• بازدید : 68 views
  • بدون نظر
این فایل در ۵۴صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

مبدلهاي حرارتي وسايلي هستند كه براي بالا بردن و يا تسهيل جريان انتقال حرارت به كار مي روند . مثل هاي بي شماري از اين مبدل هاي در زندگي روزمره به هم مي‌خورد . هر موجود زنده اي به نوعي با مبدلهاي حرارتي كار دارد . پستانداران داري مبدل حرارتي پيچيده اي هستند . اولين قسمت آن شش است كه نه فقط وظيفه انتقال اكسيژن به خون و خارج كردن دي اكسيد كربن از آن را به عهده داد بلكه به اشباع كردن بازدم توسط بخار آب بدن را خنك مي كند 
قسمت دوم مبدل پوسته است كه با تغيير ظاهر فيزيكي خود با توجه رطوبت و سرعت هواي محيط انتقال حرارت از بدن را كنترل مي كند .
مبدل هاي حرارتي صنعتي از پيچيدگي برخودار است .ولي به دلت آوردن تكنولژي ساخت آن از اهميت بالايي برخوردار است . برخي از مبدلهاي صنعتي كه در كه در زندگي روزانه با آن سرو كار داريم عبارتند از وسايل وسايل جوشانيدن آب ، سيكل بر ماشينم يخچال كه داراي دو قسمت سرد كردن فضاي داخل يخچال و خارج نمودن گرماي گرفته نشوده توسط سيال برد به محيط است سيستم رادياتور اتومبيل موارد بسيار زياد ديگر . 
مبدل هاي حرارتي داري اهميت ويژه اي در حوزه وسيعي از صنعت مي باشند . مبدل هاي حرارتي در پالايشگاه ها ،نيروگاه ها ، اتومبيلها ، سيستم هاي تبريد ، تهويه مطبوع ، صنايع توليدي ، بازيابي حرارت و بسياري موارد ديگر به كار گرفته مي شود و از عوامل اصلي ايمني واحدهامحسوب مي شود .
در سالهاي اخير مبدلهاي حرارتي كاربرد روز افزون در صنايع شيميايي و صنايع ديگر پيدا كرده است . اين امر سبب نشوده تا توجه بسياري از محقيقن به سمت اين نوع مبدل و بررسي رفتار عمومي آن معطوف گردد . مبدل حرارتي صفحه اي كاربرد توسعه يافته خود را مرهون طرح مطلوب و مقرون به صرفه خود است . ضريب انتقال طرت بالا ، طرح جمع و جور و فشرده . سهولت امليات نظافت ، رسوب زدايي بازو 
بسته كردن و بياري از مورد ديگر از جمله مزاياي اين مبدل مي باشد .
از سال ۱۹۷۰ به بعد مقالات گوناگوني براي مدلسازي و شبيه سازي اين نوع مبدل انتشار يافته است . ولي با توجه تازگي و پيچيدگي موضوع كمبود هايي در اين زمينه احساس مي شود . براي بررسي اين نوع مبدل رفتار آن را مي توان در حالت پايدار و در حالت گز را بررسي كرد . روشهاي گوناگوني براي شبيه سازي اين رفتار ارائه مي شود كه هر يك بر اساس تئوريهاي متفاوت و روشهاي مختلف حل معادلات و تكنيكهاي عددي يا بعضا تحليلي مي باشد .  
پارامتر در مدلسازي درجه حرارت است و عوامل مؤثر ديگر به صورت  ضرايب ثابت و يا متغير در مدلها و دخالت داده مي شوند . البته مدلهايي نيز براي در نظر گرفتن پارامترهاي جريان و فشار ارائه نشده اند كه بررسيهاتا سال ۱۹۹۵ ميلادي حاكي از عدم پاسخگويي مطلوب يا قابل توجه آنها مي باشد . 
 
دسته بندي مبدلهاي حرارتي 
برخي مبدلهاي حرارتي كه براي انتقال حرارت بين دو يا چند سيال به كار مي روند را متوصيم به صورت زير دسته بندي نمود . 

