوم گیاه خولنجان در بافت بیضه ماهی مولی بالغ نر مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت.

2-1- بیان مسأله

تستوسترون از جمله هورمون های جنسی است که علاوه بر تأثیر بر سیستم تولید مثلی باعث افزایش توده ی استخوانی و ماهیچه ای و افزایش حساسیت به انسولین می شود . همچنین در مردانی که سطح تستوسترون خونشان پایین است ، در اثر مصرف تستوسترون ، بهبود حالات روحی مشاهده می شود .

بسیاری از مردان مسن علائم افزایش سطح انرژی ، فعالیت جنسی و بهبود خلق را در اثر درمان جایگزین با تستوسترون نشان می دهند .

کارن هربست ، اندوکراینولوژیست ، پیش بینی کرده که 1 نفر از 10 نفر مرد پاسخ خوبی به تستوسترون درمانی نشان می دهند ولی بطور کلی پاسخ افراد به تستوسترون متفاوت است .

از جمله عوارض جانبی تستوسترون می توان به افزایش خوش خیم سایز پروستات ، آپنه تنفسی هنگام خواب ، تشکیل لخته های خونی و نارسایی قلبی اشاره کرد ( 6) در مطالعه ای که توسط Ratnasooria و همکارانش در سال 2005 صورت گرفت مشخص شد که عصاره ی گیاه calcarata Alpinia که هم خانواده ی گیاه خولنجان می باشد ، باعث افزایش رفتارهای جنسی و افزایش باروری در رت های نر می باشد . این گیاه همچنین باعث افزایش سطح تستوسترون در خون موش های مورد آزمایش شد . (2)

ماهی مولی با نام علمی Poecilia latipinna متعلق به رده ی ماهیان زنده زا می باشد . طول این ماهی 5 تا 10 سانتی متر و دمای مناسب برای نگه داری آن 22 تا 26 درجه سانتیگراد می باشد (7)

بافت بیضه این ماهی در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفت.

3-1- اهداف تحقیق

هدف از این پژوهش بررسی مقایسه اثرات عصاره خولنجان و 17- آلفا متیل تستوسترون بر شاخص های کیفی اسپرم در ماهی مولی نر بالغ می باشد .

از دیگر اهداف طرح می توان به موارد زیر اشاره کرد :

1- بررسی تأثیر خولنجان بر شاخص گنادوسوماتیک در ماهی مولی

2- بررسی تأثیر خولنجان بر شاخص های کیفی اسپرم در ماهی مولی

فصل اول: کلیات

1-1. ضرورت و اهمیت موضوع………………………………………………………… 3

1-2. بیان مساله ………………………………………………………………………………. 4

1-3. اهداف………………………………………………………………………………….. 4

فصل دوم: بررسی متون و مطالعات دیگران در این زمینه

بخش اول: قرص‌های سریع باز شونده

2-1. قرص……………………………………………………………………………………. 8

2-1-1. مزایای قرص‌ها……………………………………………………………………… 9

2-1-2. معایب قرص‌ها…………………………………………………………………… 10

2-1-3. انواع قرص‌ها …………………………………………………………………… 10

2-1-3-1. قرص‌های خوراكی…………………………………………………………….. 11

2-1-3-2. قرص‌های مورد استفاده در حفره دهان……………………………………. 16

2-1-3-3. قرص‌هایی كه از سایر راه‌ها غیر از دهان مصرف می‌شوند……………. 18

2-1-3-4. قرص‌هایی كه برای تهیه محلول‌ها به كار برده می‌شوند…………….. 19

2-1-4. قرص‌های سریع رهش……………………………………………………….. 20

2-1-4-1. مزایای قرص‌های سریع رهش………………………………………………. 20

2-1-4-2. معایب قرص‌های سریع رهش………………………………………………… 22

2-1-4-3. موارد قابل توجه در تهیه قرص‌های سریع رهش……………………… 22

2-1-5. فرمولاسیون‌های قرص سریع رهش…………………………………………….. 24

2-1-5-1. مواد موثر در فرمولاسیون قرص سریع رهش………………………………. 24

2-1-5-2. مواد جانبی در فرمولاسیون قرص سریع رهش……………………………. 24

2-1-5-2-1. رقیق كننده‌ها…………………………………………………………………… 25

2-1-5-2-2. چسباننده‌ها……………………………………………………………………….. 26

2-1-5-2-3. روان كننده‌ها……………………………………………………………….. 26

2-1-5-2-4. رنگ دهنده‌ها………………………………………………………………………. 27

2-1-5-2-5. شیرین كننده‌ها……………………………………………………………….. 27

2-1-5-2-6. طعم دهنده‌ها…………………………………………………………………. 27

2-1-5-2-7. باز كننده‌ها…………………………………………………………………….. 28

2-1-5-2-7-1. انواع باز كننده‌ها………………………………………………………………. 28

2-1-5-2-7-2. باز كننده‌های جدید…………………………………………………….. 29

2-1-5-2-7-3. عوامل موثر در باز شدن قرص‌ها………………………………… 30

2-1-5-2-7-4. مكانیسم عمل باز كننده‌ها……………………………………………. 31

2-1-6. روش‌های تولید قرص‌های سریع رهش………………………………………. 40

2-1-6-1. تراكم مستقیم…………………………………………………………………. 40

2-1-6-2. گرانولاسیون خشك…………………………………………………………….. 40

2-1-6-3. گرانولاسیون مرطوب………………………………………………………… 41

2-1-7. تكنولوژی‌های نوین ساخت قرص‌های سریع رهش………………………….. 42

2-1-7-1. تكنولوژی Zydis…………………………………………………………………….

2-1-7-2. تكنولوژی Orasolv………………………………………………………………….

2-1-7-3. تكنولوژی Durasolv………………………………………………………………….

2-1-7-4. تكنولوژی Wow tab…………………………………………………………………

2-1-7-5. تكنولوژی Flashdose…………………………………………………………….

2-1-7-6. تكنولوژی Flashtab………………………………………………………………

2-1-7-7. تكنولوژی Oraquick………………………………………………………….

