مقاله در مورد مبدل هاي حرارتي

 nx دارای 74 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است فایل ورد nx  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد. این پروژه توسط مرکز nx2 آماده و تنظیم شده است توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي nx،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد بخشی از متن nx : مبدل های حرارتی خلاصه:فرایند تبادل گرما بین دو سیال، دماهای مختلف كه بوسیله ی دیواری جامد از هم جدا شده اند. در بسیاری از كاربردهای مهندسی دیده می شود. وسیله ای كه این تبادل حرارتی را در بسیاری از فرایندها صورت می دهد، مبدلهای حرارتی (Heat Exchangers) می باشند كه كاربردهای خاص آنها را می توان از سیستمهای گرمایش ساختمانها و تهویه مطبوع گرفته تا نیروگاهها، پالایشگاهها و فرآیندهای شیمیایی به وضوح مشاهده كرد طراحی با پیش بینی عملكرد این دستگاهها مبتنی بر اصول انتقال گرما می باشد. در این پروژه سعی شده تا اختصاصا در مورد مبدل های پوسته– لوله ای (Shell-ans-Tube) به علت سادگی، كاربرد وسیع و وجود استانداردها و اطلاعات فراوان تر كتابخانه ای آنها بحث و بررسی شود. در این بررسی ضمن معرفی كلی این مبدل ها، كاربرد آنها، نحوه ی طراحی و عملكرد آنها به سه روش كرن (Kerm’s Method) و بل (Bell’sMethod) و روش الگوریتم سریع (Rapid Design) و جهت بررسی عملكرد (Performance) یك مبدل پوسته- لوله ای مطرح شده است. در پایان، سعی بر ارائه یك فلوچارت جامع در مورد مبدلهای پوسته- لوله ای به كمك سه روش فوق گردیده است. امید است كه مطالعه ی حاضر در طراحی این وسایل مفید قرار گیرد.در پایان از زحمات و تلاش كلیه عزیزان خصوصا استاد راهنمای گرامی، آقای دكتر محمد رضا جعفری نصر، كه ما را در گردآوری این پروژه یاری نموده اند كمال تشكر و قدردانی را می نماید.مصطفی واشوبی بهمن 84 فصل اول “Section 1”معرفی انواع مبدلهای حرارتی (Heat Exchanger Definition)عموما تجهیزات حرارتی در سیستمهای فرآیندی مثل پالایشگاهها به دو دسته كلی نقسیم می شوند. 1- كوره ها (Furnaces)2- مبدل های حرارتی (Heat Exchangers)فرق كوره ها و مبدل ای حرارتی در منبع گرمایشی است یعنی اینكه منبع گرمایشی در كوره ها سوخت های مایع و گازی است ر حالیكه در مبدل های حرارتی منبع گرمایشی سیال گرم است. در كوره ها با توجه به نوع منبع گرمایشی مكانیزم انتقال حرارت به صورت جا به جایی (Convection) و تشعشعی (Radiation) تواما میباشد حال آنكه مكانیزم انتقال حرارت در مبدل های حرارتی فقط جا به جایی (Convection) است. هدف در مبدل حرارتی مجاورت یك سیال گرم با یك سیال سرد است به طوریكه انتقال حرارت به طریقه جا به جایی باعث گرم شدم سیال سرد گردد.تقسیم بندی مبدل های حرارتی از نظر فازها عموما به دو صورت زیر است:1- مبدل های حرارتی كه همراه تغییر فاز هستند مثل ریبوپلرها (Reboilers)- كندانسورها (Condensors) تبخیر كننده ها (Evapoators)2- مبدل هائیكه همراه با تغییر فاز نیستند مثل مبدل های پوسته- لوله ای (shell and Tube) تقسیم بندی مبدل های حرارتی از نظر ساختاری:1- مبدل پوسته- لوله – shell and Tube Heat Exchanger2- مبدل دو لوله ای – Double Pipe Heat Exchanger 