طراحی مبدل های حرارتی تحلیل دستی و نرم افزاری
پایان نامه رشته مکانیک با موضوع طراحی مبدل های حرارتی تحلیل دستی و نرم افزاری
چکیده: مبدل های حرارتی از مهم ترین و پرکاربردترین تجهیزات فرایندی صنایع مختلف اعم از شیمیایی، معدنی، غذایی، دارویی و غیره هستند. بدون اغراق در تمامی صنایع و حتی فعالیت های غیر صنعتی مانند منازل مسکونی، فضاهای تجاری و همه وسایل نقلیه از مبدل های گرمایی استفاده می شود این تجهیزات از تنوع بسیار زیادی در کاربرد، جنس، شکل و عملکرد برخوردارند. اما اصول اولیه همه مبدل های گرمایی یکسان و روش های طراحی آنها مشابه است دروس متعددی در کالج ها و دانشگاه ها با نام های گوناگون در طراحی مبدل های حرارتی ارائه می گردد. محاسبات مربوط به مبدل ها کاری طولانی و گاهی خسته کننده است. مثلاً 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 های یک مبدل مناسب را پیدا کرد. اما با استفاده از برنامه های کامپیوتری تمام این محاسبات توسط کامپیوتر انجام می شود و طراح برای طراحی تنها باید شرایط عملیاتی و خواص سیالات حاضر در عملیات را وارد کند. نرم افزارهای Aspen B-jacو HTFSاز این موارد هستند. این نرم افزارها شامل برنامه هایی می شوند که توانایی انجام چنین محاسباتی را دارند. این مجموعه شامل سه فصل می باشد که شامل موارد زیر می باشد: در فصل اول انواع مبدل های حرارتی متداول در صنایع تشریح شده، اصول کار، مزایا و معایب آنها به همراه مصالح ساخت بیان شده اند. در فصل دوم به شرح اصول طراحی مبدل های پوسته و لوله پرداخته شده است. در انتهای فصل پروژه کوچکی از طراحی مبدل پوسته و لوله قرار گرفته است که به کمک روش های دستی طراحی شامل روش Kern و روش Bell-Delaware تحلیل شده است. در فصل سوم اصول طراحی به کمک نرم افزار Aspen B-Jac مورد بررسی قرار گرفته و در انتهای فصل پروژه طراحی خنک کن روغن برای کاربردهای دریایی مورد تحلیل قرار گرفته و نتایج طراحی با یکدیگر مقایسه شده است.
فهرست:
- فصل اول دسته بندی مبدل های گرما
- مقدمه
- طبقه بندی مبدل های حرارتی
- مبدل دو لوله ای و چند لوله ای
- مبدل های پوسته و لوله
- مبدل های گرمایی پوسته و لوله با صفحه لوله ثابت
- مبدل حرارتی پوسته و لوله U
- مبدل حرارتی با کله گی شناور
- مبدل صفحه و اسکلت
- مبدل های صفحه ای حلزونی
- مبدل های هوا خنک، مبدل های فشرده
- مبدل های با تغییر حالت
- مخازن همزده با تجهیزات انتقال گرما
- مبدل های حرارتی خاص
- مبدل حرارتی لاملا
- مبدل حرارتی صفحه ای با برآمدگی
- مبدل حرارتی گرافیتی
- مبدل حرارتی شیشه ای
- مبدل حرارتی تفلونی
- مبدل حرارتی دوار
- مبدل با گرمایش برقی
- لوله های گرمایی
- انتخاب مبدل حرارتی
- فصل دوم طراحی حرارتی سیالاتی مبدل پوسته و لوله
- مقدمه
- اجزای اصلی
- انواع پوسته
- انواع دسته لوله ها
- لوله ها و گذرهای لوله
- جانمایی لوله
- هندسه و نوع دیوارک ها
- تعیین سمت پوسته و یا لوله برای جریان ها
- روش مقدماتی طراحی مبدل گرما
- تخمین مقدماتی اندازه مبدل
- تعیین شرایط عملکرد در طراحی مقدماتی
