پیشینه تحقیق ساختار مبادله کن های گرمای خنک شونده با هوا  دارای ۴۴ صفحه می باشد فایل پیشینه تحقیق به صورت ورد  word و قابل ویرایش می باشد. بلافاصله بعد از پرداخت و خرید لینک دنلود فایل نمایش داده می شود و قادر خواهید بود  آن را دانلود و دریافت نمایید . ضمناً لینک دانلود فایل همان لحظه به آدرس ایمیل ثبت شده شما ارسال می گردد.

فهرست مطالب

مقدمه    ۴
۱-۱ – مزایا و معایب خنک کردن با هوا    ۴
۱-۱-۱- مزایا    ۴
۱-۱-۲- معایب    ۵
۲-۱- ساختار مبادله کن های گرمای خنک شونده با هوا    ۵
۱-۳- آرایش دسته لوله ها و ایجاد جریان هوا    ۶
۱-۳-۱- عبور هوا به صورت جریان دمشی (اجباری) و مکشی (القایی)    ۶
۱-۴- عبور هوا به صورت جریان طبیعی    ۱۰
۱-۵- ساختار دسته لوله و شکل بندی های جریان    ۱۱
۱-۵-۱- ساختار دسته لوله    ۱۱
۱-۵-۲- شکل بندی جریان    ۱۳
۱-۵-۳- ساختار لوله پره دار    ۱۴
۱-۵-۴- لوله های پره دار    ۱۸
۱-۶- انواع پره ها    ۱۸
۱-۷- کاربردهای فن های هوایی    ۲۱
۱-۷-۱- استفاده های صنعتی    ۲۱
۱-۸- معادلات اساسی انتقال گرما    ۲۲
۱-۹- اجزای فن هوایی    ۲۴
۱-۱۰- فن های هوایی عمودی    ۲۵
۱-۱۱- تیوب باندل ها واجزای مختلف کویل ها    ۲۸
۱-۱۲- فن و محرک هوا    ۳۱
۱-۱۳- مشکلات مبدل های خنک کننده هوایی    ۳۲
۲-۱- مروری بر کارهای گذشته    ۳۴
منابع و مراجع    ۳۷

منابع

[۱]- Paikert, P .(1983) Air cooled heat exchangers, in Heat Exchangers Design Handbook, Hemisphere Publishing, New York, Chap 3.8.

جامعه اطلاعاتی صنایع پتروشیمی  -[۲]

[۳]- Chu, C.C (1985) Studies of the plumes above air cooled heat exchangers operating under natural convection, Ph. D. Universityof Birmingham.

[۴]- Sadic Kakac- Hongtan Liu، فصل ۱۱، ترجمه دکتر سپهر صنایع، مبادله کن های کرما

[۵]- Engineering Science Data Unit (ESDU) (1986) High-fin staggered tube banks: Heat transfer and pressure drop for turbulent single phase gas flow, ESDU International  Ltd., London.

[۶]-  Basic of Air cooled Heat Exchanger

[۷] کیز و.م.، لندن ا.ل.، ترجه مرکز آموزش و تحقیق شرکت رادیاتور ایران.، ١۳۷١. طراحی مبدلهای حرارتی- فشرده . شرکت سهامی خاص رادیاتور ایران.

[۸]- C.J. Meyer* , D.G. Kroger: Air-Cooled Heat Exchanger Inlet Flow  Losses. Thermal Engineering  (۲۰۰۱).

[۹]- G.J. Kosten, K.I. Morgan, J.M. Burns, P.L. Curlett, Operating and Performance Testing of the World’s Largest Air-cooled Condenser, American Power Conference, Chicago, 1981.

[۱۰]- H.B. Goldschagg, Lessons Learned from the World’s Largest Forced Draft Direct Air-cooled Condenser, EPRI meeting, Washington, 1993.

[۱۱]- M.A. Mohandes, T.V. Jones, C.M.B. Russell, Pressure loss mechanisms in resistances inclined to an air flow with application to fin tubes, First National Heat Transfer Conference, Leeds, 1984.

[۱۲]- F.K. Moore and J.R. Ristorcelli, Turbulent flow and pressure losses behind oblique high-drag heat exchangers. Int. J. Heat Mass Transfer 22 (1979), pp. 1175–۱۱۸۶٫

[۱۳]- F.K. Moore, Flow Fields and Pressure Losses of V-bundles with Finite Resistance, ASME Paper 79-WA/HT-4, 1979.

[۱۴]- J.C.B. Kotze, M.O. Bellstedt, D.G. Kroger, Pressure drop and heat transfer characteristics of inclined finned tube heat exchanger bundles, Proc. Eighth Int. Heat transfer Conf., San Francisco, 1986.

[۱۵]- D.J. Van Aarde and D.G. Kroger, Flow losses through an array of A-frame heat exchangers. Heat Transfer Engng. 14 1 (1993), pp. 43–۵۱٫

[۱۶]- K. Duvenhage, D. G. Kroger*: The influence of wind on the performance of forced draught air-cooled heat exchangers. University of Stellenbosch(1996).

[۱۷]- D.G. Kroger, Fan performance in air-cooled steam condensers. Heat Rec. System CHP 14 (1994) 391-399.

