دانلود مقاله فرآیندهای حالت ناپایدار و batch

اختصاصی از فی بوو دانلود مقاله فرآیندهای حالت ناپایدار و batch دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

مشخصات این فایل
عنوان: فرآیندهای حالت ناپایدار و batch (پخت در کوره) (نرم کردن با روغن داغ)
فرمت فایل: word( قابل ویرایش)
تعداد صفحات: 84

این مقاله درمورد فرآیندهای حالت ناپایدار و batch می باشد.

بخشی از تیترها به همراه مختصری از توضیحات هر تیتر از مقاله فرآیندهای حالت ناپایدار و batch

خنک کردن و گرم کردن بدون تلاطم (تکان دادن)
در فصل 20 دیده خواهد شد که تلاطم پوسته را افزایش می دهد و از همین رو نیازمندیهای زمانی سیالهای گرم کننده و سرد کننده را که بوسیلة کویل در تانک عمل کننده کاهش می دهد، با مبدلهای خارجی حضور تلاطم، چه به قصد و یا ناخواسته، به طور کاملاً برعکس زمان مورد نیاز گرم کردن یا سرد کردن یک batch افزایش می‌دهد.
این موضوع می تواند با یک تحلیل ساده روشن شود با مراجعه به معادلة 4/18، batch با دمای اولیة t از میان یک مبدل خارجی می گذرد و به تانک باز می گردد جایی که به عنوان یک لایة گرمایی   شکل می گیرد. موضوع می تواند این طور باشد اگر مایع نسبت غلیظ باشد و یا محفظه بلند و باریک باشد. تمام مایع با دمای تانک t و در خلال اولین گردش وارد مبدل می شود و با دمای  که دمای تغذیه به مبدل در گردش دوبارة بعدی است خارج می شود. اگر با تلاطم چه اولین خروح مایع از مبدل با مایع....(ادامه دارد)

دوباره گرم ساز و چگالنده:
شرایط طراحی برای هردوی گرم ساز و چگالنده معمولاً بر اساس محدودیتهای عملکرد پایه گذاری می شود. سیستم تقطیر خیلی رایج به طور اتوماتیک توسط یک برنامه و یا کنترل کننده گذر زمان کنترل می شود (شکل 28/21 را ببینید) به طوری که واسط گرم کننده در یک نرخ خاصی تولید می شود باعث افزایش ثابتی در دمای جوش می‌شود. اگر یک واسط گرم کننده مانند یک بخار در یک نرخ ثابت به دوباره گرم ساز batch تغذیه می شد بیشتر آن در دوباره گرم ساز و به دنبال نخستین دوباره تبخیر سریع که باقیمانده به طور مویی گرم می شود متراکم نمی شد، منبع ذخیره یک مخلوط است که اجزای سبکی دارد که همان طور که تقطیر پیش می رود باقیمانده ها را در یک نرخ رو به کاهش دفع می کند. در نتیجه دمای جوش باقیمانده همان طور که اجزاء تخلیه می شوند افزایش می یابد. همان طور که در بار در دیگ تقطیر افزایش می یابد ضریب انتقال حرارت مؤثر باقیمانده کاهش می یابد فرض کنید که جریان   با نقطة جوشی اولیه   برای تبخیر مورد استفاده قرار می گیرد و تقطیر باید جایی که ترکیب باقیمانده با نقطة جوشی   مطابقت کند، قطع شود. یک منحنی تقطیر را به کمک روش های فصل 13 می توان آماده کرد، ضرائب آنی می‌تواند ....(ادامه دارد)

تغییرات دما در پس سازها:
کوره با اجاق باز با آهن تازه ریخته شده و آهن قراضه برای فراهم کردن نیاز به امسیژن به منظور اکسید ساختن ناخالصی ها تغذیه می شود. مخلوطی از گار سوختی داغ و هوا بالای حوضچة آهن تازه می سوزد. از همین رو دما ثابت باقی می ماند و ناخالصی ها از حوضچه صعود می کنند. محصولات اکسیده سازی و احتراق گازهای باقیمانده ای هستند که شامل گرمای قابل ملاحظه ای هستند که می تواند به طور سودمندانه ای برای پیش گرم سازی مخلوط سوخت گاز و هوا مورد استفاده قرار بگیرد. زمانی که گازهای باقیمانده کوره را ترک می کنند از یک بخش آجری خنک عبور می کنند که بخش اعظمی از گرمایشان را به آنان می دهند. ظرف چند دقیقه آجرها بسیار گرم می‌شوند، و در یک دمای سطح بهینه جریان گاز باقیمانده با عبور مخلوط هوا- سوخت در سر راهش به کوره جابه جا می شود. این مخلوط در حین خنک کردن محفظة آجری تا یک دمای پایینی دوباره گرم می شود. در همین حین جریان گازهای باقیمانده در بالای یک محفظة آجری دیگر جریان می یابد که این جریان تنها بوسیلة مخلوط بیشستری از سوخت- گاز دچار وقفه می شود. با بکارگیری تعداد کافی از محفظه های آجری فراهم کردن یک جریان کاری پیوسته با مخلوط سوخت- هوا- گاز ....(ادامه دارد)

