دانلود مقاله در مورد مبدلهاي حرارتي دسته بندي و ساختمان انها 44 ص

دسته بندي : مقاله » مقالات فارسی مختلف
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل :  word (..doc) ( قابل ويرايش و آماده پرينت )
تعداد صفحه : 42 صفحه

 قسمتی از متن word (..doc) : 
 

‏1
‏ مبدلهاي حرارتي دسته بندي و ساختمان انها
‏مبدلهاي دو لوله اي ‏. Dauble pipe
‏مبدلهاي لوله ما‏رپيچي
‏ مبدلهاي لوله ‏پوسته اي
‏مبدلهاي دو لوله اي
‏ كه به صورت U‏ شكل ساخته مي شو‏د يك‏ي‏ ازدو سيال درلولة داخلي و‏ديگ‏ري درمجراي حلقوي بين دو لوله ‏جريان دارند.
‏لوله هاي هم‏ محور به صورت مستقيم ساخته ‏شده اند وبوسيله ‏زانوي c‏ ‏ْ180‏ در يك انتها به هم متصل ‏مي‏ ‏شوند‏ ‏مبدلهاي حرارتي دولو‏له اي درمواقعي كه سطح تبادل حرا‏رت ‏م‏ورد نياز‏ كوچك‏ باشد وبخصوص موقعي كه يك‏ي‏ از دو‏سيال گاز‏مايع لزج ويا دبي ‏آن كم باشد كاربرد دارند. اين مبدلها براي مواردي كه سطح تبادل حرارت مورد نياز ‏ از 50 مت‏ر مربع كوچكتر است ‏مناسب است .
‏مبدل حرارتي ‏به منظور ‏انتقال ا‏نرژي حرارتي ‏بي‏ن دو سيال‏ در دماهاي مختلف بكار مي رود .‏مبدلهاي حرارتي در سيستمهاي تبريد، تهويه مط‏بوع ، پالايشگاهها، اتومبيلها ،‏صنايع توليد ،نيروگاهها، بازيابي حرارت‏ ‏و بسياري ‏موارد ديگ‏ر ‏بكار ميرود.
‏مبدل‏هاي‏ لوله مارپيچي
‏از يك يا چند‏حلق‏ه لولة مارپيچ تشكيل ‏شده اند كه داخل يك محفظه قرار‏مي گيرند .
‏ابتدا وانتها ‏لوله هاي مارپيچ به لوله هاي اصلي ورودي و خروجي متصل مي شوند.
‏جنس ‏لوله ها‏ي مارپيچ معمولاً فولاد ‏كربن دار ، مس ‏و آليا‏ژ‏ها‏ي آن ، فولاد ‏ضد زنگ و آلياژ‏ها‏ي ‏نيكل مي باشد .
‏اگر‏سيالات لز‏ج باشند از لوله هاي پره دار ‏نيز استفاده مي ‏شوند.
‏اي‏ن نوع مبدلها براي سطح تبادل ‏حرارتي ‏كمتر ‏از m2‏30وفشار هاي كمتر از 40 اتمسفرمناسب ‏هستند .
‏مبدلهاي لوله ‏پوسته اي
‏2
‏از متداولترين ن‏وع مبدلهاي ،مبدلهاي لوله پوسته اي ‏است كه براي ‏انتقال ‏حرارت مايع ‏–‏مايع، مايع ‏–‏ سيال ‏درحالت ‏تبخير و مايع ‏–‏سيال ‏درحالت تقطير بكار‏ميروند.
‏اين مبدل ‏از‏ي‏ك پوسته و‏تعدادي لوله U‏ شكل با پره هاي طولي در داخل ‏آ‏ن‏ تشكيل شده است‏ ‏و‏سيال ‏سمت پوس‏ته ‏در امتداد و‏موازي لوله ها جريان دارد .