3- كولرهای هوایی – Air Cooler Heat Exchanger 4- مبدل های حلزونی (استوانه ای) – Sporal Heat Exchanger5- مبدل های قاب صفحه ای – Plate and Frame Heat Exchanger6- مبدل های صفحه ای – Plate Fin Heat Exchanger7- لوله های حرارتی – Heat Pipe Heat Exchanger و مبدل های دیگری كه به توجه به نوع كارایی ایشان در صنایع كاربردهای ویژه ای دارند. معمولا مبدل های با كارآیی 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 این پروژه سعی بر معرفی- طراحی بهینه سازی مبدل های پوسته لوله ای شده است كه عموما در صنایع كاربردهای بیشتری دارد و به وفور می توان آنها را مشاهده كرد.مبدل های پوسته- لوله ای (Shell and Tube Heat Exchanger):مبدل های پوسته- لوله ای تنها مبدل هایی هستند كه در دمای بیشتر از C 360كاربرد دارند و فشارهای بیش از bar30 را تحمل می كنند. این مبدل ها بر اساس استاندارد TEMA كه استاندارد آمریكا و شركتهای سازنده مبدل است طراحی و ساخته می شوند.TEMA= Tubabr Exchanger Manufacetur Associateاستاندارد TEMA كه همان انجمن كارخانجات سازنده مبدل های پوسته لوله ای است تمام شرایط استاندارد برای یك مبدل را در نظر گرفته است.سه بخش اصلی یك مبدل حرارتی عبارتست از: 1- پوسته (Shell) 2- لوله (Tube) 3- در پوش ها (Headers) استانداردهای پوسته- درپوش ها در TEMA لحاظ شدهانواع و اجزاء اصلی یك مبدل پوسته لوله ای:پوسته یك مبدل یك بخش استوانه ای است كه تعداد لوله در درون آن قرار گرفته است. جنس لوله ها معمولا از روی- آلومینیوم- فولاد و یا یكی از آلیاژهای مس و نیكل و یا فولاد صد زنگ است درپوش ها با هدهای یك مبدل در دو طرف پوسته قرار دارند كه یكی موسوم به Stationary head دیگری موسوم به Rear head است. به طور كلی طبق استاندارد مهمترین پارامتر ساختمانی كه به علت تقسیم بندی مبدل های پوسته- لوله ای می گردد تفاوت در rear head این مبدل ها است بر طبق این تفاوت انواع مبدل های Shell and Tube عبارتند از: دارای دو صفحه نگهدارنده لوله است. 1- Fixed Tube Sheet Hx. دارای خم U می باشد. 2- U- Type Hx. دارای كلاهك شناور می باشد. 3- Floating Head HX. مبدل های با كلاهك شناور خود نیز به چهاردسته تقسیم می گردند:1- Pull through floating HX. (Tاز نوع)2- Spit backing ring floating head HX. (S از نوع)3- External sealed floating head HX. Or Lantern ring floating HX. (Wاز نوع)4- Outside packed floating head HX. (P از نوع)در اشكال زیر شكلها و اجزاء مبدلهای فوق به خوبی آورده شده است. در مورد اجزاء مبدل پوسته لوله ای ذكر مطالب زیر ضروری است.– Tube Sheet صفحه نگهدارنده لوله ها است كه لوله های روی آن جوش و یا پرچ شده اند.– نازل های سمت لوله همیشه روی درپوش ها قرار می گیرند. یعنی مكان این ها یا روی Stationary head است و یا روی Rear head و سیال درون لوله ها از طریق این تازل ها هدایت میشود.– تازل های سمت پوسته همیشه روی پوسته قرار می گیرند و سیال درون پوسته را هدایت می كنند.