پروژه مبدل های حرارتی اصلی

نوع فایل: word

قابل ویرایش 70 صفحه

مقدمه:

فرایند تبادل گرما بین دو سیال، دماهای مختلف که بوسیله ی دیواری جامد از هم جدا شده اند. در بسیاری از کاربردهای مهندسی دیده می شود. وسیله ای که این تبادل حرارتی را در بسیاری از فرایندها صورت می دهد، مبدلهای حرارتی (Heat Exchangers)می باشند که کاربردهای خاص آنها را می توان از سیستمهای گرمایش ساختمانها و تهویه مطبوع گرفته تا نیروگاهها، پالایشگاهها و فرآیندهای شیمیایی به وضوح مشاهده کرد

طراحی با پیش بینی عملکرد این دستگاهها مبتنی بر اصول انتقال گرما می باشد. در این پروژه سعی شده تا اختصاصا در مورد مبدل های پوسته– لوله ای(Shell-ans-Tube) به علت سادگی، کاربرد وسیع و وجود استانداردها و اطلاعات فراوان تر کتابخانه ای آنها بحث و بررسی شود. در این بررسی ضمن معرفی کلی این مبدل ها، کاربرد آنها، نحوه ی طراحی و عملکرد آنها به سه روش کرن (Kerm’s Method) و بل (Bell’sMethod)و روش الگوریتم سریع (Rapid Design) و جهت بررسی عملکرد (Performance) یک مبدل پوسته- لوله ای مطرح شده است. در پایان، سعی بر ارائه یک فلوچارت جامع در مورد مبدلهای پوسته- لوله ای به کمک سه روش فوق گردیده است. امید است که مطالعه ی حاضر در طراحی این وسایل مفید قرار گیرد.

در پایان از زحمات و تلاش کلیه عزیزان خصوصا استاد راهنمای گرامی، آقای دکتر محمد رضا جعفری نصر، که ما را در گردآوری این پروژه یاری نموده اند کمال تشکر و قدردانی را می نماید.

فهرست مطالب:

مقدمه

فصل اول- معرفی انواع مبدل های حرارتی

مبدل های پوسته- لوله ای و انواع آن

پارامترهای عملیاتی تعیین کننده مبدل های پوسته لوله ای

خصوصیات مبدل پوسته لوله ای Fixed Tube Sheet

خصوصیات مبدل پوسته لوله ای U- Type

فصل دوم- پارامترهای طراحی مکانیکی

قطر و ضخامت لوله ها

طول لوله ها

آرایش لوله ها

لوله های دو فلزی و پرده دار

صفحه جدا کننده

بافل های عرضی و لبه های بافل ها

ضخامت بافل

حداکثر طول آزاد و بدون تکیه

بافل های طولی

صفحه برخورد

آخرین محدوده لوله گذاری (OTL)

محاسبه تعداد لوله ها

فصل سوم- اطلاعات طراحی

انواه محاسبات کاربردی در مبدل های حرارتی

روش LMTD

محاسبه U

متد کلی مسئله طراحی

روش NTU در طراحی یک مبدل

فصل چهارم- روابط مهم در تعیین ضریب انتقال حرارت و افت فشار

معادلات و روابط مربوط به تازل و درپوشها

تازل های ورودی و خروجی سمت لوله

افت فشار تازل سمت پوسته

بررسی فاکتور J در میزان انتقال حرارت و وابستگی آن به ضریب انتقال حرارت

تعیین J بر مبنای عده ناسلت

تعیین J بر مبنای عدد استاتن

فصل پنجم- روشهای طراحی و محاسباتی مبدل ها

روش Kem

محاسبه افت فشار سمت پوسته در روش Kem

روش Bell

معرفی فاکتورها در روش Bell

روش تینکر (Tinker)

محاسبات مربوط به پوسته F

رسوب گرفتگی (Fouling)

ارتعاش (Vibration)

سروصدا (Noise)

الگوریتم عمومی در طراحی مبدل های پوسته- لوله ای

روش طراحی سریع مبدل های پوسته- لوله ای

ارتباط بین افت فشار و ضریب انتقال حرارت

فصل ششم- حل دستی یک مثال طراحی

اطلاعات طراحی و داده های مکانیکی در طراحی مبدل

 محاسبات

محاسبات مربوط به Tubie Side

محاسبات مربوط به پوسته

حل دستی مثال فوق از طریق فاکتور عملکرد (Duty factor)