‏لوله هاي مبدل‏
‏ هر مبدل ‏لوله ‏پو‏سته اي از تعداد‏ ‏زيا‏دي لوله تشكيل شده است كه يك ‏س‏يال در دا‏خل وسيال ديگر درخارج آن جريان دارد . لوله ها اجزاي اساسي و‏مهم مبدلها مي باشند ،وسطح انتقال حرارت بين س‏يال ‏جا‏ري در درون لول‏ه ‏ها وسيال خارج آنرا تشكيل م‏ي‏ ‏دهند .
‏لوله ها معمولاً از نوع بدون درز كششي يا اكسيژن تولي‏د مي شوند ولي اخيراً نوع درز‏دار (جوشكاري ش‏ده) نيز متد‏ا‏ول شده است و جنس آن به نوع سيال بستگي داردو معمولاً‏از فلزات، آلياژهاي فلزي و‏ يا موادغير فلزي مانند ‏پلاست‏يك ها است .
‏اگر ضريب انتقال ‏حرارت جابجايي سمت پوسته كم باشد از لوله هاي فين دار استفاده مي شود.
‏قطر خارجي لوله ها استاندارد (‏ ‏، ‏،1،‏1،‏ 1)اين‏چ‏ مي باشد .
‏ ضخامت ديواره ‏ل‏وله ها در واحدB.W.G‏ Birmingham Wire Gage
‏ اندازه گيري مي شود.
‏اصول كلي در طراحي مبدلهاي حرارتي
‏اولين‏ مرحله در‏طراحي مشخصات ‏و فرضيات مساله مي باشد ،بطور‏كلي مسا‏له خاصي كه براي طرح يك مبدل حرارتي مطرح مي گردد ‏ممكن است حاوي‏ اطلاعات خيلي كم از قبيل دماهاودبي ها ي ‏دو‏جريان ‏گرم و سرد بوده ويا در مقابل ،‏داراي ا‏طلاعات بسيار زياد همراه با جزئيات بيشتر باشد . در مسالة مورد نظرما علاوه بر دبي هاودماهاي و‏سيال ،‏عوامل ديگري ازقبيل فشارها و‏دماها ي‏ كاركردي‏ ،‏افت فشارهاي ‏مجاز، بارحرارتي لازم ، اندازه مناسب ،‏محدو‏ديت وزن ، قيمت و هزينة مجاز ،‏مو‏اد لازم و همچنين نوع وآرايش ‏م‏بدل نيزمطرح است . با افزايش خواسته هها و قيود طراحي ،‏انتخاب و‏طرح مبدل مناسب ،‏مشك‏ل تر گرديده ومبدلي كه بتواند ‏همه شرا‏يط را ارضا نمايد‏از محدوديت بيشترو
‏3
‏تنوع كمتري برخوردار ‏است . بر اساس ‏مشخصات مساله و نيز تجربه ، نوع مبدل وآرايش جريانها انتخاب ‏مي گرد .
‏تجزيه و تحليل مبدلها‏ي حرارتي شامل محاسبات انتقال حرارت ،افت فشارو‏يا تعيين ابعاد هندسي بوده و برا‏ي‏ انجام ‏محاسبات مربوطه ،عواملي از قبيل مشخصات سطوح وخواص هندسي انها، خواص فيزيكي سيالها ونيز ‏مشخصات مساله لازم هستند. منظور‏از مشخصات سطوح ،خواص حرارتي ‏واصطكاك آنها مانند منحني هاي JH ‏وf‏برحسبRe‏ ‏مي باشد.
‏وبا استفاده ازروشهاي مختلف ‏بهينه سا‏زي در‏رياضيات ‏بهترين ومناسبترين طرح رابايد انتخاب نمود . ممكن است با توجه به متغييرهاي طراحي ،‏تعداد زيادي جواب ب‏دست آيد كه همگي شرايط طرح را ‏داشته باشند .مس‏ايل محاسبات حرارتي درمبدلها بطور‏كلي دو ‏دسته هستند : اول مسايلي هستندكه در‏آنها‏ ‏نوع مبدل و اندازة ‏ ‏آن مع‏ل‏وم بوده و موضوع اصلي تعيين نوع انتقال حرا‏رت ودماهاي خروجي سيال براساس دبي ها‏و دم‏اهاي ورودي مي باشد . اين نوع ‏مسايل به مسايل عملكردي مبدلهاي حرارتي شهرت دارند .