- انتقال حرارت مواد دانه ای بسترها
این مورد یکی از موارد جالب در فرآیندهای بکار گیرندة کاتالیست های با بستر متحرک یا ثابت است. که می توان از آن برای بدست آوردن ضرائبی برای ترکیب با پس سازها در هنگام استفاده از مواد دانه ای استفاده کرد. یک مطالعة عالی روی این موضوع توسط Lof و هاولی ارائه شده است. شاید جاه طلبانه ترین مطالعه در این زمینه توسط شومان ارائه شده باشد که معادلات مربوط به جریان سیال غیر قابل تراکم از میان بستری از جامدات را با رسانایی حرارتی بی نهایت فرمول بندی و حل کرد. شومان فرض کرد که 1)هر ذرة مورد نظر می تواند دارای دمای یکنواخت در هر لحظه فرض شود 2)مقاومت رسانایی خود جامد قابل اغماض است 3)نرخ انتقال حرارت از سیال به جامد در هر نقطه با اختلاف دمای بین این دو در هر نقطه متناسب است 4)تغییر در حجم سیال یا جامد با تغییر دما قابل اغماض است، و 5)خواص حرارتی در خلال دورة تغییر دما، از خود ما مستقل هستند. شومان منحنی دمای دما- زمان را در عبارتهایی شامل گروههای زیر مورد مطالعه قرار داد:....(ادامه دارد)

کوره های پالایش نفت
در تقطیر خلاء یا اتمسفری، حرارتی و فرآیندهای مدرن دما بالای گازی، کورة لوله ای آتش مستقیم عامل اساسی در واحد پالایش است.
کوره ها همچنین به طور وسیعی در سرویسهای مختلف گرمایی و یا بخارسازی مورد استفاده قرار می گیرند. کوره های پالایشی از انواع مختلف برای کار کردن با سیالهایی در دمای به اندازة   و در دمای ترکیبی و فشاری مانند   و psig1800 مورد نیاز هستند.
سوختهای نفتی یا گازی منحصر به فردی در این کوره ها استفاده می شوند، گرچه در آیندة نزدیک نیازمندیها باعث گسترش استفاده از کربن نفتی تولید شده در امر پالایش خواهند شد به طور عمده بازدة حرارتی کوره های پالایشی به طور قابل ملاحظه ای کمتر از بویلرهای بزرگ است. زیرا در بسیاری موارد سوخت در پالایشگاه قیمت زیادی ندارد. با تمایلی در جهت استفاده از درصد بیشتری از نفت خام تولید شده، سوخت در حال نایاب تر و گران قیمت تر شدن است، و از پالایشگرها انتظار می رود که کارایی و بازدة حرارتی بیشتری داشته باشند. انتظار می رود که طیف بازده های حرارتی از 65 تا 70 درصد به کار رفته در گذشته به 75 تا 80 درصد در آینده خواهد رسید.
مانند بویلرها، کوره های پالایشی معمولاً شامل هر دوی سطوح تابنده و انتقال حرارت جا به جایی هستند و به طور نادر، سطوح صرفاً تابنده برای کوره های ظرفیت خیلی پایینی با بار کاری حداکثر تا   مورد استفاده قرار می گیرند. به خاطر کارایی سوخت نسبتاً بی اهمیت پیش گرمکم های هوا در حی خیلی محدود مورد استفاده هستند، اگرچه حتی در قیمت های متوسط سوخت استفادة از آنها اقتصادی نشان می دهد. در شکل 3.‌19 یک کورة جعبه ای شکل از سمت دیوارهای انتهای بخش تابان نشان داده شده است. کوره های این نوع ممکن است ظرفیتی بین   تا   گرمای ورودی به نفت را داشته باشند، لوله های تابان سطوح دیوارهای کناری، سقف و دیوار رابط (دیوار داخلی بین بخش تابان و جا به جایی) را می پوشانند. نفت در ردیف های پایینی و بالایی محفظة جا به جایی پیش....(ادامه دارد)