حل مسئله از طریق روش الگوریتم سریع Rapid Design

جدول مقایسه ای متدهای مختلف طراحی

فصل هفتم- راهنمای برنامه کامپیوتری برای روشهای (Rapid Design- Bell- Kem)

مقدمه

تعریف داده های ورودی و متغیرهای به کار رفته در برنامه

داده هایی که فقط در روش Bell به کار رفته اند و تعریف آنها

روش و ترتیب وارد کردن داده های مورد نیاز در هر روش

روش اجرای برنامه

خروجیهای برنامه

توضیح خروجیها به ترتیب (روس Kem)

خروجیهای روش Bell به ترتیب برنامه

خروجیهای روش Rapid design

فصل هشتم- الگوریتم و پرینت برنامه و خروجیهای آن

الگوریتم متد Kem

الگوریتم متد Bell

الگوریتم متد Rapid design

مراجع و منابع مورد استفاده در این پروژه

منابع و مأخذ:

Ludwig Ernest." Applied Process Design for Chemical and Petrochemical Plants" , Vol.3, Second Edition Chapter 10,1965.

Saunders E.A.," Heat Exchangers, Selection, Design and Construction", 1988.

R. Nasr and G.T .Polley, "Derivation Charts for the Approximate Determination of the Area Requirements of Heat Exchangers Using Plain Tube", Chem. Eng. Tech. 2000.

O .Jegede, G.T .Polley"Optimum Heat Exchanger Design." Trans. I Chem E70 part A.pp 133-144, 1992.

Q Kerm, Process Heat Transfer(McGraw- Hill, New York). 678-678, 1950.

HEDH, Hemisphere Publishing Corporation, Toborek, 1983.

Coulsoun, Richardson, Chemical Engineering, McGraw- Hill Book Company 1988.

نقش تغییرات خواص فیزیکی با دما در طراحی سریع مبدل های حرارتی- دکتر پنجه شاهی- تز دکترای دانشگاه UMIST – سال

پروژه مروری بر سیر تکامل ترمز اتومبیل ها از ابتدا تا امروز

نوع فایل: word

قابل ویرایش 95 صفحه

مقدمه:

امروزه استفاده از ترمزهای ضد بلوکه ABSبه صورت استاندارد در اکثر اتومبیلها دیده می شود و کمپانی بوش از ابتدای سال 1987 تاکنون بیش از ده ملیون دستگاه ترمز ضد بلوکه ABS تولید و روانه بازار کرده است برای آگاهی از سیر تکامل ترمز اتومبیلها ، تاریخچه ساخت و چگونگی بهینه سازی و پیشرفت آنها را با هم مرور می کنیم در گذشته برای بیشتر رانندگان ، راندن و بحرکت درآوردن و یا ادامه حرکت اتومبیلها جالبتر از ترمز کردن به نظر می رسید و شاید کمتر کسی به ترمز اتومبیل و نقش حیاتی آن توجه نشان می داد .

با ورق زدن برگهای تاریخ صنعت اتومبیل سازی و توقف در سال 1885 به زمانی می رسیم که کارل بنز برای نخستین بار از لنتهای ترمز چوبی و دیسکها یا صفحه های تسمه ای برای متوقف کردن اتومبیل های ساخت خود ، استفاده کرد کارل بنز این ایده را دقیقا ً از روی قطارها یا لوکوموتیوهای آن زمان کپی کرده بود بتدریج راه حلهای دیگری برای توقف اتومبیل توسط مبتکرین در این زمینه بکار بسته شد مثلا ً ترمزهای دایملر که شامل یک کابل فولادی بود و به دور یک صفحه فلزی در قسمت درونی چرخ پیچیده شده بود و در زمانی که این کابل کشیده می شد پس از مدتی وسیله نقلیه را مجبور به توقف می کرد ولی یکی از بزرگترین معایب اینگونه ترمزها این بود که در زمانی که راننده اتومبیل خود را در سر بالایی متوقف می کرد درست پس از توقف ، از فشار این کابل کاسته و خودرو به طرف عقب کشیده می شد بعدها راه حلی برای این مشکل پیدا شد و آن راه حل این بود که به وسیله یک اهرم بلند نیزه مانند که با بازوهای کششی در قسمت پشت اتومبیل در ارتباط بود درست در لحظه پس زدن خودرو این اهرم نیزه مانند به درون زمین فرو می رفت و اتومبیل را در سر بالایی متوقف می کرد .