– برای افزایش تعداد گذرهای لوله (Tube Pass) از صفحات جدا كننده (Partit ion Plate) استفاده می كنند. این صفحات باعث می گردند كه سیال مسیر لوله ها را طی كند و دو بار از طول پوسته عبور كند كه در این صورت تعداد گذرهای لوله دو تا می باشد. هرچه تعداد صفحات جدا كننده بیشتر باشد تعداد گذرها افزایش می یابد نحوه اتصال این صفحات روی Tube Sheet و داخل درپوش ها به صورت جوش و شیاری است– تعداد گذرهای لوله از یك گذر شروع شده و تا 16 گذر ادامه دارد و ضخامت استاندارد این صفحات جدا كننده mm 9/15- 35/6 خواهد بود.– برای افزایش تعداد گذرهای پوسته از بافل های طولی استفاده می كنیم و بعدا در پارمترهای طراحی آن را شرح میدهیم.پارامترهای عملیاتی تعیین كننده مبدل های پوسته لوله ای:اگر دمای سیال گرم ورودی و خروجی را به تریب T1 و T2 نمایش دهیم و اگر دمای سیال سرد ورودی و خروجی را با t1و t2 نمایش دهیم خواهیم داشت: Tb پارامتر عملیاتی در تقسیم بندی مبدلهای پوسته- لوله ای است یعنی تمییز كردن مبدل های پوسته- لوله ای: به طور كلی دو روش برای تمیز كردن مبدل ها وجود دارد:1- روش مكانیكی 2- روش شیمیائیدر روش مكانیكی از فنر زدن و خارج كردن دسته لوله استفاده می شود حال آن كه در روش شیمیایی استفاده از حلال های مناسب و شستشو با اسید استفاده می شود. خصوصیات مبدل پوسته لوله ای Fixed Tube Sheet:1- لول ها در این مبدل به صورت مستقیم هستند و دارای دو صفحه نگهدارنده لوله است این دو صفحه ثابتند و قابلیت حركت ندارند. به همین دلیل برای حل مشكل انبساط احتمالی از یك اتصال آكاردئونی به نام لرزه گیر (Expansion Joint) استفاده می شود. در صورتیكه فشار سیال زیاد باشد یا سیال خیلی خورنده باشد دیگر نمی توان از این اتصال استفاده كرد.2- تمییز كردن لوله ها به روش مكانیكی امكانپذیر است. اگر چنانچه سیال رسوب زا باشد بهتر است سیال رسوب زا داخل لوله ها فرستاده شود زیرا امكان تمییز كردن لوله ها وجود دارد.3- در این گونه مبدل ها عدم وجود اتصالات داخلی خط نشتی سیال حذف می گردد. به همین دلیل لوله ها به پوسته نزدیكتر شده در نتیجه تعداد لوله های بیشتری را می توان روی صفحه نگهدارنده لوله جای داد یعنی آخرین محدوده لوله گذاری (OTL= Outer Limit) این مبدل از بقیه مبدلها بزرگتر است به طوریكه OTL مبدل Fixed Tube sheet از همه مبدلها بزرگتر است.خصوصیات مبدل پوسته لوله ای U- Type:1- مهمترین خصوصیات آن خم U در داخل لوله ها است كه همین امر باعث شده است كه فقط دارای یك Tube sheet باشد. به خاطر این خم U است كه تعداد گذرهای لوله همیشه زوج است برای مبدل Type- U گذرهای لوله فرد مفهومی ندارد. حداقل گذرهای لوله این مبدل دو می باشد.2- به علت عدم وجود اتصالات داخلی خط نشتی سیال حذف می گردد. 3- لوله ها را دلیل خم U نمی توان به روش مكانیكی تمییز كرد به همین دلیل از روش شیمیایی برای تمییز كردن لوله ها استفاده می شود یعنی اگر سیال رسوب زا باشد بهتر است سیال رسوب زا در داخل پوسته فرستاده شود.4- عیب دیگران این مبدل ها این است كه لوله های محیطی نمی توان تعویض كرد. در صورتیكه لوله های داخلی سوراخ شوند باید دو طرف لوله را كور (plug) نمود. معمولا برای حل این مشكل دسته لوله U شكل را با ردیفهای كمتری در نظر می گیرند تا پس از خم كردن لوله ها به تمامی آنها دسترس داشته باشیم. 