مجله اینترنتی دیتاسرا
امروز پنجشنبه ۱۰ فروردین ۱۳۹۶

دسته بندی مبدل های حرارتی، اصول طراحی و شبیه سازی آن و کاربردهایش‎ (بخش سوم)

دسته بندی مبدل های حرارتی، اصول طراحی و شبیه سازی آن و کاربردهایش‎ (بخش سوم)

نرم افزار Aspen B-jac 

نرم افزار Aspen B-jac شامل تعدادی برنامه جهت طراحی حرارتی ، طراحی مکانیکی ، برآورده هزینه ها و ترسیم برای مبدل های حرارتی و مخازن تحت فشار می باشد.

برنامه های اصلی این نرم افزار عبارتند از : 

طراحی حرارتی مبدل های پوسته و لوله Aspen Hetran                         

طراحی مکانیکی ، برآورده هزینه ها و طراحی Aspen Teams     

ترسیمی مبدل های حرارتی پوسته و لوله    

طراحی حرارتی کولرهای هوایی ، مبدلهای اکونومایزر Aspen Aerotran

خروجی کوره ها و بخش جابه جایی کوره ها

علاوه بر برنامه های اصلی تعدادی برنامه برای پشتیبانی برنامه های طراحی وجود دارند که عبارتند از :

بانک اطلاعات خواص شیمیایی و فیزیکی Props

برنامه ای برای ساختن بانک اطلاعات شخصی برای Props   Priprops

بانک اطلاعات خواص مواد Metals

برنامه ای برای ساختن بانک اطلاعات شخصی برای Metal Primetals 

برنامه چیدمان صفحه لوله Ensea 

برنامه تخمین و برآورد هزینه ها Qchex

برنامه کمکی گرافیکی برای طراحی و ترسیم Draw

برنامه ای برای تداوم کار و اطلاعات پایه مواد Newcost

برنامه ای برای ساختن مواد پیش فرض Defmats

آشنایی با نرم افزار Aspen Hetran

نرم افزار Aspen Hetran برنامه ای برای طراحی ، ارزیابی .و شبیه سازی مبدل های پوسته و لوله در کلیه کاربردهای صنعتی نظیر انتقال حرارت بدون تغییر فاز ، میعان و تبخیر می باشد.

۱- در حالت طراحی ( Design Mode ) ، نرم افزار مبدل حرارتی بهینه را با بار حرارتی مشخص و با در نظر گرفتن محدوده های افت فشار مجاز ، سرعت ، قطر پوسته ، طول لوله و دیگر محدودیت هایی مشخص شده ، طراحی می نماید.

۲- در حالت ارزیابی ( Rating Mode ) ، نرم افزار کارآیی یک مبدل موجود ( ساخته شده ) را در شرایط عملیاتی مورد نظر بررسی می کند. در این حالت نرم افزار مشخص می کند که آیا سطح انتقال حرارت موجود در شرایط مورد نظر اهداف را برآورده می سازد یا خیر.

۳- در حالت شبیه سازی ( Simulation Mode ) ، نرم افزار با مشخص کردن ساختار مبدل و شرایط ورودی ها ، شرایط جریان های خروجی را پیش بینی می کند.

نرم افزار Aspen Hetran دارای بانک اطلاعاتی وسیعی است که می توان از اطلاعات آن به عنوان پیش فرض استفاده نموده و بدین طریق امکان راحی با حداقل داده های ورودی را فراهم ساخت. برای حالت پیچیده که همراه با تغییر فاز در سیال خروجی است ( میعان و یا تبخیر ) ، برنامه نیاز به داده های تعادلی بخار – مایع و خواص ترموفیزیکی در گستره دمای عملیاتی دارد که به دو طریق می توان این نیاز را برآورده ساخت  :

۱- به طور مستقیم توسط طراح وارد شود

۲- نرم افزار به صورت خودکار داده های تعادلی مایع و بخار را محاسبه کند

نرم افزار قادر به طراحی مکانیکی اولیه برای مشخص کردن ضخامت پوسته و کلگی ها  می باشد. همچنین ضخامت صفحه لوله را به صورت تخمینی معین می کند ولی طراحی مکانیکی دقیق توسط Aspen Hetran انجام نگرفته و توسط برنامهAspen Teams  -  که به راحتی می توان از محیط Hetran وارد آن شد - انجام می پزیرد.