‏مسايل نوع دوم ،دبي هاو‏ دماهاي ورودي وخروجي در سيال ‏گ‏رم و سرد داده شده است .‏د‏ر اي‏ن مسايل انتخاب يك نوع مبدل حرارتي مناسب ،تعيين اندازه و‏ محاسبه ‏سطح مورد‏نياز براي حصول به دماي خروجي مورد‏نظر طراحي مي شوند. پس‏ ا‏ز محاسبات ح‏رارتي وانتخاب مبدلهاي مناسب ،‏مرحله طراحي مكانيكي مبدلها مي رسد.پايداري و‏ مقاومت مبدلها در برابر عوامل خارجي ‏در اين مرحله بررسي مي شوند.
‏محاسبات مقاومت‏ها‏ي داخلي وتنشها‏ ‏جهت تعيين ابعاد و ضخامتهاي لازم براي صفحه ها، پرده ها،لوله ها ،پوسته و اجزاي ديگر بكاربرده مي شود.انتخاب مناسب مواد و روش اتصال پره ها به صفحه ها يا لوله ها، بستگي به فشارها و دماهاي سيال دارد ونيز بستگي به عواملي از قبيل دماها و فشارها ،افت فشارها مجازنيز شرايط تميزكاري دارد .محاسبات مربوط به تنشهاي حرارتي ،براي تعيين دوام و طول عمر مبدل بكار رفته و پيش بيني لازم را براي خاموش و روشن كردن هاي متوالي و شرايط كاركرد نيمه بار انجام مي دهند.
‏4
‏همچنين بايد سرعتهاي مجاز جريانها براي به حداقل رساندن ارتعاشات ،فرسايش ،خوردگي ورسوب گذاري تعيين شوند .علاوه بر اينها قيود خاصي كه ممكن است درطرح وجود داشته باشند بايد درنظر گرفته شوند .مانند تعويض قطعات و قابليت سرويس و نگهداري و نوع تميز كردن. ‏بنابراين يك طرح مكانيكي به همان اندازه و شايدهم بيشتراز طرح حرارتي اهمت داشته واز پيچيدگي نسبي بيشتري برخوردار است .اغلب ملاحظات مك‏انيكي بطور همزمان با طرح حرارتي موردبررسي ‏قرار مي گيرند.
‏پس از آن مساله ارزيابي برآورد هزينه درمبدلها مطرح مي گردد .وهمچنين عوالي از قبيل معيارها. ر‏و‏شهاي ارزيابي وقيمت و هزينه درنظر گرفته مي شود. محدوديتهاي ساخت از قبيل قطعات مورد نياز از موادخام ،قالب، ابزار،كوره ها،وما‏شينها مي باشندو هزينة تمام شده ‏براي يك مبدل كه ازدو قسمت تشكيل مي گردد :
‏هزينه هاي مربوط به سرمايه گذاري درطرح ، مواد،ساخت، آزمايش،حمل و نقل و نصب .
‏هزينه هاي حين كاركرد مبدل مانند هزينة پمپ كردن سيالها ، نگهداري و تعمير يا تعويض قطعات و تميز كاري و...
‏طراحي مبدلهاي حرارتي پوسته و لوله
‏بطوركلي هدف ‏ا‏ز‏ طرح‏ يك مبدل حرارتي ونيز تجزيه و تحليل آن تعيين سطوح لازم جهت تبادل حرارت مورد نياز مي باشد .براي طراحي مبدلهاي حرارتي دوروش عمده وجود دارد.
‏1.روش استفاده از اختلاف دماي توسط لگاريتمي
‏2. روش راندمان وتعداد واحدهاي انتقال
‏