طراحی یک مبدل حرارتی با نرم افزار ASPEN eXCHANGER DESIGN AND RATING 7.3

amir ghasemiyan

مدیر بازنشسته
کاربر ممتاز
كاربردهاي صنعتي مبدل صفحه اي

كاربردهاي صنعتي مبدل صفحه اي

صنايع شيميايي ، نفت وگاز
برخي از كاربردهاي متعارف مبدل صفحه اي در صنايع شيميايي شامل : خنك كردن كربنات سديم ، مواد رنگي ، كودها ، نفت خام ، نفت وروغن ، مواد دارويي ، اسيدها ، نفت سفيد ، آب مقطر ، آب نمك ، فرايندهاي پليمراسيون وگرم كردن گليسيرين و چگالش اتانول و موارد ديگر مي باشند.

صنايع مكانيك
در صنايع مكانيك مبدل حرارتي صفحه اي جهت خنك كاري دستگاه هاي مكانيكي مانند توليد عصاره ها ، روغن فشرده ، مايعات ، كوره ، موتورها ، وبازيافت حرارت تلف شده و خنك كردن مواد ماشين ريخته گري مي باشند.

صنايع فولادي و تجهيزات مكانيكي
از كاربردهاي مبدل حرارتي صفحه اي در صنايع فولاد ،خنك كاري تجهيزات ريخته گري ، قالب ها ، كوره ها ، كمپرسور دستگاه هاي مكانيكي ، موتورها و بازيافت حرارتي تلف شده مي باشد.

صنايع خودروسازي
از كاربردهاي مبدل حرارتي صفحه اي در خنك كاري مايعات خط رنگ ، سيالات برش كاري وايستگاه پاشش خط رنگ مي باشد.

صنايع كشتي سازي
از كاربردهاي مبدل حرارتي صفحه اي در صنعت كشتي سازي براي خنك كاري مركزي روغن روان ساز ، پوشش ها ، روغن سنگين ، روغن جعبه دنده ، گرم كردن روغن و
خنك كردن موتور كشتي استفاده مي گردد.

صنايع چوب وكاغذ
در صنايع چوب و كاغذ از مبدل حرارتي صفحه اي جهت خنك كاري آب در فرايند توليد كاغذ و بازيافت حرارت تلف شده استفاده مي گردد.

صنايع نساجي
در صنايع نساجي براي خنك كاري آب شوينده ، محلولNAOH ، محلول رنگرزي ، بازيافت حرارت تلف شده وآماده سازي مايع رنگرزي از مبدل حرارتي صفحه اي استفاده مي گردد.

صنايع غذايي
در صنايع غذايي براي خنك كاري ، گرمايش ، بازيافت گرما ، غليظ سازي واسترليزه كردن آب ميوه ها ، شيرو روغن سويا وكنجد وشكر مايع و پاستوريزاسيون شير ، مواد لبني وآبميوه و غيره از مبدل حرارتي صفحه اي استفاده مي گردد.

تاسيسات ساختمان
از كاربردهاي متعارف مبدل صفحه اي در تاسيسات ساختمان در سيستم هاي : تهويه ، آب گرم مصرفي و گرمايش وسرمايش مي باشد.

ساير كاربردها
انتقال حرارت وبازيافت حرارت تلف شده از تجهيزات برقي و الكترونيكي ، نيروگاه ها ، آب دريا ، گرمايش ، سامايش ساختمان ها(HVAC) از ديگر كاربردهاي مبدل حرارتي صفحه اي مي باشد.