2-1-8. آزمون‌های کنترل فیزیکوشیمیایی قرص‌های سریع رهش………………….. 47

2-1-8-1. خصوصیات ظاهری قرص………………………………………………………. 47

2-1-8-2. آزمون یکنواختی شکل دارویی ……………………………………………. 48

2-1-8-3. آزمون یکنواختی وزن……………………………………………………………. 48

2-1-8-4. آزمون یکنواختی محتوا…………………………………………………………. 48

2-1-8-5. سختی………………………………………………………………………………. 49

2-1-8-6. آزمون فرسایش‌پذیری………………………………………………………….. 50

2-1-8-7. آزمون زمان باز شدن……………………………………………………………… 50

2-1-8-8. آزمون تعیین مقدار ماده‌ موثره دارویی………………………………………. 50

2-1-8-9. آزمون پایداری…………………………………………………………………… 51

بخش دوم: آملودیپین

2-2-1. مكانیسم اثر…………………………………………………………………… 53

2-2-2. متابولیسم و فارماكوكینتیک دارو…………………………………… 54

2-2-3. موارد و مقدار مصرف………………………………………………………… 54

2-2-4. موارد احتیاط در مصرف…………………………………………………… 55

2-2-5. موارد منع مصرف……………………………………………………………….. 55

 

 

2-2-6. عوارض جانبی……………………………………………………………………… 55

2-2-7. تداخلات دارویی……………………………………………………………… 55

2-2-8. نكات قابل توصیه………………………………………………………. 55

فصل سوم: مواد و روش‌ها

3-1. دستگاه‌های مورد استفاده……………………………………………………… 57

3-2. مواد مورد استفاده………………………………………………………………………… 58

3-3. خصوصیات بعضی مواد موجود در فرمولاسیون…………………………… 59

3-3-1. كراس كارملوز سدیم……………………………………………………………… 59

3-3-2. كراس پوویدون…………………………………………………………………………. 60

3-3-3. سدیم استارچ گلیكولات………………………………………………………….. 61

3-3-4. منیزیم استئارات……………………………………………………………………… 62

3-3-5. مانیتول………………………………………………………………………….. 62

3-3-6. سلولز میکروکریستالین…………………………………………………………. 64

3-3-7. سدیم ساخارین……………………………………………………………………….. 64

3-3-8. آسپارتام……………………………………………………………………………… 65

3-3-9. سدیم لوریل سولفات…………………………………………………………. 66

3-3-10. تالك……………………………………………………………………………….. 66

3-3-11. F-Melt……………………………………………………………………………..

3-4. كارهای انجام یافته…………………………………………………………………. 67

3-4-1. مطالعات پیش فرمولاسیون انجام شده بر روی پودر آملودیپین………….. 67

3-4-1-1. بررسی خواص ارگانولپتیک پودر آملودیپین…………………………….. 68

3-4-1-2. تعیین ریزش پودر آملودیپین………………………………………………… 68

3-4-1-3. بررسی تراكم‌پذیری پودر آملودیپین……………………………………….. 69

3-4-1-4. تعیین طیف UV آملودیپین………………………………………………… 69

3-4-1-5. رسم طیف FTIR آملودیپین……………………………………………… 69

3-5. تهیه فرمولاسیون‌های قرص سریع باز شونده‌ دهانی آملودیپین………… 70

3-5-1. روش و تهیه فرمولاسیون‌های قرص سریع باز شونده دهانی آملودیپین به روش تراكم مستقیم….. 70

3-5-1-1. تهیه فرمولاسیون‌های قرص سریع باز شونده‌‌ی آملودیپین- سری A……….

3-5-1-2. تهیه فرمولاسیون‌های قرص سریع باز شونده‌ی آملودیپین- سری B…………

3-5-1-3. تهیه فرمولاسیون‌های قرص سریع باز شونده‌ی آملودیپین- سری C………….

3-6. آزمون‌های كنترل فیزیكوشیمیایی انجام شده بر روی فرمولاسیون‌های قرص سریع باز شونده….. 73

3-6-1. بررسی خواص ظاهری قرص‌ها…………………………………………………….. 73

3-6-2. بررسی سختی قرص‌ها………………………………………………………………. 73

3-6-3. بررسی میزان فرسایش‌پذیری قرص‌ها……………………………………. 73

3-6-4. تعیین ضخامت و قطر قرص‌ها………………………………………………… 74

3-6-5. بررسی یكنواختی وزن قرص‌ها…………………………………………….. 74

3-6-6. آزمون‌های زمان باز شدن قرص‌ها………………………………………….. 74

3-6-7. رسم نمودار استاندارد آملودیپین در 239 نانومتر در محیط HClo.1N………….

3-6-8. تعیین مقدار آملودیپین…………………………………………………………. 75

3-6-9. آزمون انحلال و نحوه‌ی آزادسازی دارو…………………………………………. 75

3-6-10. آزمون بررسی طعم بر روی فرمولاسیون برتر……………………………. 76

فصل چهارم: نتایج

4-1. نتایج حاصل از مطالعات پیش فرمولاسیون انجام شده بر روی پودر آملودیپین…. 79

4-1-1. نتایج حاصل از بررسی خصوصیات ارگانولپتیک پودر آملودیپین……………. 79

4-1-2. نتایج مربوط به تعیین ریزش پودر آملودیپین……………………………….. 79

4-1-3. نتایج مربوط به بررسی تراكم‌پذیری پودر آملودیپین………………………. 81

4-1-4. نتایج مربوط به طیف UV پودر آملودیپین در محیط NHCl1/0…………….

4-1-5. نتایج مربوط به طیف FTIR پودر آملودیپین…………………………………. 83

4-1-6. نتایج مربوط به تعیین مقدار قرص آملودیپین………………………………. 84

4-1-7. نتیجه‌گیری كلی مطالعات انجام شده بر روی پودر آملودیپین…………… 85

4-2. نتایج مربوط به فرمولاسیون‌ها و كنترل فیزیكوشیمیایی قرص‌های سریع باز شونده آملودیپین… 85

4-2-1. نتایج حاصل از آزمون‌های كنترل فیزیكوشیمیایی روی فرمولاسیون‌های آملودیپین- سری A…….

