محمدرضا جعفری نصر - شرکت پژوهش و فناوری پتروشیمی
سیروس شفیعی - دانشگاه صنعتی سهند، دانشکده مهندسی شیمی
امین شفقت - دانشگاه صنعتی سهند، دانشکده مهندسی شیمی

مبدلهای پوسته لوله ای با بفلهای حلزونی از تکنولوژی های جدید برای بهبود کارکرد مبدلهای مرسوم با بفلهای قطایی هستند. با اینکه مزایا و قابلیتهای این نوع بفلها شناخته شده است و در بسیاری از کشورهای توسعه یافته بکار گرفته شده اند اما مطالب علمی و فنی درمورد آنها کمتر به چاپ رسیده است. در این مقاله پس از معرفی برخی تکنولوژیهای موجود در زمینه بهبود کارکرد مبدلهای پوسته – لوله ، به مزایای استفاده از بفلهای حلزونی اشاره شده است. سپس روابطی برای محاسبه ضرایب تصحیح ضرایب انتقال حرارت و افت فشار بر اساس روش Bell-Delaware توسعه یافته ارائه شده است. بررسی ها نشان می دهد حاصلضرب دو ضریب تصحیح مربوط به تغیر خصوصیات جریان متقاطع و افزایش آشفتگی در زاویه حدود 42 درجه سانتی گراد به یک مقدارماکزیمم حدود 1/4 می رسد. با استفاده از روابط ارائه شده و بر اساس رویه طراحی سریع، رابطه ای بر اساس این روش برای بفلهای حلزونی ارائه شده است که ضریب انتقال حرارت را مستقیما به افت فشار مربوط می کند. در نهایت مقایسه ای بین مبدل با بفلهای قطایی و حلزونی برای یک واحد صنعتی انجام شده و اثر بکارگیری وسایل بهبود دهنده انتقال حرارت داخل لوله بررسی شده است. سیستم با بفلهای حلزونی به میزان 36% ضریب انتقال حرارت بالاتر و به مقدار 10% افت فشار پایین تری در مقایسه با سیستم بفلهای قطایی نشان داد.

بفلهای حلزونی ، رویه طراحی سریع ، ضرایب تصحیح ، مبدل پوسته - لوله