نرم افزار Hetran تمامی انواع مبدل های استاندارد TEMA را پوشش می دهد ، بنابراین با استفاده از آن میتوان کلیه مبدل های TEMA را طراحی نمود. این نرم افزار شامل استاندارهای ANSI ، DIN و ISO نیز می باشد. برنامه Aspen B-jac برآوردی از هزینه ساخت و هزینه تغییرات طراحی را نیز ارائه می دهد. برنامه برآورد هزینه تولید مبدل ، مشابه بانک اطلاعاتی Qchex عمل می نماید.

نرم افزار Aspen Hetran یک برنامه هوشمند است به این معنی که امکان ارزیابی تغییرات طراحی را در حین اجرای برنامه فراهم کرده و طراح را در وارد کردن داده های ورودی ، محاسبات ، نمایش نتایج ، تغییرات طراحی و پرینیت خروجی های مورد نظر ، راهنمایی می نماید. 

نحوه کار نرم افزار  Hetranدر حالت طراحی

نرم افزار  Hetranدر حالت طراحی به جستجوی ساختارهای مناسبی برای مبدل می پردازد تا شرایط عملیاتی مورد انتظار را فراهم کند. در این جستجو نرم افزار از برخی متغیرهای هندسی به عنوان متغیرهای تصمیم گیری استفاده می نماید. در نهایت آنچه نرم افزار به عنوان نتیجه نهائی ارائه می دهد مجموعه ای از مبدل ها با ساختارهای متفاوت است که هر یک از آنها می تواند شرایط عملیاتی مورد نیاز را پوشش دهد ( نرم افزار به طور اتوماتیک مبدلی با هزینه کم را به عنوان یکی از نتایج گزارش میدهد ). لذا در این میان وظیفه طراح میباشد که با استفاده از علم مهندسی خود مبدل خاصی را به عنوان بهترین مبدل انتخاب کند.

 نرم افزار  Hetranموارد زیر را در طراحی به عنوان تابع هدف در نظر می گیرد :

- سطح انتقال حرارت کافی برای بار حرارتی مورد نظر

- محدودیت افت فشار در دو بخش پوسته و لوله 

- ابعاد امکان پذیر و معقول

- دامنه سرعت سیال قابل قبول برای دو بخش پوسته و لوله 

- محدودیت های عملی ساخت

علاوه بر توابع هدف بالا ( که بهتر است گفته شود محدودیت ) ، نرم افزار Hetran هزینه نهایی ساخت مبدل و همچنین وضعیت مبدل را از لحاظ لرزش ، برای تمامی مبدل هایی که در نهایت ارائه کرده است ، بعنوان یکی از نتایج ( بصورت مزایا و یا معایب ) اعلام می نماید. دانستن این نکته حائز اهمیت است که  نرم افزار در انتخاب و ارائه مبدل هایی که برای شرایط عملیاتی مورد نظر پیشنهاد کرده است دو فاکتور بالا را دخالت نداده ، و این وظیفه بر عهده طراح می باشد.

به عنوان مثال بیش از ۳۰ پارامتر مکانیکی وجود دارد که بطور مستقیم و غیر مستقیم بر روی طراحی مبدل پوسته و لوله تاثیر می گذارد. بررسی ترکیبی این متغیرها کاری دشوار و در برخی موارد امکان ناپذیر است. علاوه بر این دامنه قابل قبول برخی از متغیرهای طراحی به ملاحظات فرآیندی و هزینه ای بستگی دارد ( برای مثال اهمیت و هزینه تمیزکاری ). بنابراین نرم افزار Hetran در جستجو ، تنها از برخی متغیرها که از فرآیند ، عملیات ، نگهداری و ملاحظات ساخت مستقل باشند ، بعنوان متغیرهای تصمیم گیری استفاده می نماید. در زیر لیست متغیرهای مذکور آورده شده است. در ادامه نحوه بهینه سازی پارامترهای تصمیم گیری توسط برنامه توضیح داده می شود.

