فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:65
فهرست مطالب:
عنوان صفحه
مبدل های حرارتی 6
روش های انتقال حرارت در مبدل های حرارتی 6
اجزاء مختلف مبدل ها 8
جریان در لوله و پوسته 10
انواع مبدل های پوسته و لوله 10
تشخیص نوع و اندازه مبدل های پوسته و لوله 12
مبدل های دو لوله ای 12
کولر یا خنک کننده هوایی 12
کاربرد هر یک از مبدل های حرارتی 13
مبدل های حرارتی سردکننده 13
مبدل های حراتی گرم کننده 14
نکاتی چند در مورد مبدل های حرارتی 16
شبیه سازی و طراحی مبدل های حرارتی 17
برنامه های HTFS 17
نرم افزارهایی که در این مجموعه قرار می گیرند عبارتن از: 18
با بهره گیری از نانوسیالات، پژوهشگران ایرانی موفق به افزایش بازده مبدل های حرارتی شدند 20
روش های متداول افزایش انتقال حرارت به شدت سبب افزایش افت فشار نیز می شود 21
طراحی شبکه مبدل های حرارتی با ضرایب انتقال حرارت متفاوت با توجه به افت فشار مجاز جریان ها: روش جدید هدف گذاری 23
چکیده 23
واژه های کلیدی 24
مقدمه 24
هدف گذاری توسط روش متداول پینچ 26
رابطه افت فشار، ضریب انتقال حرارت و سطح تبادل حرارت مبدل 27
هدف گذاری سطح برمبنای افت فشار ثابت 27
هدف گذاری با ملاحظات تفاوت ضرایب انتقال حرارت جریان ها 29
روش جدید هدف گذاری برمبنای ضرایب انتقال حرارت متفاوت و افت فشار مجاز جریان ها 30
معیار انتخاب و نقش پارامترهای k و z در روش جدید 33
مسئله نمونه 34
نتیجه گیری 39
کوره ها 40
احتراق 41
سوخت 42
انرژی حرارتی سوخت 43
انتقال حرارت در کوره ها 43
کوره های با شعله های مستقیم 45
کوره های استوانه ای 45
کوره های نوع کابینی 46
ایجاد اشکال در کار کوره 48
مزایای کوره های استوانه ای و کابینی 49
مشعل ها 49
انواع مشعل های گازی 50
مشعل های نفت کوره 51
مشعل های مرکب سوخت مایع و گاز 51
افزایش راندمان حرارتی کوره ها 51
کوره های کنوکسیونی 52
کوره های با لوله های آتشین 52
دیگ های بخار 53
آب دیگ های بخار 53
بخار اشباع 54
بخار داغ 55
انواع دیگ های بخار 55
دیگ بخار پوسته ای 55
دیگ های بخار قطاعی 56
دیگ های بخار لوله ای 56
اجزاء دیگ بخار 57
کوره یا اتاق احتراق 57
درام یا استوانه ها 58
سوپر هیترها 59
دی سوپر هیترها 60
ری هیترها 61
اکونومایزرها 61
گرم کن های هوا 62
رگلاتورهای آب تغذیه 62
دستگاه جریان هوا 64
دمپرها 64
مبدل های حرارتی
برای سرد یا گرم کردن یک سیال به وسیله سیالی دیگر بدون استفاده مستقیم از دستگاه های مولد سرما یا گرما و همین طور بازیابی گرما یا سرما از سیالاتی که قبلاً به طریقی به آنها داده شده است از مبدل های حرارتی استفاده می شود.
به جهت اهمیت درک انتقال حرارت در شناخت دستگاه های تبادل کننده حرارت، ابتدا مقدمه ای در مورد روش های انتقال حرارت و تعریف لایه مرزی ارائه می گردد و سپس به دسته بندی های مختلف مبدل ها و موارد استفاده آن ها پرداخته خواهد شد.
