Ùهرست
مندرجات
عنوان
مقدمه
Ùصل اول- معرÙÙŠ انواع مبدل
هاي Øرارتي
- مبدل هاي پوسته- لوله اي
و انواع آن
- پارامترهاي عملياتي تعيين
كننده مبدل هاي پوسته لوله اي
- خصوصيات مبدل پوسته لوله
اي Fixed Tube Sheet
- خصوصيات مبدل پوسته لوله
اي U- Type
Ùصل دوم- پارامترهاي طراØÙŠ
مكانيكي
- قطر و ضخامت لوله ها
- طول لوله ها
- آرايش لوله ها
- لوله هاي دو Ùلزي Ùˆ پرده
دار
- صÙØÙ‡ جدا كننده
- باÙÙ„ هاي عرضي Ùˆ لبه هاي
باÙÙ„ ها
- ضخامت باÙÙ„
- Øداكثر طول آزاد Ùˆ بدون
تكيه
- باÙÙ„ هاي طولي
- صÙØÙ‡ برخورد
- آخرين Ù…Øدوده لوله گذاري
(OTL)
- Ù…Øاسبه تعداد لوله ها
Ùصل سوم- اطلاعات طراØÙŠ
- انواه Ù…Øاسبات كاربردي در
مبدل هاي Øرارتي
- روش LMTD
- Ù…Øاسبه U
- متد كلي مسئله طراØÙŠ
- روش NTU در طراØÙŠ يك مبدل
Ùصل چهارم- روابط مهم در
تعيين ضريب انتقال Øرارت Ùˆ اÙت Ùشار
- معادلات و روابط مربوط به
تازل و درپوشها
- تازل هاي ورودي و خروجي
سمت لوله
- اÙت Ùشار تازل سمت پوسته
- بررسي Ùاكتور J در ميزان
انتقال Øرارت Ùˆ وابستگي آن به ضريب انتقال Øرارت
- تعيين J بر مبناي عده
ناسلت
- تعيين J بر مبناي عدد
استاتن
Ùصل پنجم- روشهاي طراØÙŠ Ùˆ
Ù…Øاسباتي مبدل ها
- روش Kem
- Ù…Øاسبه اÙت Ùشار سمت
پوسته در روش Kem
- روش Bell
- معرÙÙŠ Ùاكتورها در روش
Bell
- روش تينكر (Tinker)
- Ù…Øاسبات مربوط به پوسته F
- رسوب گرÙتگي (Fouling)
- ارتعاش (Vibration)
- سروصدا (Noise)
- الگوريتم عمومي در طراØÙŠ
مبدل هاي پوسته- لوله اي
- روش طراØÙŠ سريع مبدل هاي
پوسته- لوله اي
- ارتباط بين اÙت Ùشار Ùˆ
ضريب انتقال Øرارت
Ùصل ششم- ØÙ„
دستي يك مثال طراØÙŠ
- اطلاعات طراØÙŠ Ùˆ داده هاي مكانيكي در طراØÙŠ
مبدل
- Ù…Øاسبات
- Ù…Øاسبات مربوط به Tubie Side
- Ù…Øاسبات مربوط به پوسته
- ØÙ„ دستي مثال Ùوق از طريق Ùاكتور عملكرد
(Duty factor)
- ØÙ„ مسئله از طريق روش الگوريتم سريع Rapid
Design
- جدول مقايسه اي متدهاي مختل٠طراØÙŠ
Ùصل Ù‡Ùتم- راهنماي برنامه
كامپيوتري براي روشهاي (Rapid Design- Bell- Kem)
- مقدمه:
- تعري٠داده هاي ورودي و متغيرهاي به كار
رÙته در برنامه
- داده هايي كه Ùقط در روش Bell به كار رÙته
اند و تعري٠آنها
- روش و ترتيب وارد كردن داده هاي مورد نياز
در هر روش
- روش اجراي برنامه
- خروجيهاي برنامه
- ØªÙˆØ¶ÙŠØ Ø®Ø±ÙˆØ¬ÙŠÙ‡Ø§ به ترتيب (روس Kem)
- خروجيهاي روش Bell به ترتيب برنامه
- خروجيهاي روش Rapid design
Ùصل هشتم-
الگوريتم و پرينت برنامه و خروجيهاي آن
- الگوريتم متد Kem
- الگوريتم متد Bell
- الگوريتم متد Rapid design
مراجع Ùˆ منابع مورد استÙاده
در اين پروژه
خلاصه:
Ùرايند تبادل گرما بين دو
سيال، دماهاي مختل٠كه بوسيله ي ديواري جامد از هم جدا شده اند. در بسياري
از كاربردهاي مهندسي ديده مي شود. وسيله اي كه اين تبادل Øرارتي را در
بسياري از Ùرايندها صورت مي دهد، مبدلهاي Øرارتي (Heat Exchangers) مي
باشند كه كاربردهاي خاص آنها را مي توان از سيستمهاي گرمايش ساختمانها و
تهويه مطبوع گرÙته تا نيروگاهها، پالايشگاهها Ùˆ Ùرآيندهاي شيميايي به وضوØ
مشاهده كرد
طراØÙŠ با پيش بيني عملكرد
اين دستگاهها مبتني بر اصول انتقال گرما مي باشد. در اين پروژه سعي شده تا
اختصاصا در مورد مبدل هاي پوسته– لوله اي (Shell-ans-Tube) به علت سادگي،
كاربرد وسيع Ùˆ وجود استانداردها Ùˆ اطلاعات Ùراوان تر كتابخانه اي آنها بØØ«
Ùˆ بررسي شود. در اين بررسي ضمن معرÙÙŠ كلي اين مبدل ها، كاربرد آنها، Ù†Øوه ÙŠ
طراØÙŠ Ùˆ عملكرد آنها به سه روش كرن (Kerm’s Method) Ùˆ بل (Bell’sMethod) Ùˆ
روش الگوريتم سريع (Rapid Design) و جهت بررسي عملكرد (Performance) يك
مبدل پوسته- لوله اي Ù…Ø·Ø±Ø Ø´Ø¯Ù‡ است. در پايان، سعي بر ارائه يك Ùلوچارت جامع
در مورد مبدلهاي پوسته- لوله اي به كمك سه روش Ùوق گرديده است. اميد است كه
مطالعه ÙŠ Øاضر در طراØÙŠ اين وسايل Ù…Ùيد قرار گيرد.
