دانلود مقاله مبدل های حرارتی

اختصاصی از فی لوو دانلود مقاله مبدل های حرارتی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

دستگاهی است که برای انتقال حرارت موثر بین دو سیال (گاز یا مایع) به دیگری استفاده می‌گردد. از رایج‌ترین مبدل‌های حرارتی رادیاتور خودرو و رادیاتور شوفاژ است.

مبدل های حرارتی در صنایع مختلف از جمله تهویه مطبوع، خودرو، نفت و گاز و بسیاری صنایع دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند.

انواع مبدل‌های حرارتی

• مبدل‌های هوا خنک (Air cooler)
• مبدل‌های پوسته لوله‌ای (Shell and tube)
• مبدل‌های صفحه‌ای

استاندارد های مرتبط

• TEMA که توسط انجمن تولیدکنندگان مبدل‌های لوله‌ای (آمریکا) تدوین شده است. برای طراحی و ساخت مبدل‌های پوسته لوله‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• API ۶۶۰ که توسط انجمن نفت آمریکا تدوین شده است و برای طراحای و ساخت مبدل‌های پوسته لوله‌ای استفاده می‌گردند.
• API ۶۶۱ که توسط انجمن نفت آمریکا تدوین شده است و برای طراحی و ساخت مبدل‌های هوا خنک استفاده می‌گردند.
• ASME Sec VIII که برا ی طراحی مکان یکی مبدل‌های حرارتی فشار بالا استفاده می‌گردد.

اصول طراحی مبدل های حرارتی صفحه ای

مبدل حرارتی صفحه ای اساسا" با توجه به سادگی نت و با توجه به نیازهای صنایع غذائی در دهه ۱۹۳۰ ابداع شدند و طراحی بهینه آن در دهه ۱۹۶۰ با تکامل موثرتر هندسه صفحات، مونتاژ اجزا و مواد بهینه تر برای ساخت واشرهای مورد استفاده در این نوع مبدل ها کارآمدتر از گذشته مورد بازبینی قرار گرفت و موارد استفاده از آنها به تمامی صنایع راه پیدا کرد و توانسته است از رقیب خود (مبدل های لوله ای) پیشی بگیرد . به دلیل تنوع بسیار زیاد محدوده های طراحی این نوع مبدل ها که در نوع صفحات و آرایش آنها قابل بررسی است عملا شرکت های سازنده آنها اطلاعات محرمانه طراحی را اعلام نمی کنند .

مبدل های صفحه ای واشردار تشکیل شده است از تعدادی صفحات نازک با سطح چین دار و یا موج دار که جریان سیال گرم و یا سرد را از هم جدا می کنند .صفحات دارای قطعاتی در گوشه‌ها هستند و به نحوی چیدمان شده اند که دو سیال عامل بصورت یک در میان میان صفحات جریان دارند .طراحی و واشربندی بهینه این امکان را ایجاد می کند که مجموعه از صفحات در کنار یگدیگر تشکیل یک مبدل صفحه ای مناسب را بدهند . .مبدل های حرارتی صفحه ای معمولا "در جریان سیالتی با فشار پائین تر از ۲۵bar و دمای کمتر از ۲۵۰ درجه محدود می شوند .از آنجا که کانالهای جریان کاملا کوچک هستند جریان قوی گردابه ای و توربولانس موجب بزرگ بودن ضرایب انتقال حرارت و افت فشارها می گردد بعلاوه بزرگ بودن تنش برشی موضعی باعث کاهش تشکیل رسوب می شود . واشرها از نشتی سیال به بیرون مبدل جلوگیری می کنند و سیال ها را در صفحات به شکل مورد نظر هدایت
می نمایند. شکل جریان عموما" به نحوی انتخاب می شوند که جریان سیالها خلاف جهت یکدیگر باشند .

انواع مبدل های صفحه ای

1. صفحه ای حلزونی با پیچاندن دو صفحه بلند موازی به شکل یک حلزونی و با استفاده از مندرل و جوش دادن لبه های صفحات مجاور به صورتی که یک کانال را تشکیل دهند ، شکل داده می شود . در هر یک از دو مسیر حلزونی یک جریان ثانویهایجاد می شود که تنتقال حرارت را افزایش و تشکیل رسوب را کاهش میدهد این نوع مبدل های حرارتی بسیارفشرده هستند و طبعا گرن قیمت تمام می شوند. سطح انتقال حرارت برای این مبدل ها درمحدوده ۰٫۵ تا m۲۵۰۰ و فشارکارکرد تا ۱۵ بار و دمای ۵۰۰ سانتیگراد محدوده
   می شود . این نوع مبدل بیشتر در کاربرد سیال لجن آلود ، مایعات لزج و مایعاتی با ذرات جامد معلق شامل ذرات بزرگ و جریان دو فازی مایع – جامد استفاده می شود . 2. لاملا مبدل حرارتی نوه لاملا (ریمن) شامل مجموعه کانالهای ساخته شده از صفحات فلزی نازک است که بطور موازی جوشکاری شده است .بدلیل آشفتگی زیاد جریان توزیع یکنواخت جریان و سطوح صاف بسادگی رسوب نمی گیرند .این طرح از مبدل می تواند تحمل فشار تا ۳۵ بار و دمای ۲۰۰ درجه سانتیگراد برای واشرهای تفلون و ۵۰۰ درجه سانتیگراد برای واشرهای آزبست می باشد . 3. صفحه ای واشردار

خصوصیات مکانیکی صفحه ای واشردار

یک مبدل حرارتی صفحه ای تشکیل شده است از صفحات ثابت ، صفحات فشار دهنده و تجهیزات پنوماتیکی و یا مکانیکی متعلقه و connection ports ها. سطح انتقال حرارت از یک سری صفحات با مجاری ورودی و خروجی تشکیل می شود.