روش های انتقال حرارت در مبدل های حرارتی
هدایت (CONDUCTION) ـ در اثر اختلاف درجه حرارت بین دو نقطه از جسم صورت می گیرد. در این حالت ذرات جسم تغییر مکان قابل ملاحظه ای ندارند. هدایت در حقیقت انتقال انرژی حرکتی یک ملکول به ملکول های مجاور بوده و تنها عامل ایجاد جریان حرارتی در جسم می باشد. بنابراین هرچه تماس ملکول در یک جسم بیشتر باشد، هدایت حرارتی آن بیشتر است. لذا در گازها که فاصله بین ملکولی زیادتر می باشد، انتقال حرارت از طریق هدایت کمتر انجام می گیرد. ضریب هدایت جامدات از مایعات و مایعات از گازها بیشتر می باشد.
جا به جایی (CINVECTION) ـ در این روش، ملکول ها متحرک بوده و انرژی حرارتی را با خود جا به جا می کنند. وقتی برای سردکردن یک صفحه گرم، آن را در مقابل یک بادبزن قرار می دهند، این همان انتقال حرارت جا به جایی از صفحه گرم به هوای اطراف می باشد. در مثال فوق کنوکسیون اجباری است. عمل انتقال حرارت در حالت در حالت فوق به سرعت فن بستگی دارد.
حال اگر برای سرد کردن صفحه گرم از فن استفاده نمی شد، عمل سردشدن از طریق کنوکسیون انجام می گرفت. بدین طریق که هوای مجاور صفحه، گرم شده و با تغییری که در وزن مخصوص آن بوجود می آید، به قسمت های دیگر حرکت کرده و هوای سرد جای آن را می گیرد. این حالت که انتقال حرارت در اثر تغییر وزن مخصوص سیال در اثر حرارت حاصل شده، انتقال حرارت از طریق کنوکسیون طبیعی می باشد.
در حرکت هوا یا هر سیال دیگری روی سطح، سرعت هوا در مجاور صفحه صفر است (در اثر ویسکوزیته)، سرعت از صفر تا سرعت جریان آزاد (U) تغییر می کند. هرچه ویسکوزیته سیال کمتر باشد این طول کمتر بوده و با زیاد شدن ویسکوزیته این فاصله که به آن لایه مرزی می گویند، بیشتر است. چون سرعت در مجاور صفحه صفر است، پس در این نقطه انتقال حرارت به وسیله هدایت انجام می پذیرد که به ضریب هدایت حرارتی سیال و اختلاف درجه حرارت در مجاور صفحه وابسته است چون اختلاف درجه حرارت سیال با تغییر سرعت در حال تغییر است، لذا باید پارامتر سرعت را در انتقال حرارت در نظر گرفت.
جریان های تبادل کننده حرارت در مبدل ها ممکن است به شکل های مختلف(همسو، ناهمسو و متقاطع) به حرکت درآیند. در جریان های همسو دو سیال گرم و سرد بدون تماس فیزیکی با همدیگر در طول مبدل به صورت هم جهت حرکت کرده و از طرف دیگر خارج می شود. در این حالت در ورود به مبدل بیشترین اختلاف دما و بنابراین بیشترین میزان انتقال حرارت وجود دارد و در خروج اختلاف درجه حرارت حداقل شده و میزان انتقال حرارت کم می شود. در جریان همسو، چون دو سیال در یک جهت جریان دارند دمای سیال سرد در خروج نمی تواند بیشتر از دمای سیال گرم باشد. در جریان های ناهمسو سیالات در جهات مخالف همدیگر جریان می یابند. در این حالت اختلاف درجه حرارت در طول لوله نسبت به جریان همسو یکنواخت تر است. میزان انتقال حرارت در جریان متقابل در طول لوله به مقدار کم تغییر می کند. در این حالت دمای بالاتر برای سیال سرد از سیال گرم در خروج امکان پذیر می باشد. جریان های متقاطع عموماً در گرمایش و سرمایش گازها استفاده می شود. در این حالت یکی از جریان ها داخل لوله و دیگری عمود بر آن حرکت می کند.
پروژه دستگاه های ثبت صنایع پتروشیمی (مبدل های حرارتی، کوره ها، دیگ های بخار)