- قطر پوسته ( Shell diameter )

- فضای بین بافلها ( Baffle spacing )

- نوع آرایش مسیرها ( Pass layout type )

- طول لوله ( Tube length )

- تعداد بافلها ( Number of baffles )

- تعداد مبدل هایی که به باید طور موازی به کار گرفته شوند ( Exchangers in parallel )

- تعداد لوله ها ( Number of tubes )

- تعداد مسیرهای لوله ( Tube passes )

- تعداد مبدهایی که باید به طور سری به کار گرفته شود (Exchangers in series  )

بهینه سازی قطر پوسته

یکی از متغیرهای بسیار مهم در حالت طراحی ، قطر پوسته می باشد. برنامه بهینه سازی نرم افزار ، کوچکترین قطر لازم را برای تامین سطح مورد نیاز انتقال حرارت ، افت فشار مجاز پوسته و حداکثر سرعت مجاز سیال پوسته جستجو می کند. محدوده جستجو  از مینیمم قطر شروع میشود و در صورت برآورده نشدن شرایط ، قطر با یک گام معینی افزایش خواهد یافت.

بهینه سازی فاصله بافل ها

نرم افزارHetran  ، مینیمم فاصله مرکز به مرکز بافل ها را طوری تعیین می کند که در آن حداکثر افت فشار مجاز و حداکثر سرعت مجاز پوسته رعایت شده و در عین حال با افزایش سرعت پوسته موجب افزایش ضریب فیلم حرارتی شود. افزایش سرعت سیال پوسته موجب کاهش جرم گرفتگی نیز خواهد شد ولی این مساله جزء متغیرهای بهینه سازی نمی باشد. 

بهینه سازی تعداد بافل ها

نرم افزار Hetran ، ماکزیمم تعداد بافل هایی را که می توان بین مسیر دو نازل ورودی و خروجی پوسته قرار داد جستجو می نماید. از آنجا که موقعیت دقیق نازل های ورودی و خروجی را طراحی مکانیکی مشخص می کند ، نرم افزار با تخمین اولیه ضخامت صفحه لوله ها و هم چنین ضخامت رینگ فلنج ها ، تعداد مورد نیاز بافل ها را تعیین می نماید. مقدار عدد بدست آمده ، مجموع بافل ها و نگهدارنده ها می باشد. 

بهینه سازی طول لوله 

در حالت طراحی، هر بار که قطر پوسته تغییر می کند ، متناسب با آن کمترین طول لوله مطابق با استاندارد موجود انتخاب می گردد.

بهینه سازی تعداد گذرهای لوله 

نرم افزار Hetran ، ماکزیمم تعداد مسیرهای لوله را طوری تعیین می کند که حداکثر فشار مجاز و حداکثر سرعت رعایت گردد. با افزایش تعداد مسیرهای لوله ، سرعت در بخش لوله ها افزایش یافته و در نتیجه ضریب انتقال فیلمی داخل لوله ها افزایش می یابد. ماکزیمم تعداد مسیرهای لوله معمولاً تابعی از قطر پوسته و قطر خارجی لوله هاست. همچنین این متغیر می تواند تابعی از نوع سرویس بخش لوله ها و کلگی عقب باشد. به عنوان مثال برای کلگی نوع W تنها دو گذر لوله باید استفاده شود ، همچنین برای کندانسورهایی که سیال ، داخل لوله کندانس می گردد ، حداکثر باید از دو گذر لوله استفاده کرد.