مجموعه صفحات و فریم اصلی

هنگامیکه تعدادی از صفحات این نوع مبدل ها بهم فشرده می شوند و تشکیل مبدل صفحه ای را می دهند سوراخهای واقع در گوشه های این صفحات تشکیل تونلها و یا مجاری پیوسته ای را می دهند که سیال را از مبدا ورودی به صفحات هدایت می کند که در انجا با توجه به شکل شیارهای صفحات بین آنها توطیع می شود .مجموعه این دسته از صفحات با وسائل مکانیکی و یا هیدرولیکی بهم فشرده می شوند. جویهای جریان سیال که در ما بین صفحات و خروجی گوشه های ان تشکیل می شود به نحوی چیدمان شده است که جریانهای سرد و گرم انتقال حرارت بشکل یک درمیان در کنار یکدیگر قرار می گیرند بطوریکه همیشه دارای چیدمان مخالف جهت حرکت جریان می باشند .در طی عبور از مبدل حرارتی ، سیال گرمتر بخشی از انرژی حرارتی خود را از طریق دیواره صفحه ای نازک به سیال سردتر در سمت دیگر منتفل می کند و در نهایت سیالها به حفره های لوله ای شکلی که در انتهای دیگر مجموعه صفحات وجود دارد سرازیر می شوند و از مبدل خارج می شود .این صفحات می توانند تا صد عدد در یک مبدل در کنار هم قرار گیرند و خدمات حرارتی خود را به صنعت ارائه دهند .

شامل 19 صفحه فایل word قابل ویرایش

دانلود تحقیق طرح مبدل حرارتی

اختصاصی از فی لوو دانلود تحقیق طرح مبدل حرارتی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

واحد های مجزا ، راکتور های تانک های ذخیره در فرآیند شیمیایی عمل می کنند که در یک شرایط فاز ، فشار و درجه حرارت خاص می باشند در فرایندهای مداوم ، شرایط فشار توسط سوپاپ های مایع و سوپاپ ها کمپرسورهاو توربین ها یابسط دهنده های گاز را ایجادمیشود . سوپاپ ها همچنین بطور اساسی یا کامل مایعات را به گاز ها انتقال می دهند . شرایط فاز ودرجه حرارت بطور اساسی توسط مبدل های حرارتی گرمایی ایجادمی شوند که موضوع این فصل هستند .

بعداز مطالعه این فصل ، وابزارچند موادی در مبدل حرارتی در روی CD-ROM که این کتاب را همراهی می کنند . خواننده باید

• تجهمد که چطور شرایط فاز و درجه حرارت یک جریان می توانند توسط یک مبدل حرارتی گرماتغییر یابد .
• باید قادر باشد که یک مبدل حرارتی را خصوصی سازی سازد هنگامیکه فقط یک طرف در حال مدل سازی است .
• باید قادر باشد که وسیله انتقال گرما را برای طرف دیگر مبدل حرارتی انتخاب نماید .
• اهمیت منحنی های سرمایی و گرمایی رابفهمد و اینکه آنها چطور تولید می شوند و آنها را بکار می برند برای اینکه استفاده می شود از هجوم تقاطع قانون دوم ترمودینامیک جلوگیری به عمل بیاید .
• برای اینکه با انواع اصلی تجهیزات مبدل حرارتی آشنا باشد و اینکه چطور آنها در مسیر مستقیم گرمای جریان تبادل گر متفاوت هستند و تاثیر برابری درونی نیروی حرکتی درجه حرارت برای انتقال گرما را نشان می دهد
• باید قادر باشد که یک مبدل حرارتی گرمایی را خصوصی سازی سازد هنگامیکه در طرف در حال مدل سازی هستند .
• بفهمند که چطور ضریب انتقال گرمای شفاهی را تضمین بزند که شمال تاثیر سوخت می باشد .
• محدودیت های انتقال گرمای جوش را بفهمند .
• قادر باشد برای اینکه مبدل حرارتی پوسته و لوله را با کمک یک شبیه سازی طراحی کند .

1-12 مقدمه

این فصل با تصورات تاثیر تغییرات درجه حرارت ، فشار ، وشرایط فاز شروع می شود ، برای یک جریان تنها ، در روی جریان آنتالپی و وظیفه گرمایی وسپس وسیله سرمایی و گرمایی مورد بحث قرار می گیرند نیروی حرکتی گرما برای یک تغییر مطلوب در شرایط جریان مورد بررسی قرار میگیرد . انتخاب تجهیزات مبدل حرارتی توسط یک بخشی از روش تعیین اندازه های مبدل حرارتی از ارزیابی ضریب انتقال گرمای شفاهی دنبال می شود . این فصل شامل یک شکل طرح توصیفی برای مبدل حرارتی پوسته و لوله می شود . علاوه براین CD-ROM های چند رسانه ای که با این کتاب همکاری می کنند نشان می دهند که چطور یک مبدل حرارتی با بکار بردن ASPEN PIUS و HYSYS   مدل سازی می کند . ASPEN   مبدل حرارتی و HYSYS مبدل حرارتی

