بررسی امکان افزایش کارایی مبدل حرارتی پوسته ولوله با استفاده از بافل نوع پیچشی

مبدل حرارتی پوسته لوله ای درصد خیلی زیادی از فرآیندهای انتقال حرارت در صنایع محتلف را به خود اختصاص داده اند. لذا افزایش راندمان این تجهیزات همواره مورد هدف طراحان قرار گرفته است. تا به امروز روش های کارآمد زیادی برای انتخاب بهترین مبدل حرارتی ارایه گردیده ا ست. ازجمله شیوه های تحلیلی و عددی ، که هریک دارای مزایا و معایب مربوط به خود می با شند. به عنوان نمونه ای از این معایب می توان به توقف محاسبات با رسیدن به مینیمم های محلی و همچنین دریافت خطا در برخورد با مقادیر گسسته اشاره نمود. امروزه ورود نرم افزارهای شبیه سازی و طراحی به دنیای صنعت، کار طراحی و شبیه سازی ابزار فرآیندی را ب سیار آ سان کرده اند. روند مطالعات انجام گرفته به این ترتیب ا ست که ابتدا مبدل واحد شیرین سازی پروپان فازهای پارس جنوبی را با کمک مدارک و نق شه های سازنده در نرم افزار گمبیت در حالت اولیه و سپس در حالت تغییر یافته در مورد نظر ما که درواقع تغییر در نوع بفل و استفاده از بفل پیچشی به جای بفل های موجود است، شبیه سازی می کنیم. در مرحله بعدی، اثرات ناشی از تغییر نوع بفل بر روی پارامتر های سرعت، فشار، دما و انرژی جنبشی سیال داخل پوسته را به کمک نرم افزار فلوینت بررسی و نتایج دوحالت را مقایسه می نماییم.در این مبدل به خاطر استفاده از بفل سگمنتال، شاهد افت راندمان مبدل در حین بهره برداری می باشیم که با بررسی های انجام شده مشخص شده است علت اصلی این موضوع، رسوب گرفتن تدریجی اطراف تیوب های مبدل بخاطر وجود Dead Zone یا نواحی مرده می باشد. این نقاط در واقع قسمت هایی در اطراف بفل ها می باشند که به علت نوع طراحی سرعت و انرژی سیال به پایینترین حد خود ر سیده و به علت ناخال صی های همراه سیال به مرور باعث ر سوب گذاری در اطراف تیوب ها شده و راندمان مبدل را پایین می آورد . لذا هدف ما از بین بردن و کاهش این نقاط ضمن حفظ افت فشار مجاز قید شده در طراحی اولیه است. نکته حایز اهمیت این است که انجام هرگونه ا صلاحات در این مبدل حرارتی م ستلزم از سرویس خارج کردن مبدل و توقف تولید ا ست. از طرفی انجام تغییرات بر روی پو سته مبدل نیازمندتغییر سیستم پایپینگ و طراحی مجدد ساگورت ها و ... بوده که بالطبع زمان زیادی را برای توقف تولید صرف می کند، لذا از دستور کار ما در این تحقیق خارج شده و بهینه سازی قسمت بفل در نظر گرفته می شود

کلیدواژه ها:

مبدل حرارتی ، بهینه سازی ، نرم افزار فلوینت ، بفل