4-2-2. نتایج حاصل از آزمون‌های كنترل فیزیكوشیمیایی روی فرمولاسیون‌های آملودیپین- سری B…….

4-2-3. نتایج حاصل از آزمون‌های كنترل فیزیكوشیمیایی روی فرمولاسیون‌های آملودیپین- سری C…..

4-2-4. نتایج بررسی طعم و مزه روی فرمولاسیون منتخب (فرمولاسیون‌های سری D)………………..

4-3. نتایج حاصل از انحلال فرمولاسیون برتر……………………………………………………….. 89

فصل پنجم: بحث و نتیجه‌گیری

5-1. بحث و نتیجه‌گیری مربوط به فرمولاسیون‌ها و كنترل فیزیكوشیمیایی قرص‌های سریع بازشونده‌‌ی آملودیپین به روش تراکم مستقیم………………………………………………………………………………. 93

5-2. نتیجه‌گیری كلی در رابطه با فرمولاسیون بهتر به روش تراكم مستقیم…………….. 94

5-3. بررسی شیرین كننده در قرص‌های سریع باز شونده‌ی آملودیپین به روش تراكم مستقیم…. 94

چكیده انگلیسی…………………………………………………………………………… 95

منابع…………………………………………………………………………………………. 97

ضمائم …………………………………………………………………………………….. 101

چکیده:

قرص‌های باز شونده‌ی دهانی، اشکال دارویی جامدی هستند که در زمانی کمتر از ۱ دقیقه بدون بر جای گذاشتن باقیمانده‌ای از خود، در حفره‌ی دهان باز می‌شوند. هدف از این تحقیق تهیه و ارزیابی قرص‌های سریع باز شونده دهانی آملودیپین mg5 می‌باشدكه از خانواده بلوك كننده‌های طولانی اثر كانال‌های كلسیمی است كه در درمان آنژین پایدار مزمن، آنژین وازواسپاستیک و فشار خون استفاده می‌شود. در این مطالعه، قرص‌های سریع باز شونده‌ی دهانی آملودیپین با روش تراکم مستقیم تهیه شده‌اند. در این پایان‌نامه از ماده‌ی جانبی جدید F-Meltاستفاده شده است. همچنین از باز کننده‌های کراس کارملوز سدیم و سدیم استارچ گلیکولات با درصدهای مختلف استفاده گردید. بعد از انجام مطالعات پیش فرمولاسیون روی پودر، آزمایش‌های کنترل فیزیکوشیمیایی شامل قطر، ضخامت، یکنواختی وزن، فرسایش، سختی، زمان باز شدن و نیز تست‌های تعیین مقدار ماده‌ی موثره و نیز آزمایش انحلال را روی تمام فرمولاسیون‌ها انجام دادیم. در نهایت فرمولاسیون برتر برای بررسی طعم انتخاب گردید. در این مرحله از شیرین کننده‌ها و طعم دهنده‌های مختلف با درصدهای گوناگون استفاده کردیم و در نهایت فرمولاسیون با بالاترین پذیرش طعم به عنوان فرمولاسیون برتر شناسایی شد. به دلیل عدم وجود این شکل دارویی در بازار جهان، امید است که بتوانیم این محصول را در یکی از کارخانجات داخلی به طور انبوه تولید سازیم.

فصل اول: کلیات

1-1- ضرورت و اهمیت موضوع

آملودیپین دارویی از خانواده بلوك كننده‌های طولانی اثر كانال‌های كلسیمی است كه در درمان آنژین پایدار مزمن، آنژین وازواسپاستیک و فشار خون استفاده می‌شود. راه مصرف این دارو خوراکی است. راه خوراکی سهولت مصرف بالایی دارد. از جمله اشکال دارویی خوراکی، قرص‌ها هستند که با توجه به سهولت ساخت و پایداری مناسبی که دارند و همچنین هزینه کمتر، حمل و نقل راحت‌تر، جز اشکال دارویی پر مصرف هستند. بیش از 50% اشکال دارویی بازار را قرص‌ها تشکیل می‌دهند. به همین علت مصرف این شکل دارویی از اولویت بالایی برخوردار است. اما این شکل دارویی ایرادهایی نیز دارد. اولین ایرادی که به این شکل دارویی وارد می‌شود، مشکل بلع است. بعضی‌ از افراد از جمله کودکان و سالمندان توانایی بلع بالایی ندارند. همچنین افرادی که از بیماری اسکیزوفرنی رنج می‌برند، قرص را در دهان نگاه می‌دارند و آن را نمی‌بلعند. همچنین قرص بعد از بلع باید مراحلی را طی‌ کند. از جمله باز شدن، حل شدن و جذب. باز شدن و تبدیل به فرم محلول، فرایندی زمان‌بر است که موجب به تاخیر افتادن زمان شروع اثر دارو می‌شود و از این دیدگاه اشکال دارویی مایع بر اشکال دارویی جامد ارجحیت دارند. با توجه به اینکه اشکال دارویی مایع حجیم هستند، کاربرد آنها به طور نسبی‌ کمترا‌ز اشکال دارویی جامد می‌باشد. در سال‌های اخیر استفاده از قرص سریع باز شونده دهانی بیشتر از گذشته است، این قرص‌ها این قابلیت را دارند که پس از قرار گرفتن در دهان و تماس با بزاق باز شده و تبدیل به گرانول گردند و در مواردی به طور کامل حل شوند. این قرص‌ها می‌توانند در عین حال که مزایای شکل دارویی جامد را دارا هستند، پس از قرار گرفتن در دهان سریعاً به فرم سوسپانسیون و یا محلول در آمده و از آن پس مزایای اشکال دارویی مایع داشته باشند و امکان جذب سریع‌تر دارو و ورود سریع‌تر به جریان خون و سهولت بلع برای آن سطح شوند. با توجه به مشکلات بلع در سالمندان استفاده از این شکل دارویی برای قرص آملودیپین یک مزیت محسوب می‌شود. بنابراین هدف از این پایان‌نامه تهیه قرص سریع باز شونده دهانی آملودیپین mg5 است که بتواند سریع دارو را آزاد نماید و نیز مناسب‌ترین فرمولاسیون را داشته باشد.