بهینه سازی تعداد لوله ها 

برنامه Hetran ، از یک برنامه جهت طراحی صفحه لوله استفاده می کند( این برنامه در نرم افزار Ensea نیز بکار برده می شود). با استفاده از این برنامه تعداد دقیق لوله محاسبه می گردد برنامه با تغییر آرایش مسیرهای لوله و انجام آنالیز آن ، بیشترین تعداد لوله را در یک صفحه لوله طراحی می نماید.

بهینه سازی مبدل های سری

زمانی که قطر پوسته و طول لوله از مقدار استاندارد بیشتر شد و برنامه به دلیل کم بودن سطح انتقال حرارت نتوانست به جوابی همگرا گردد ، بطور اتوماتیک از طرف برنامه یک مبدل به صورت سری به مبدل اول افزوده می شود.  استفاده از این مبدل زمانی انجام می شود که MTD به زیر ۰.۷ ( یا به مقدار تعیین شده طراح ) کاهش یابد. لازم به ذکر است که منظور از مبدل سری همان پوسته های سری می باشد.

بهینه سازی مبدل های موازی

زمانی که قطر پوسته مبدل از ماکزیمم مقدار خود تجاوز نماید و همچنین طول لوله به مینیمم طول استاندارد خود برسد ولی حداکثر افت فشار مورد انتظار رعایت نگردد ، برنامه بطور خودکار مبدل را بطور موازی ( پوسته موازی ) طراحی خواهد نمود.

محاسبات نازل

در صورتی که قطر نازل ها به عنوان ورودی از طرف طراح وارد نگردد ، برنامه بر اساس ماکزیمم سرعت ، قطر نازل ها را تعیین خواهد نمود.

کمترین سرعت سیال

اگرچه برنامه Hetran مینیمم سرعت را به عنوان یک ورودی دریافت می کند ، اما این ورودی بطور مستقیم جزء محدودیت های بهینه سازی قرار نمی گیرد. از سوی دیگر برنامه با افزایش سرعت سیال ( نه بطور مستقیم- مثلاً با قرار دادن بافل بیشتر ) در محدوده افت فشار مجاز ، سعی در افزایش ضریب انتقال حرارت فیلمی و کاهش سطح مبدل دارد. نرم افزار ، ورودی طراح را برای سرعت مینیمم ( یا مقدار پیش فرض سرعت مینیمم ) با سرعت محاسبه شده مقایسه کرده و بعنوان هشدار چاپ می نماید.

بیشترین سرعت سیال 

دانستن حداکثر سرعت مجاز در داخل پوسته و لوله برای طراح بسیار مهم است. انتخاب صحیح ماکزیمم سرعت سیال برای قسمت پوسته ، از لرزش مبدل جلوگیری کرده و احتمال سایش و خستگی مکانیکی لوله ها را می کاهد. همچنین برای بخش لوله کار کردن زیر سرعت ماکزیمم موجب محدود شدن سایش لوله و کاهش فرسایش اتصالات لوله به صفحه لوله میشود. در صورتی که ماکزیمم سرعت به عنوان ورودی در اختیار نرم افزار قرار نگیرد ، یک مقدار پیش فرض که مستقل از جنس لوله است ، برای آن محاسبه می شود.

همانطور که در بالا اشاره شد ، متغیرهای دیگری نیز وجود دارند که بر روی طراحی مبدل تاثیر گذار  می باشند اما در توابع هدف و محدودیت های مدل طراحی مبدل نقش ندارند و این وظیفه مهندس طراح است که با توجه به محدودیت های موجود و تجربیات شخصی خود این متغیرها را تعیین نماید ( لازم به ذکر است که برای این متغیرها نرم افزار معمولاً مقدار پیش فرضی را دارد).