مبدل حرارتی یک طرفه در مراحل طرح فرایند گرمازا و مایعات سرما زا و بخار ، تبخیر کامل و نا تمام مایعات ، میعان کامل بخار و تغییرات حساس و نهانی برای جریانات شامل جامدات می شود که رفتار می کنند بدون وابستگی به (1) منبع یا سینک انرژی حرارتی (گرمایی ) که منتقل می شود یا از جریان تولید می شود (2)درجه ای که انرژی انتقال داده میشود یا (3) نوع واندازه مبدل حرارتی گرمایی که مورد نیاز است و فقط تغییر انتالپی شفاهی(وظیفه گرما ) جریان برای مبدل حرارتی مدخل و خروجی که شرایط خصوصی سازی شده است ، و تفاوت ( متغییر های ) آنتالپی توسط شرایط متوسط در مبدل حرارتی مورد توجه هستند متغیر توسط منحنی های سرمازا و گرمازا مناسب تر ظهور می یابد .وظیفه گرما و این منحنی هابه آسانی بدست می آید ، به خصوص برای جریانی که چند ترکیب تحت تغییرات فاز با یکدیگر میکس می شوندتوسط یک فرایندحالت ثابت شبیه سازی شده ایجاد میشود . محاسبات ساده نیستند بخاطر اینکه تاثیرات درجه حرارت ، فشار و ترکیبات آنتالپی محاسبه میشوند و تغییرات فاز توسط محاسبات موازنه فاز بدست می آیند . فرض کنید مبدل حرارتی گرمایی را در تصویر 13.1 وظیفه گرمایی حالت ، ثابت ارائه شده سات جایکه Q وظیفه گرمایی است ( نسبت انتقال گرما) M نسبت جریان است ( جرم یا هولار) آنتالپی جریان ورودی است ( هر واحد جرم و یا مدل ) و Hout آنتالپی جریان خروجی است ( هر واحد جرم یا مدل ) برنامه های شبیه سازی شده و این نوع مدل تحت عنوان مبدل حرارتی یک طرفه اشاره می کند که فقط یکی از دو جریان مبدل حرارتی فرض شده است . محاسبات در مثالهای دنبال شده توضیح داده شده اند .

شامل 51 صفحه فایل word قابل ویرایش

تحقیق در مورد آشنایی با نیروگاه حرارتی

اختصاصی از فی لوو تحقیق در مورد آشنایی با نیروگاه حرارتی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه: 182

مقدمه:

با توجه به روند رو به رشد صنایع و لزوم استفاده از نیروی برق در کشورهای جهان , کسترش نیروگاهها در دستور کار اجرایی کشورهای مختلف قرار گرفته است و این امر به توسعه و گسترش نیروگاه های و پیشرفت های چشم گیری در زمینه فن آوری نیروگاهی منجر شده است .

از آنجا که مهمترین عامل تولید انرژی الکتریکی تبدیل سوخت های فسیلی و گازی به انرژی الکتریکی میباشد
 می باشد لذا احتراق در نیروگاه های حرارتی و به همراه آن آلودگی هوا مهمترین مسأله قابل توجه خواهد بود .

توجه خاص به فرآیند احتراق از چند دیدگاه قابل ملاحظه است:

 بهینه سازی مصرف سوخت و حداکثر استفاده از انرژی سوخت و کاهش هزینه ها .

کاهش آلاینده های زیست محیطی حاصل از احتراق که به صورت محصولات احتراق از دودکش نیروگاه ها خارج می شوند.

لزوم دستیابی به دماهای بالا و پایداری احتراق با توجه به حساسیت شبکه قدرت

آشنایی با نیروگاه حرارتی و اجزاء مختلف آن :

