توضیحات
عنوان فارسی: بررسی تاثیر رسوب بر ضریب انتقال حرارت مبدل های حرارتی
- مقدمه
- مبدل های حرارتی
- دسته بندی مبدل های حرارتی
- بر اساس نوع و سطح تماس سیال سرد و گرم
- مبدل های حرارتی نوع رکوپراتور
- مبدل های حرارتی نوع احیا کننده
- مبدل های حرارتی نوع تماس مستقیم
- مبدل های حرارتی از نوع جریان همسو
- مبدل های حرارتی از نوع جریان غیر همسو
- مبدل های حرارتی از نوع جریان عمود
- دسته بندی مبدل های حرارتی بر اساس مکانیزم انتقال حرارت بین سیال گرم و سرد
- دسته بندی مبدل های حرارتی بر اساس ساختمان مکانیکی و ساختار مبدل حرارتی
- مبدل های لوله ای[2]
- مبدل حرارتی دو لوله ای
- مبدل های حرارتی لوله ای حلزونی
- مبدل حرارتی پوسته و لوله
- مبدل حرارتی صفحه ای
- مبانی افزایش انتقال حرارت در مبدل های حرارتی
- رسوب در مبدل های حرارتی
- جنس سطح
- PH و قلیایی بودن آب
- آنالیز آب
- زمان و سرعت ترسیب
- تاثیر عوامل هیدرودینامیکی
- چگونگی تاثیر فرآیند رسوب بر روی عملکرد تجهیزات
- مروری بر تحقیقات انجام شده در زمینه تاثیر رسوب بر ضریب انتقال حرارت
- مراجع
مقدمه
مبدل حرارتی[3] باعث انتقال انرژی حرارتی از یک سیال به سیال دیگر می شود، بنابراین هیچ تبدیل انرژی در این دستگاه صورت نمی گیرد. اصطلاح مبدل حرارتی، اصطلاحی اشتباه است که در صنعت رایج شده است و می توان از مبادله کن گرما به جای این کلمه استفاده کرد. یکی از عوامل موثر در کارکرد مبدل حرارتی رسوب[4] است. ایجاد رسوب منجر به پایین آمدن بازده حرارتی و بالا رفتن افت فشار می شود که این خود ممکن است به خوردگی نیز منجر شود و باعث از کار افتادگی مبدل حرارتی شود. ایجاد رسوب بر روی سطح انتقال حرارت موجود در مبدل حرارتی سبب ایجاد هزینه های اضافی برای ادامه کار سیستم می شود. مبدلی که دارای رسوب است به پمپی بزرگتر از مبدل تمیز احتیاج دارد و باید هزینه اضافی برای تمیز کردن و فضای لازم برای تمیز کردن آن در نظر گرفته شود. در هنگام طراحی برای غلبه بر مقاومت رسوب، سطح انتقال حرارت در مبدل کمی بیشتر در نظر گرفته می شود که برای غلبه بر آن باید هزینه پمپاژ را نیز افزایش داد. بنابراین رسوب تاثیر زیادی بر کارایی مبدل های حرارتی دارد و بررسی رسوب در مبدل حرارتی و اندازه گیری دقیق و منظم آن لازم و ضروری است [4].
مبدل های حرارتی
انتقال حرارت علمی است که مبادله گرما بین موادی که اختلاف دارند را مورد بررسی و مطالعه قرار می دهد. حرارت همیشه به طور خود به خودی و بدون انجام هیچ کاری از سمت محیط دما بالا به سمت محیط دما پایین حرکت می کند و این عمل تا زمانیکه دمای دو طرف یکسان شود، ادامه می یابد. انتقال انرژی حرارتی از یک سیال به سیالی دیگر توسط دستگاهی به نام مبدل حرارتی صورت می گیرد. در مبدل های حرارتی دو سیال با دمای مختلف وجود دارد که این دستگاه شرایطی را فراهم می آورد تا تبادل گرما میان دو سیال بر قرار شود. معمولا 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 گیرد. این فرآیند انتقال گرما می تواند بین مایع – مایع، گاز – مایع و یا گاز – گاز انجام شود. مبدل های حرارتی در دستگاه های مختلف نظیر دیگ بخار، مولد بخار، کندانسور، اواپراتور، تیخیر کننده ها، برج خنک کن، پیش گرمکن فن فویل، خنک کن و گرمکن روغن، رادیاتور ها، کوره ها، بازیافت گرما در صنایع پتروشیمی، خنک کاری هواپیما، صنایع دارویی، صنایع ذوب فلز و … کاربرد فراوان دارند [4].
