تحلیل عددی توزیع دما در تیوب های کولر هوایی E-652 پالایشگاه اراک

یکی از انواع مبدل های حرارتی صنعتی، مبدل حرارتی هوا خنک (کولر هوایی) است. کولرهای هوایی مبدل های لوله ای هستند که در آنها هوای محیط بر روی سطح خارجی لوله ها جریان دارد و سیالی درون لوله ها را خنک یا کندانس می کند. با توجه به کاربرد گسترده مبدل های حرارتی هوا خنک در صنایع نفت و گاز، جلوگیری از بروز هرگونه عیب در این نوع مبدل ها حایز اهمیت است. در کار حاضرکولر هوایی E-652 پالایشگاه اراک که به منظور خنک کردن سیال فرایندی (مشتق نفتی هیدروکربن) ساخته و نصب گردیده؛ مورد بررسی قرار گرفته است. یکی از عیوب به وجود آمده در این نوع مبدل، نشتی سیال در بعضی از تیوب ها بعد از مدتی کارکرد آن می باشد. در این پژوهش با استفاده از روش عددی و حل معادلات حاکم بر سیال و انتقال حرارت، عملکرد مبدل در فصول مختلف سال مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. دمای هوای ورودی بر روی سطح خارجی تیوب ها در دامنه .43 درجه سانتیگراد تا.20- درجه سانتیگراد در نظر گرفته شده و بر اساس آن، دمای سیال فرایندی خروجی و همچنین دمای هوای خروجی از روی دسته لوله ها بدست آمده است. همچنین با تغییر سرعت هوای ورودی اثر آن بر دمای سیال فرایندی خروجی و دمای هوای خروجی بدست آمده است. کانتورهای توزیع دما، سرعت و فشار بدست آمده گویای این نکته هستند که ماکزیمم دما در بالاترین ردیف لوله ها روی می دهد و هرچه به ردیف های پایین تر نزدیک می شویم سیال خنک تر شده و در نتیجه جداره تیوب دمای کمتری دارد. در شرایط یکسان با تغییر جهت دمیدن هوا از بالا به پایین در مقایسه با حالتی که هوا از پایین به بالا می ‎دمد توزیع دما یکنواخت تر شده و تنش حرارتی به وجود آمده در تیوب های ردیف بالایی که می تواند عامل نشتی سیال محسوب گردد کاهش یافته و عملکرد مبدل بهبود می یابد

Keywords:

کولر هواییE-652 , تحلیل عددی , توزیع دما