پیش از پایان قرن هجدهم فکر ساختن ترمزهای مؤثرتر وارد فازهای جدی تری شد و در سال 1895 " فردریک لانکستر " انگلیسی نوعی ترمز کلاچ مانند را برای متوقف کردن اتومبیل بکار برد ساختار این ترمز بدینگونه بود که یک کلاچ مخروطی شکل که دارای یک صفحه سایشی (اصطکاکی ) در پشت بود وظیفه برقراری ارتباط بین موتور و جعبه دنده را بعهده داشت در زمانی که این کلاچ بطرف عقب کشیده می شد ارتباط موتور وجعبه دنده با یکدیگر قطع می شد و هنگامی که بیشتر به طرف عقب کشیده می شد از طریق صفحه سایشی خود با یک دیسک مرتبط شده و اتومبیل را بحالت ایست وا می داشت بدین ترتیب می توان گفت که ترمز گیری در تمام خودروها از طریق دستگاه انتقال قدرت صورت

می گرفت و این شروعی بود برای ترمزهای دیسکی .

بکارگیری سیستمهای انتقال قدرت ترمز به شیوه هیدرولیکی در گذشته تنها در دوچرخه ها کاربرد داشت و در سال 1897 دو نفر بنامهای Bayleyو Brigg نخستین سیستم هیدرولیکی را برای وسائط نقلیه چهار چرخ ساخته و مورد بهره برداری قرار دادند در این سیستم فعالیت ترمزها با استفاده از نیروی فنر و عقب نشینی آنها بطریق هیدرولیک انجام می گرفت در سال 1897 آقای Herbert frood فعالیتهای خود را بیشتر بر روی مواد تشکیل دهنده آن چیزی که ما امروز آنرا لنتهای ترمز می نامیم قرار داد .

وی در سال 1902 موفق به گشایش شرکتی به نام Frodoگردید و در سال 1908 نخستین نمونه از لنت ترمزهای خود را که از ماده ای مقاوم به نام آزبست ساخته شده بود آماده فروش به خریداران نمود اینگونه لنتها تا سال 1921 مورد بهینه سازی قرار گرفتند و در این سال با استفاده از فن آوری ریخته گری از قیمتی ارزانتر از گذشته برخوردار گردیدند شاید ساخت لنتهای ترمز از Asbest که ماده ای مقاوم در برابر گرما است یک تحول اساسی در ساخت لنتهای ترمز باشد چرا که تا پیش از این زمان تنها از فلز در مقابل فلز ( دیسک و لنت ) استفاده می شد و شرکت بوگاتی نیز استفاده از فلز در برابر فلز را تا اواسط قرن بیستم همچنان مورد استفاده قرار می داد .

تاریخ تولید ترمزهای دیسکی به سال 1896 باز می گردد در این سال شرکت union electicitats gesellscaftبا ساخت دیسکهای الکترومغناطیسی مجهز به یک صفحه فرسایشی نخستین گام را در این جهت برداشت طرز کار این سیستم بدین ترتیب بود که لنتهای ترمز با نیروی الکترومغناطیسی بطرف صفحه یا دیسک گردان فشرده و فشار لازم را برای توقف اتومبیل به دیسک ترمز وارد می آورند در سال 1901 آقای می باخ موفق به ساخت نوعی ترمز کاسه ای مجهز به لنتهای داخلی گردید این ترمزها در سال 1903 بر روی مرسدسهایی که دارای 40 اسب بخار نیز بودند مصرف گردید در همین سال کمپانی مرسدس نصب ترمز بر روی چرخهای جلو را نیز به عنوان وسایل اضافی و سفارشی به خریداران خود پیشنهاد می کرد .

ولی هیچگاه از این وسیله سفارشی استقبال در خور توجهی نشد چرا که رانندگان آن زمان ترمز برای محور جلو خودرو را خطرناک می دانستند .