انتقال حرارت در یک مبدل حرارتی معمولا به صورت انتقال گرمای جابجایی در هر سیال و هدایت از طریق دیواره جداکننده است. دیده می شود که در تمام مطالب بالا صحبت از مبادله حرارت در یک دستگاه انتقال حرارت است. بدین معنا که حرارت در این دستگاه ها به هیچ وجه تبدیل نمی شود بلکه مبادله می شود. بنابراین لغت مبدل حرارتی صحیح نبوده ولی بکار می رود و اصطلاحی است که در علم و صنعت جا افتاده است [4].
دسته بندی مبدل های حرارتی
مبدل های حرارتی را می توان از جنبه های مختلف دسته بندی کرد [2].
- بر اساس نوع و سطح تماس سیال سرد و گرم
- بر اساس جهت جریان سیال گرم و سرد
- بر اساس مکانیزم انتقال حرارت بین دو سیال گرم و سرد
- بر اساس ساختمان مکانیکی و ساختار مبدل ها
بر اساس نوع و سطح تماس سیال سرد و گرم
مبدل های حرارتی بر اساس نوع و سطح تماس سیال سرد و گرم به دو گروه دسته بندی می شوند که به شرح ذیل مشخص شده اند.
مبدل های حرارتی نوع رکوپراتور[5]
در این نوع مبدل سیال گرم و سرد توسط یک سطح جامد ثابت از یکدیگر جدا شده اند و انتقال از طریق سطح مذکور صورت می گیرد. اکثر مبدل های موجود در صنعت از این دسته می باشند.
مبدل های حرارتی نوع احیا کننده
در این نوع مبدل سطح جدا کننده سیال گرم و سرد ثابت نبوده و به طور متناوب قسمت هایی از سطح مذکور در معرض حرکت سیال سرد یا گرم قرار می گیرند. این نوع مبدل ها بیشتر در مقیاس های آزمایشگاهی و تحقیقاتی مورد استفاده قرار می گیرند.
مبدل های حرارتی نوع تماس مستقیم
در این نوع مبدل های حرارتی، سیال سرد و گرم به طور مستقیم تماس حاصل نموده، هیچ دیواره و جدا کننده ای بین سیال گرم و سرد وجود ندارد و تبادل انرژی یا حرارت انجام می گیرد. در مبدل های تماس مستقیم، جریان ها، دو مایع غیر قابل اختلاط و یا یک گاز و یک مایع هستند. این مبدل ها معمولاً از راندمان حرارتی بالایی برخوردارند. نمونه ای از این نوع مبدل ها برج های خنک کن، کولر های آبی و موجود در نیروگاه های بخار و گرمکن های Open Feed Water Heater می باشند [2].
تقسیم بندی مبدل ها بر اساس جهت جریان سیال سرد و گرم
بر این اساس مبدل های حرارتی به سه دسته تقسیم می شون [2]:
- مبدل های حرارتی از نوع جریان همسو[6]
- مبدل های حرارتی از نوع جریان غیر همسو[7]
- مبدل های حرارتی از نوع جریان عمود بر هم[8]
مبدل های حرارتی از نوع جریان همسو
در این نوع مبدل ها جریان سرد و گرم موازی یکدیگر و جهت جریان سیال گرم و سرد آن ها موافق یکدیگر می باشند. یعنی دو جریان سیال، از یک طرف به مبدل وارد می شوند و از طرف دیگر خارج می شوند. نکته ای که باید به آن توجه داشت این است که دمای سیال سرد خروجی از مبدل هیچ گاه به دمای سیال گرم خروجی نمی رسد. نزدیک شدن مقدار عددی دو دمای مذکور مستلزم بکار گیری سطح انتقال حرارت موثر بسیار زیاد می باشد [2].
شکل 1 : مبدل حرارتی از نوع جریان همسو [2]
مبدل های حرارتی از نوع جریان غیر همسو
در شرایطی که جریان سیال سرد و گرم موازی یکدیگر و در خلاف جهت هم باشد مبدل را جریان غیر همسو می نامند. باید توجه داشت در این نوع مبدل ها امکان افزایش دمای سیال سرد خروجی نسبت به سیال گرم خروجی وجود دارد. این مبدل ها در شرایط یکسان از سطح انتقال حرارت کمتری نسبت به مبدل های همسو برخوردار هستند [2].
توجه:
- برای دانلود فایل word کامل ترجمه از گزینه افزودن به سبد خرید بالا استفاده فرمایید.
- لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.
به منظور سفارش تحقیق مرتبط با رشته تخصصی خود بر روی کلید زیر کلیک نمایید.
سفارش تحقیق
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.