۱-۲-۱- مبدل لوله اي 

۱-۲-۲- مبدل صفحه اي 

۱-۲-۱-۱- مبدل لوله و پوسته    (Sheu   x  tube) 
مبدل لوله و پوسته از متداولترين انواع تجهيزات انتقال حرارت است كه در صنعت به كار مي رود . اگر چه اين مبدل لزوما كم حجم نيست ولي توانايي بالاوشكل ساختمان  
 آن باعث گرديده كه براي اغلب كاربردها مناسب باشد . ماكزيمم شرايط شرايط عمليات كه براي اين مبدل توصيه شده است از ۲۰۰ تا۷۰۰  درجه سانتيگراد و تا فشار ۳۵۰ بار است . سطح انتقال حرارت مبدل از ۵ تا ۱۰۰۰ تر متر مربع است . با توجه نياز مختلف ، شكلهاي گوناگون از اين مبدلها طراحي نشده است .

۱-۲-۱-۲- كولر هوايي (    xhr – cooled  )
كولهاي هوايي هستند كه داراي تجهيزات انتقال حرارت لوله اي بوده كه در معرض هوا قرار مي گيرد . هواي عبوري از روي لوله هابه عنوان محيط سرد كننده براي سيال داخل لوله عمل مي كند . عبور هوا از روي لوله هامي تواند به صورت طبيعي انجام گيرد ولي به صورت انجام گيرد ولي اما براي افزايش ضريب انتقال حرارت از سيستم اجباري توسط فن استفاده مي شود . اين سيستمها داراي ماكزيمم شرايط عمليات ۲۰۰ درجه سانتيگرال و ۳۵۰ با مي باشند . سطح انتقال حرارت ايجاد شوده توسط يك واحد از ۵ تا   متر مربع تغيير مي كند . 

۱-۲-۱-۳- مبدل حرارتي دو لوله اي    Double  pipe ) )                          
  اساس ساختمان مبدل حرارتي دو ولوله يك لوله صاف و هموار يافين دار در طول آن است كه داخل لوله با قطر بيشتر قرار مي گيرد . در بعضي از انواع اين مودل ممكن است يك دسته لوله داخل لوله بزگتر قرار مي گيرد .
اين مبدل به ويژه براي ظرفيت هاي كم عمليات متقابل و فشار بالا مناسب است . محدوديت اي عملياتي آن از ۲۰۰ تا ۷۰۰  درجه سانتيگراد و تا فشار ۳۵۰ بار است . محدوها سطح انتقال حرارت آن نيز از ۲۵/۰ تا ۲۰۰ متر مربع مي باشد . 

۱-۲-۱-۴-  مبدل لوله گرمايي   (Heat    pipe )
مبدل لوله گرمايي از يك محفظه بسته ، سيال عامل در اكثر موارد و جسم مشبك كه بايد ، سطح داخلي محفظه ، نمودار پيوسته و محكمي را بسازد ، تشكيل مي شود . به علت استحكام و سهولت ساخت ، محفظه از يك لوله مروربا سطح مقطع ثابت ساخته مي شود . اين مبدلها به ويژه براي كابردهايي كاربردهايي كه شامل مهم بزرگي از گاز در فشار پاين و احتمالا در دماي بالا است مناسب مي باشد . محدوده دمايي ۱۰۰ تا ۴۰۰ درجه سانتي گراد و فشار۴۰ بار براي اين مبدلهاي مناسب است . سطح اين مبدلها از ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ متر مربع شعر است . 

 1-2-2- مبدل حرارتي صفحه اي 

 1-2-2- 1  مبدلهاي حرارتي حلزوني (Spiral   plate  heat exchanger) 
مبدلهاي حرارتي حلزوني در سال ۱۹۳۰ توسط Rosenbland patenter    جهت بازيابي انرژي حرارتي باقيمانده در فاضلاب صنايع تخمير و كاغذ سازي اختراع شد . بعد از جنگ جهاني دوم كاربرد اين انواع مبدلهاي حرارتي به تدريج در صنايع ديگر نيز گسترش يافت و در حال حاضر در اندازه هاي مختلف توسط شركتهاي بزرگي چون :    amercan  heat reclaing alfa –laval  co  aprco   ساخته و فروخته مي شوند و به عنوان يك جايگوزين عمومي براي مبدلهاي حرارتي پيوسته و لوله در فشارهاي پايين و متوسط مطرح هستند . اين مبدلها به ويژه براي عمليات روي مايعات و سكوز ، كثيف و مايعات حاوي سوسپانسيون جامد مناسب هستند . در ضمن محدود ، به سيالات تك فازي نبوده و مي تواند آن را براي گندانس و تبخير مايعات نيز به كار برد . محدوده كار اين مبدلها تا دماي ۴۰۰ درجه سانتيگراد و فشار ۲۰ بار مي باشد .

عتیقه زیرخاکی گنج