5- به علت محدودیت در شعاع انحناء از فضای داخل پوسته به طور كامل نمی توان استفاده كرد بنابراین OTL این مبدل نسبت به مبدل قبل كاهش می یابد. [OTL – (U-Yype) < OTL (fixed Tube sheet)]6- از كاربردهای مهم مبدل U- Type می توان آنرا در یك جوش آور برج تقطیر یا یك ریبوبلر به كار برد.الف- Kettle Reboiler ب- Tank Suctionفصل دوم “Section 2”پارامترهای طراحی مكانیكی (Mechanical Design Parameters)1- قطر و ضخامت لوله ها (Diameter and Thickness of Tube):معمولا برای سیالات رسوب زا قطر لوله ها بزرگتر در نظر گرفته می شود و برای سیالات تمییز قطر لوله ها كوچكتر است.می توان گفت كه قطر لوله های كوچكتر باعث افزایش افت فشار می شود. معمولا قطرهای متعارف استاندارد عبارتند از: (mm 1525- mm 205): استاندارد قطر پوسته (OD)sضخامت لوله ها و پارامترهای تعیین كننده آن عبارتند از:الف- خورندگی سیال و مقاومت لوله در برابر آن ب- فشار داخل سیال لوله و فشار خارجی و حداكثراختلاف فشار در طول دیوارهج- قیمت لوله ها یعنی هرچه لوله ضخیمتر باشد قیمت آن بیشتر است و برعكس.د- استاندارد بودن جهت تعیین یدكیو- ارتعاش (Vibration): ضخامتی مناسب است كه باعث ارتعاش دسته اول نگردد.2- طول لوله ها (Length):طول دسته لوله بیشتر از m5/7 نمی تواند باشد. (گاهی اوقات حداكثر طول لوله m8 و وزن آن ten20 میباشد، به علت محدودیت مكان لوله مطابق استاندارد زیر تعریف می گردد:ft 24، ft 20، ft 16، ft 12، ft8: طول استانداردهای لوله های مستقیم 3- آرایش لوله ها (Tube arrangments): به طور كلی فاصله مركز تا مركز لوله ها را گام یا (pitch) گویند و زوایه گام رت pitch angle گویند.معمولا در طراحی اولیه نسبت به در نظر می گیرند ولی همواره باید بزرگتر از 25/1 باشد.معمولا زاویه های گام به صورت 30، 60، 90، 45 در نظر گرفته میشود كه به صورت مثلثی- مثلثی چرخیده- مربعی و مربعی چرخیده موسوم می باشند. Square Pitch = Px Tube piteh = Pt رژیم جریان پوسته طبیعت سیال سمت پوسته Pitch angl pitchضریب انتقال حرارت همه نوع جریان تمیز 30 مثلثی و افت فشار كمتر استفاده می شود تمیز 60 مثلثی چرخیدهضریب انتقال حرارت جریان آشفته رسوب زا 90 مربعیو افت فشار جریان آرام رسوب زا 45 مربعی چرخیدهزاویه 30 و 60 دارای ضریب انتقال حرارت و افت فشار بیشتر است و برعكس.اگر سیال رسوب زا باشد آرایش 45 و 90 بهتر خواهد بود و برعكس.در P1/ OD مشخص زاویه های گام های 30 و 60 میزان %15 بیشتر از زاویه گام های 45 و 90 لوله جای میگیرد. تعریف می كنی كه حداقل فاصله بین دو لوله را gap گویند یعنی: gap= P1 – OD 4- لوله های دو فلزی و پره دار: گاهی اوقات یك فلز نمی تواند هم در برابر خوردگی سیال لوله و هم در برابر خوردگی سیال پوسته مقدوم باشد در این گونه موارد از لوله های دو فلزی كه هم در برابر سیال پوسته و هم در برابر سیال لوله مقاومند استفاده می كنند.لوله های پره دار برای افزایش سطح انتقال حرارت و جبران انتقال حرارت به كار می روند كه شامل موارد زیر هستند.