بخشی از مقاله
چکیده :
با توجه به اهمیت مبدلها در واحد هاي صنعتی و بخصوص اهمیت یک مبدل کتابی در کنترل دمایی یک برج در واحد الفین پتروشیمی امیرکبیر و ایجاد مشکلات فراوان و تاثیر گذار در روند تولید محصول این واحد ، در دمایی پائین و دماهاي بالا تر از رنج تعیین شده ، سعی بر آن شده که با انجام آزمایشات کنترل شده در حالت طبیعی بر روي این مبدل ، تاثیر میزان جریان عبوري سیال خنک شونده را در راندمان این مبدل مورد بررسی قرار داده و از نتایج در کنترل دمایی بهتر این برج استفاده گردد .قابل ذکر است که با توجه به اهمیت و شرایط خاص این برج و محصول واحد الفین ، میزان افزایش و کاهش دماي خروجی مبدل و تاثیر آن بر موارد فوق ، به ناگزیر این آزمایشات را در بازه اي خاص و تا مسلم شدن نتیجه، مورد انجام قرار داده ایم . در این پژوهش با توجه به کنترل نداشتن بر روي سیال خنک کننده ورودي به مبدل سعی بر آن بوده که آزمایشات و تغییرات در زمانهایی که دماي خنک کننده 33 در جه سانتیگراد بوده ، براي رسیدن به نتیجه اي دقیقتر صورت گیرد . با توجه به موارد فوق الذکر و نتایج به دست آمده اهمیت تاثیر جریان عبوري و شدت این جریان مشخص گردیده و مدلی در این ارتباط ارائه خواهد گردید که در محاسبه مقدار جریان مناسب مورد استفاده قرار خواهد گرفت.
کلمات کلیدي : مبدل حرارتی ، جریان عبوري از مبدل ، دماي خروجی مبدل ، راندمان مبدل ،
مقدمه :
عملکرد گرمایی و طراحی مبدل جزء اساسی ترین اطلاعات طراحی واحدهاي صنعتی می باشند . فرآیندهایی که باید به دقت پدیده هاي انتقال در آن مورد بررسی قرار گیرد[1] در این میان استفاده از بیشترین بازده یک دستگاه صنعتی با توجه به شرایط کارکرد در آن محیط از اهمیت بیشتري برخوردار می باشد . نحوه به کارگیري یک مبدل با توجه به نوع جریانهاي ورودي و دماي این جریان در به ثمر رسیدن دماي ایده آل خروجی جزء مراحلی می باشد که از عهده طراح خارج و به عملکرد مصرف کننده بستگی دارد . مبدلهاي حرارتی همیشه جزء مهمترین بخشهاي یک واحد صنعتی بوده و به عنوان یک رکن اساسی و تاثیر گذار در یک فرآیند و یک پروسه ، کنترل و حمایت و نگهداري آنها داراي اهمیت ویژه اي در یک واحد صنعتی می باشد . علاوه بر موارد فوق عواملی مثل شناخت سیال عبوري از مبدل و همچنین شرایط و رفتار این سیال در هنگام عبور از مبدل می تواند تاثیر بسیار زیادي در افزایش راندمان مبدل داشته باشد .
در این پژوهش با توجه به نکات قید شده سعی بر آن بوده که با تغییر میزان دبی عبوري از یک مبدل و ایجاد جریان ناآرام و آرام و تغییر در زمان ماند سیال در مبدل ، به عنوان سیال گرم و ثابت نگهداشتن جریان خنک کننده در یک مبدل کتابی که به عنوان خنک کننده یک برج در واحد الفین پتروشیمی امیر کبیر مورد استفاده قرار گرفته است ، تاثیر تغییرات دبی در راندمان مبدل را مورد تجزیه و تحلیل قرار داده و از نتیجه به عنوان راه کاري براي کنترل بهتر مبدل استفاده کرد .
مروري بر عملکرد مبدل هاي صفحه اي :
مبدل هاي صفحه اي از انواع مبدل هاي حرارتی می باشند که با توجه به ویژگیهاي خاصشان یکی از پر کاربردترین نوع ها هستند . در مورد ویژگیهایشان به عنوان نمونه می توان به طراحی ساده ، افت حرارتی پایین ، ضریب انتقال حرارت بالا ، هزینه اولیه کم ، نیاز به سیال با حجم کم ، مطرح نبودن مشکلات ارتعاشی و ... اشاره کرد .در این نوع مبدل ها که از صفحات با ضخامت کم تشکیل شده اند دو سیال سرد و گرم وجود دارد که با توجه به نوع سیستم ، خنک شدن سیال گرم ، یا گرم شدن یک سیال سرد ، هدف مورد انتظار می باشد ، که با جریان یافتن دو سیال گرم و سرد در دو سوي هر صفحه حاصل می شود .
- 1 شکل ظاهري یک مبدل کتابی
از دیگر ویژگیهاي خاص این نوع مبدل ها امکان جریان یافتن سه سیال در یک مبدل به ترتیبی که در شکل زیر نشان داده شده است می باشد .
- 2 یک مبدل کتابی با امکان جریان یافتن سه سیال در مبدل[2]
