بهینه سازی طراحی مبدل حرارتی پوسته و لوله با هدف کنترل افت فشار

از عوامل بسیار مهم و تاثیرگذار در طراحی و انتخاب مبدل های حرارتی میزان افت فشاری است که این تجهیزات بر خط فرآیندی تحمیل می کنند، تاثیر میزان پدیده ی افت فشار در انتخاب پمپ مناسب و بعضا تحمیل هزینه های مربوطه ما را بر آن داشت تا به بررسی عوامل موثر بر این پدیده بپردازیم. در این پژوهش در ابتدا به بررسی تاثیر قطر تیوب بر افت فشار در سمت لوله ها در مبدل های حرارتی پوسته و لوله به کمک نرم افزار HTFS+ و روابط مربوطه پرداخته، سپس به روش های جایگزین برای جبران افت فشار بوجود آمده در مبدل حرارتی اشاره شده است. در بررسی انجام شده سیال فرآیندی در هر دو سمت پوسته و لوله آب و در یک پاس در نظر گرفته شده است، دبی و دمای ورودی و خروجی سیال و همچنین میزان انتقال حرارت و سطح مبدل حرارتی در تمامی مثال های حل شده یکسان در نظر گرفته شده تا تاثیر عوامل تغییر کرده در مثال های مختلف به خوبی مشخص شوند. نتیجه ی حاصل از این بررسی همانند آنچه انتظار می رفت روند منطقی تغییر افت فشار بر اثر تغییر قطر را نشان می دهد همچنین با مطالعه در نتیجه ی بدست آمده می توان مشاهده نمود که افزایش انتقال حرارت در مبدل های حرارتی با افزایش افت فشار همراه است، این موضوع از میزان سطح مورد نیاز برای انجام انتقال حرارت مدنظر قابل درک است، با این حال با توجه به آنکه عوامل بسیاری علاوه بر قطر تیوب ها در میزان افت فشار دخیل اند می توان با تغییر سایر عوامل میزان افت فشار کلی مبدل را کنترل نمود.

Keywords:

افت فشار , مبدل های حرارتی , پوسته ی مبدل حرارتی , لوله های مبدل حرارتی , سطح انتقال حرارت