متغیرهای دیگر که تصمیم گیری در مورد آنها بر عهده طراح است عبارتند از : نوع پوسته ، قطر خارجی لوله ، نوع کلگی عقب ، گام و آرایش لوله ها ، اندازه نازل ، نوع لوله ، تعیین موقعیت مبدل، نوع صفحه لوله ، نوع بافل ، مواد ، برش بافل ، تخصیص سیال، ضخامت دیواره لوله 

محیط نرم افزار Aspen Hetran

در شاخه Hetran ، دو زیر شاخه اصلی Input و Results  وجود دارد که هر یک نیز دارای زیر شاخه های مربوط به خود است. در شاخه Input ، نرم افزار اطلاعات مورد نیاز جهت طراحی را از طراح دریافت خواهد نمود. این اطلاعات شامل موارد زیر است :

- تعریف مساله ( Problem Definition )

- اطلاعات خواص فیزیکی ( Physical property data )

- ساختار مبدل ( Exchanger Geometry )

- داده های طراحی ( Design data )

- تنظیمات برنامه ( Program Options )

تعریف مساله ( Problem Definition )

اولین اطلاعاتی که لازم است در اختیار نرم افزار قرار گیرد تعریف مساله ای است که قرار است طراحی برای آن انجام گیرد. در شاخه تعریف مساله ، اطلاعات لازم در قالب سه فرم زیر دریافت می گردد :

- فرم توضیحات ( Description Form )

- فرم انتخاب نوع سیستم مورد مطالعه ( Application options Form )

- فرم داده های فرآیندی ( Process data Form )

فرم توضیحات شامل سه زیر شاخه می باشد :

سربرگ ( Heading ) ، نام جریان ها ( Fluid name ) و ملاحظات ( Remarks ). هدف از این بخش وارد کردن اطلاعاتی است که مبدل در فرآیند با آنها شناخته می شود. این اطلاعات شامل نام و محل شرکت ، مشخصات سرویس ، ID مربوط به مبدل ، تاریخ ، شماره Revision و نام سیال بخش پوسته و لوله می باشد که معمولاً در بالای برگ   داده ها (  Data sheet) نوشته می شود. همچنین در این بخش سه سطر برای تذکرها و توضیحات وجود دارد که باید توضیحات لازم وارد شود.

هدف از فرم Application options تعیین موارد زیر است :

- نوع فرآیند موجود در دو بخش پوسته و لوله 

- نحوه محاسبه موارد ویژه تبخیر و کندانس شدن ( در صورت وجود )

- نوع کندانسور و یا تبخیر کننده ( در صورت وجود )

- حالت نرم افزار 

- تعیین سیال پوسته و لوله

شاخه انتخاب نوع سیستم مورد مطالعه دارای گزینه های مختلفی به صورت زیر است :

الف- گزینه های طرف گرم ( Hot side application ) : 

- مایع ، بدون تغییر فاز ( Liquid no phase change )

- گاز ، بدون تغییر فاز ( Gas no phase change )

- میعان محدوده باریک ( Narrow range condensation )

این مورد تمام حالت هایی را که ضریب فیلم طرف میعان در محدوده دمایی ، تغییر قابل ملاحظه ای نداشته باشد شامل می شود. بنابراین با فرض خطی بودن پروفایل میعان می توان محاسبات را انجام داد. این مورد برای حالت های میعان در دمای ثابت و میعان چند جزئی بدون اجزای غیر قابل میعان که تغییرات دمایی محدوده میعان کمتر از ۶ درجه سانتیگراد (۱۰ درجه فارنهایت) باشد ، پیشنهاد می گردد.

- میعان چند جزئی ( Multi-component condensation )

این مورد تمام حالتهایی را که ضریب فیلم طرف میعان در محدوده دمایی میعان ، تغییر قابل ملاحظه ای داشته باشد شامل میشود بنابراین محدوده میعان باید به چندین ناحیه شکسته شود و خصوصیات و شرایط برای هر ناحیه خطی گردد. این مورد برای تمام حالتهایی که اجزای میعان ناپذیر موجود هستند یا چندین جزء قابل میعان با محدوده میعان بیشتر از ۶ درجه سانتیگراد وجود دارد پیشنهاد می گردد.

