مقایسه جریانات سمت پوسته در مبدل حرارتی پوسته- لوله ایدر دو حالت بافلهای معمولی و بافلهای مارپیچ

مبدلهای حرارتی پوسته – لوله ای با بافلهای معمولی با توجه به نوع آرایش بافلها مستعد رسوب گذاری می باشند .نوع جریان ایجاد شده بوسیله این بافلها بصورت جریان زیگزاگ می باشد .پروفیل های سرعت غیر یکنواخت ، ایجاد جریانهای پشتی و تشکیل گردابه ها در سمت پوسته مبدل حرارتی با بافلهای معمولی سبب تشکیل رسوب در نواحی باصطلاح مرده شده و در نتیجه فاصله زمانی از سرویس خارج شدن مبدل حرارتی جهت تمیز کاری و تعمیرات کوتاهتر می شود که هزینه بر بوده وسبب کاهش تولید می شود .در مبدل حرارتی با نام Helixchanger بافلهای معمولی برداشته شده و بجای آنها قطاعی از بیضی با یک زاویه خاص نسبت به محور لوله ها را چنان آرایش می کنند تا این قطاعها یک منحنی مارپیچ را تقریب بزنند در این حالت جریان داخل پوسته بصورت یک جریان مارپیچی با سرعت یکنواخت می باشد .نتیجه این تغییر ایجاد جریان غیر مختلط با کمترین جریان های پشتی و گردابه ها بوده که در این حالت با توجه به حذف شدن نواحی مرده ، عمل رسوب گذاری کاهش قابل توجهی را نشان می دهد همچنین محاسبات نشان می دهد که میزان کارکرد مبدل 2 تا 3 برابر زمانی است که بافلهای معمولی مورد استفاده قرار گرفته اند. این مقاله نتایج فوق را برای جریانهای سمت پوسته در مبدل حرارتی با بافلهای مارپیچ 40 درجه و همچنین برای مبدل حرارتی با بافلهای معمولی را با استفاده از روش گسسته سازی حجم محدود توصیف می نماید .همچنین افت فشار سمت پوسته برای دو حالت فوق در شرایط اولیه یکسان مورد مطالعه قرار گرفته است .نتایج نشان می دهد که افت فشار سمت پوسته در جریان مارپیچ حاصل از بافلهای مارپیچ 40 الی 50 درصد کمتر ازجریان زیگزاگ حاصل از بافلهای معمولی می باشد .

Keywords:

مبدل حرارتی , بافلهای معمولی , بافلهای مارپیچ , جریان زیگزاگ , جریان مارپیچ , پروفیل سرعت , افت فشار