نوع فایل: word
قابل ویرایش 130 صفحه
مقدمه:
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 مطالب:
مقدمه
فصل اول
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
فصل دوم
اصول طراحی مبدل های حرارتی
1- تعیین مشخصات فرآیند و طراحی
2- طراحی حرارتی و هیدرولیکی
3- طراحی مکانیکی
4- ملاحظات مربوط به تولید و تخمین هزینه ها
5- فاکتورهای لازم برای سبک و سنگین کردن
6- طراحی بهینه
7- سایر ملاحظات
فصل سوم
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
فصل چهارم
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 )
فصل پنجم
اطلاعات خواص فیزیکی ( Physical property data )
ساختار مبدل ( Exchanger Geometry )
داده های طراحی ( Design Data)
تنظیمات برنامه ( Program Options )
نتایج ( Results )
فصل ششم
خلاصه وضعیت طراحی
خلاصه وضعیت حرارتی
خلاصه وضعیت مکانیکی
جزئیات محاسبه ( Calculation Details )
منابع و مواخذ
منابع و مأخذ:
1- طراحی مبدل های صنعتی با ASPEN B-JAC
نویسندگان : مهندس غلامرضا باغمیشه ، مهندس معصومه مراد زاده ، مهندس رضا درستی ، مهندس سید مهدی هدایت زاده
2- طراحی مبدل های حرارتی با + ASPEN HHFS
تالیف : مهندس ابوالفضل جاوونی
3- مبادله کن های گرما
تالیف : Sadik Kakac , Hongtan Liu
ترجمه : دکتر سپهر صنایع
4- Fundamentals of Heat Exchanger Design
تالیف : Ramesh K.Shah , Dusan P.Sekulic
5- Heat Exchanger Design Handbook
تالیف : E U Schlunder
6- سایت باشگاه مهندسان ایران www.iran_eng.com
7- سایت انجمن علمی تامین مقالات رایگان www. gigapaper.com