مدل سازی عددی هیتر روغن حرارتی و بررسی و بهبود پارامترهای عملکردی

در سیستم های گرمایش صنعتی، عمدتا آب و بخار به عنوان سیال عامل استفاده می شوند. با این حال، آب و بخار برای رسیدن به دماهای بالایی که در برخی فرایندهای صنعتی مورد نیاز است، نیاز به فشارهای بالایی دارند که می تواند پرهزینه و مخاطره آمیز باشد. برخلاف بخار، روغن حرارتی به دلیل فشار بخار کم و نقطه جوش بالا، برای کارکرد در دمای بالا نیازی به فشار کاری بالایی در سیستم ندارد. هیترهای روغن حرارتی جهت تامین حرارت تا دماهای بالا با فشاری بسیار پایین مورد استفاده قرار می گیرند. جهت طراحی هیتر روغن حرارتی عوامل مختلفی تاثیرگذارند تا راندمان سیستم بهینه شده، عمر لوله ها افزایش یابد و عمر روغن حرارتی کاهش نیابد. معیارهایی از قبیل میزان سطح حرارتی، شار حرارتی روی لوله ها، دمای فیلم روغن، سرعت روغن درون لوله ها و فضای اشغال شده، از مهم ترین عواملی هستند که باید در طراحی مد نظر قرار داده شوند. هیترهای روغن حرارتی به صورت لوله های مارپیچ به هم چسبیده ساخته شده و بخش تشعشعی و همرفتی درون یک پوسته قرار دارند. این حالت یکپارچه باعث افزایش بیش از حد شار حرارتی روی لوله های درون کوره و در نتیجه افزایش ماکزیمم دمای فیلم روغن و تخریب آن می شود. در این پژوهش با مدل سازی ریاضی و اعتبارسنجی با نتایج واقعی، بهبود پارامترهای عملکردی سیستم در نظر گرفته شده و محدوده مناسب برای شار حرارتی پیشنهاد داده شده است.

کلیدواژه ها:

هیتر روغن حرارتی ، شار حرارتی ، دمای فیلم روغن ، لوله های مارپیچ