بخشی از فهرست مطالب مقاله فرآیندهای حالت ناپایدار و batch

مقدمه:
مایعات سرد کننده و گرم کننده
1)batch دمای مایع
batchهای تکان داده  شده خنک ساز و گرم کن
Batchهای تکان داده شدة خنک ساز یا گرم کنندة جریان متقابل
کویل در تانک یا محفظة پوشانده شده، واسطه خنک سازی ایزوترمال
کویل در تانک یا محفظة پوشانده شده، واسط گرم ساز غیر ازوترمال
مبدل حرارت خارجی، واسط گرم کنندة ایزوترمال
مبدل خارجی مایع تدریجاً اضافه شده به تانک، واسط خنک کنندة ایزوترمال
مبدل خارجی، مایع تدریجاً اضافه شده ه تانک، واسط خنک کنندة ایزوترمال
مبدل خارجی 2-1، گرم کردن
خنک کردن و گرم کردن بدون تلاطم (تکان دادن)
مبدل جریان متقابل خارجی، واسط گرم کنندة ایزوترمال
مبدل جریان مقابل خارجی، واسط خنک کنندة ایزوترمال
مبدل جریان مقابل خارجی، واسط خنک کنندة غیر ایزوترمال
مبدل خارجی 4/2 گرم کردن و سرد کردن
دوباره گرم ساز و چگالنده:
جامدات خنک کننده و گرم کننده
دیوار با ضخامت نامتناهی، گرم شده روی یک طرف
دیوار با ضخامت متناهی از یک طرف گرم شده
دیوار با ضخامت متناهی، گرم شده از هر دو طرف
شکلهای متناهی و نیمه متناهی گرم شده بوسیلة سیال با مقاومت تماسی
روش نیومن برای شکلهای رایج و ترکیبی
تعیین تصویر برای توزیع دما- زمان
توزیع دما- زمان با مقاومت تماسی
2b. دماهای متغیر به صورت متناوب
تغییر متناوب دمای سطح
c-پس سازها (رژنراتورها)
تغییرات دما در پس سازها:
2d- انتقال حرارت مواد دانه ای بسترها
محاسبات کوره
نوشتة جان. بی. دایر
مقدمه: مهم ترین کاربردهای تجاری محاسبات مربوط
بویلرهای بخارساز
کوره های پالایش نفت
عوامل انتقال حرارت تابشی
چاه حرارتی

جزوه تقطیر مایع

اختصاصی از فی بوو جزوه تقطیر مایع دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:302

 فهرست مطالب

فصل اول

فرآیندهای حالت ناپایدار و انبوه

مقدمه:

مایعات سرد کننده و گرم کننده

1) دمای مایع انبوه

مقدمه

حجم های تکان داده  شده خنک ساز و گرم کن

حجم های تکان داده شدة خنک ساز یا گرم کنندة جریان متقابل

کویل در تانک یا محفظة پوشانده شده، واسطه خنک سازی ایزوترمال کویل در تانک، واسط خنک ساز غیر ایزوترمال

مبدل حرارت خارجی، واسط گرم کنندة ایزوترمال

مبدل خارجی، مایع تدریجاً اضافه شده ه تانک، واسط خنک کنندة ایزوترمال مبدل خارجی 2-1، گرم کردن مبدل خارجی 2-1، مایع تدریجاً اضافه شده به تانک، خنک سازی حجم های متلاطم خنک کردن و گرم کردن، جریان موازی- جریان متقاطع

خنک کردن و گرم کردن بدون تلاطم (تکان دادن)

مبدل جریان متقابل خارجی، واسط گرم کنندة ایزوترمال مبدل جریان مقابل خارجی، واسط خنک کنندة ایزوترمال مبدل جریان متقابل خارجی، واسط گرم کنندة غیر ایزوترمال مبدل جریان مقابل خارجی، واسط خنک کنندة غیر ایزوترمال مبدل 2-1 خارجی، خنک سازی و گرم کردن مبدل خارجی 4/2 گرم کردن و سرد کردن

دوباره گرم ساز و چگالنده:

جامدات خنک کننده و گرم کننده

2a)دمای میانی ثابت

-دیوار با ضخامت نامتناهی، گرم شده روی یک طرف

دیوار با ضخامت متناهی، گرم شده از هر دو طرف شکلهای متناهی و نیمه متناهی گرم شده بوسیلة سیال با مقاومت تماسی 

روابط فصل های قبل فقط در حالت پایدار به کار می روند که در آن جریان گرما و دمای منبع با زمان ثابت بودند. فرآیندهای حالت ناپایدار آنهایی هستند که در آنها جریان گرما، دما و یا هر دو در یک نقطة ثابت با زمان تغییر می کنند. فرآیندهای انتقال حرارت انبوه فرآیندهای حالت ناپایدار نمونه ای هستند که در آنها تغییرات حرارت ناپیوسته ای رخ می دهند همراه با مقادیر خاصی از ماده در هنگام گرم کردن مقدار داده شده ای از مایع در یک تانک یا در هنگامی که یک کورة سرد به کار افتاده است.