در پايان از زØمات Ùˆ تلاش
كليه عزيزان خصوصا استاد راهنماي گرامي، آقاي دكتر Ù…Øمد رضا جعÙري نصر، كه
ما را در گردآوري اين پروژه ياري نموده اند كمال تشكر و قدرداني را مي
نمايد.
Ùصل اول “Section 1â€
معرÙÙŠ انواع مبدلهاي Øرارتي
(Heat Exchanger Definition)
عموما تجهيزات Øرارتي در سيستمهاي Ùرآيندي مثل
پالايشگاهها به دو دسته كلي نقسيم مي شوند.
1- كوره ها (Furnaces)
2- مبدل هاي Øرارتي (Heat Exchangers)
Ùرق كوره ها Ùˆ مبدل اي
Øرارتي در منبع گرمايشي است يعني اينكه منبع گرمايشي در كوره ها سوخت هاي
مايع Ùˆ گازي است ر Øاليكه در مبدل هاي Øرارتي منبع گرمايشي سيال گرم است.
در كوره ها با توجه به نوع منبع گرمايشي مكانيزم انتقال Øرارت به صورت جا
به جايي (Convection) Ùˆ تشعشعي (Radiation) تواما ميباشد Øال آنكه مكانيزم
انتقال Øرارت در مبدل هاي Øرارتي Ùقط جا به جايي (Convection) است. هد٠در
مبدل Øرارتي مجاورت يك سيال گرم با يك سيال سرد است به طوريكه انتقال Øرارت
به طريقه جا به جايي باعث گرم شدم سيال سرد گردد.
تقسيم بندي مبدل هاي Øرارتي
از نظر Ùازها عموما به دو صورت زير است:
1- مبدل هاي Øرارتي كه همراه تغيير Ùاز هستند مثل
ريبوپلرها (Reboilers)- كندانسورها (Condensors) تبخير كننده ها (Evapoators)
2- مبدل هائيكه همراه با تغيير Ùاز نيستند مثل مبدل
هاي پوسته- لوله اي
(shell and Tube)
تقسيم بندي مبدل هاي Øرارتي
از نظر ساختاري:
1- مبدل پوسته- لوله
- shell and Tube Heat Exchanger
2- مبدل دو لوله اي
- Double Pipe Heat Exchanger
3- كولرهاي
هوايي - Air Cooler Heat
Exchanger
4- مبدل هاي Øلزوني
(استوانه اي) - Sporal Heat Exchanger
5- مبدل هاي قاب صÙØÙ‡ اي
- Plate and Frame Heat Exchanger
6- مبدل هاي صÙØÙ‡
اي - Plate Fin Heat Exchanger
7- لوله هاي Øرارتي
- Heat Pipe Heat Exchanger Ùˆ
مبدل هاي ديگري كه به توجه به نوع كارايي ايشان در صنايع كاربردهاي ويژه اي
دارند. معمولا مبدل هاي با كارآيي خاص عبارتند از:
- Fully- Welded- Plat Heat Exchanger
- Low and High Temprature HX for Waste Heat
Recovery
a-
Gas- Gas Waste Heat Recovery Recuperators
b- Gas- Liquid Waste Heat Recovery Economizers
در اين پروژه سعي بر معرÙÙŠ- طراØÙŠ بهينه سازي مبدل هاي
پوسته لوله اي شده است كه عموما در صنايع كاربردهاي بيشتري دارد Ùˆ به ÙˆÙور
مي توان آنها را مشاهده كرد.
مبدل هاي پوسته- لوله اي
(Shell and Tube Heat Exchanger):
مبدل هاي پوسته- لوله اي
تنها مبدل هايي هستند كه در دماي بيشتر از C â—¦ 360كاربرد دارند Ùˆ Ùشارهاي
بيش از bar30 را تØمل مي كنند. اين مبدل ها بر اساس استاندارد TEMA كه
استاندارد آمريكا Ùˆ شركتهاي سازنده مبدل است طراØÙŠ Ùˆ ساخته مي شوند.
TEMA= Tubabr Exchanger
Manufacetur Associate
استاندارد TEMA كه همان
انجمن كارخانجات سازنده مبدل هاي پوسته لوله اي است تمام شرايط استاندارد
براي يك مبدل را در نظر گرÙته است.
سه بخش اصلي يك مبدل Øرارتي عبارتست از:
|