– پره های كوتاه (Low fines) – پره های بلند عرضی (Transvers bigh fin) – پره های بلند (High fines) – پره های بلند طولی (Longitudinal high fin)در این پروژه مبنای محاسبات را روی لول های معمولی یا ساده (Plain Tube) در نظر می گیریم.5- صفحه جدا كننده (Partition Plate):صفحات جدا كننده باعث افزایش تعداد گذرهای لوله میگردند استاندارد ضخامت آنها mm 9/15- 35/6 می باشند دو روش نصب این وسایل عبارتند:1- جوش دادن آن به درپوش و صفحه نگهدارنده لوله ها2- ایجاد شیار روی Tube Sheet و در پوش قرار دادن ضخامت جدا كننده در داخل شیارهالازم به توضیح است كه جهت گیری نازل های سمت لوله ها روی درپوشها با توجه به گذرهای لوله صورت می گیرد. 6- بافل ها (Baffels):به طور كلی بافل به سه دسته 1- بافل های عرضی (Cross Type baffle) 2- بافل های طولی (Longitudinal baffle) 3- بافل های حمایتی (Support Type baffle) تقسیم می شوند.علت استفاده از بافل های عرضی:1- در مبدل بدون بافل اقامت سیال داخل پوسته كمتر از مبدل همراه با بافل است به همین دلیل ضریب انتقال حرارت مبدل بدون بافل كمتر است. 2- در مبدل بدون بافل توزیع نامناسب سیال سمت پوسته (Maldistribution) را خواهیم داشت.3- وجودبافلها باعث می گردد كه سیال در یك حالت عمود بر لوله ها و در حالت دیگر موازی لوله هها حركت كند و باعث جریان Cross Flow كند كه باعث افزایش سطح تماس و ضریب انتقال حرارت میگردد.4- با قرار دادن بافل ها، همان دبی از سطح كوچكتر عبور می كند كه باعث افزایش سرعت، میگردد و افزایش عدد رینولدز را در پی خواهد داشت در نتیجه جریان آشفته (Turbulent) میگردد و به همان تناسب فشار افزایش می یابد.توجه: در هر حال وظیفه اصلی بافل های عرضی ایجاد جریان متقاطع است كه ضریب انتقال حرارت افزایش پیدا می كند ولی وظیفه فرعی بافل ها نگهداری لوله ها به منظور جلوگیری از ارتعاش است.توجه: حداقل تعداد بافل ها در یك مبدل Shell and Tube چهار عدد است. در صورت كمتر بودن تعداد بافل ها ضریب انتقال حرارت كاهش پیدا می كند.توجه: فاصله بین دو بافل مجاور هم راBaffle spacing گویند كه با Ls نمایش می دهند. كه در Ds قطر داخلی پوسته و یا Ls فاصله بافل ها می باشد.BSR= Ls/Ds * 100 = Baffle Spacing Ratioانواع بافل های عرضی:1- Signal segmental BCR= 15- 40%2- Double segmental BCR= 20 – 30%3- Triple segmentalبافل NTW بافل خاصی است كه همه لوله ها را بوسیله آن می توان نگهداری كرد. و مهمترین مزیت آن جلوگیری از ارتعاش دسته لوله است.توجه: Lc ارتفاع پنجره بافل و Ds قطر داخلی پوسته می باشد.BCR= Baffle Cut Ratio = Lc/Ds * 100لبه های بافل (baffle edge)لبه های بافل می تواند افقی و عمودی باشد اگر لبه هایش عمودی باشد داریم:1- محل قرار گرفتن نازل های پوسته چپ و راست قرار می گیرد. 2- اگر سیال رسوب زا باشد بهتر است از لبه بافل عمودی استفاده گردد تا افقی، تا از ایجاد مناطق ساكن سیال خودداری می گردد. 3- در میعان بخار و با كندانس شدن سیال از بافل عمودی استفاده می كنیم.از انواع دیگر بافل ها می توان از Nest, Orifice baffle, Rod baffle, Dis and doughnut به كاربرد كه هر كدام مزایای خاصی به خود دارا هستند.7- ضخامت بافل (Baffle Thickness):ضخامت استاندارد بافل ها بین mm 2019/3 می باشد. باید توجه كرد فاصله بین قطر خارجی لوله و تك تك سوراخهای بافل كه موسوم به Baffle Clearance می باشد مناسب در نظر گرفته شود زیرا در صورت فیت كردن این فاصله دسته لوله امكان خارج شدن را ندارد و اگر این فاصله بزرگتر در نظر گرفته شود دسته لوله درداخل سوراخها شروع به ارتعاش می كند و لق لق می زند میزان استاندارد Baffle Clearnace، mm (401/0) بزرگتر از قطر خارجی لوله ها است.