فهرست مطالب:

مقدمه :

مروری بر سیر تکامل ترمز اتومبیل ها از ابتدا تا امروز

پیستون برای ترمزها

فصل اول :

تجزیه سیستم های ترمزهیدرولیکی

ترمزهای هیدرولیکی بدون تقویت کننده

تجزیه سیستم تقویت کننده

1-2-1- نگاهی کلی

1-2-2- ترمز بوستردار( ترمزهای تقویت شده با خلاء)

1-2-2-a- تجزیه تقویت کننده خلائی مدل Mastervac

1-2-2-b- تجزیه و تحلیل تقویت کننده خلائی مدل Hydrovac

1-2-3- تقویت کننده های روغنی ترمز

1-2-4- ترمزهای هیدرولیک ( روغنی ) پر قدرت

1-2-5- مقایسه ای بین سیستم های تقویت کننده ترمزها

1-3-وسایل تنظیم فشار لوله ترمز

1-3-1 دریچه های محدود کننده فشار لوله ترمز

1-3-2 – دریچه کاهنده فشار لوله ترمز

1-3-3- سوپاپهای ترکیبی :

1-3-4- سوپاپهای کاهنده حساس به کاهش سرعت

1-3-5 سیلندر اصلی با قطر پله ای

1-3-6 – سیلندرهای اصلی با قطر پله ای قابل تنظیم

1-3-7- مقایسه بین سوپاپهای لوله ترمز

1-4- تجزیه مقدار روغن موتور

1-4-1- نظریات اولیه

1-4-2- تجزیه حجم روغن ترمز

1-4-3 تجزیه جزء به جزء حجم روغن موتور

1-4-3-a- تجزیه اندازه و حجم سیلندر اصلی

1-4-3-b- مقدار نیاز هر یک از اجزاء به روغن موتور

9- کاهش روغن ترمز در Hydrovac

10- کاهش حجم در سوپاپ ها

1-4-3-c- محاسبه میزان حرکت پدال

جواب مسئله

1-5-واکنش دینامیکی سیستم های ترمز هیدرولیک

1-5-1- مسائل اصلی

1-5-2- ویسکوزیته روغن ترمز ( مایع ترمز )

1-5-3 – اتصال پدال ترمز

1-5-4- بوستر مکش

1-5-5- سیلندر اصلی

1-5-6- لوله ترمز

1-5-7- ترمز چرخ

1-5-8 – سیستم های تقویت هیدرولیک

فصل سوم :

مقایسه سیستم های ترمز هیدرولیک معمولی و سیستم های ABS

فهرست اشکال:

شکل 1-1- سیلندر اصلی بوستر خلاء (Bendix )

شکل 1-2- یک دیافراگم متسروک Bendix

شکل (1-3) : نمودار ویژه مستروک

شکل (1-4) :طرح نقشه بوستر خلاء

شکل (1-5 ) : وضع هیدرولیک در حالت روشن

شکل (1-6 ) : سیستم بوستر هیدرو (بندیکس ) (Bendix)

شکل (1-7 ) : شمایی از بوستر هیدرولیک

شکل (1-8 ) : فشار سیلندراصلی و نیروی وورودی بوستر

شکل (1-9) : طرح نقشه آکومولاتور

شکل (1-10 ) : سوپاپ فشار خط ترمز عقب

شکل (1-11 ): سوپاپ محدود کننده (ITT.Teves )

شکل (1-12 ) سوپاپ کاهنده فشار خط ترمز (ITT.Teves )

شکل (1-13 ): سه وظیفه دسته سوپاپ (Bendix )

شکل (1-14 ): سوپاپ G گیرلینک

شکل (1-5 ): نیروهای ترمزی برای سوپاپG

شکل (1-16 ): سیستم دوگانه سیلندر اصلی (Bendix)

شکل (1-17 ): گام سیلندر اصلی

شکل (1-18 ) : تنظیم کد سیلندر اصلی

شکل (1-19 ): فشار خط ترمز برای تنظیم گر سیلندر اصلی

شکل (1-20 ): سیستم ترمز هیدرولیک

شکل (1-21 ): جاذب سریع سیلندر اصلی دلکوموراین (Bendix)

شکل (1-22) اولین مرحله عمل مهر کردن

شکل (1-23): ضریب توانایی تراکم CFL برای مایع ترمز خشک بدون حجم گاز

شکل(1-24) حالت پایدار و زود گذار اندازه گرفته شده فشار خط ترمز در مقابل عکس العمل نیروی پدال