2-1- بیان مسأله

رایج‌ترین راه مصرف دارو، راه خوراکی است. راه خوراکی سهولت مصرف بالایی دارد و با توجه به سطح وسیع دستگاه گوارش، احتمال جذب وسیع را فراهم می‌کند. از جمله اشکال دارویی خوراکی، قرص‌ها هستند که با توجه به سهولت ساخت و پایداری مناسبی که دارند و همچنین هزینه کمتر، حمل و نقل راحت‌تر، جزء اشکال دارویی پر مصرف هستند. بیش از 50 درصد اشکال دارویی بازار را قرص‌ها تشکیل می‌دهند. به همین علت مصرف این شکل دارویی‌، از اولویت بالایی برخوردار است. یکی از ایرادهای قرص این است که برای افرادی که مشکل بلع دارند (کودکان و سالمندان) ایجاد مشکل می کند و نیز قرص بعد از بلع باید مراحل باز شدن، انحلال و جذب را طی نماید. مرحله باز شدن و تبدیل به فرم محلول، فرایندی زمان‌بر است که موجب تأخیر در شروع اثر درمانی می‌گردد و از این دیدگاه اشکال دارویی مایع بر اشکال دارویی جامد ارجحیت دارند. با توجه به اینکه اشکال دارویی مایع حجیم هستند، کاربرد آنها به طور نسبی کمتر از اشکال دارویی جامد می‌باشد که در سال‌های اخیر استفاده از قرص سریع باز شونده دهانی بیشتر گشته است. این قرص‌ها این قابلیت را دارند که پس از قرار گرفتن در دهان و تماس با بزاق، باز شده و تبدیل به گرانول شده و در مواردی به طور کامل حل شوند و به همین دلیل عوارض گوارشی این سیستم‌های دارویی کم می‌باشد (1، 2، 3).

مسدودكننده‌های كانال‌های كلسیمی علاوه بر اثرات ضد آنژین و ضد آریتمی، مقاومت عروق محیطی و فشار خون را نیز كاهش می‌دهند. مكانیسم عمل آنها در فشار خون بالا (و تا حدودی آنژین) مهار ورود كلسیم به سلول‌های عضله صاف شریانی می‌باشد (3، 4).

طراحی سیستم‌هایpregastric absorbtion باعث بهبود فراهمی زیستی و کاهش دوز دارو شده و با کاهش عوارض جانبی دارو، باعث بهبود عملکرد کلینیکی دارو می‌شوند.

3-1- اهداف

اهداف اصلی

تهیه فرمولاسیون قرص سریع باز شونده دهانی آملودیپین، متعاقباً بررسی‌ خصوصیات فیزیکوشیمیایی فرمولاسیون‌های تهیه شده به منظور دستیابی به فرمولاسیون نهایی که در این حال با دارا بودن خصوصیات فیزیکوشیمیایی مطلوب که از پایداری مناسبی برخوردار است، طعم مطلوبی داشته باشد.

اهداف فرعی

1- بررسی‌ خصوصیات فیزیکوشیمیایی آملودیپین

2- تهیه و فرمولاسیون‌های گوناگون از داروی آملودیپین در راستای دستیابی به قرص‌های سریع باز شونده

3- انجام آزمون‌های مختلف فیزیکوشیمیایی جهت ارزیابی فرمولاسین‌های تهیه شده

4- بررسی‌ طعم فرمولاسیون‌های منتخب به منظور دستیابی به فرمولاسیون با طعم مطلوب

فصل دوم: بررسی متون و مطالعات دیگران در این زمینه

بخش اول: قرص های سریع بازشونده

1-2- قرص

قرص­ها بیشتر از سایر فرم­های دارویی مورد استقبال پزشک و بیمار قرار گرفته­اند. امروزه تقریباً 60% از کل اشکال دارویی به­صورت قرص به بازار عرضه می­گردد. علل این استقبال عبارتند از:

2-1-1- تاریخچه مطالعات و تحقیقات در زمینه ضربه‌قوچ…………. 9
2-1-2- تعریف اصطلاحات……………………………………. 11
2-1-3- نظریه‌های مربوط به ضربه‌قوچ………………………… 11
2-1-3-1- نظریه رفتار صلب ستون آب………………………………….. 11
2-1-3-2- نظریه رفتار کشسانی……………………………………….. 13
2-1-4- ضربه‌قوچ در باز و بستن سریع شیر……………………. 14
2-1-5- استفاده از انرژی حاصل از ضربه‌قوچ…………………. 16
2-2- نرم‌افزارهای موجود در زمینه تحلیل ضربه‌قوچ……………… 16
2-3- پمپ ضربه‌قوچی…………………………………………. 18
2-4- تاریخچه پمپ ضربه قوچی………………………………… 19
2-5- مکانیزم پمپ ضربه‌قوچی…………………………………. 19
2-5-1- بدنه پمپ (Pump Body)………………………………. 24
2-5-2- شیر قطع و وصل (Impulse Valve)……………………….. 24
2-5-3- شیر یکطرفه (Delivery Valve)………………………….. 27
2-5-4-محفظه هوا (Air Vessel or Air Chamber)…………………….. 28
2-5-6- شیر ورود هوا (Snifter Valve)…………………………. 29
2-6- راه‌اندازی پمپ ضربه‌قوچی……………………………….. 29
2-7- طراحی پمپ ضربه‌قوچی…………………………………… 31
فصل سوم…………………………………………………….. 33
مواد و روش تحقیق……………………………………………. 33
3-1- مدلسازی و طراحی پمپ ضربه‌قوچی با بهره گرفتن از نرم‌افزار HAMMER V8i  34
3-1-1- اجزای مورد استفاده در مدل………………………… 34
3-1-2- وارد کردن اطلاعات اولیه در نرم افزار………………. 37
3-1-3- مدلسازی نمونه‌ای از پمپ ضربه‌قوچی…………………… 43
3-1-4- نرم‌افزار تهیه شده جهت مدلسازی پمپ ضربه‌قوچی……….. 46
3-2- طراحی پمپ ضربه‌قوچی در مجتمع آبرسانی استان اردبیل (مطالعه موردی تحقیق) 48
3-2-1- مشخصات کلی روستاهای طرح………………………….. 48
3-2-2- مقایسه پمپاژ به روش متعارف و روش ضربه‌قوچی…………. 50
3-2-3- طراحی خط پمپاژ به روستای گاودول…………………… 52
3-2-3-1- طراحی خط پمپاژ متعارف……………………………………. 52
3-2-3-2- طراحی خط پمپاژ ضربه‌قوچی………………………………….. 53
فصل چهارم…………………………………………………… 55
نتایج تحقیق و تحلیل آن………………………………………. 55
4-1- مقدمه………………………………………………… 56
4-2- نتایج نمونه پمپ مدل شده (بخش 3-1-3)…………………… 56
4-3- نتایج مدلسازی برای روستای گاودول (اردبیل)…………….. 62
4-4- مقایسه اقتصادی پمپاژ ضربه‌قوچی و پمپاژ متعارف………….. 77
4-5- تأثیر حجم تانک هوا بر روی حجم آب پمپاژ شده……………. 78
4-6- محاسبه نسبت دبی پمپ شده به دبی خط اصلی……………….. 79
4-7- ملاحظات طراحی پمپ ضربه‌قوچی…………………………….. 79
فصل پنجم……………………………………………………. 81
نتیجه‌گیری و ارائه پیشنهادات…………………………………. 81
5-1- نتیجه‌گیری کلی………………………………………… 82
5-2- ارائه پیشنهادات………………………………………. 82
پیوست 1…………………………………………………….. 83
برنامه تعیین حجم پمپاژ در طراحی پمپ ضربه‌قوچی به زبان فرترن…… 84
پیوست 2…………………………………………………….. 86
نمودارهای تغییرات فشار ناشی از ضربه‌قوچ برای قطرهای مختلف (پمپاژ گاودول)      87
Abstract……………………………………………………… 94
 