بویــلر

• بویلر در نیروگاه وظیفه تامین بخار جهت چرخش توربین را به عهده دارد و در اصل مانند یک دیگ بخارمی باشدبا این تفاوت که در داخل بویلر و در امتداد دیواره های آن لوله های متعددی قرار گرفته اند و آب پس از ورود به بویلر در قسمت بالایی آن وارد محفظه ای به نام درام شده و سپس از آنجا واز سمت پائین بویلر وارد لوله های بویلر (Water Wall )می گرددو در آنجادر اثر حرارتی که ناشی از سوختن مشعلهای داخل بویلر که در سه ردیف و در دو طرف دیواره های بویلر قرار دارند می باشد آب به بخار تبدیل شده و مجدداً وارد درام می گردد و در درام آب و بخار از یکدیگر جدا شده وآب مجدداً وارد لوله های بویلر و بخار وارد لوله های دیگری به نام سوپر هیتر می گردد که کار داغتر کردن بخار و رساندن دمای بخار به 540درجه سانتیگراد را به عهده دارند و سپس بخار داغ پس از رسیدن به دمای 540 درجه سانتیگراد وارد توربین می گردد,بویلر نیروگاه شازند به طور کلی از نوع درام دار و تحت فشار می باشد که قادر است هم با سوخت گاز طبیعی و هم با سوخت مازوت کار کندو بخار با دمای 540 درجه سانتیگراد و فشار 167Bar بویلر را ترک می کند.
• درنیروگاه های برق فسیلی و نیز نیروگاه های هسته ای از مولدهای بخار استفاده می شود در مولد های بخار بسیار پیشرفته بخار فوق گرم فشار بالا (mpa5/16 تا mpa 24) تولید می شود و دراین میان مولد های بخار مورد استفاده در راکتورهای آب تحت فشار که در آنها بخار اشباع فشار پایین mpa7 تولید می گردد موردی استثنایی می باشد در همه این موارد از بخار آب بعنوان سیال کاری چرخه رانکین استفاده می شود امروز در جهان مولدهای بخار بزرگترین منبع تأمین انرژی برای نیروگاه ها بشمار می روند .
• اجزاء اصلی مولد بخار عبارتند از:
• 1-  دیگ 
• 2- اکونومایزر
• 3- سوپرهیتر 
• 4- ری هیتر 
• 5- ژنگستروم 
• 6-  درام
• و افزون به اینها مولد بخار دارای دستگاه های کمکی مختلفی مانند مشعلها ، دمنده ها ، دودکش و . . .  می باشد .
• مولدهای بخار از جهات گوناگون تقسیم بندی می شوند و بعنوان مثال می توان آنها را به انواع صنعتی ، نیروگاهی و از جهت دیگر بعنوان درام دار و بدون درام و . . . تقسیم بندی نمود .
• در بخش زیر به شرخ تک تک اجزاء مولد های بخار (بویلر) و انواع آنها پرداخته می شود :
• دیگ بخار
• دیگ بخار به قسمتی از مولد بخار گفته می شود که در آن مایع اشباع به بخار اشباع تبدیل می شودو از لحاظ فیزیکی به دشواری می توان اکونومایزر را از دیگ بخار جدا نمود .
• مولد های بخار را می توان به نوع نیروگاهی و صنعتی تقسیم نمود که به توضیح کلی آنها پرداخته می شود .
• مولدهای بخار نیروگاهی مدرن اساساً دو نوع هستند :
• 1 -  نوع درام دار لوله آبی زیر بحرانی
• 2- نوع یکبار گذر فوق بحرانی (Once Through).
• واحدهای فوق العاده بحرانی معمولاً در فشار mpa24 کار می کنند که بالاتر از فشار بحرانی آب ،mpa 9/22 است . مولد بخار درام دار زیر بحرانی معمولاً در حدود mpa13 الیmpa 18کار می کند و بخار فوق گرم با دمای 540 درجه سانتیگراد تولید می کنند و دارای یک یا دو مرحله بازگرمایش بخار هستند . ظرفیت بخار دهی مولدهای بخار نیروگاهی مدرن بالاست و مقدار آن از 125 تاkg/s 1250 میتواند تغییر کند .
• از سوی دیگر مولدهای بخار صنعتی آنها هستند که در شرکت های صنعتی و موسسات دیگر کاربرد دارند و انواع مختلفی را شامل می شوند . این مولدها می توانند از نوع لوله آتشی باشند مولدهای بخار صنعتی معمولاً بخار سوپرهیتر تولید نمی کنند بلکه بخار اشباع یا حتی آب گرم تولید می کنند این مولدها در فشارهای از چند کیلوپاسکال تا mpa 5/15 کار می کنند و ظرفیت بخاردهی (با آب گرم ) آنها از کمتر از 1 تا 125 kg/s میباشد . مولدهای بخار با سوخت های فسیلی غالباً با توجه به برخی از اجزاء و ویژگیهایشان به صورت زیر تقسیم بندی می شوند :
• دیگهای لوله آتشی
• دیگهای لوله آبی
• دیگهای گردش طبیعی
• دیگهای گردش کنترل شده
• دیگهای جریان یکبار گذر
• دیگهای زیر بحرانی
• دیگهای فوق بحرانی
• دیگهای لوله آتشی
• دیگهای لوله آتشی از اواخر قرن هجدهم جهت مصارف صنعتی مورد استفاده بوده است و امروزه دیگر از این نوع دیگها در نیروگاه های بزرگ استفاده نمی شود در آنها بخار اشباع با فشار حداکثرmpa 8/1 و ظرفیت
  kg/s 3/6 تولید می شود .
• دیگ لوله آتشی شکل خاصی از دیگ نوع پوسته ای است .دیگ نوع پوستی عبارت است از ظرف یا پوسته بسته و معمولاًً‌ استوانه ای که محتوی آب است و بخشی از پوسته , مثلاً قسمت پائینی آن ، بطور ساده در معرض گرمای شعله یا گازهای حاصل از احتراق خارجی قرارمی گیرد دیگ لوله آتشی صورت تکامل یافته دیگ پیوسته ای است که درآن بجای بخار ، گازهای گرم از داخل لوله ها عبور میکنند . که به دلیل بهبود انتقال حرارت ، بازده دیگ لوله آتشی خیلی بیشتر از دیگ پوسته ای اولیه است ومقدار آن %70  میرسد . دیگهای لوله آتشی بر دو نوعند : 1- دیگ با جعبه آتشی 