همچنین مسائل رایج دیگری نیز وجود دارند که مثلاً شامل می شوند بر نرخی که حرارت از میان یک ماده به روشی رسانایی انتقال می یابد در حالی که دمای منبع گرما تغییر می کند. تغییرات متناوب روزانة حرارت خورشید بر اشیاء مختلف یا سرد کردن فولاد در یک حمام روغن نمونه راههایی از فرآیند اخیر هستند. سایر تجهیزاتی که بر اساس روی خصوصیات حالتی ناپایدار ساخته شده اند شامل کوره های دوباره به وجود آورنده(اصلاحی) که در صنعت فولاد استفاده می شوند، گرم کنندة دانه ای(ریگی) و تجهیزاتی که در فرآیندهای بکار گیرندة کاتالیست دمای ثابت یا متغیر به کار می روند هستند.

در فرآیندهای کلان برای گرم کردن مایعات نیازمندیهای زمانی برای انتقال حرارت معمولاً می توانند بوسیلة افزایش چرخة سیال کلان و یا واسطة انتقال حرارت و یا هر دو  اصلاح شوند.

دلایل به کار گرفتن یک فرآیند کلان به جای به کارگیری دیگ عملیات انتقال حرارت پیوسته بوسیلة عوامل زیادی دیکته می شوند:

بعضی از دلایل رایج عبارتند از 1) مایعی که مورد فرآیند قرار می گیرد به صورت پیوسته در دسترس نیست 2) واسط گرم کردن یا سرد کردن به طور پیوسته در دسترس نیست 3)نیازمندیهای زمان واکنش یا زمان عملکرد متوقف شدن را ضروری می سازد 4) مسائل اقتصادی مربوط به مورد فرآیند قرار دادن متناوب یک حجم وسیع، ذخیره یک جریان کوچک پیوسته را توجیه می کند 5)تمیز کردن و یا دوباره راه‌اندازی کردن یک بخش برای دورة کاری است و 6)عملکرد سادة بیشتر فرآیندهای کلان سودمند و خوب است.

به منظور مطالعه کردن منظم و با قاعدة رایج ترین کابردهای فرآیندهای انتقال حرارت حالت ناپایدار و کلان ترجیح داده می شود که فرآیندها را به دسته های (aمایع (سیال) گرما دهنده یا خنک کننده و  b) جامد خنک کننده یا گرم کننده تقسیم کنیم.

رایج ترین نمونه ها در ذیل آورده شده اند:

1)مایعات سرد کننده و گرم کننده

a) مایعات کلان       b)تقطیر کلان

2)جامدات خنک کننده یا گرم کننده

a)دمای واسط ثابت b)دمای متغیر دوره ای  c)دوباره تولید کننده ها(ژنراتورها)

d)مواد دانه ای در بسته ها

مایعات سرد کننده و گرم کننده

1) دمای مایع انبوه

مقدمه

بومی، مولر و ناگل رابطه ای برای زمان مورد نیاز را برای گرم کردن یک تودة تکان داده شده بوسیلة غوطه ورسازی یک کویل گرم کننده بدست آورده اند که برای زمان است که اختلاف دما معادل LMTD (اختلاف دمای میانی لگاریتمی) برای جریان روبه رو داده شده باشد.

فیشر محاسبات انبوه را گسترش داده است برای شامل شدن یک جدول خارجی جریان مقابل، چادوک و سادرنر حجم های تکان داده شده را مورد بررسی قرار داده اند که با مبدل های خارجی جریان مقابل همراه با اضافه سازی پیوستة مایع به تانک گرم شده اند همچنین به میزان حرارت در این راه حل پرداخته اند.

بعضی از روابطی که به دنبال می آیند برای کویل ها در تانک ها و محفظه های پوشانده شده به کار می روند. اگرچه روش بدست آوردن ضرائب انتقال حرارت برای این اجزاء تا فصل 20 به تعویق انداخته شده است.

