لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه116
بخشی از فهرست مطالب
عنوان صفحه
چکیده 1
فصل اول 2
دسته بندی مبدل های حرارتی 2
مبدل های حرارتی از نظر انتقال و یا بازیابی گرما 4
مبدل های حرارتی از نظر فرآیند انتقال 9
مبدل های حرارتی از نظر شکل و ساختار 11
1-4-1- مبدل های لوله ای 12
مبدل های حرارتی دو لوله ای 12
مبدل های حرارتی پوسته و لوله ای 13
مبدل های حرارتی لوله ای حلزونی 16
2-4-1- مبدل های حرارتی صفحه ای 17
مبدل های حرارتی صفحه ای واشردار 17
مبدل های حرارتی صفحه ای حلزونی 19
(3) مبدل های حرارتی لاملا 23
3-4-1- مبدل های حرارتی با سطوح پره دار 24
(1) مبدل های حرارتی صفحه ای پره دار 25
(2) مبدل های حرارتی لوله ای پره دار 26
5-1 مبدل های حرارتی از نقطه نظر مکانیزم های انتقال حرارت 28
6-1 مبدل های حرارتی از نظر آرایش های جریان های گرم و سرد 29
7-1 مبدل های حرارتی از نظر کاربرد آنها 30
(8) انتخاب مبدل هایی حرارتی 32
فصل دوم 34
روش های پایه در طراحی مبدل های حرارتی 34
معادلات پایه طراحی 36
ضریب کلی انتقال حرارت 39
5-2 روش متوسط لگاریتمی اختلاف دما برای تحلیل مبدل حرارتی 40
مبدل های حرارتی با جریان های چند گذر و متقاطع 43
6-2 روش NTU-ε برای تحلیل مبدل های حرارتی 45
7-2 آشنایی با روش های مختلف طراحی مبدل های حرارتی 48
فصل سوم 51
آشنایی با مبدل های حرارتی صفحه ای واشردار 51
2-3 خصوصات مکانیکی 52
1-2-3 مجموعه صفحه چارچوب 52
2-2-3 انواع صفحه 55
3-3 مشخصه های کارکرد 58
1-3-3 مزایای اصلی 59
2-3-3 محدودیتهای عملکرد 61
4-3 گذر ها و آرامش های جریان 62
5-3 کاربردها 64
1-5-3 خوردگی 68
2-5-3 تعمیر و نگهداری 71
6-3 محاسبات انتقال گرما و افت فشار 72
1-6-3 مساحت سطح انتقال گرما 72
3-6-3 قطر معادل کانل 74
4-6-3 ضریب انتقال گرما 75
5-6-3 افت فشار کانال 76
6-6-3 افت فشار دهانه های ورودی و خروجی 77
7-6-3 ضریب کلی انتقال گرما 78
8-6-3 سطح انتقال گرما 79
7-3 عملکرد حرارتی 80
فصل چهارم 83
مقایسه محاسبات انجام شده توسط فرمول ها ونرم افزارPWT 83
2-4 صورت مسئله اول (آب- آب) 84
1-2-4 اعداد بدست آمده به وسیله نرم افزار: 86
2-2-4 اعداد بدست آمده به وسیله محاسبات: 90
تحلیل انتقال گرما 93
3-4 صورت مسئله دوم (آب- بخار) 99
4-4 چارت مراحل انجام محاسبات 100
مراجع 102
چکیده
مبدل های حرارتی ، ابزاری هستند که جریان انرژی گرمایی بین دو یا چند سیال در دماهای مختلف را فراهم می کنند. تولید برق، صنایع فرآیندی، شیمیایی، غذایی، الکترنیک، مهندسی محیط زیست، بازیابی گرمای استفاده نشده، صنایع ساخت و تولید، تهویه مطبوع، تبرید و کاربردهای فضایی از جمله کاربرد های مبدل های حرارتی هستند.
فصل اول
دسته بندی مبدل های حرارتی
مبدل های حرارتی به صورت زیر دسته بندی می شوند:
مبدل های حرارتی از نظر انتقال گرما و یا بازیابی گرما
مبدل های حرارتی از نظر فرآیند انتقال : تماس مستقیم و یا غیر مستقیم سیال سرد و گرم
مبدل های حرارتی از نظر هندسه ساختار : لوله ها ، صفحه ها و سطوح پره دار
مبدل های حرارتی از نقطه نظر مکانیزم های انتقال گرما : تک فاز و دوفازی
مبدل های حرارتی از نظر آرایش جریان های گرم و سرد : هم جهت ، مخالف جهت و جریان های متقاطع
دسته بندی مبدل های حرارتی به 5 گروه فوق در شکل (1-1) نشان داده شده است.