...ادامه دارد
 

amir ghasemiyan

مدیر بازنشسته
کاربر ممتاز
توضيحاتي در مورد صفحه هاي مبدل صفحه اي گسكت دار

توضيحاتي در مورد صفحه هاي مبدل صفحه اي گسكت دار

جنس و ساخت صفحات مبدل صفحه اي
صفحات موج دار كه در مبدل هاي حرارتي به كار مي روند ميتوانند از فلزات و آلياژهايي كه قابليت شكل دهي وچكش خواري و سرد و جوش دادن را داشته باشند ساخته شوند
فولاد ضد زنگ، تيتانيوم، نيكل، آلومينيوم، incoloy، hastelloy و مونل نمونه اي از اين آلياژها هستند. انتخاب جنس صفحه با درنظر گرفتن سازگاري سيال و ظرفيت حرارتي انجام ميشود. البته فاكتورهايي مانند بهينه كردن طراحي حرارتي و ديگراولويت هاي سازندگان نيز در اين انتخاب نقش دارند
علت نياز به فلزات چكش خوار را ميتوان اينگونه توجيه كرد كه در هر مرحله از ساخت صفحات براي ايجاد شيار مناسب بر روي صفحات و همچنين ايجاد مكان مناسب براي نصب گسكت ها مجبوريم صفحات را تحت پرس قرار دهيم و اين عمل همراه با ايجاد تنش هاي مكانيكي جبران ناپذيري در فلز خواهد بود. ايجاد تنش باعث بهم ريختگي ساختار مولكولي فلز گرديده و مقاومت ثانويه در برابر تنشهاي حرارتي و مكانيكي فلز را به شدت كاهش خواهد داد. همچنين باعث كاهش شديد مقاومت در برابر خوردگي فلز خواهد گشت. پس ما مجبوريم براي به حداقل رسانيدن اين آسيب ها از گروهي از آلياژها استفاده كنيم كه آسيب كمتري در طي اين فرايند متحمل ميشوند.
كربن استيل به همين دليل در ساخت اين صفحات مورد استفاده قرار نميگيرد.
جنس صفحات بطور كلي به چهار دسته تقسيم بندي ميشوند
  • فولادهاي زد زنگ شامل آلياژهاي 304 - 316 - 316Ti - 254SMO - 904L - 317 - 317LN و 6-XN مي شود
  • آلياژهاي نيكل مانند C-276 و C-22 و C-2000 و G30 و D-205 و 59 و 31 و 28 و 3033 و 825 و 686 و 625 و 400 و Nickel 200/201
  • تيتانيوم و آلياژهاي تيتانيوم مانند ASTM Grl و Grll
  • ديگر فلزات و آلياژها و همچينن مواد غير فلزي مانند گرافيت و مس و آلياژهاي مس و تانتاليوم و آلومنيوم
از آنجا كه ضخامت صفحات بسيار كم است، جنس صفحات از مواد با آلياژهاي با گريد بالا انتخاب ميشود تا خوردگي كاهش يابد.به عنوان مثال در حاليكه در يك مبدل پوسته و لوله براي جريان سيال اسيدي از لوله هاي با جنس فولاد ضد زنگ 316 استفاده ميشود ، براي همين جريان در مبدل صفحه اي از آلياژهاي شامل 25Ni و 20Cr و 40Mo و 2Cu و يا Incoloy 825 استفاده ميشود.
در جداول زير راهنماي تجربي انتخاب جنس صفحات و همچين ضريب رسانايي انتقال حرارت (k) براي صفحات رايج و پركاربرد آمده است.

اولين جدول راهنماي انتخاب جنس صفحات است.



دومين جدول ضرايب انتقال حرارت براي بعضي از فلزات پر كاربرد در دماي 300 كلوين است.


ادامه دارد ...
 

amir ghasemiyan

مدیر بازنشسته
کاربر ممتاز
در ادامه بحثمون چند شكل قرار ميدم اميدوارم مفيد باشه
اوليش مربوط به تميزكاري صفحه‌هاي مبدل هست. همونطور كه در شكل هم ميبينين دو روش براي اينكار وجود داره. يكي اينكه با يك برس نرم كه به سطح آسيبي نرساند و جريان آب با فشار پايين و ديگري شستشو با آب با فشار بالا.


اين شكل هم رسوب هايي كه در صفحه ها ايجاد ميشه رو نشون ميده



اين شكل هم به خوبي تغييرات دمايي رو در روي يك صفحه از مبدل نشون ميده.همونطور كه مشاهده ميكنين دماي ورودي حدود 80 درجه و خروجي 60 درجه مي‌باشد.
خطوطي كه مشاهده ميكنين ، خطوط دما ثابت هست.



در اين شكل هم نحوه قرار دادن صفحات در پشت سر هم رو نشون ميده.
همونطور كه ميبينين در شكل سمت چپ ورودي به صفحه از سمت چپ صفحه ميباشد كه با دوران 180 درجه اي ورودي به سمت راست منتقل ميشه.
حال اگه اين صفحات رو يكي يكي پشت سر هم قرار بدهيم نتيجه دلخواهمون بدست مي آيد كه همان يكي در ميان بودن جريان ها مي باشد.




 

baymohammad

عضو جدید
سلام به همه دوستان.پروژه من اینکه یه مبدل باaspen hetranطراحی وآنالیزکنم لطفاکمکم کنید.ممنون
 

bayjan

عضو جدید
سلام لطفافیلم های آموزشی طراحی مبدل رابذارید.قبلی هارونتونستم بگیرم
 

atefeh66

عضو جدید
با سلام
خیلی وقته از بحث روی این موضوع گذشته ولی من چندتا سوال دارم
من با نرم افزار Aspen HTFS+ قسمت Acol کار می کنم و چندتا سوال دارم
1) به خاطر محدودیت های تولید فاصله ی بین لوله ها از مقدار استانداردش بیشتر می شود ( 2.5 برابر قطر لوله). به همین خاطر نرم افزار اخطار میگیرد و جواب نمی دهد. (Transverse pitch) . در مبدلی که من می خوام چک کنم این فاصله حدود 4.5 برابر قطر خارجی لوله است.

2) مشکل دیگه تعداد فین در راستای لوله هست. (Fin frequency). من به نرم افزار در قسمت Rating/Checking مقدار 10 m/# را می دم ولی توی نتایج خودش مقدار خیلی زیادی فین در یک متر از لوله استفاده کرده است.

3) وقتی می خوام از فین صفحه ای استفاده کنم با مفهوم "Fin tip diameter" مشکل دارم. در انواع دیگه ی فین ها این مفهوم معلوم هست ولی وقتی فین صفحه ای دارم معنایی نداره!

اگر به سوالاتم جواب بدید ممنون میشم
نیاز فوری و مبرم به این جواب ها دارم

با تشکر
 

plamber

عضو جدید
برای طراحی مبدل حرارتی صفحه ای گسگتی و مبدل حرارتی صفحه ای جوشی از چه نرم افزاری استفاده میشود و باید چه اصلاعاتی در ان وارد کنیم؟
انواع مبدل حرارتی جوشی کدام نوع هستند؟
 
بالا