- بخار اشباع ( Saturated steam condensation )

این مورد وقتی است که طرف گرم ، بخار خالص بوده و میعان در دمای ثابت باشد.

- حالت Falling film liquid cooler

این حالت زمانی است که سیال به طرف پایین جریان داشته و سرد می شود.

ب- منحنی میعان ( Condensation curve )

طراح می تواند منحنی تعادل بخار- مایع را وارد کرده ( Specified in input ) یا با انتخاب ( Calculated by program ) به نرم افزار اجازه دهد منحنی مورد نظر را با استفاده از قوانین گاز ایده آل یا روش های دیگر محاسبه نماید.

ج- نوع کندانسور ( Condenser type ) 

در بیشتر کندانسورها ، جهت جریان های بخار و میعانات مشابه است. اما به هر حال برای بعضی کاربردهای خاص که طراح بخواهد مقدار زیر سرد شدن را کم کند ، می تواند کندانسور نوع knock back reflex را انتخاب کند. در این حالت میعانات تشکیل شده به طرف ورودی بخار برمی گردند.

د- گزینه های طرف سرد ( Cold side application )

- مایع ، بدون تغییر فاز ( Liquid no phase change )

- گاز ، بدون تغییر فاز ( Gas no phase change )

- تبخیر محدوده باریک (Narrow range vaporization  )

- تبخیر چند جزئی ( Multi-component vaporization )

ه- منحنی تبخیر ( vaporization curve )

طراح می تواند منحنی تعادلی بخار- مایع را وارد نماید و یا برنامه با استفاده از قوانین گاز ایده آل یا چندین روش دیگر محاسبه منحنی را انجام دهد.

و- انواع تبخیر کننده ( vaporization curve )

- جوشش استخری ( pooling boiling )

سیالی که دارای جوشش استخری است تنها می تواند در سمت پوسته جریان داشته باشد. مبدل هایی که در این شرایط استفاده می شوند تنها می توانند در حالت افقی قرار گیرند. این جوشش می تواند در پوسته نوع K یا در انواع دیگر پوسته موسوم به  " دسته لوله کامل " یا  " دسته لوله ناقص " که در آن لوله ها به دلیل فضای آزاد حذف شده اند ، صورت گیرد.

- ترموسیفون ( Thermosiphon )

این مورد می تواند در طرف پوسته فقط در حالت افقی یا در طرف لوله در هر دو حالت افقی و عمودی صورت گیرد.

- گردش اجباری ( Forced circulation )

هم در طرف پوسته و هم در طرف لوله می تواند صورت گیرد.

- فیلم ریزان ( Falling Film )

تبخیر فیلم ریزان فقط در طرف لوله و در حالت عمودی که مایع از بالا به لوله ها وارد شده و به طرف پایین جریان می یابد ، اتفاق می افتد. معمولاً بخار تشکیل شد به علت اختلاف فشار بین بالا و پایین لوله به سمت پایین جریان می یابد. این نوع تبخیر از افزایش زیاد نقطه حباب جلوگیری کرده و به کاهش افت فشار کمک میکند.

ز- مکان جریان گرم ( Location of hot fluid )

در حین انجام برنامه Hetran ، می توان مکان جریان گرم را تغییر داد. بنابراین مقایسه بین دو حالت ممکن طرف لوله و طرف پوسته بسیار ساده خواهد بود. 

ح- حالت های برنامه ( program mode )

- حالت طراحی 

- حالت ارزیابی 

- حالت شبیه سازی 

ت- انتخاب فایل استاندارد ( select from standard file )

در این حالت طراح می تواند فایل اندازه های استاندارد مبدل - فایلی که لیستی از اندازه های استاندارد مبدل را دارد- را انتخاب کند. نرم افزار از این لیست اندازه ای از مبدل را انتخاب می کند که نیاز های مورد انتظار طراح را فراهم کند. 

