تعداد صفحات : 44 صفحه -
قالب بندی : word
مبدلهای حرارتی دسته بندی و ساختمان انها
- مبدلهای دو لوله ای
- مبدلهای لوله مارپیچی
- مبدلهای لوله پوسته ای
- مبدلهای دو لوله ای
که به صورت U شکل ساخته می شود یکی ازدو سیال درلولة داخلی ودیگری درمجرای حلقوی بین دو لوله جریان دارند.
لوله های هم محور به صورت مستقیم ساخته شده اند وبوسیله زانوی c ْ180 در یک انتها به هم متصل می شوند مبدلهای حرارتی دولوله ای درمواقعی که سطح تبادل حرارت مورد نیاز کوچک باشد وبخصوص موقعی که یکی از دوسیال گازمایع لزج ویا دبی آن کم باشد کاربرد دارند. این مبدلها برای مواردی که سطح تبادل حرارت مورد نیاز از 50 متر مربع کوچکتر است مناسب است .
مبدل حرارتی به منظور انتقال انرژی حرارتی بین دو سیال در دماهای مختلف بکار می رود .مبدلهای حرارتی در سیستمهای تبرید، تهویه مطبوع ، پالایشگاهها، اتومبیلها ،صنایع تولید ،نیروگاهها، بازیابی حرارت و بسیاری موارد دیگر بکار میرود.
- مبدلهای لوله مارپیچی
از یک یا چندحلقه لولة مارپیچ تشکیل شده اند که داخل یک محفظه قرارمی گیرند .
ابتدا وانتها لوله های مارپیچ به لوله های اصلی ورودی و خروجی متصل می شوند.
جنس لوله های مارپیچ معمولاً فولاد کربن دار ، مس و آلیاژهای آن ، فولاد ضد زنگ و آلیاژهای نیکل می باشد .
اگرسیالات لزج باشند از لوله های پره دار نیز استفاده می شوند.
این نوع مبدلها برای سطح تبادل حرارتی کمتر از m230وفشار های کمتر از 40 اتمسفرمناسب هستند .
- مبدلهای لوله پوسته ای
از متداولترین نوع مبدلهای ،مبدلهای لوله پوسته ای است که برای انتقال حرارت مایع –مایع، مایع – سیال درحالت تبخیر و مایع –سیال درحالت تقطیر بکارمیروند.
این مبدل ازیک پوسته وتعدادی لوله U شکل با پره های طولی در داخل آن تشکیل شده است وسیال سمت پوسته در امتداد وموازی لوله ها جریان دارد .
لوله های مبدل
هر مبدل لوله پوسته ای از تعداد زیادی لوله تشکیل شده است که یک سیال در داخل وسیال دیگر درخارج آن جریان دارد . لوله ها اجزای اساسی ومهم مبدلها می باشند ،وسطح انتقال حرارت بین سیال جاری در درون لوله ها وسیال خارج آنرا تشکیل می دهند .
لوله ها معمولاً از نوع بدون درز کششی یا اکسیژن تولید می شوند ولی اخیراً نوع درزدار (جوشکاری شده) نیز متداول شده است و جنس آن به نوع سیال بستگی داردو معمولاًاز فلزات، آلیاژهای فلزی و یا موادغیر فلزی مانند پلاستیک ها است .
اگر ضریب انتقال حرارت جابجایی سمت پوسته کم باشد از لوله های فین دار استفاده می شود.
قطر خارجی لوله ها استاندارد ( ، ،1،1، 1)اینچ می باشد .
ضخامت دیواره لوله ها در واحدB.W.G اندازه گیری می شود.
اصول کلی در طراحی مبدلهای حرارتی
اولین مرحله درطراحی مشخصات و فرضیات مساله می باشد ،بطورکلی مساله خاصی که برای طرح یک مبدل حرارتی مطرح می گردد ممکن است حاوی اطلاعات خیلی کم از قبیل دماهاودبی ها ی دوجریان گرم و سرد بوده ویا در مقابل ،دارای اطلاعات بسیار زیاد همراه با جزئیات بیشتر باشد . در مسالة مورد نظرما علاوه بر دبی هاودماهای وسیال ،عوامل دیگری ازقبیل فشارها ودماها ی کارکردی ،افت فشارهای مجاز، بارحرارتی لازم ، اندازه مناسب ،محدودیت وزن ، قیمت و هزینة مجاز ،مواد لازم و همچنین نوع وآرایش مبدل نیزمطرح است . با افزایش خواسته هها و قیود طراحی ،انتخاب وطرح مبدل مناسب ،مشکل تر گردیده ومبدلی که بتواند همه شرایط را ارضا نمایداز محدودیت بیشترو تنوع کمتری برخوردار است . بر اساس مشخصات مساله و نیز تجربه ، نوع مبدل وآرایش جریانها انتخاب می گرد .
تجزیه و تحلیل مبدلهای حرارتی شامل محاسبات انتقال حرارت ،افت فشارویا تعیین ابعاد هندسی بوده و برای انجام محاسبات مربوطه ،عواملی از قبیل مشخصات سطوح وخواص هندسی انها، خواص فیزیکی سیالها ونیز مشخصات مساله لازم هستند. منظوراز مشخصات سطوح ،خواص حرارتی واصطکاک آنها مانند منحنی های JH وfبرحسبRe می باشد.
وبا استفاده ازروشهای مختلف بهینه سازی درریاضیات بهترین ومناسبترین طرح راباید انتخاب نمود . ممکن است با توجه به متغییرهای طراحی ،تعداد زیادی جواب بدست آید که همگی شرایط طرح را داشته باشند .مسایل محاسبات حرارتی درمبدلها بطورکلی دو دسته هستند : اول مسایلی هستندکه درآنها نوع مبدل و اندازة آن معلوم بوده و موضوع اصلی تعیین نوع انتقال حرارت ودماهای خروجی سیال براساس دبی هاو دماهای ورودی می باشد . این نوع مسایل به مسایل عملکردی مبدلهای حرارتی شهرت دارند .
مسایل نوع دوم ،دبی هاو دماهای ورودی وخروجی در سیال گرم و سرد داده شده است .در این مسایل انتخاب یک نوع مبدل حرارتی مناسب ،تعیین اندازه و محاسبه سطح موردنیاز برای حصول به دمای خروجی موردنظر طراحی می شوند. پس از محاسبات حرارتی وانتخاب مبدلهای مناسب ،مرحله طراحی مکانیکی مبدلها می رسد.پایداری و مقاومت مبدلها در برابر عوامل خارجی در این مرحله بررسی می شوند.
دانلود تحقیق مبدلهای حرارتی دسته بندی و ساختمان انها