حداكثر طول آزاد و بدون تكیه (MUTL): حداكثر طولی كه لوله ها در آنها بدون تكیه بوده است و این طول روی پوسته است به طوریكه اگر از میزان مشخص افزایش پیدا كند دسته لوله شروع به ارتعاش می كند. مقادیر استاندارد آن با توجه به نوع آرایش لوله ها و جنسی پوسته عبارتند از:for carbon, low- alloy- stainless and mikel alloys.MUTL Tube ODmm1321mm 1524mm 1880mm 2235 mm88/15mm05/19mm 4/25mm 75/31نكته: به علت وجود نازل سمت پوسته و یا وجود بی زیاد سبال كه باعث افزایش سرعت و افت فشار می گردد همراه فاصله Ls های ابتدایی و انتهایی باید بزرگتر از Ls مركزی باشد. حداقل فاصله بین بافل ها (Minimume Baffle Spacing):الف- مقایسه نسبت [Ds/10] و 2 هركدام كه بزرگتر بودند آنها را به عنوان حداقل فاصله بین دو بافل در نظر می گیریم. ب- برای قطرهای بیشتر از 60 (‌60 Ds>) داریم: Mbs= Ds/108- بافل های طولی (Longitudinal Baffle): كار اصلی بافل طولی افزایش تعداد گذرهای پوسته است. این صفحات مستطیل شكل هستند و در طول مبدل و در قطر پوسته قرار می گیرند. این صفحات از یك طرف به Tube Shellt و از طرف دیگر به آخرین بافل عرضی اتصال دارند. معمولا در داخل پوسته مبدل بیش از دو بافل طولی نداریم. بنابراین برای افزایش تعداد گذرهای پوسته، دو پوسته را به هم سری می كنیم. ضخامت بافل طولی mm 13- 6 در نظر گرفته می شود.ضخامت بافل طولی باید طوری در نظر گرفته شود كه در برابر سیالات خورنده و اختلالات فشار دو گذر پوسته مقاوم باشد.9- صفحه برخورد (Impingment plate):در بعضی مواقع دبی سیال پوسته زیاد است و سیال حاوی مواد ضربه زننده و كثیف است كه در اثر برخورد سیال با لوله احتمال آسیب رساندن به لوله می باشد. به همین دلیل از صفحه برخورد استفاده می كنند تا قبل برخورد سیال با لوله ها، سیال با صفحه برخورد كند. قطر صفحه برخورد بزرگتر از دهانه نازل و ضخامت استاندارد آن mm 6 است كه به صورت قوسی یا تخت جلوی نازل ورودی سیال سمت پوسته قرار می گیرد. برای اینكه سطح عبور سیال كم نگردد، سطح فرار سیال از كناره ها باید با سطح داخلی نازل بكی باشد. dnh = /4 dn2= سطح جانبی استوانه= سطح فرار سیال از كناره ها hin = dnin/ 4 یعنی هرچه قطر نازل افزایش پیدا كند فاصله بین صفحه برخورد و نازل افزایش پیدا می كند در این صورت تعداد لوله هائیكه می توان داخل دسته لوله قرار داد كمتراست. یا به عبارت دیگر هرچه مقدار dn/Ds = قطر پوسته/ قطر نازل افزایش پیدا كند OTL كاهش پیدا می كند. نكاتی در رابطه با صفحه برخورد: 1- در نازل ورودی اگر صفحه برخورد لازم نبود باید فاصله اولین ردیف لوله تا نازل ورودی 6/ dnin باشد. 2- در صورتیكه دسته لوله قابلیت دوران 180 را داشته باشد باید فاصله 4/dn در هر دو طرف ورودی و خروجی در نظر گرفته شود. 3- همه گازها، بخارات اشباع، مخلوط های مایع و بخار حتما نیاز به صفحه برخورد دارند.