پروژه میکانیک با موضوع مبدل های حرارتی. doc

نوع فایل: word

قابل ویرایش 60 صفحه

مقدمه:

مبدلهای حرارتی وسایلی هستند که برای بالا بردن و یا تسهیل جریان انتقال حرارت به کار می روند . مثل های بی شماری از این مبدل های در زندگی روزمره به هم می‌خورد . هر موجود زنده ای به نوعی با مبدلهای حرارتی کار دارد . پستانداران داری مبدل حرارتی پیچیده ای هستند . اولین قسمت آن شش است که نه فقط وظیفه انتقال اکسیژن به خون و خارج کردن دی اکسید کربن از آن را به عهده داد بلکه به اشباع کردن بازدم توسط بخار آب بدن را خنک می کند .

قسمت دوم مبدل پوسته است که با تغییر ظاهر فیزیکی خود با توجه رطوبت و سرعت هوای محیط انتقال حرارت از بدن را کنترل می کند .

مبدل های حرارتی صنعتی از پیچیدگی برخودار است .ولی به دلت آوردن تکنولژی ساخت آن از اهمیت بالایی برخوردار است . برخی از مبدلهای صنعتی که در که در زندگی روزانه با آن سرو کار داریم عبارتند از وسایل وسایل جوشانیدن آب ، سیکل بر ماشینم یخچال که دارای دو قسمت سرد کردن فضای داخل یخچال و خارج نمودن گرمای گرفته نشوده توسط سیال برد به محیط است سیستم رادیاتور اتومبیل موارد بسیار زیاد دیگر .

مبدل های حرارتی داری اهمیت ویژه ای در حوزه وسیعی از صنعت می باشند . مبدل های حرارتی در پالایشگاه ها ،نیروگاه ها ، اتومبیلها ، سیستم های تبرید ، تهویه مطبوع ، صنایع تولیدی ، بازیابی حرارت و بسیاری موارد دیگر به کار گرفته می شود و از عوامل اصلی ایمنی واحدهامحسوب می شود .

در سالهای اخیر مبدلهای حرارتی کاربرد روز افزون در صنایع شیمیایی و صنایع دیگر پیدا کرده است . این امر سبب نشوده تا توجه بسیاری از محقیقن به سمت این نوع مبدل و بررسی رفتار عمومی آن معطوف گردد . مبدل حرارتی صفحه ای کاربرد توسعه یافته خود را مرهون طرح مطلوب و مقرون به صرفه خود است . ضریب انتقال طرت بالا ، طرح جمع و جور و فشرده . سهولت املیات نظافت ، رسوب زدایی بازو

بسته کردن و بیاری از مورد دیگر از جمله مزایای این مبدل می باشد .

از سال 1970 به بعد مقالات گوناگونی برای مدلسازی و شبیه سازی این نوع مبدل انتشار یافته است . ولی با توجه تازگی و پیچیدگی موضوع کمبود هایی در این زمینه احساس می شود . برای بررسی این نوع مبدل رفتار آن را می توان در حالت پایدار و در حالت گز را بررسی کرد . روشهای گوناگونی برای شبیه سازی این رفتار ارائه می شود که هر یک بر اساس تئوریهای متفاوت و روشهای مختلف حل معادلات و تکنیکهای عددی یا بعضا تحلیلی می باشد .

پارامتر در مدلسازی درجه حرارت است و عوامل مؤثر دیگر به صورتضرایب ثابت و یا متغیر در مدلها و دخالت داده می شوند . البته مدلهایی نیز برای در نظر گرفتن پارامترهای جریان و فشار ارائه نشده اند که بررسیهاتا سال 1995 میلادی حاکی از عدم پاسخگویی مطلوب یا قابل توجه آنها می باشد .

فهرست مطالب:

فصل اول

مقدمه

دسته بندی مبدلهای حرارتی

1-2-1-2- کولر هوایی (xhr - cooled)

1-2-1-3- مبدل حرارتی دو لوله ایDoublepipe

1-2-1-4-مبدل لوله گرمایی (Heatpipe )

 1-2-2- مبدل حرارتی صفحه ای

 1-2-2- 1مبدلهای حرارتی حلزونی (Spiral plate

1-2-2-2-مبدل های فین دار( ‍plate-ifnheat cxchangir )

1-2-2-3- مبدل های حرارتی کویل – صفحه (Plate – coil heat exchanger)

1-2-2-4 مبدل های حرارتی لاملا homeua heatexchanger ))

1-2-2-5 مبدل حرارتی صفحه ای صاف

1-3 معیا انتخاب مبدل صفحه ای

1-3-1 هزینه سرمایه گذاری و عملیات

1-3-2 سهولت تعمیر و نگهداری در فضای کمتر

1-3-3 یکنواخت بودن اختلافات درجه حرارت

1-3-4 ضریب انتقال حرارت بالا

1-3-5 قابلیت انعطاف پذیری

1-3-6 استفاده بیش از دو سیال در مبدل

1-3-7 اتلاف حرارتی ناچیز

1-3-8 مقاومت در برابر شوک حرارتی

1-3-9 عدم وجود ناحیه راکد و مرده در بین صفحات

1-3-10 وزن و حجم کم

1-3-11 سهولت تمیز کردن

معایب

1-4 مشخصات و ساختمان مبدل حرارتی صفحه ای

1-4-1 صفحات فلزی

1-4-2 واشر

1-4-3 منفذها(Ports)

1-4-4 قاب (Frame)

1-4-5 پیچهخای مبدل (Tie balt)

1-4-6 صفحات متصل کننده (Connector plate)

1-5 انواع جریان سیال درون مبدل

1-5-1 آرایش (1/1) (1/1 arrangement)

1-5-2 آرایش (2/2) (2/2 arrangement)

1-5-3 آرایش (1/2) (2/1 arranyement)

1-6 کاربرد مبدلهای صفحه ای

فصل دوم

2-1 هرجرهی نوع چورون

2-1-1 زاویه چورون

2-2 طول مؤثر صفحه

2-3 فاصله متوسط بین صفحات

2-4 مساحت کانال جریان

2-5 قطر معادل کانال جریان

2-6 ضریب انتقال حرارت جابجایی

2-7 افت فشار کانال

2-8 افت فشار ورودی و خروجیها

2-10 ضریب انتقال حرارت کلی

2-11 سطح انتقال حرارت

2-12 جرم گرفتگی

2-13 روش تقریبی طراحی مبدلهای حرارتی صفحه ای

2-13-1 روش اول

2-13-2 روش دوم