 

فهرست اشکال

شکل ‏2‑1- معرفی توابع F و f در باز و بستن ناگهانی شیر (پارماکیان, 1955) 16
شکل ‏2‑2- نمایی از صفحه مربوط به نرم‌افزار HAMMER (HAMMER-Guide, 2012) 18
شکل ‏2‑3- اجزای تشکیل دهنده پمپ ضربه‌قوچی (Alaban, 2007) 20
شکل ‏2‑4- نمونه‌ای از تولید پمپ ضربه‌قوچی و اجزای آن (Browne, 2009) 21
شکل ‏2‑5- تصاویری از انواع مختلف پمپ ضربه‌قوچی تولید شده (Browne, 2009) 22
شکل ‏2‑6- نحوه انتقال آب بوسیله پمپ ضربه‌قوچی (Alaban, 2007) 23
شکل ‏2‑7- بخشی از اجزای تشکیل دهنده بدنه پمپ (Browne, 2009) 24
شکل ‏2‑8- شیر قطع و وصل و اجزای تشکیل‌دهنده آن (Browne, 2009) 25
شکل ‏2‑9- مراحل چهارگانه باز و بسته شدن شیر قطع و وصل (Warwichshire, 2005) 26
شکل ‏2‑10- اجزای تشکیل‌دهنده شیر یکطرفه (Browne, 2009) 27
شکل ‏2‑11- محفظه هوا (Browne, 2009) 28
شکل ‏2‑12- شیر ورود هوا (Browne, 2009) 29
شکل ‏2‑13- مراحل راه‌اندازی پمپ ضربه‌قوچی (Browne, 2009) 30
شکل ‏2‑14- نمونه‌ای از جداول طراحی و انتخاب پمپ ضربه‌قوچی (Lightman, et al., 2010) 32
شکل ‏3‑1- طرح شماتیک پمپ ضربه‌قوچی 35
شکل ‏3‑2- نحوه چیدمان عناصر مورد استفاده در HAMMER V8i برای مدلسازی پمپ ضربه‌قوچی 37
شکل ‏3‑3- نمونهای از الگوی بسته شدن شیر در HAMMER V8i برای مدلسازی پمپ ضربه قوچی 40
شکل ‏3‑4- مشخصات مورد نیاز در نوار ابزار Wave Speed Calculator برای تعیین سرعت موج 42
شکل ‏3‑5-مشخصات مایع درون لوله جهت محاسبه سرعت موج در در نرمافزار HAMMER V8i 42
شکل ‏3‑6-مشخصات خط لوله جهت محاسبه سرعت موج در در نرمافزار HAMMER V8i 43
شکل ‏3‑7- نمونه‌ای از تغییرات فشار در خط پمپاژ بعد از ایجاد ضربه با بهره گرفتن از HAMMER V8i 46
شکل ‏3‑8- الگوریتم مورد استفاده در تعیین حجم پمپاژ ناشی از هر بار بسته شدن ناگهانی شیر 47
شکل ‏3‑9- پلان کلی منطقه طرح و خطوط انتقال 49
شکل ‏3‑10- پلان طرح پمپاژ به روستای گاودول (روش متعارف) 50
شکل ‏3‑11- پلان طرح پمپاژ به روستای گاودول (روش پمپ ضربه‌قوچی) 51
شکل ‏3‑12- پروفیل خط انتقال از مخزن ایلوانق تا مخزن آناویز به طول 5600 متر 52
شکل ‏3‑13- پروفیل خط انتقال از مخزن آناویز تا مخزن گاودول به طول 4600 متر 52
شکل ‏4‑1- نمودار تغییرات حجم آب پمپاژ شده در مقابل حجم هواهای مختلف محفظه هوا (قطر 15 میلیمتر) 57
شکل ‏4‑2- نمودار تغییرات حجم آب پمپاژ شده در مقابل حجم هواهای مختلف محفظه هوا (قطر 20 میلیمتر) 58
شکل ‏4‑3- نمودار تغییرات حجم آب پمپاژ شده در مقابل حجم هواهای مختلف محفظه هوا (قطر 25 میلیمتر) 59
شکل ‏4‑4- نمودار تغییرات حجم آب پمپاژ شده در مقابل حجم هواهای مختلف محفظه هوا (قطر 32 میلیمتر) 60
شکل ‏4‑5- نمودار تغییرات حجم آب پمپاژ شده در مقابل حجم هواهای مختلف محفظه هوا (قطر 40 میلیمتر) 61
شکل ‏4‑6- نمودار تغییرات فشار ناشی از ضربه‌قوچ برای حالت بهینه پمپاژ (قطر خط 32 میلیمتر – حجم هوای 5 لیتر) 61
شکل ‏4‑7- نمودار تغییرات حجم آب پمپاژ شده در مقابل حجم هواهای مختلف محفظه هوا (قطر 15 میلیمتر)- اردبیل 62
شکل ‏4‑8- نمودار تغییرات حجم آب پمپاژ شده در مقابل حجم هواهای مختلف محفظه هوا (قطر 20 میلیمتر) – اردبیل 63