زمان نیاز یا عدم نیاز به صفحه برخورد:پارامتر 2v را چك می كنیم كه دانستنه سیال پوسته برحسب 3m/ Kg و v سرعت سیال سمت پوسته بر حسب m/s است. اگر عدد حاصل از رابطه مذكور از اعداد جدول بزرگتر بود به صفحه برخورد نیاز است. نحوه اتصال آنها برای جلوگیری از كاهش OTL به صورت خارجی و در امتداد پوسته مبدل است. 2v نوع سیال22307440 تك فاز (غیر خورنده- غیر ساینده)كلیه مایعات كه در نقطه جوش وارد می شوند. كلیه گازها و مخلوط های بخار مایع10- آخرین محدوده لوله گذاری (OTL):میدانیم OTL در مبدل Fixed Tube Sheet : از همه بیشتر است میزان OTL بستگی به 1- نوع مبدل 2- نحوه اتصال لوله ها به Tube sheet 3- فشار طراحی كه فقط در مبدل كلگی شناور تأثیر دارد. OTL ) (presure design طریق تعریف فاصله آخرین ردیف لوله با قطر پوسته را clerrance Dinmeter گویند كه میزان استاندارد آن (mm 12- 3) است. (C.D= Ids- OTL) 11- محاسبه تعداد لوله ها:برای محاسبه تعداد لوله ها از جداول مربوط به (Tube Count) استفاده می كنند طبق تعریف میزان دقیق لوله ها روی Tube sheet با استفاده از فرمولهای زیر ممكن است.No. of Tube= Nt {1- (zi – zo)} Nt = تعداد لوله ها بدون در نظر گرفتن نازل (ستون 0)hi = فاصله اولین ردیف لوله تا دهنده نازل ورودی ho = فاصله آخرین ردیف تا دهنده نازل خروجی DI= قطر داخلی پوستهDI= OTL فصل سوم “Section 3”اطلاعات طراحی (Design Data):منظور از اطلاعات طراحی در حقیقت تعیین پارامترهای طراحی حرارتی و هیدولیكی، بعد از تعیین پارامترهای ساختاری است.این پارامترها عبارتند از:1- دبی سیال (Flow rate)3- فشار عملیاتی (Operating press.)4- افت فشار مجاز طراحی (Allowable pressure drop)5- جرم گرفتگی و مقاومت آن (Fouling resistance) 6- خواص فیزیكی (Physical property)7- میزان گرما (Heat duty)8- نوع مبدل (Type of HX.)9- نوع لوله و خط لوله و سایر آنها (Line size)10- قطر و ضخامت لوله ها (Thick $ diam.)11- حداكثر قطر پوسته (Max. shell diam.)12- نوع جنس به كار رفته در مبدل (Material) 13- فرضیات دقیق و معین در طراحی هیدرولیكی- حرارتی (Assumptions)قبل از هر چیز باید نوع مبدل پوسته لوله تعیین گردد كه طبق جول زیر می توان به این هدف رسید.خصوصیات میان درون پوسته خصوصیت سیال در داخل لولهدبی سیال كم (small flow rate) سیال ویسكوز (viscos flow)سیال با ضریب انتقال حرارت پایین(Low heat Transfer coefficient) سیال رسوب زا (به غیر از U- Type)سیال خورنده (corrosive)سیال دارای فشار زیاد (High Pressure)سیال دارای دمای زیاد (High Temp. ) پس از آنكه نوع سیال درون لوله و پوسته مشخص گردید به دنبال محاسبات كلی در یك مبدل پوسته لوله ای خواهیم بود. انواع محاسبات كاربردی در مبدل های حرارتی (Methodology of calculation):الف- عملكرد (Rating):به معلوم بودن ازلاعات و خواص شرایط اولیه (ورودی) و همچنی ن مشخص بودن سطح انتقال حرارت خصوصیات خروجی مبدل از قبیل دما، فشار و عملكرد (Duty) مبدل مطرح می گردد.T2 = , P2 = , Q = معلوم = A و ورودیها (معلوم)ب- طراحی (Design or Sizing):در این نوع محاسبه هدف تعیین سطح انتقال حرارت است یعنی شرایط دمایی و فشاری ورودیها و خروجی ها معین است و A= مجهول می باشد.خروجیها معلوم A= و ورودیها (معلوم) ادامه خواندن مقاله در مورد مبدل هاي حرارتي

نوشته مقاله در مورد مبدل هاي حرارتي اولین بار در دانلود رایگان پدیدار شد.