- انتقال گرما و افت فشار سمت پوسته
- ضریب انتقال گرمای سمت پوسته
- افت فشار سمت پوسته
- افت فشار سمت لوله
- روش بل دلاور BellDelaware
- ضریب انتقال گرمای سمت پوسته
- افت فشار سمت پوسته
- طراحی دستی مبدل گرمایی
- فهرست علائم و اختصارات
- فصل سوم طراحی نرم افزاری مبدل پوسته و لوله
- نرم افزار Aspen BJac
- آشنایی با نرم افزار Aspen Hetran
- حالت های نرم افزار
- نحوه کار نرم افزار Hetranدر حالت طراحی
- بهینه سازی قطر پوسته
- بهینه سازی فاصله بافل ها
- بهینه سازی تعداد بافل ها
- بهینه سازی طول لوله
- بهینه سازی تعداد گذرهای لوله
- بهینه سازی تعداد لوله ها
- بهینه سازی مبدل های سری
- بهینه سازی مبدل های موازی
- محاسبات نازل
- کمترین سرعت سیال
- بیشترین سرعت سیال
- متغیرهای دیگر طراحی
- محیط نرم افزار Aspen Hetran
- تعریف مساله Problem Definition
- فرم توضیحات
- فرم انتخاب نوع سیستم مورد مطالعه Application options Form
- گزینه های طرف گرم Hot side application:
- منحنی میعان Condensation curve
- نوع کندانسور Condenser type
- گزینه های طرف سرد Cold side application
- منحنی تبخیر Vaporization curve
- انواع تبخیر کننده Vaporizer type
- مکان جریان گرم Location of hot fluid
- حالت های برنامه Program mode
- فرم داده های فرآیندی Process data Form
- برگه Process data
- برگه Heat load balance options
- اطلاعات خواص فیزیکی Physical property data
- انتخاب های خواص Property Options
- بانک های اطلاعاتی Data banks
- انتخاب فلش
- انتخاب های میعان / تبخیر Condensation/Vaporization Options
- روش محاسبه منحنی میعان و تبخیر
- تخمین افت فشار برای طرف گرم/ سرد
- نوع محاسبه منحنی میعان
- تاثیر افت فشار بر میعان و تبخیر
- ترکیب طرف گرم/ سرد Hot / Cold Side Composition
- اجزای ترکیب
- بخار و مایع ورودی و خروجی
- نوع اجزا
- منبع اطلاعاتی
- خواص طرف گرم / سرد Hot / Cold Side Properties
- دما
- بار حرارتی
- ترکیب بخار/ مایع
- خواص مایع و بخار
- ساختار مبدل Exchanger Geometry
- نوع مبدل Exchanger Type
- لوله ها Tubes
- نوع لوله
- قطر خارجی لوله
- ضخامت دیواره لوله
- زبری جداره داخلی لوله
- مشخصه دیواره لوله
- فاصله مرکز مرکز لوله
- جنس لوله
- الگوی آرایش لوله ها
- بافل ها Baffles
- نوع بافل
- برش بافل ها
- جهت برش بافل ها
- داده های ارزیابی و شبیه سازی Rating/Simulation Data
- نازل ها Nozzles
- تعداد و جهت نازل
- قطر خارجی گنبد نازل
- کلاس فلنج نازل
- انواع شکل فلنج نازل
- جهت جریان اولین گذر لوله ها
- مکان نازل در خم U
- داده های طراحی Design Data
- محدودیت های طراحی
- مشخصات طراحی
- استاندارد طراحی
- کلاس TEMA
- استاندارد مواد
- استاندارد ابعاد
- فشار طراحی
- دمای طراحی
- فشار طراحی خلاء
- مقدار مجاز خوردگی
- تنظیمات برنامه Program Options
- تجزیه و تحلیل حرارتی Thermal Analysis
- ضریب انتقال حرارت
- مقدار افزاینده برای ضریب انتقال حرارت
- مقدار افزاینده برای افت فشار