شکل(1-1) : معیارهای استفاده شده در دسته بندی مبدل های حرارتی
مبدل های حرارتی از نظر انتقال و یا بازیابی گرما
به مبدل های حرارتی معمول نشان داد شده در شکل (a-1-1) که در آنها آنتقال حرارت بین دو سیال صورت می گیرد، جبران کننده ی کاهش انرژی سیستم توسط انتقال گرما گفته می شود، زیرا جریان A، مقداری از گرمای از دست رفته ی جریان B را در خود نگهداری و حمل می کند. انتقال گرما، از طریق دیوار جدا کننده (d-1-1) ویا از طریق سطح تماس مستقیم دو سیال (c-1-1) صورت می گیرد.
شکل(2-1) : انواع مبدل های حرارتی تماس مستقیم (a)
، (b) نوع دو لوله ای، (c) نوع پوسته و لوله ای
در بازیاب های گرما ومبدل های گرما از نوع ذخیره ای، گذرگاه جریان (ماتریس) به طور متناوب توسط یکی از دو سیال، اشغال می گردد. سیال گرم، انرژی گرمایی را در ماتریس ذخیره می کند، سپس در طی عبور جریان سرد از همان گذرگاه، انرژی ذخیره شده، از ماتریس بازیافت می شود. بنابراین در این حالت، انرژی گرمایی از طریق دیواره یا تماس مستقیم دو سیال سرد و گرم انتقال پیدا نمی کند. این اصل در شکل (b-1-1) نشان داده شده است.
تا هنگامیکه جسم صلب، در داخل جریان سرد A است، گرما از دست می دهد، و هنگامیکه در جریان گرم Bاست، گرما به دست می آورد ( یعنی گرما بازیافت می شود ). چند مثال از مبدل های حرارتی از نوع ذخیره ای عبارتند از: بازیاب دوار برای پیش گرم کردن هوا در نیروگاه بخار بزرگ با سوخت ذغال سنگ، بازیاب دوار در سیکل توربین گاز (برای گرم کردن هوای ورودی به محفظه احتراق پس از عبور از کمپرسور)، پیش گرمکن های هوا با ماتریس ثابت برای مشعل کوره بلند ذوب آهن، کوره های ذوب فولاد، کوره های ذوب فولاد با دهانه باز و کوره های ذوب شیشه.
بازیاب ها می توانند به صورت زیر دسته بندی شوند :
1 - بازیاب دوار
2 – بازیاب با ماتریس ثابت
بازیاب های دوار، خود می توانند به صورت زیر دست بندی شوند :
نوع دیسکی
نوع استوانه ای
شکل(3-1) :بازیاب های دوار(a) نوع دیسکی؛ (b) نوع استوانه ای
در بازیاب نوع دیسکی، سطح انتقال حرارت به شکل دیسک است و سیال، به صورت محوری جریان دارد. در بازیاب نوع استوانه ای، ماتریس استوانه تو خالی است و سیال در آن به صورت شعاعی جریان دارد. این بازیاب ها، مبدل های حرارتی با جریان دوره ای هستند.
در بازیاب دوار، عملیات پیوسته است. در این حالت، ماتریس به صورت دوره ای به داخل و خارج جریان ثابت گازها حرکت می کند.
دو نوع از پیش گرمکن های بازیابی هوا که در نیروگاه های معمول استفاده می شوند : نوع صفحه دوار (شکل های 4-1 و 5-1) ونوع صفحه ثابت (شکل 6-1). روتور گرمکن هوا با صفحه دوار، در داخل محفظه ای جعبه مانند سوار شده است وصفحه گرم کننده به شکل صفحه مسطح، مشابه آنچه در شکل (5-1) نشان داده شده است، نصب می شود. با چرخش آرام روتور، سطح گرمایش، به صورت متناوب در معرض گازهای خروجی گرم و هوای ورودی قرار می گیرد. هنگامی که سطح گرمایش، در جریان گاز خروجی گرم قرار می گیرد، گرم می شود و هنگامی که این سطح توسط وسایل مکانیکی، به داخل هوا چرخانده می شود، گرمای ذخیره شده در آن، به جریان هوا پس داده می شود و بنابراین جریان هوا را گرم می نماید. در گرمکن هوا با صفحه ثابت (شکل6-1)، صفحات گرمایش ثابت هستند. در حالی که کلاهک هوای سرد، هم در بالا و هم در پایین، در طول صفحه گرمایش، می چرخند. اصول انتقال گرما، در این نوع از بازیاب ها همانند اصول مربوط به مربوط به بازیاب های گرمکن هوا با صفحه دوار می باشد. در بازیاب با ماتریس ثابت، جریان های گاز باید به طرف و یا از طرف ماتریس های ثابت، منحرف و هدایت شوند. بازیاب ها مبدل های فشرده گرما هستند و برای نسبت سطح به حجم تقریبا تا6600 m²/m³ طراحی می شوند.
مقاله در مورد بررسی عملکرد مبدل های حرارتی صفحه ای در صنعت