هدف از فرم داده های فرآیندی :

  وارد کردن دبی سیال بخش پوسته و لوله و نیز شرایط عملیاتی مورد نظر از قبیل دما ، فشار ، حداکثر افت فشار مجاز ، میزان جرم گرفتگی و بار حرارتی مورد نظر می باشد. 

شاخه داده های فرآیندی در زیر شاخه process data شامل گزینه های ورودی زیر است :

- دبی جریان ها

 دبی جریان های گرم و سرد باید در این بخش وارد گردد. البته زمانی که تغییر فاز وجود نداشته باشد می توان دبی ها را وارد نکرد. برنامه از روی بار حرارتی و با مشخص بودن دماها ، دبی را محاسبه می کند. هنگامیکه تغییر فاز رخ میدهد برنامه ، حداقل به دو دبی از سه دبی جریان کل ، جریان بخار و جریان مایع در ورودی و خروجی نیاز دارد.

- دماهای ورودی و خروجی 

دماهای ورودی و خروجی جریان های گرم و سرد در این بخش وارد می گردد. در حالتیکه تغییر فاز رخ نمی دهد برنامه می تواند از روی بار حرارتی مشخص شده یا بار حرارتی طرف مقابل با معلوم بودن دبی و دمای ورودی ، دمای خروجی را محاسبه نماید.

- دمای حباب / دمای شبنم 

برای میعان و تبخیر محدوده باریک ، دماهای حباب و شبنم مورد نیاز است. برای کندانسورها دمای شبنم ضروری است اما اگر هنوز بخار در دمای خروجی وجود داشته باشد ، به دمای حباب نیازی نیست.

- فشار عملیاتی ( مطلق )

فشار عملیاتی مطلق سیال بخش پوسته و لوله ، باید در این بخش وارد گردد ، که بسته به کاربرد می تواند فشار ورودی یا خروجی باشد اما در بیشتر موارد فشار ورودی است. برای ریبویلرهای ترموسیفون ، فشار عملیاتی ، فشار سطح مایع در برج می باشد.

- حرارت مبادله شده 

در صورتیکه لازم باشد مبدل بر اساس بار حرارتی خاص طراحی شود ، باید بار حرارتی مورد نظر را در این قسمت وارد کرد. در صورتیکه مقدار حرارت مبادله شده از طرف طراح وارد شود ، برنامه بار حرارتی محاسبه شده در دو طرف گرم و سرد را با این مقدار مقایسه می کند. اگر اختلاف آنها بیشتر از ۲درصد باشد ، برنامه دبی یا دمای خروجی را تصحیح می کند.

- افت فشار مجاز

طراح می تواند افت فشار مجاز را به طور دلخواه تعیین نماید اما این مقدار نباید از فشار عملیاتی بیشتر باشد ، افت فشار مجاز معمولاً باید کمتر از ۴۰درصد فشار عملیاتی باشد. همچنین با یک محاسبه سر انگشتی افت فشار مجاز برای سیستم مایع برای هر دو بخش لوله و پوسته مقدار ۰.۵ تا ۰.۷ کیلوگرم بر سانتی متر مربع گزارش شده است. برای گاز این مقدار بین ۰.۰۵ تا ۰.۲ کیلوگرم بر سانتی متر مربع می باشد که معمولاً از ۰.۱ استفاده میشود.

- مقاومت جرم گرفتگی

اگر این گزینه توسط طراح مشخص نشود ، برنامه بصورت پیش فرض آن را صفر درنظر خواهد گرفت. علاوه بر آن نرم افزار هم لیستی از مقادیر معمول را پیشنهاد می کند.

در شاخه داده های فرآیندی زیرشاخه دیگری با عنوان Heat load balance options وجود دارد. در صورتیکه در هر دو قسمت Hot & Cold process stream adjustmen  ، گزینه  Programانتخاب شود ، بسته به نوع اطلاعاتی که در اختیار نرم افزار قرار گرفته است ، سایر مشخصه ها با استفاده از موازنه انرژی محاسبه خواهد شد.