 

شکل ‏4‑9- نمودار تغییرات حجم آب پمپاژ شده در مقابل حجم هواهای مختلف محفظه هوا (قطر 25 میلیمتر) – اردبیل 64
شکل ‏4‑10- نمودار تغییرات حجم آب پمپاژ شده در مقابل حجم هواهای مختلف محفظه هوا (قطر 32 میلیمتر) – اردبیل 65
شکل ‏4‑11- نمودار تغییرات حجم آب پمپاژ شده در مقابل حجم هواهای مختلف محفظه هوا (قطر 40 میلیمتر) – اردبیل 66
شکل ‏4‑12- نمودار تغییرات حجم آب پمپاژ شده در مقابل حجم هواهای مختلف محفظه هوا (قطر 50 میلیمتر) – اردبیل 67
شکل ‏4‑13- نمودار تغییرات حجم آب پمپاژ شده در مقابل حجم هواهای مختلف محفظه هوا (قطر 65 میلیمتر) – اردبیل 68
شکل ‏4‑14- نمودار تغییرات حجم آب پمپاژ شده در مقابل حجم هواهای مختلف محفظه هوا (قطر 80 میلیمتر) – اردبیل 69
شکل ‏4‑15- نمودار فشار ناشی از ضربه‌قوچ برای قطر 100 میلیمتر 70
شکل ‏4‑16- نمودار حجم آب پمپاژ شده برای قطر 80 میلیمتر در حجم هواهای مختلف 72
شکل ‏4‑17- نمودار حجم آب پمپاژ شده برای قطر 65 میلیمتر در حجم هواهای مختلف 72
شکل ‏4‑18- نمودار حجم آب پمپاژ شده برای قطر 50 میلیمتر در حجم هواهای مختلف 73
شکل ‏4‑19- نمودار حجم آب پمپاژ شده برای قطر 40 میلیمتر در حجم هواهای مختلف 73
شکل ‏4‑20- نمودار حجم آب پمپاژ شده برای قطر 32 میلیمتر در حجم هواهای مختلف 74
شکل ‏4‑21- نمودار حجم آب پمپاژ شده برای قطر 25 میلیمتر در حجم هواهای مختلف 74
شکل ‏4‑22- نمودار حجم آب پمپاژ شده برای قطر 20 میلیمتر در حجم هواهای مختلف 75
شکل ‏4‑23- نمودار حجم آب پمپاژ شده برای قطر 15 میلیمتر در حجم هواهای مختلف 75
شکل ‏4‑24- نمودار تغییرات فشار ناشی از ضربه‌قوچ برای حجم هواهای مختلف (قطر بهینه 80 میلیمتر) 79
شکل ‏7‑1- نمودار تغییرات فشار برای قطر 15 میلیمتر (در حجم بهینه هوا) 87
شکل ‏7‑2- نمودار تغییرات فشار برای قطر 20 میلیمتر (در حجم بهینه هوا) 87
شکل ‏7‑3- نمودار تغییرات فشار برای قطر 25 میلیمتر (در حجم بهینه هوا) 88
شکل ‏7‑4- نمودار تغییرات فشار برای قطر 32 میلیمتر (در حجم بهینه هوا) 88
شکل ‏7‑5- نمودار تغییرات فشار برای قطر 40 میلیمتر (در حجم بهینه هوا) 89
شکل ‏7‑6- نمودار تغییرات فشار برای قطر 50 میلیمتر (در حجم بهینه هوا) 89
شکل ‏7‑7- نمودار تغییرات فشار برای قطر 65 میلیمتر (در حجم بهینه هوا) 90
شکل ‏7‑8- نمودار تغییرات فشار برای قطر 80 میلیمتر (در حجم بهینه هوا) 90
شکل ‏7‑9- نمودار تغییرات فشار برای قطر 100 میلیمتر (در حجم بهینه هوا) 91
 