تشخیص دادن حضور یا عدم حضور تکان در یک مایع کلان همیشه امکانپذیر نیست. گرچه دو مقدمة فوق منجر به نیازمندیهای متفاوتی برای نائل شدن به یک تغییر دمای کلان در یک دورة زمانی داده شده می شوند.

زمانی که یک محرک مکانیکی در یک تانک یا محفظه همانند شکل 1.‌18 نصب می‌شود نیازی به این پرسش که سیال تانک تکان داده شده یا نه نیست.

   

زمانی که محرک مکانیکی وجود ندارد ولی سیال به طور پیوسته در حال گردش است ما نتیجة این که حجم تکان داده شده است یک نوع احتیاط و دوراندیشی است.

در بدست آوردن معادلات کلان در ذیل T به مایع داغ انبوه یا واسط گرم کردن اشاره می کند. t به مایع سرد انبوه یا واسط خنک سازی اشاره دارد. موارد ذیل در این جا مورد بررسی قرار می گیرند.

حجم های خنک سازی یا گرم سازی متلاطم جریان متقابل

• کویل در تانک یا محفظة پوشانده شده، واسط ایزوترمال
• کویل در تانک یا محفظة پوشانده شده، واسط غیر ایزوترمال
• مبدل خارجی، واسط ایزوترمال
• مبدل خارجی، واسط غیر ایزوترمال
• مبدل خارجی مایع پیوسته اضافه شده به تانک، واسط ایزوترمال
• مبدل خارجی مایع پیوسته اضافه شده به تانک، واسط غیر ایزوترمال

حجم های خنک ساز یا گرم کننده متلاطم، جریان متقابل موازی

مبدل 2-1 خارجی

مبدل 2-1 خارجی، مایع تدریجاً اضافه شده به تانک

مبدل 4-2 خارجی

مبدل 4-2 خارجی، مایع تدریجاً اضافه شده به تانک

حجم های گرم ساز و خنک کننده بدون تکان دهی

مبدل جریان مقابل خارجی، واسط ایزوترمال

مبدل جریان مقابل خارجی، واسط غیر ایزوترمال

مبدل  2-1 خارجی

مبدل  4-2 خارجی

حجم های تکان داده  شده خنک ساز و گرم کن

چندین راه برای در نظر گرفتن فرآیندهای انتقال حرارت کلان وجود دارد. اگر تکمیل کردن یک عملکرد معین در زمان داده شده مطلوب باشد، سطح مورد نیاز معمولاً مجهول است. اگر سطح انتقال حرارت معلوم است، مانند نصب فعلی زمان مورد نیاز برای تکمیل کردن عملکرد معمولاً نامعین است و یک حالت سوم زمان پیش می آید که زمان و سطح هر دو معلوم هستند ولی دما در پایان زمان مورد نظر مجهول است. فرضیات زیرین در بدست آوردن معادلات 1/18 تا 23/18 در نظر گرفته شده اند:

1)برای فرآیند و تمام سطح ثابت است

2)نرخهای جریان مایع ثابت هستند

3)گرماهای ویژه برای فرآیند ثابت هستند

4)واسط گرم سازی یا خنک سازی یک دمای ورودی ثابت دارد

5)تکان دهنده یک دمای سیال انبوه  یکسان و یکنواخت فراهم می کند.

6)هیچ گونه تغییر فاز جزیی رخ نمی دهد

7)تلفات گرمایی قابل اغماض هستند.

حجم های تکان داده شدة خنک ساز یا گرم کنندة جریان متقابل

• کویل در تانک یا محفظة پوشانده شده واسط گرم کننده ایزوترمال

ترتیب نشان داده شده در شکل 1/18 را در نظر بگیرید، شامل یک محفظة تکان داده شده شامل M پوند از مایع با گرمای ویژة c و دمای اولیة  که بوسیلة یک سیال متراکم شوندة با دمای  گرم می شود. دمای batch،  در هر زمان  بوسیلة تعادل گرمایی دیفرانسیلی داده می شود. اگر  مقدار کل btu انتقال یافته است در این صورت به ازای واحد زمان

18/4                

با انتگرال گیری از  تا  در هنگامی که زمان اثر به  می رسد،

18/5                

کاربرد یک رابطه مانند 5/18 نیازمند محاسبة مستقل V برای کویل یا محفظة پوشانده شده همانند فصل 20 است فصل 20 است. با Q و A ثابت بوسیلة شرایط فرآیند زمان گرم سازی مورد نیاز می تواند محاسبه شود.