اصول طراحی مبدل های حرارتی
اصول طراحی مبدل های حرارتی
مبدل های حرارتی
عنوان پایان نامه : مبدل های حرارتی
قالب بندی : PDF
قیمت : رایگان
شرح مختصر : تجهیزات مورد استفاده در انتقال حرارت با توجه به عملی که در فرایند انجام می دهند تعریف می گردند. مبدلهای حرارتی حرارت را بین دو جریان از فرایند بازیابی می کنند.بخار آب و آب سرد به عنوان سرویسهای جنبی مورد استفاده قرار می گیرند ولی آنها را نظیر جریانهای قابل بازیابی در فرایند مورد بررسی قرار نمی دهند .
گرمکن برای گرم کردن سیالات در فرایند به کار برده می شود و غالبا از بخار آب به عنوان سیال گرم کننده استفاده به عمل می اید.با این حال در پالایشگاههای نفت از روغن داغ جاری در سیکل حرارتی جهت گرمایش استفاده می کنند و برای سرد کردن سیالات از سرد کن استفاده می شود و آب سرد به عنوان ماده واسط سرما یش عمل عمل می کند چگالنده نیز نوعی سرد کن است ولی هدف از به کار گیری آن گرفتن حرارت محسوس سیا ل می باشد منظور از به کار بردن ریبویلر تامین حرارت لازم در فرایند تقطیر به عنوان حرارت نهان است.تغلیظ کننده تبخیری وسیله ایست که برای غلیظ کردن محلول ها با تبخیر آب آنها مورد استفاده قرار می گیرد و اگر سیال دیگری نیز همراه با آب تبخیر شود اصطلاح تبخیر کننده به کار برده می شود.
مبدل های حرارتی بر اساس :
۱_ پیوستگی یا تناوب جریان
۲_ فرآیند انتقال
۳_ فشردگی یا تناوب جریان
۴ _ نحوه ساختمان و مشخصات هندسی آن
۵ _ درجه حرارت کارکرد
۶_ سازوکار انتقال حرارت
۷_ تعداد سیال
۸_ آرایش جریان
دسته بندی می شوند.
فهرست :
مقدمه
مبدل های حرارتی Heat Exchangers
انواع مبدل های حرارتی بر اساس آرایش جریان
مبدلهای حرارتی جریان موازی
مبدل های حرارتی جریان مخالف
انواع مبدل های حرارتی بر اساس نوع ساختمان و نحوه عملکرد
مبدل حرارتی دو لوله ای Double tubeً heat exchanger
اتصالات مبدل دو لوله ای
مبدل های حرارتی لوله مارپیچ hellflow splralً heat exchanger
مبدل های حرارتی لوله پوسته shell & tubeً heat exchanger
plate heat exchangerمبدل های حرارتی صفحه ای
plate & farme heat exchanger مبدل حرارتی صفحه و شاسی
مبدل های حرارتی پره دار
مبدل حرارتی صفحه پرهflat plate exchanger
لوله های مبدل حرارتی
پوسته ها
بررسی انواع مبدلهای پوسته و لوله
مبدلهای دارای صفحه ثابت نگهدارنده لوله ها
مبدلهای دارای صفحه ثابت نگهدارنده با مجاری یکپارچه
مبدل با صفحه ثابت نگهدارنده لوله
مبدلهای دارای دسته لوله های قابل برداشت
مبدل با در پوش شناور آب بندی شده
مبدلهای با خم U شکل
مبدل هایی که در آنها از آب استفاده می شوند
اصول طراحی مبدل های حرارتی
تعیین مشخصات فرآیند و طراحی
الف مشخصات مسئله
ب مشخصات مبدل حرارتی
طراحی حرارتی و هیدرولیکی
طراحی حرارتی
طراحی هیدرولیکی
الف مسائل مربوط به طراحی حرارتی مبدل حرارتی
مسئله دسته بندی
ب روش های اساسی طراحی حرارتی و هیدرولیکی
ج مشخصات اساسی سطح
د مشخصات هندسی سطح
و راه حل مسائل طراحی حرارتی و هیدرولیکی
طراحی مکانیکی
ملاحظات مربوط به تولید و تخمین هزینه ها
الف ملاحظات تولید و ساخت
ب برآورد هزینه
فاکتورهای لازم برای سبک و سنگین کردن
طراحی بهینه
سایر ملاحظات
نرم افزار HTFS شبیه سازی و طراحی مبدل های حرارتی
بررسی ارتعاش ناشی از جریان
ACOL، شبیه سازی و طراحی مبدلهای حرارتی هواخنک
طراحی
کاربرد در فرآیند
مشخصات فنی و توانایی
انواع کاربرد