- اختلاف دمای میانگین
- حداقل ضریب تصحیح مجاز اختلاف دمای میانگین
- حداقل دمای نزدیکی مجاز
- حداکثر شار گرمایی مجاز
- جهت جریان برای مبدل یک بار گذر
- بیشترین تعداد تکرار حالت طراحی
- تلورانس حالت شبیه سازی
- تعداد بازه های محاسبه
- کدهای تغییرات Change Codes
- نتایج Results
- خلاصه وضعیت طراحی
- خلاصه داده های ورودی
- مسیر بهینه سازی
- مرور طراحی ها
- اخطارها و پیام ها
- خلاصه وضعیت حرارتی
- عملکرد
- عملکرد عمومی
- تحلیل مقاومت گرمایی
- ضرایب و اختلاف دمای میانگین
- افت فشار
- برگه TEMA
- خلاصه وضعیت مکانیکی
- ابعاد مبدل
- آنالیز ارتعاش و تشدید
- نقشه نصب و آرایش صفحه لوله ها
- جزئیات محاسبه Calculation Details
- تحلیل بازه های داخل لوله / پوسته
- منحنی تعادلی بخار مایع طرف گرم / سرد
- پروژه طراحی خنک کن روغن برای کاربردهای دریایی
- بحث و نتیجه گیری
- منابع و ماخذ
...
فرمت فایل: DOCX (ورد 2007) قابل ویرایش تعداد صفحات: 114
برای دانلود فایل اینجا کلیک کنید
پروژه مبدل های حرارتی
پروژه مبدل های حرارتی
پروژه اینجانب مربوط میشود به طراحی مبدل های حرارتی است که شامل مقدمه ، اهداف اصلی طراحی،مزایای مبدل های پوسته و لوله ،قسمت های اصلی مبدل هاهمراه با اشکال مختلف ،تعاریف کلیه قسمت ها ، اثرات حرارتی ،انتخاب محل عبور سیال ،خورندگی سیالات ،انتخاب محل عبور سیال ، خطر نشت ، رسوب مبدل ها ، تمیز کاری و نگهداری است .
همچنین در این پروژه از زبان برنامه نویسی متلب (نزدیک 400 خط برنامه نویسی) استفاده شده.
همه ی فرمول های مورد استفاده ، نقشه ها و شکل های بدست آمده نیز در پروژه آورده شده است که امیدوارم برای شما مفید واقع شود.
چکیده: مبدل حرارتی (heat exchanger) دستگاهی است که انرژی حرارتی را از سیالی به سیال دیگر منتقل می کند. سیال ممکن است هوا یا گاز باشد. به این صورت که دو سیال با دمای مختلف را وارد محفظه می کنند و میان آن ها انتقال حرارت صورت می گیرد. این دو سیال هرگز با هم مخلوط نمی شوند. کاربرد مبدل در یخچال ها، سیستم های تهویه مطبوع نیروگاه ها، فرایندهای گاز طبیعی و... می باشد مبدل ها ی حرارتی پوسته و لوله از پركاربرد ترین مبدل ها در صنعت می باشند.این مبدل ها از لوله هایی با مقطع دایره ای كه در پوسته های استوانه ای بزرگ نصب شده اند، ساخته می شوند به طوری كه محور لوله ها موازی با محور پوسته است . این مبدل ها به صورت وسیعی به عنوان خنك كن های روغن ،چگالنده ها و پیش گرم كن ها در نیروگاهها ، و به عنوان مولدهای بخار در نیروگاههای هسته ای و در كاربردهای صنایع فرآیندی و شیمیایی استفاده می شوند. در مبدل های حرارتی پوسته و لوله دارای بفل(صفحات هدایت كننده جریان) ، جریان سمت پوسته به صورت متقاطع با لوله ها در بین دو بفل مجاور جهت داده می شود و در حالیكه از فاصله ما بین دو بفل به فاصله بعدی منتقل می شود ، موازی با لوله ها ، جهت می یابد.
...
فرمت فایل: DOCX (ورد 2007) قابل ویرایش تعداد صفحات: 41
برای دانلود فایل اینجا کلیک کنید
آمار
وبلاگ:
