مبدل حرارتی دستگاهی است که برای انتقال حرارت موثر بین دو سیال ( مایع و گاز ) از یکی به دیگری استفاده می شود .
از رایج ترین مبدل های حرارتی می توان به رادیاتورخودرو و شوفاژ اشاره کرد . مبدل های حرارتی در صنایع مختلف از جمله تهویه مطبوع ، خودرو ، نفت وگاز و بسیاری صنایع دیگر مورد استفاده قرار می گیرد .
مبدل های حرارتی در محدوده وسیعی از کاربردها استفاده می شوند . 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 هایحرارتی ارائه می گردد.
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
فصل اول: کلیات و انواع مبدل های حرارتی. 1
مقدمه 2
بر اساس نوع و سطح تماس سیال سرد و گرم 3
مبدل های حرارتی نوع Recuperative. 3
مبدل های حرارتی نوع Regenerative. 4
مبدل های حرارتی نوع تماس مستقیم. 4
بر اساس جهت جریان سیال سرد و گرم 4
مبدل های حرارتی از نوع جریان همسو. 5
مبدل های حرارتی از نوع جریان غیر همسو. 5
مبدل های حرارتی از نوع جریان عمود بر هم. 6
بر اساس مکانیزم انتقال حرارت بین سیال سرد و گرم 6
بر اساس ساختمان مکانیکی و ساختار مبدل ها 7
مبدل های حرارتی پوسته و لوله 9
مبدل های حرارتی لوله ای حلزونی. 10
مبدل های حرارتی صفحه ای واشردار 11
مبدل های حرارتی صفحه ای حلزونی. 12
مبدل های حرارتی با سطوح پره دار 14
فصل دوم: اصول طراحی مبدل های حرارتی. 20
تعیین مشخصات فرآیند و طراحی. 21
مشخصات مسئله 22
مسائل مربوط به طراحی حرارتی مبدل حرارتی. 27
روش های اساسی طراحی حرارتی و هیدرولیکی. 28
راه حل مسائل طراحی حرارتی و هیدرولیکی. 29
ملاحظات مربوط به تولید و تخمین هزینه ها 33
برآورد هزینه 34
فاکتورهای لازم برای سبک و سنگین کردن. 35
طراحی بهینه 36
فصل سوم:نرم افزار HTFS ( شبیه سازی و طراحی مبدل های حرارتی ) 37
MUSE، شبيه سازي مبدلهاي صفحه ای پره دار 39
TICP، محاسبه عايقكاري حرارتي. 40
PIPE، طراحي، پيش بيني و بررسي عملكرد خطوط لوله 40
ACOL، شبيه سازي و طراحي مبدلهاي حرارتي هواخنك.. 40
FRAN، بررسي و شبيه سازي مبدلهاي نيروگاهي. 41
TASC، طراحي حرارتي ، بررسي و شبيه سازي مبدلهاي حرارتي پوسته و لوله 42
توانايي ها 42
خواص فيزيكي. 45
بررسي ارتعاش ناشي از جريان. 45
خروجي. 46
ACOL، شبيه سازي و طراحي مبدلهاي حرارتي هواخنك.. 47
طراحي. 47
انواع كاربرد 48
انواع كلگي. 48
تعداد گذر 49
خواص فيزيكي. 49
جرم گيري. 50
نتايج خروجي. 50
PIPESYS ، شبيه سازي خطوط لوله 51
نمونه هايي از كاربرد PIPESYS در عمل. 53
آشنایی با نرم افزار Aspen Hetran. 55
نحوه کار نرم افزار Hetranدر حالت طراحی. 57
بهینه سازی تعداد گذرهای لوله 61
محیط نرم افزار Aspen Hetran. 64
تعریف مساله ( Problem Definition ) 64
گزینه های طرف گرم ( Hot side application ) : 66
میعان چند جزئی ( Multi-component condensation ) 66
بخار اشباع ( Saturated steam condensation ) 66
حالت Falling film liquid cooler 67
منحنی میعان ( Condensation curve ) 67
نوع کندانسور ( Condenser type ) 67
گزینه های طرف سرد ( Cold side application ) 67
منحنی تبخیر ( vaporization curve ) 68
انواع تبخیر کننده ( vaporization curve ) 68
جوشش استخری ( pooling boiling ) 68
گردش اجباری ( Forced circulation ) 69
فیلم ریزان ( Falling Film ) 69
مکان جریان گرم ( Location of hot fluid ) 69
حالت های برنامه ( program mode ) 69
انتخاب فایل استاندارد ( select from standard file ) 70
هدف از فرم داده های فرآیندی : 70
دبی جریان ها 70
اطلاعات خواص فیزیکی ( Physical property data ) 74
انتخاب های خواص ( Property Options ) 74
بانک های اطلاعاتی ( data banks ) 74
انتخاب فلش… 76
انتخاب های میعان / تبخیر (Condensation/Vaporization Options) 76
روش محاسبه منحنی میعان و تبخیر : 76
مدل ایده آل. 77
مدل های NTRL , Wilson , Van Laar , Uniquac. 77
مدل های Chao-Seader ، Peng-Robinson ، Soave-Redlich-Kwong. 77
تخمین افت فشار برای طرف گرم/ سرد : 78
تاثیر افت فشار بر میعان و تبخیر : 79
ترکیب طرف گرم / سرد ( Hot / Cold Side Composition ) 80
بخار و مایع ورودی و خروجی : 81
نوع اجزا : 81
خواص طرف گرم / سرد (Hot / Cold Side Properties ) 82
دما : 82
بار حرارتی : 83
ساختار مبدل ( Exchanger Geometry ) 84
نوع مبدل ( Exchanger Type ) 85
نوع لوله : 86
جنس لوله : 88
نوع بافل : 90
داده های ارزیابی و شبیه سازی ( Rating/Simulation Data ) 93
طول لوله 94
تعداد پوسته های سری و موازی. 95
قطر داخلی و خارجی پوسته نوع کتل. 95
جهت جریان اولین گذر لوله ها 98
داده های طراحی ( Design Data) 99
مشخصات طراحی. 102
استاندارد طراحی. 102
کلاس TEMA.. 103
استاندارد مواد 103
استاندارد ابعاد 103
فشار طراحی. 104
دمای طراحی. 104
فشار طراحی خلاء 104
تنظیمات برنامه ( Program Options ) 105
تجزیه و تحلیل حرارتی ( Thermal Analysis ) 105
مقدار افزاینده برای ضریب انتقال حرارت.. 106
مقدار افزاینده برای افت فشار 106
حداقل ضریب تصحیح مجاز اختلاف دمای میانگین. 107
جهت جریان برای مبدل یک بار گذر 108
بیشترین تعداد تکرار حالت طراحی. 108
کدهای تغییرات ( Change Codes ) 109
مسیر بهینه سازی. 111
مرور طراحی ها 111
عملکرد 113
عملکرد عمومی. 114
ضرایب و اختلاف دمای میانگین. 115
افت فشار 116
ابعاد مبدل. 118
جزئیات محاسبه ( Calculation Details ) 119
تحلیل بازه های داخل لوله / پوسته 119
منحنی تعادلی بخار- مایع طرف گرم / سرد 120
آشنایی با نرم افزار Aerotran. 120
روش های طراحی نرم افزار Aerotran. 122
آشنایی با نرم افزار Teams. 123
برنامه Props 126
برنامه Qchex. 128
برنامه Ensea. 129
برنامه Metals. 131
برنامه Primetal 132
برنامه Newcost 135
نتيجه گيري. 137
منابع و مآخذ. 138
نقد و بررسیها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.