فهرست جداول

جدول ‏3‑1- پارامترهای مورد نیاز ورودی مخزن تغذیه (Drive Tank) در نرم‌افزار HAMMER V8i 38
جدول ‏3‑2- پارامترهای مورد نیاز ورودی سرج تانک (Surge Tank) در نرم‌افزار HAMMER V8i 39
جدول ‏3‑3- پارامترهای مورد نیاز ورودی محفظه هوا (Air Chamber) در نرم‌افزار HAMMER V8i 39
جدول ‏3‑4- پارامترهای مورد نیاز ورودی شیر قطع و وصل (Butterfly Valve) در نرمافزار HAMMER V8i 40
جدول ‏3‑5- پارامترهای مورد نیاز ورودی گره (Junction) در نرمافزار HAMMER V8i 41
جدول ‏3‑6- پارامترهای مورد نیاز ورودی لوله (Pipe) در نرمافزار HAMMER V8i 41
) 43
جدول ‏3‑8- مقادیر پارامترهای مورد نیاز طرح 44
در شکل 3-1) 45
جدول ‏3‑10- مشخصات لوله اصلی انتقال آب 53
جدول ‏3‑11- مشخصات قطرهای مورد استفاده جهت خط پمپاژ آب 54
جدول ‏4‑1- حجم پمپاژ محاسبه شده برای خط پمپاژ 15 میلیمتر به ازای حجم هواهای مختلف 56
جدول ‏4‑2- حجم پمپاژ محاسبه شده برای خط پمپاژ 20 میلیمتر به ازای حجم هواهای مختلف 57
جدول ‏4‑3- حجم پمپاژ محاسبه شده برای خط پمپاژ 25 میلیمتر به ازای حجم هواهای مختلف 58
جدول ‏4‑4- حجم پمپاژ محاسبه شده برای خط پمپاژ 32 میلیمتر به ازای حجم هواهای مختلف 59
جدول ‏4‑5- حجم پمپاژ محاسبه شده برای خط پمپاژ 40 میلیمتر به ازای حجم هواهای مختلف 60
جدول ‏4‑6- حجم پمپاژ محاسبه شده برای خط پمپاژ 15 میلیمتر به ازای حجم هواهای مختلف – اردبیل 62
جدول ‏4‑7- حجم پمپاژ محاسبه شده برای خط پمپاژ 20 میلیمتر به ازای حجم هواهای مختلف – اردبیل 63
جدول ‏4‑8- حجم پمپاژ محاسبه شده برای خط پمپاژ 25 میلیمتر به ازای حجم هواهای مختلف – اردبیل 64
جدول ‏4‑9- حجم پمپاژ محاسبه شده برای خط پمپاژ 32 میلیمتر به ازای حجم هواهای مختلف – اردبیل 65
جدول ‏4‑10- حجم پمپاژ محاسبه شده برای خط پمپاژ 40 میلیمتر به ازای حجم هواهای مختلف – اردبیل 66
جدول ‏4‑11- حجم پمپاژ محاسبه شده برای خط پمپاژ 50 میلیمتر به ازای حجم هواهای مختلف – اردبیل 67
جدول ‏4‑12- حجم پمپاژ محاسبه شده برای خط پمپاژ 65 میلیمتر به ازای حجم هواهای مختلف – اردبیل 68
جدول ‏4‑13- حجم پمپاژ محاسبه شده برای خط پمپاژ 80 میلیمتر به ازای حجم هواهای مختلف – اردبیل 69
جدول ‏4‑14- حجم پمپاژ محاسبه شده برای خط پمپاژ 100 میلیمتر به ازای حجم هواهای مختلف – اردبیل 70
 
 
 

چکیده:

در این مطالعه، مدلسازی پمپ ضربه‌قوچی توسط نرم‌افزاری که تهیه گردیده انجام شده است. این نرم‌افزار خروجی‌های نرم‌افزار HAMMER را به عنوان ورودی در یافت نموده و با کسب اطلاعاتی دیگر (شامل ارتفاع پمپاژ و …) میزان آب پمپاژ شده را در هر بار قطع و وصل ناگهانی شیر محاسبه می کند.
در این تحقیق مدلسازی نمونه‌ای از پمپ فوق در مجتمع آبرسانی کوثر شهرستان اردبیل انجام گرفته است. بر اساس تحلیل فنی و اقتصادی انجام شده مدلسازی فوق نشان می‌دهد که در مواردی که دبی پمپاژ کم باشد می‌توان به جای پمپاژ متعارف از پمپ ضربه‌قوچی استفاده نمود.
عوامل مؤثر در مدلسازی و طراحی پمپ ضربه‌قوچی شامل قطر خط پمپاژ، زمان قطع و وصل شیر، حجم هوای موجود در محفظه هوا و … می‌باشد. این پارامترها در طراحی این نوع پمپ مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفته است.
از مهمترین مزایای پمپ مذکور عدم نیاز به استفاده از انرژی‌های گران قیمت از قبیل انرژی فسیلی یا انرژی الکتریکی می‌باشد. در مواردی که امکان استفاده از انرژی‌های مذکور با سختی و هزینه زیادانجام می‌گیرد، استفاده از پمپ ضربه‌قوچی می‌تواند کارگشا باشد.
 
کلمات کلیدی:
پمپ ضربه­قوچی، نرم‌افزار HAMMER ، آبرسانی روستایی، مدلسازی هیدرولیکی
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

 

 

 

 

فصل اول

 

معرفی تحقیق

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1- معرفی تحقیق

پمپ­ها (تلمبه­ها) [1] از اصلی­ترین اجزای صنعت آبرسانی می­باشند. این واحد از جمله تأسیسات استراتژیک محسوب شده و یکی از آیتم­های اصلی مصرف انرژی در سیستم آبرسانی است. به منظور تعریف کاملتر و دقیقتر این پایان نامه ، ابتدا بحث مختصری راجع به انواع پمپ­ها و گروه­بندی آنها از نظر استفاده از انرژی (استفاده مستقیم یا استفاده غیرمستقیم) لازم به نظر می­رسد.
بر مبنای نحوه انتقال انرژی از پمپ به سیال، پمپ­ها را به سه دسته کلی تقسیم می­ کنند (نوربخش, 1385):

• پمپ­های دینامیکی[2]
• پمپ­های جابجایی مثبت[3]
• پمپ­های ویژه[4]

پمپ‌های دینامیكی پمپ‌هایی هستند كه انرژی جنبشی آب را افزایش می‌دهند. در این نوع پمپ‌ها انتقال انرژی از پمپ به سیال به صورت پیوسته انجام می‌گیرد و مقدار سیال عبوری از واحد زمان (آبدهی) و فشار خروجی سیال از پمپ به هم وابسته می‌باشند. این دسته از پمپ‌ها شامل زیرمجموعه كاملاً متنوعی بوده كه پمپ‌های چرخی[5] از مهمترین آنهاست كه خود بر اساس مسیر حركت سیال در چرخ به سه دسته پمپ‌های شعاعی[6] (برای ایجاد فشار بالا و آبدهی بالنسبه كمتر)، پمپ‌های محوری[7] (برای ایجاد آبدهی بالا و فشار كمتر) و پمپ‌های مختلط[8] (برای ایجاد فشار و آبدهی متوسط) تقسیم می‌شوند (نوربخش, 1385).
در پمپ‌های جابجایی مثبت، انتقال انرژی به سیال به صورت متناوب صورت می‌گیرد. این پمپ‌ها خود به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند كه از مهمترین آنها پمپ‌های رفت و برگشتی (پیستونی)[9]، گردشی[10] و لوله‌ای[11] را می‌توان نام برد. این نوع پمپ‌ها معمولاً برای دبی‌ها و لزجت‌های نامتعارف مورد استفاده قرار می‌گیرند و اغلب كاربرد صنعتی دارند (نوربخش, 1385).
سایر پمپ‌ها كه مكانیزمی متفاوت از دو رده پمپ ذكر شده دارند در رده پمپ‌های ویژه قرار می‌گیرند. از این نوع پمپ‌ها می‌توان به پمپ‌های هوا[12] ، پمپ‌های اجكتور[13] و همچنین پمپ‌های قوچ­آبی (ضربه قوچی)[14] اشاره كرد. در این پمپ‌ها نحوه انتقال انرژی به سیال برای انجام حركت خاصی اندکی متفاوت از دو نوع اول می‌باشد. لیكن باز هم به گونه‌ای می‌توان آنها را در دو دسته اول نیز جا داد.
پمپ‌های ضربه‌قوچی که موضوع این پایان‌نامه هستند، در زمره پمپ‌های ویژه بوده لیکن به عنوان پمپ جابجایی مثبت نیز قابل دسته‌بندی هستند. در این پمپ‌ها از انرژی جریان ناپایدار ضربه‌قوچ[15] در یک خط آبرسانی برای انتقال آب به ارتفاع بالا ولی در دبی‌های محدود استفاده می‌گردد. امکان‌سنجی استفاده از این نوع پمپاژ در پروژه‌های آبرسانی مناطق دوردست و با اختلاف ارتفاع بالا، موضوع تحقیق در این پایان‌نامه می‌باشد.
 

