عنوان پایان‌نامه
مدلسازی مبدل های حرارتی چند جریانه صفحه پره ای دما پایین
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی – فرآوری و انتقال گاز
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1578.
- تاریخ دفاع
- ۱۸ شهریور ۱۳۹۳
- دانشجو
- رامین دلال مقدم
- استاد راهنما
- مهدی مهرپویا
- چکیده
- مبدل¬های حرارتی لوله¬ای و صفحه¬ای معمولا دارای کارایی و مساحت سطح انتقال حرارت پایینی هستند. در برخی کاربردها کارایی بالا مورد نیاز بوده و حجم و وزن مبدل دارای محدودیت¬هایی می¬باشد که استفاده از مبدل¬های حرارتی سطح گسترده یا فشرده را ایجاب می¬نماید. علاوه بر این در مبدل¬های حرارتی با سیال گاز یا برخی مایعات، ضریب انتقال حرارت بسیار پایین است که نتیجه این عامل نیاز به مساحت سطح بزرگ برای انتقال حرارت است. یکی از انواع مبدل¬های حرارتی فشرده، مبدل حرارتی صفحه پره¬ای می¬باشد که بطور گسترده در صنعت مورد استفاده قرار می¬گیرد. ویژگی¬های برجسته این مبدل¬ها کارایی بالا، فشردگی، وزن کم و هزینه متوسط آن¬ها است. دو روش دیفرانسیلی و انتگرالی برای سایزینگ این مبدل¬ها وجود دارد. مسئله اصلی در طراحی مبدل های حرارتی در نظر گرفتن تغییرات خواص سیال است. برای منظور کردن این تغییرات از نرم افزار ASPEN HYSYS در قالب روش دیفرانسیلی استفاده شده است و بازخوانی خصوصیات ترموفیزیکی سیال در دماهای مورد نظر از این نرم¬افزار صورت گرفته است. همچنین طراحی مبدل صفحه پره¬ای با نرم¬افزار ASPEN MUSE نسخه 7.2 انجام شده است. نتایج حاصل شده از روش دیفرانسیلی برای طراحی یک مبدل جریان متقابل واحد جداسازی هوا با پنج جریان نشان داد که کل سطح مورد نیاز برای تبادل حرارت m2 3604 می¬باشد که دارای خطای میانگین 10 درصد نسبت به داده¬های سازنده مبدل (m2 3799) است. این نتایج در مقایسه با نرم افزار ASPEN MUSE که دارای خطای میانگین 14 درصد می¬باشد، خطای کمتری دارد.
- Abstract
- Tube heat exchangers and Plate heat exchangers often show low efficiency and have a small heat exchange surface area. In some applications high efficiency is required and there are various constraints for volume and weight, which necessitate the employment of Compact or Extended surface heat exchangers. Furthermore, in heat exchangers with gas fluid or some liquids the coefficient of heat transfer is extremely low, that brings the need for a large surface area in order to transfer the heat. One type of Compact heat exchangers, which is widely used in industries, is called Plate fin heat exchanger. Predominant features of these exchangers are high efficiency, compactness, low weight and average expenses. Two method of sizing are applied to this type of exchangers, which are differential and integral methods. The main issue in designing the heat exchangers is considering the variations in fluid properties. to this end, ASPEN HYSYS software is employed using the differential method and the rereading of the fluid thermophysical properties in desired temperatures are originally from this software. The design of Plate fin heat exchanger is also carried out by the 7.2 version of ASPEN MUSE. Results from differential method for a counter current air separation unit exchanger with five streams showed that total surface requirement for heat exchange is 3604 m2 which have 10 percent average error respect to the data presented by exchanger manufacturer (3799m2). This results have less error compare to ASPEN MUSE software which have 14 percent average error.
