بخشی از مقاله
خلاصه
بی شک مبدل های حرارتی اجزای جدایی ناپذیر و پرکاربرد صنعت هستند. این تجهیزات به طور گسترده در صنایع تهویه مطبوع، صنایع غذایی، الکترونیک، خودرو، نفت و گاز، فرآیندهای شیمیایی و بسیاری از صنایع دیگر استفاده می شوند. فرایند کلی که در مبدل ها رخ می دهد، انتقال حرارت از سیال با دمای بزرگ تر به سیالی با دمای کوچک تر است، ولی همین مفهوم ساده موجب پدید آمدن انواع فراوانی از مبدل ها شده که برای نمونه می توان از مبدل های دو لوله ای، لوله پوسته، سرمایش با هوا، لوله مارپیچی، صفحه ای، چگالنده، تبخیرکننده و برج های خنک کننده یاد کرد.
در مقاله پیش روی شبیه سازی مبدل مورد مطالعه یعنی مبدل حرارتی پوسته لوله 100 -E-101 واحد دریافت گاز از سکو در مجتمع گاز پارس جنوبی ، با استفاده از نرم افزار Aspen Hetran که از زیر مجموعه های Aspen HTFS+ می باشد، صورت می پذیرد. تعیین هزینه ساخت مبدل حرارتی از موارد مهم انجام شده در این مقاله می باشد، شایان ذکر است قیمت ساخت مبدل با استفاده از نرم افزار Aspen Qchex به مقدار 255160 دلار آمریکا برآورد گردید.
.1 مقدمه
محاسبات طراحی مبدل ها، کاری طولانی و گاهی خسته کننده است، برای مثال طراحی یک مبدل برای یک عملیات به خصوص نیاز به حدس های زیادی دارد که با استفاده از آن ها و طبق استانداردها می توان اندازه یک مبدل مناسب را پیدا نمود. اما با استفاده از برنامه های رایانه ای تمام این محاسبات توسط رایانه انجام می گیرد و کاربر برای طراحی تنها باید شرایط عملیاتی و خواص سیالات حاضر در عملیات را وارد نماید. نرم افزار Aspen HTFS+ یکی از این موارد است. این نرم افزار شامل برنامه هایی می شود که توانایی انجام چنین محاسباتی را برای مبدل ها دارند.
شرکت Aspen Tech پیش از اضافه کردن نرم افزار HTFS به زیر مجموعه خود، در بسته های نرم افزاری Aspen Suite برنامه ای تحت عنوان B-JAC منتشر می نمود که برای طراحی مبدل های حرارتی به کار می رود. نسخه های قبلی برنامه HTFS نیز توسط شرکت Hyprotech منتشر می شد که می توانست با نرم افزار Hysys در ارتباط باشد. اما هم اکنون HTFS توسط شرکت Aspen Tech خریداری شده و بخشی از خانواده برنامه ای Aspen می باشد. این تغییر مدیریت در انتشار نرم افزار، روی خود برنامه نیز تاثیر گذاشته و باعث تغییرات اندکی در روش های محاسباتی و تغییرات زیادی در محیط گرافیکی نرم افزار شده است.
نسخه نرم افزار HTFS+ که در این مقاله برای کار، مد نظر قرار گرفته Aspen HTFS+ 2006 می باشد که توسط شرکت ASPEN منتشر شده است. این بسته نرم افزاری شامل برنامه های زیادی می شود که برای طراحی مهم ترین انواع مبدل ها مناسب است. برنامه Tasc+ برای طراحی مبدل های پوسته لوله به کار می رود . برنامه Acol+ برای مبدل های گازی و کولر ها کاربرد دارد و برنامه Plate+ نیز برای مبدل های صفحه ای طراحی شده است.
همچنین برنامه Teams برای طراحی و محاسبات کامل ساختار مکانیکی مبدل های پوسته لوله مناسب است. البته این نرم افزار شامل برنامه های دیگری نیز می شود که برنامه های نرم افزار B-JAC از آن جمله هستند. برنامه Hetran نیز کاری مشابه برنامه Tasc+ انجام می دهد و برنامه Aerotran که جهت شبیه سازی مبدل های ایرکولر مورد استفاده قرار می گیرد، نیز عملکردی شبیه برنامه Acol+ دارد.
برنامه های دیگری نیز در این نرم افزار وجود دارد که کاربرد کمتری پیدا می کنند. برنامه های جدید HTFS+ نسبت به برنامه های سابق B-JAC خصوصیات و برتری های ویژه ای دارند که کاربر در صورت کار با آن ها خود به این موارد پی خواهد برد. همان گونه که بیان شد نرم افزاری که در این مقاله جهت شبیه سازی حرارتی پوسته-لوله مورد نظر مورد استفاده قرار می گیرد Aspen Hetran نام دارد.
.2 آشنایی با مراحل اجرای نرم افزارAspen Hetran
نرم افزار Aspen Hetran از دو بخش اصلی ورودی و نتایج تشکیل یافته است، که در بخش ورودی اطلاعات مورد نیاز جهت انجام محاسبات در اختیار نرم افزار قرار می گیرد و در بخش نتایج اطلاعات کامل مبدل شبیه سازی شده قابل مشاهده خواهد بود. نکته قابل ذکر اینکه از آنجایی که در این مرحله هدف شبیه سازی مبدل مورد نظر است لذا حالت برنامه، بر روی فرمت شبیه سازی تنظیم می گردد. با توجه به تصویر زیر، صفحاتی که کنار آن ها با ضربدر قرمز رنگ علامت گذاری شده الزاما می بایست مقادیر پارامترهای قید شده در اختیار نرم افزار قرار گیرد.
.3ورودی اطلاعات .1,3تعریف مساله
این صفحه از سه زیر صفحه تشکیل یافته است که عبارتند از :
. فرم توضیحات
. فرم انتخاب نوع سیستم مورد مطالعه
. فرم داده های فرآیندی