1-1- هدف از طرح مورد نظر و ضرورت انجام آن

با توجه به هزینه بالای تأمین انرژی متعارف (شامل انرژی الكتریكی یا انرژی فسیلی) در استفاده از پمپ­های رایج در صنعت آب، استفاده از پمپ­هایی كه دارای مكانیزم ساده‌تر و مصرف انرژی كمتری باشند می‌تواند از جذابیت مناسبی برخوردار باشد. پمپ‌های قوچ‌آبی (ضربه­قوچی) فقط با بهره گرفتن از انرژی هیدرولیكی ناشی از جریان ناپایدار[16] در خطوط لوله، عمل پمپاژ آب را انجام می‌دهند و نیازی به استفاده از انرژی‌های الكتریكی یا فسیلی ندارند. همچنین در برخی از مناطق روستایی بعلت شرایط توپوگرافی ویژه تأمین آب روستاهای هم‌جوار از طریق یک ایستگاه پمپاژ (مجتمع­های آبرسانی) با سختی و هزینه زیاد انجام می­ شود. استفاده از پمپ‌های ضربه‌قوچی می‌تواند به عنوان یكی از گزینه‌های حل مشكلات فوق مطرح گردد.

1-1-1- اهداف اصلی

هدف اصلی از انجام این پایان‌نامه، امكان‌سنجی اجرای چنین ایستگاه های پمپاژی در سیستم‌های آبرسانی، بویژه در مناطق روستایی می‌باشد.
 

1-1-2- اهداف فرعی

از جمله اهداف دیگر پروژه می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• تهیه برنامه نرم‌افزاری برای تسهیل و بهینه کردن طراحی ایستگاه‌های پمپاژ ضربه‌قوچی
• تعیین محدوده‌های فنی و اقتصادی استفاده از این نوع پمپاژ
• حفاظت خط اصلی انتقال آب در برابر فشارهای ناشی از ضربه‌قوچ (علاوه بر عمل پمپاژ آب)

 

1-2- فرضیه اصلی

فرض اصلی تحقیق عبارت است از اینکه در صورت استفاده از پمپ‌های ضربه‌قوچی (قوچ‌آبی) در روستاهایی كه امكان اجرای این پروژه وجود دارد، می‌توان بدون استفاده از انرژی گران‌قیمت الكتریكی یا فسیلی عمل انتقال آب را با راندمان بالا و نسبت سود به هزینه قابل قبول به روستاهای مذكور انجام داد. در این پروژه با مقایسه فنی و اقتصادی اجرای یک طرح در دو حالت ایستگاه‌های پمپاژ متعارف و یا استفاده از پمپ‌های قوچ‌آبی در جهت اثبات فرضیه فوق اقدام می‌گردد.
 

1-3- برنامه تحقیق

به منظور بررسی استفاده از پمپ­های ضربه‌قوچی در سیستم­های آبرسانی روستایی مراحل تحقیق زیر در نظر گرفته شده است:

1. مطالعات كتابخانه‌ای و تدوین ادبیات موضوع (تئوری، تاریخچه و مكانیزم‌های مؤثر)
2. مطالعه وضعیت موجود سیستم‌های آبرسانی روستایی استان اردبیل و امكان‌سنجی استفاده از پمپ ضربه­قوچی در آنها
3. انتخاب یكی از طرح‌های موجود به عنوان طرح پایلوت
4. مدل‌سازی طرح انتخاب شده با بهره گرفتن از نرم‌افزارهای موجود
5. طراحی سیستم پمپاژ به روش ضربه‌قوچی در ایستگاه مورد نظر
6. مدل‌سازی طرح تهیه شده و تعیین ضرایب مقاومت و قطر لوله‌ها و طراحی تجهیزات مورد نیاز
7. جمع‌بندی نتایج و مقایسه آن با روش‌های متعارف ایستگاه‌های پمپاژ از نظر فنی و اقتصادی
8. نتیجه‌گیری و ارائه پیشنهادات
9. تدوین پایان نامه

 

1-4- ساختار این گزارش

این گزارش مشتمل بر 5 فصل ذیل می‌باشد:
 

• فصل اول : کلیات، اهداف و ضرورت انجام تحقیق
• فصل دوم: پمپ ضربه‌قوچی
• فصل سوم: مواد و روش تحقیق
• فصل چهارم: نتایج تحقیق و تحلیل نتایج
• فصل پنجم: نتیجه‌گیری و ارائه پیشنهادات

[1] -Pumps
[2] -Kinetic Pumps
[3] -Positive Displacement Pumps
[4] -Special Pumps
[5] -Turbo-Pumps
[6] -Radial Flow Pumps
[7] -Axial Flow Pumps
[8] -Mixed Flow Pumps
[9] -Piston Pumps
[10] -Rotary Pumps
[11] -Tubular Pumps