برخی از مشخصه ها به شرح زیر ، متناسب با میزان انتقال حرارت (محاسبه شده و یا ورودی ) محاسبه خواهند شد :

۱- در حالتیکه فقط دمای خروجی جریان سرد و حرارت منتقل شده وارد نگردد ، میزان انتقال حرارت کل با استفاده از اطلاعات مربوط به جریان گرم به دست خواهد آمد و دمای خروجی سیال سرد از موازنه انرژی محاسبه خواهد شد.

۲- در صورتیکه دمای جریان سرد خروجی وارد شود ولی میزان دبی جریان سرد وارد نگردد ، نرم افزار با توجه به میزان انتقال حرارت لازم ، دبی جریان سرد را محاسبه خواهد کرد.

در صورتیکه هر دو مشخصه جریان سرد خروجی و دبی جریان سرد توسط طراح وارد شده باشد ، برنامه دمای خروجی سرد را محاسبه خواهد کرد.

۳- در صورتیکه سه مشخصه جریان سرد وارد شود و برای جریان گرم تنها دبی و یا دمای خروجی آن از طرف طراح وارد شده باشد مشخصه دیگر ، مطابق با میزان انتقال حرارت به دست آمده از طریق جریان سرد و موازنه انرژی محاسبه خواهد شد.

۴- در صورتیکه سه مشخصه جریان سرد و هر دو مشخصه جریان گرم وارد شده باشد ، این حالت همانند حالت سوم خواهد شد و مشخصه دمای جریان سرد تطبیق داده خواهد شد.

۵- در حالتیکه هر سه مشخصه جریان گرم همراه با مشخصه دمای سرد خروجی و همچنین کل بار حرارتی از طرف طراح وارد گردد ، برنامه دبی سیال سرد و دمای خروجی جریان گرم را تطبیق خواهد داد. اگر در این حالت دبی جریان گرم وارد نشده باشد بجای دمای جریان گرم ، دبی جریان گرم تطبیق داده خواهد شد.

۶- در صورت عدم برقراری موازنه انرژی ، دماهای خروجی توسط نرم افزار تغییر داده می شوند. برای هر دو بخش لوله و پوسته بجای گزینه Program ، می توان گزینه های Flow rate ، Outlet temperature و  No adjustment را انتخاب نمود.



دسته بندی مبدل های حرارتی، اصول طراحی و شبیه سازی آن و کاربردهایش‎ (بخش اول)

دسته بندی مبدل های حرارتی، اصول طراحی و شبیه سازی آن و کاربردهایش‎ (بخش دوم)


دسته بندی مبدل های حرارتی، اصول طراحی و شبیه سازی آن و کاربردهایش‎ (بخش چهارم)

دسته بندی مبدل های حرارتی، اصول طراحی و شبیه سازی آن و کاربردهایش‎ (بخش پنجم)


مطالب پیشنهادی
متأسفانه موردی یافت نشد.
ناحیه کاربری

فرمت ایمیل صحیح نمی باشد. ایمیل خود را وارد نمایید.

رمز عبور خود را وارد نمایید.

گزیده ها
پرواز با اتومبیل پرنده: اتومبیل تی‌اف-ایکس مجوز پرواز گرفت
گزیده های پر بیننده ترین اخبار روز و هفته
جشن کریسمس در نقاط مختلف جهان (+عکس)
گزیده های وبگردی و اخبار جذاب
بازیافت ماشین های قدیمی به روشی نو!
گزیده های وبگردی و اخبار جذاب
لوکس ترین خودروهای دنیا در نمایشگاه اتومبیل لس آنجلس (+عکس)
گزیده های پر بیننده ترین اخبار روز و هفته
مجله اینترنتی دیتاسرا
کلیه حقوق مادی و معنوی این وبسایت متعلق به گروه نرم افزاری دیتاسرا می باشد.
Copyright © 2015