• 2 - دیگ کشتی اسکاچ .
• دریک دیگ با جعبه آتشی کوره یا جعبه آتشی همراه با لوله های آتشی درداخل پوسته قرار می گیرد و در دیگ کشتی اسکاج ، احتراق در داخل یک یا چند محفظه احتراق استوانه ای که معمولاً در داخل و نزدیک به ته پوسته اصلی قرار دارد ، انجام می گیرد . گاز ها از قسمت عقب محفظه ها خارج می شوند وپس از تغییر جهت از داخل لوله های آتشی به طرف جلو می آیند و از طریق دودکش خارج می شوند .
• دیگ لوله آبی : نمونه های اولیه
• از آنجایی که دیگهای لوله آتشی برای داشتن فشارها و ظرفیت های بالا نیازمند پوسته ای با قطر بزرگ هستند و به دلایل هزینه های مالی و مسائل خاص فیزیکی و شیمیایی از بویلرهای لوله آبی استفاده شد این دیگها به دو نوع لوله مستقیم و لوله خمیده تقسیم شده اند :
• 1-2-1- دیگ لوله مستقیم
• در این دیگها لوله های مستقیم با قطر خارجی 3 تا 4 اینچ بین دو مقسم عمودی قرار می گرفتند .
• یکی از مقسم ها پایین آورنده بود که تقریباً آب اشباع را به لوله ها تغذیه می کرد . مقسم دیگر بالابرنده بود که مخلوط مایع و بخار را دریافت می کرد . چگالی آب در پایین آورنده بیشتر از چگالی مخلوط دو فازه در بالابرنده بود و این اختلاف چگالی موجب گردش طبیعی آب در جهت عقربه ساعت می شد . با افزایش ظرفیت دیگ ، مخلوط دو فاز به استوانه بالایی(درام) که به موازات لوله ها قرار می گرفت ، وارد می شد . درام آب تغذیه را از آخرین هیتر آب تغذیه دریافت می کرد و بخار اشباع را از طریق جدا کننده بخار درام ، به سوپرهیت می فرستد . انتهای  پایینی   پایین آورنده ها (Down Comer) به هدر بلودان وصل میشود که  رسوبات آب گردشی را جمع می کند .
• 1-2-2- دیگ های لوله خمیده
• در دیگ لوله خمیده به جای لوله های مستقیم بین درام و هدر پایینی از لوله های خمیده استفاده می شود .
• دیگ لوله آبی : پیشرفته
• ظهور کوره با دیوارهای خنک شونده با آب که دیواره های آبی (Water Wall) نامیده می شوند ، بالاخره منجر به ادغام کوره ، اکونومایزر ، دیگ ، سوپر هیتر‌، ری هیتر و ژنگستروم در مولد بخار شد .
• با پیشرفت های اخیر به دلیل وجود گرمکنهای آب تغدیه ( هیتر ) به تعداد 8 عدد ، اکونومایزر کوچکتر و با افزایش فشار آب تغذیه ، سطح دیگ کوچکتر شده است زیرا گرمای نهان تبخیر با افزایش فشار به شدت کاهش می یابد لذا بویلرهای جدید دارای دیگی با سطح کمتر و سوپرهیتر و ری هیتر با سطوح بیشتر هستند . آب در دمای 230 درجه سانتیگراد تا260 درجه سانتیگراد بعد از آخرین هیتر فشارقوی وارد اکونومایزر شده و آنرا به صورت اشباع خارج می کند و آنگاه آب از قسمت میانی وارد درام می شود . آب از طریق لوله های پایین آورنده (Down Commer ) که در خارج از کوره اند . از درام به هدر های پایینی می رود و آب از هدرهای پایین از طریق Water Wall ها به بالای کوره منتقل می گردد آب در این لوله ها گرما را از گرمای حاصل از احتراق دریافت می کند و به مقدار بیشتری تبخیر می گردد و اختلاف چگالی بین آب لوله های پایین آورنده Water Wallها به گردش آب کمک می کند . در درام بخار از مایع در حال جوش جدا می شود و به سوپر هیتر منتقل شده و در نهایت در خروجی سوپرهیتر وارد توربین HP می گردد . بخار پس از خروج از تورین HP به ری هیتر باز می گردد و سپس به قسمت توربین IP وارد می شود . هوای پس از عبور از دمنده با جریان اجباری(FDF) ، توسط گازخروجی پیش گرم می شود پس از آن هوا وارد کوره می شود و در آنجا با سوخت آمیخته شده می سوزد و دما به حدود 270درجه سانتیگراد میرسد . گازهای حاصل از احتراق بخشی از انرژی خود را به Water Wall و ری هیترها ، سوپرهیترها و اکونومایزر می دهند و آنرا در دمای 300درجه سانتیگراد ترک می کنند و از آن به بعد گازها هوای ورودی را در پیش گرم کن GAH گرم و آنرا در دمایی در حدود 150 درجه سانتیگراد ترک می کنند . یک دمنده با جریان مکشی (GRF) گازها  را بعد از اکونومایزر اکستراکت کرده  و مجددا به درون کوره می فرستد .
• دلیل اصلی برای اینکه دود خروجی از کوره با دمای حدود 150 درجه سانتیگراد کوره را ترک می کند اینست که اولاً : بایستی دمای دود خروجی بالاتر از نقطه شبنم محصولات احتراق باشد تا از تشکیل اسید و خوردگی اجزای فلزی در مسیر جریان گازها جلوگیری کند و دوم اینکه گازهای حاصل از احتراق باید دارای نیروی بالابر کافی جهت گذشتن از مقدار زیادی دود که در بالای دودکش قراردارد باشند تا بخوبی در جو پراکنده شوند .

