تحلیل CFD انتقال حرارت و تنش های اعمال شده بر تیوب های مبدل بازیافت حرارت واحد بازیافت گوگرد

کوره واکنشی و مبدل بازیافت حرارت بعنوان تجهیزات اصلی فرایند بازیافت گوگرد نقش بسزایی در عملکرد و بازده این فرایند دارند. در قسمت اتصال کوره به مبدل بازیافت حرارتی شاهد تخریب اتصال بین تیوب ها و تیوب شیت می باشیم. در این تحقیق از تکنیک CFD برای بررسی پروفیل حرارتی اتصالات تیوب ها و تنش های حرارتی استفاده شده است. با ترکیب روش حجم محدود و المان محدود پدیده های هیدرودینامیک، انتقال حرارت، تنش، کرنش، تنش برشی و تغییر شکل مبدل بازیافت حرارتی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. در این تحقیق از کوپل کردن نرم افزار Ansys Workbench و Fluent جهت مدلسازی در حالت سه بعدی استفاده شده است. نتایج مدلسازی CFD در تیوب که دو سر آن به تیوب شیت جوشکاری شده است شامل پروفیل حرارتی، تنش های حرارتی و میزان تغییر شکل تیوب می باشد. نتایج حاصل از مدلسازی CFD با بررسی های تجربی سایر محققین تطابق خوبی را نشان می دهد. نتایج حاصل از مدل محاسباتی توسعه داده شده نشان می دهد که بیشترین دما و تمرکز تنش در محل ورودی تیوب و محل اتصال تیوب به صفحه تیوب شیت می باشد بطوریکه تمام نتایج بدست آمده در این تحقیق مکان اتصال بین تیوب و تیوب شیت را محل بحرانی و امکان شکست و تخریب تیوب را پیش بینی می کند.

Keywords:

مدلسازی CFD , انتقال حرارت , تنش حرارتی , مبدل بازیافت حرارت , واحد بازیافت گوگرد