انواع لوله ها
انواع High fin
انواع کلگی
تعداد گذر
اندازه دسته لوله
نوع جریان هوا
طرف جریان فرآیندی
تقویت انتقال حرارت در طرف لوله ها
Xside جریان متقاطع
خواص فیزیکی
بانکهای داده داخلی
واسطه های مخصوص
جرم گیری
نتایج خروجی
PIPESYS ، شبیه سازی خطوط لوله
امکانات و توانایی ها
نمونه هایی از کاربرد PIPESYS در عمل
نرم افزار Aspen Bjac
آشنایی با نرم افزار Aspen Hetran
نحوه کار نرم افزار Hetranدر حالت طراحی
بهینه سازی قطر پوسته
بهینه سازی فاصله بافل ها
بهینه سازی تعداد بافل ها
بهینه سازی طول لوله
بهینه سازی تعداد گذرهای لوله
بهینه سازی تعداد لوله ها
بهینه سازی مبدل های سری
بهینه سازی مبدل های موازی
محاسبات نازل
کمترین سرعت سیال
بیشترین سرعت سیال
محیط نرم افزار Aspen Hetran
دبی جریان ها
دماهای ورودی و خروجی
دمای حباب / دمای شبنم
فشار عملیاتی مطلق
حرارت مبادله شده
افت فشار مجاز
مقاومت جرم گرفتگی
اطلاعات خواص فیزیکی Physical property data
انتخاب های خواص Property Options
بانک های اطلاعاتی data banks
انتخاب فلش
LMTD &NTU method روشهای طراحی مبدل های حرارتی
روش اختلاف درجه حرارت متوسط لگاریتمی
ضریب تاثیرو روش NTUϵ
دیگ ها و چگالنده ها
کاندنسر یا چگالنده condenser
کولرخنک کننده cooler
ری بویلر یا جوشاننده riboiler
ری بویلر نوع کتری kettle type riboyler
ری بویلر نوع ترموسیفون TermoSyphone Reboiler
گردش مایع در مبدل های حرارتی
طرحهای مختلف گشت در پوسته و تیوب
چه مواردی را از داخل پوسته عبور می دهند .
انواع مبدلها بر اساس تقسیم بندی TEMA
صفحات هادی baffle plates
انواع صفحات هادی type of baffle
ضخامت بافلها
بافل ضربه گیر
جنس تیوبها
ضخامت و گیج تیوبها
قطر تیوبها
طول و تعداد تیوبها
فرق کلی لوله و تیوب
صفحه تیوب
آند های فدا شونده
وظیفه سریشن چیست serration
بیرون آوردن دسته تیوب از پوسته tube bundle removal
بیرون آوردن دسته تیوب از طریق کشیدن pulling
بیرون آوردن دسته تیوب از طریق فشاردادن pushing
حمل و جابجایی دسته تیوب handling tube bundles
تمیز کردن مبدلهای حرارتی CLEANING OF HEAT EXCHANGER
شستشوی شیمیایی chemical cleaning
تمیز کردن دسته تیوبهایی که بوسیله آب خنک می شوند.
water cooled bundle cleaning
بازرسی inspection
تعمیرات مبدلها maintenance of head exchevger
تعویض کلی تیوبretube
لائی ها caskets
قرار دادن دسته تیوب در پوسته fitting the bundle
تنشهای مکانیکی
موضوع ارتعاشات
خوردگی فرسایش
هزینه مبدل های حرارتی shell & tube
محاسبه سرد کن محلول فسفات
اصول طراحی مبدل های حرارتی
عنوان پایان نامه : شبیه سازی مبدل های حرارتی
قالب بندی : word
قیمت : رایگان
شرح مختصر :
مبدل های حرارتی تقریباً پرکاربرترین عضو در فرآیندهای شیمیایی اند و می توان آن ها را در بیشتر واحدهای صنعتی ملاحظه کرد. آنها وسایلی هستند که امکان انتقال انرژی گرمایی بین دو یا چند سیال در دماهای مختلف را فراهم می کنند. این عملیات می تواند بین مایع- مایع ، گاز- گاز و یا گاز- مایع انجام شود. مبدل های حرارتی به منظور خنک کردن سیال گرم و یا گرم کردن سیال با دمای پایین تر و یا هر دو مورد استفاده قرار می گیرند. مبدل های حرارتی در محدوده وسیعی از کاربردها استفاده می شوند . این کاربردهای شامل نیروگاه ها ، پالایشگاه ها ، صنایع پتروشیمی، صنایع ساخت و تولید ، صنایع فرآیندی ، صنایع غذایی و دارویی ، صنایع ذوب فلز ، گرمایش ، تهویه مطبوع ، سیستم های تبرید و کاربردهای فضایی میباشند. مبدل های حرارتی در دستگاه های مختلف نظیر دیگ بخار ، مولد بخار ، کندانسور، اواپراتور، تبخیر کننده ها ، برج خنک کن ، پیش گرم کن فن کویل ، خنک کن و گرم کن روغن ، رادیاتور ها ، کوره ها و … کاربرد فراوان دارند. صنایع بسیاری در طراحی انواع مبدل های حرارتی فعالیت دارند و هم چنین ، دروس متعددی در کالج ها و دانشگاه ها با نام های گوناگون در طراحی مبدل های حرارتی ارائه می گردد. محاسبات مربوط به مبدل ها کاری طولانی و گاهی خسته کننده است. مثلاً طراحی یک مبدل برای یک عملیات به خصوص نیاز به حدس های زیادی دارد که با استفاده از آن ها و طبق استانداردها می توان اندازه های یک مبدل مناسب را پیدا کرد. اما با استفاده از برنامه های کامپیوتری تمام این محاسبات توسط کامپیوتر انجام میشود و طراح برای طراحی تنها باید شرایط عملیاتی و خواص سیالات حاضر در عملیات را وارد کند. نرم افزارهای Aspen B-jac و HTFS از این موارد هستند. این نرم افزارها شامل برنامه هایی می شوند که توانایی انجام چنین محاسباتی را دارند. در این تحقیق ابتدا توضیحاتی در مورد مبدل های حرارتی و اصول طراحی آنها بیان گردیده و در ادامه به معرفی و آشنایی با چند نرم افزار طراحی مبدلها پرداخته شده است.
فهرست :
پيشگفتار
دسته بندی مبدل های حرارتی
بر اساس نوع و سطح تماس سیال سرد و گرم
بر اساس جهت جریان سیال سرد و گرم
بر اساس مکانیزم انتقال حرارت بین سیال سرد و گرم
بر اساس ساختمان مکانیکی و ساختار مبدل ها
اصول طراحی مبدل های حرارتی
– تعیین مشخصات فرآیند و طراحی
– طراحی حرارتی و هیدرولیکی
– طراحی مکانیکی
– ملاحظات مربوط به تولید و تخمین هزینه ها
– فاکتورهای لازم برای سبک و سنگین کردن
– طراحی بهینه
– سایر ملاحظات
نرم افزار HTFS ( شبیه سازی و طراحی مبدل های حرارتی )
TASC، طراحي حرارتي ، بررسي عملكرد و شبيه سازي مبدلهاي پوسته و لوله
FIHR، شبيه سازي كوره ها با سوخت گاز و مايع
MUSE، شبيه سازي مبدلهاي صفحه ای پره دار
TICP، محاسبه عايقكاري حرارتي
PIPE، طراحي، پيش بيني و بررسي عملكرد خطوط لوله
ACOL، شبيه سازي و طراحي مبدلهاي حرارتي هواخنك
FRAN، بررسي و شبيه سازي مبدلهاي نيروگاهي
TASC، طراحي حرارتي ، بررسي و شبيه سازي مبدلهاي حرارتي پوسته و لوله
توانايي ها
كاربرد در فرآيند
مشخصات فني و توانايي ها
خواص فيزيكي
بررسي ارتعاش ناشي از جريان
خروجي
ACOL، شبيه سازي و طراحي مبدلهاي حرارتي هواخنك
طراحي
كاربرد در فرآيند
مشخصات فني و توانايي
نتايج خروجي
PIPESYS ، شبيه سازي خطوط لوله
امکانات و توانایی ها
نمونه هايي از كاربرد PIPESYS در عمل
نرم افزار Aspen B-jac
آشنایی با نرم افزار Aspen Hetran
نحوه کار نرم افزار Hetranدر حالت طراحی
محیط نرم افزار Aspen Hetran
تعریف مساله Problem Definition
اطلاعات خواص فیزیکی Physical property data
ساختار مبدل Exchanger Geometry
داده های طراحی Design Data
تنظیمات برنامه Program Options
نتایج Results
خلاصه وضعیت طراحی
خلاصه وضعیت حرارتی
خلاصه وضعیت مکانیکی
جزئیات محاسبه Calculation Details
آشنایی با نرم افزار Aerotran
روش های طراحی نرم افزار Aerotran
آشنایی با نرم افزار Teams
برنامه Props
برنامه Qchex
برنامه Ensea
برنامه Metals
برنامه Primetal
برنامه Newcost
شامل بیش از 150 صفحه در قالب فایل word