• درام ( استوانه بخار )
• درام که در کلیه مولد های بخار به استثنای مولدهای یکبار گذر به کار می رود محفظه ای است که درآن آب تغذیه از اکونومایزر به آن وارد می شود ، بخار اشباع از آب جوشان جدا می شود و بخار به سوپر هیتر رفته و بقیه آب مجدداً از طریق لوله های Down Commer به انتهای بویلر منتقل شده و مجدداً جریان می یابد .
• سوپرهیتر هاو ری هیترها
• همانگونه که اشاره شد بخار خروجی (اشباع) از درام وارد سوپرهیتر ها می شود و در این بخش دمای آن تا 540درجه سانتیگراد افزایش می یابد که در مورد ری هیترها نیز همانگونه که گفته شد بخار خروجی از توربین HP وارد ری هیتر شده و پس از افزایش دما تا 540 درجه سانتیگراد  وارد توربین IP می گردد .
• سوپرهیتر ها انواع مختلفی دارند که عبارتند از :
• سوپر هیتر همرفتی
• در طرحهای پیشین ، فوق گرمکنها در بالا یا در پشت ردیف لوله های آبی قرار می گرفتند تا از شعله احتراق و دما های بالا محفوظ بمانند و بدین سان طریقه اصلی انتقال گرما بین گازهای احتراق و لوله های سوپرهیتر ، همرفت بود و این نوع سوپرهیتر به سوپرهیتر همرفتی معروف است .
• برجسته ترین ویژگی این سوپرهیتر ، جواب دهی آن به تغییرات بار است . هنگامی که تقاضا برای بخار افزایش می یابد ، بر جریان سوخت و هوا و از این رو برجریان گازهای احتراق نیز افزوده می شود .
• ضرایب انتقال حرارت همرفتی نیز هم در داخل و هم درخارج لوله ها افزایش می یابد که این هم موجب افزایش تندتر ضریب کلی انتقال حرارت بین گازها و بخار نسبت به افزایش آهنگ جرمی جریان بخار می شود . از آنجا که دمای احتراق بر حسب بار ثابت است . بنابراین بخار به ازای هر واحد دبی جرمی جریان ، گرمای انتقالی بیشتری را جذب میکند و دمای آن بر حسب بار افزایش می یابد .
• سوپرهیتر تابشی
• نیاز به جذب گرمای بیشتر موجب شد تا سوپرهیتر ها با دماهای بالا ساخته شوند و در معرض شعله احتراق قرار گیرند . سرعت بخار افزایش داده شد با ضرایب کلی انتقال حرارت افزایش یابد .
• انتقال حرارت بین گازهای داغ و شعله از یک طرف و سطوح خارجی لوله ها از طرف دیگر عمدتاً به روش تابش انجام می شود که به این نوع ، سوپرهیتر تابشی اطلاق گردید . انتقال حرارت تابشی با Tw 4 –Tf4  متناسب است که Tf : دمای مطلق شعله و Tw دمای سطح لوله است . Tf تحت تأثیر بار نیست لذا انتقال حرارت برای جریان واحد بخار ، با افزایش جریان  بخار ، کم می شود . لذا افزایش بار باعث کاهش دمای بخار می گردد .
• بویلرهای یکبار گذر (Once Through)
• این نوع بویلرهارا بویلرهای گردشی اجباری ، بنسون و با فشار فراگیر نیر می نامند و عنوان فراگیر به این علت به کار رفته است که این نوع دیگها در همه دما ها و فشار ها می توانند کارکنند .این نوع بویلرها برای ظرفیت های بزرگ و فشارهای فوق بحرانی مناسب است . آب تغذیه در این نوع بویلر در یک مسیر پیوسته از اکونومایزر ، Water Wall ها و لوله های سوپرهیتر می گذرد و به ترتیب به صورت مایع اشباع و بخار سوپرهیت در می‌آید . در این بویلرها برای جداسازی بخار از آب جوشان به درام نیاز نیست و گردش آب نیز صورت نمی گیرد . این نوع بویلر تنها دیگی است که برای کار درفشار های فوق بحرانی (برای آب بالاتر از Mpa 1/22)مناسب است، زیرا گرمای نهان تبخیر در فشار بحرانی و بالاتر از آن صفر است و بخار وآب مایع نیز یکسان هستند و جداسازی آنها نه ممکن است و نه لازم . این دیگها در فشارهای فوق بحرانی بیشتر به کار برده می شوند ولی با این همه استفاده از آنها در فشارهای زیاد زیر بحرانی نیز می تواند  مقرون به صرفه باشد .
• این بویلرها در محدوده فشار mpa8/13 تا mpa6/27 و بخار دهی kg/s8/3 تا 1260 اقتصادی هستند .
• اکونومایزر (صرفه جو)
• اکونومایزر یک مبدل حرارتی است که دمای آب تغذیه بویلر را پس از خروج از هیترهای فشار قوی تا دمای اشباع مربوط به فشار بویلر افزایش می دهد . این کار توسط دودهایی که آخرین سوپر هیتر باری هیتر را ترک می کند انجام می گیرد . دود در دماهای بالا گرما را به سوپر هیتر وری هیترها می دهد و با دمایی حدود 370 تا 540درجه سانتیگراد به اکونومایزر وارد میگردد در ابتدا آب تغذیه پیش از گرمایش اولیه وارد اکونومایزر می شد و چون دمای آب ورودی به اکونومایزر پایین بود، در نتیجه دمای سطح خارجی لوله ها نیز کمتر از دمای نقطه شبنم گاز ها می شد که این امر به علت وجود so2 و so3 در گازها موجب چگالش و خوردگی می شد رطوبت موجب تجمع خاکستر بر روی سطوح لوله می گردید و انتقال حرارت را کمتر میکرد .
  در مولدهای مدرن ، آب تغذیه به صورت گرم شده وارد می شود و صرفه جو (اکونومایزر) در آنها در دمای بالا تر از نقطه شبنم کار می کند .
• با توجه به این که بخش بزرگی از اکسیژن آب تغذیه ، در دی اریتور و در دمای بالا تر از 100 درجه سانتیگراد خارج می گردد لذا خوردگی داخلی کاهش می یابد و این عمل با حفظ ph آب اکونومایزر در محدوده 8 تا 9 تقویت می گردد . اکونومایزر به گونه ای طراحی می گردد که تبخیر نسبی آب تغذیه در قسمت های خروجی آن حداکثر تا %20 کیفیت در بار کامل و کمتر از آن در بارهای کمتر ممکن باشد .بر روی لوله های اکونومایزر از فین استفاده می شود.
• پیش گرمکن های هوا (GAH(Gas Air Heater
• پیش گرم کن های هوا مانند اکونومایزر مقداری از انرژی موجود در دود خروجی دودکش را قبل از تخلیه به جو مورد استفاده قرار می دهند دود در دماهای بین 135 درجه سانتیگراد تا 177 درجه سانتیگراد می باشد تا اولاً از چگالش گاز جلوگیری و ثانیاً به پخش مطلوب دود در جو کمک گردد . GAH ها دمای هوای ورودی به کوره را تا 260 الی 343 درجه سانتیگراد افزایش می دهد . GAH ها موجب صرفه جویی در سوخت می شوند که بدون این کار می بایست برای همان گرمایش به مصرف می رسید . صرفه جویی در سوخت و افزایش راندمان نیروگاه تناسب مستقیمی با افزایش دمای هوا در GAH  دارد . با افزایش دمای هوا در GAH به اندازه 94 درجه سانتیگراد  مصرف سوخت را حدود % 4 و با افزایش آن تا280 درجه سانتیگراد مصرف سوخت را به میزان %11 کاهش می دهد . به طور کلی دو نوع پیش گرمکن هوا وجود دارد :پیوسته – متناوب
• GAH های پیوسته آنهایی هستند که گرما را مستقیماً از طریق تبادل گرما از گازهای گرم به هوا منتقل
   می کنند که این نوع GAH  ها از نوع لوله ای هستند ، اساساً این نوع GAH  ها مبدلهای حرارتی از نوع Shell Ftube  وبا جریان نا همسو هستند که گاز داغ از داخل لوله های مستقیم عمودی یا افقی آنها در جریان است وهوا در خارج لوله ها جریان دارد .
• GAH های متناوب آنهایی هستند که در آنها ابتدا گرما از گازهای گرم به یک ماده واسطه ای ذخیره ساز گرما و سپس به هوا انتقال می یابد متداول ترین نوع آنها (ژنگستروم) می باشد .
• این دستگاه از چرخانه ای تشکیل می شود که به وسیله موتور الکتریکی از طریق یک جعبه دنده کاهنده به طور آهسته و پیوسته در داخل پوسته با سرعت rpm 1 تا rpm 3 البته به قطر چرخانه می چرخند .
• چرخانه دارای 12 الی 24 قسمت شعاعی ( قطاع) می باشد . قطاعها با سطوح گرمایشی متشکل از صفحات فولادی پر می شوند .این صفحات یا مسطح هستند ویا مواج که به صورت سبد در هم بافته شده اند . این سطوح به عنوان محیط ذخیره ساز گرما در پیش گرم کن عمل می کنند . در هر لحظه نیمی از قطاع های باقی مانده در معرض گازهای گرم هستند که هوا نیز در قسمت دوم داکت توسط پره های داغ گرم می گردد .
• GAH های دوار بسته به نوع استقرار و کانال کشی با محور عمودی و افقی طراحی می گردند و طراحی آنها می تواند از نوع سطح لایه ای یا تلاطمی می باشد . در نوع لایه ای ، اجزای ذخیره ساز گرما نزدیک به یکدیگر قرار می گیرند به ترتیبی که جریان گذرنده از بین آنها از نوع لایه ای است . این نوع GAH ها همراه با سوخت های گازی که احتراق تمیزی دارند به کار گرفته می شوند . در نوع تلاطمی اجزای ذخیره ساز گرما با فاصله بیشتری از یکدیگر قرار می گیرند و جریان بین آنها از نوع تلاطمی است این نوع GAH ها برای سوخت زغال سنگ و مازوت مناسب است . چرخانه نوع تلاطمی عموماً به صورت قائم قرار می گیرد در حالی که در نوع لایه ای ، چرخانه معمولاً به طور افقی قرار می گیرد .

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید

تحقیق در مورد مبدل های حرارتی اصلی

اختصاصی از فی لوو تحقیق در مورد مبدل های حرارتی اصلی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه74

فهرست مطالب

فهرست مطالب

عنوان

مقدمه

فصل اول- معرفی انواع مبدل های حرارتی

- مبدل های پوسته- لوله ای و انواع آن

- پارامترهای عملیاتی تعیین کننده مبدل های پوسته لوله ای

- خصوصیات مبدل پوسته لوله ای Fixed Tube Sheet

- خصوصیات مبدل پوسته لوله ای U- Type

فصل دوم- پارامترهای طراحی مکانیکی

- قطر و ضخامت لوله ها

- طول لوله ها

- آرایش لوله ها

- لوله های دو فلزی و پرده دار

- صفحه جدا کننده

- بافل های عرضی و لبه های بافل ها

- ضخامت بافل

- حداکثر طول آزاد و بدون تکیه

- بافل های طولی

- صفحه برخورد

- آخرین محدوده لوله گذاری (OTL)

- محاسبه تعداد لوله ها

فصل سوم- اطلاعات طراحی

- انواه محاسبات کاربردی در مبدل های حرارتی

- روش LMTD

- محاسبه U

- متد کلی مسئله طراحی

- روش NTU در طراحی یک مبدل

فصل چهارم- روابط مهم در تعیین ضریب انتقال حرارت و افت فشار

- معادلات و روابط مربوط به تازل و درپوشها

- تازل های ورودی و خروجی سمت لوله

- افت فشار تازل سمت پوسته

- بررسی فاکتور J در میزان انتقال حرارت و وابستگی آن به ضریب انتقال حرارت

- تعیین J بر مبنای عده ناسلت

- تعیین J بر مبنای عدد استاتن

فصل پنجم- روشهای طراحی و محاسباتی مبدل ها

- روش Kem

- محاسبه افت فشار سمت پوسته در روش Kem

- روش Bell

- معرفی فاکتورها در روش Bell

- روش تینکر (Tinker)

- محاسبات مربوط به پوسته F

- رسوب گرفتگی (Fouling)

- ارتعاش (Vibration)

- سروصدا (Noise)

- الگوریتم عمومی در طراحی مبدل های پوسته- لوله ای

- روش طراحی سریع مبدل های پوسته- لوله ای

- ارتباط بین افت فشار و ضریب انتقال حرارت

فصل ششم- حل دستی یک مثال طراحی

• اطلاعات طراحی و داده های مکانیکی در طراحی مبدل
• محاسبات
• محاسبات مربوط به Tubie Side
• محاسبات مربوط به پوسته
• حل دستی مثال فوق از طریق فاکتور عملکرد (Duty factor)
• حل مسئله از طریق روش الگوریتم سریع Rapid Design
• جدول مقایسه ای متدهای مختلف طراحی

فصل هفتم- راهنمای برنامه کامپیوتری برای روشهای (Rapid Design- Bell- Kem)

• مقدمه:
• تعریف داده های ورودی و متغیرهای به کار رفته در برنامه
• داده هایی که فقط در روش Bell به کار رفته اند و تعریف آنها
• روش و ترتیب وارد کردن داده های مورد نیاز در هر روش
• روش اجرای برنامه
• خروجیهای برنامه
• توضیح خروجیها به ترتیب (روس Kem)
• خروجیهای روش Bell به ترتیب برنامه
• خروجیهای روش Rapid design
• الگوریتم متد Kem
• الگوریتم متد Bell
• الگوریتم متد Rapid design

فصل هشتم- الگوریتم و پرینت برنامه و خروجیهای آن

مراجع و منابع مورد استفاده در این پروژه

خلاصه:

فرایند تبادل گرما بین دو سیال، دماهای مختلف که بوسیله ی دی

ارائه مدل شبکه عصبی جهت تخمین عملکرد بازیاب حرارتی موتور استرلینگ بر اساس نتایج تجربی

اختصاصی از فی لوو ارائه مدل شبکه عصبی جهت تخمین عملکرد بازیاب حرارتی موتور استرلینگ بر اساس نتایج تجربی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

سال انتشار: ۱۳۸۸

تعداد صفحات: ۵ | زبان ارائه مقاله: فارسی

چکیده مقاله:

هدف از این مقاله طراحی یک مدل شبکه عصبی هوشمند جهت بررسی راندمان حرارتی موتور استرلینگ و تخمین عملکرد بازتاب حرارتی می باشد که بر اساس فرکانس عملکردی موتور و مقدار جرم سیال عامل قابل دستیابی است. موتور استرلینگ یک موتور حرارتی برونسوز است که به دلیل مزایایی از قبیل استفاده از انواع سوخت های فسیلی و غیر فسیلی، آلایندگی پایین، عملکرد آرام و بدون ارتعاش و... امروزه از سوی مراکز تحقیقاتی مورد توجه قرار گرفته است. بازیاب حرارتی یکی از قسمت های مهم سیکل استرلینگ می باشد که مدل سازی آن به دلیل تاثیرپذیری از پارامترهای مختلف بسیار پیچیده است. بازتاب حرارتی با ذخیره سازی و باز پس دادن حرارت، تأثیر زیادی بر میزان بازدهی موتور استرلینگ داشته و به شکل قابل توجهی تابع شرایط کاری موتور می باشد. با آگاهی از میزان بازدهی حرارتی بازتاب در شرایط کاری مختلف و با توجه به مدل موتور، تخمین دقیق تری از میزان توان خروجی و راندمان حرارتی موتور خواهیم داشت. از این رو ابتدا به کمک مدل های ترمودینامیکی، توزیع دمای مبدل های حرارتی و نیز راندمان بازیاب محاسبه شده و در ادامه دمای مناطق سرد و گرم یک موتور استرلینگ آزمایشگاهی در فرکانس ها و مقدار جرم های متفاوت گاز عامل داخل محفظه موتور اندازه گیری شده است. با کمک مدل توزیع دمای مربوط به مبدل های حرارتی، کاریابی بازیاب در شرایط مختلف محاسبه گردیده و سپس به کمک یک شبکه عصبی هوشمند MLP، برای شرایط مختلف کاری موتور جهت تخمین عملکرد بازیاب تعمیم داده شده است. اطلاعات تجربی از یک موتور استرلینگ آزمایشگاهی نوع گاما که در مرکز تحقیقات موتور دانشگاه صنعتی مالک اشتر طراحی و ساخته شده بدست آمده است. نتایج مطلوب حاصل از مدل و تطبیق آن ها با نتایج آزمایشگاهی صحت مدل شبکه عصبی ارائه شده را تصدیق می کند

کلیدواژه‌ها:

راندمان بازیاب حرارتی، موتور استرلینگ، توزیع دما، مبدل های حرارتی، شبکه عصبی

 

نحوه استناد به مقاله:

در صورتی که می خواهید در اثر پژوهشی خود به این مقاله ارجاع دهید، به سادگی می توانید از عبارت زیر در بخش منابع و مراجع استفاده نمایید:

غفاری, علی؛ عباس علی آبادی؛ نصرت الله حسینقلی ارباب و مصطفی نظری، ۱۳۸۸، ارائه مدل شبکه عصبی جهت تخمین عملکرد بازیاب حرارتی موتور استرلینگ بر اساس نتایج تجربی، هشتمین همایش انجمن هوافضای ایران، اصفهان، انجمن هوافضای ایران، 

 

در داخل متن نیز هر جا که به عبارت و یا دستاوردی از این مقاله اشاره شود پس از ذکر مطلب، در داخل پارانتز، مشخصات زیر نوشته می شود.
برای بار اول: (غفاری, علی؛ عباس علی آبادی؛ نصرت الله حسینقلی ارباب و مصطفی نظری، ۱۳۸۸)
برای بار دوم به بعد: (غفاری؛ علی آبادی؛ حسینقلی ارباب و نظری، ۱۳۸۸)