مقدمه

طی ۲۰ تا ۳۰ سال گذشته، هم برای مصارف خانگی و هم برای مصارف صنعتی، استفاده از هوا به عنوان سیال خنک کننده و جایگزین برای آب افزایش یافته است. هم اکنون مبادله کن های گرمای خنک شونده با هوا (هوا- خنک) بخش مهمی از فن آوری صنعتی انتقال گرما را شامل می گردند. این نوع مبادله کن ها برای خنک کردن مایعات وچگالش بخارها به عنوان مثال در جریان های پالایشگاهی و بخارهای خروجی از بالای ستون های تقطیر به طور وسیع استفاده می شوند.

۱-۱ – مزایا و معایب خنک کردن با هوا

۱-۱-۱- مزایا

اساسی ترین مزیت هوا به عنوان سیال خنک کننده در دسترس بودن آن است. به علاوه در استفاده از آن در مقایسه با سیستم هایی که با آب خنک می شوند نیازی به سیستم های لوله کشی و پمپ کردن مربوط به تغذیه آب خنک کننده و مشکلی در مورد زدودن رسوب ونگرانی در مورد اثرات شیمیایی و حرارتی مضر بر محیط وجود ندارد. هوا تمیز و به لحاظ شیمیایی غیر فعال می باشد و نیازی به پیش تصفیه یا فرایندی شیمیایی برای جلوگیری از رشد باکتری ها وقارچ ها و تشکیل رسوب نیست، در صورتی که این موارد برای آب نیاز است. معمولا تشکیل رسوب و یا خوردگی در سمت هوای مبادله کن کم است اگر چه این امر به محل قرار گیری مبادله کن نیز مربوط می گردد. در نتیجه مبادله کن های گرمای خنک شونده با هوا در مقایسه با سیستم های خنک شونده با آب (آّب- خنک) نیاز کمتری به تعمیر ومراقبت توسط افراد فنی دارند. نکته آخر آنکه به دلیل ساختار نسبتا ساده و عدم وجود واحد کمکی تصفیه سیال خنک کن مبادله کن های گرمای خنک شونده با هوا هزینه اولیه کمتری در مقایسه با کولر های آبی دارند.

۱-۱-۲- معایب

معایب اصلی هوا به عنوان سیال خنک کننده ضریب هدایت گرمایی کوچک، چگالی کم و گرمای ویژه کم آن می باشد. ضرایب انتقال گرما با   لوله های ساده (بدون پره) در سرعت های هوا که به لحاظ اقتصادی ممکن می باشد (  m/s 10) کوچکتر  از .k) W/(m²  ۱۰۰هستند وبهبود بخشیدن ضرایب انتقال گرما به وسیله لوله های پره دار حتی برای دستیابی به مقادیر متوسط بازده گرمایی نیز ضروری می­باشد. در نتیجه فن های هوایی در مقایسه با مبادله کن های مشابه خنک شونده با آّب
بزرگتر هستندو نیاز به سازه های تکیه گاهی گسترده تر ومساحت زمین و فضای بیشتری برای نصب دارند. به دلیل همین ابعاد بزرگ مبادله کن­های گرمای خنک شونده با هوا نمی توانند مانند کولرهای آبی در هر جایی استفاده شوند. به عنوان مثال سوار کردن آن ها در بالای برج­های تقطیر برای چگالش بخار خروجی از بالای برج مشکل است.

در برخی محل ها دمای هوا بالا است ودر نتیجه اختلاف دمای موجود برای خنک کردن سیال عبوری از داخل لوله ها کوچک می باشد، این امر لزوم استفاده از مساحت های بسیار بزرگ سطوح مبادله کن گرما را ایجاب می کند. این مورد اغلب هنگامی پیش می آید که بنا به موقعیت محل، تغذیه آب نیز با مشکل مواجه می باشد.

نکته آخر آن که باید توجه شود که مبادله کن های گرمای خنک شونده با هوا که هوا در آن ها توسط پروانه به حرکت در می آید ممکن است پر سرو صدا باشند و بنابراین شکلی از آلودگی محیط (آلودگی صوتی) را ایجاد می کنند.

۲-۱- ساختار مبادله کن های گرمای خنک شونده با هوا

در مبادله کن های گرمای خنک شونده با هوا سیالی که باید خنک شود در داخل لوله های دسته لوله پره دار جریان می یابد، در حالی که هوا به صورت جریان متقاطع از روی سطح خارجی لوله ها عبور می کند. جریان هوا ممکن است با عبور طبیعی هوا در کانال هوا کش یا برج یا با عبور اجباری هوا به وسیله پروانه و موتور الکتریکی ایجاد شود. شکل بندی های متعدد جریان به همراه طرح های زیادی از نوع پره ها در این مبادله کن ها استفاده می گردند.

۱-۳- آرایش دسته لوله ها و ایجاد جریان هوا

۱-۳-۱- عبور هوا به صورت جریان دمشی (اجباری) و مکشی (القایی)

شکل ۱-۱  در طرحی ترسیمی نشان می دهدکه چگونه یک دسته لوله می تواند با عبور جریان هوا به شکل دمشی یا مکشی خنک شود. در حالت جریان دمشی هوای مجاور به داخل پروانه (فن) کشیده می شود و پروانه به میزان اندکی که برای غلبه بر مقاومت هیدرولیکی عبور جریان از روی دسته لوله کافی باشد، فشار هوا را افزایش می دهد (معادل با چند میلی متر آب). در حالت جریان مکشی پروانه به میزان اندکی فشار هوا را کاهش می دهد که برای کشیدن هوا از روی دسته لوله کافی است. در حالت اخیر هوایی که وارد پروانه می شود گرمتر از دمای هوای مجاور است و لذا چگالی آن کمتر از چگالی هوای محیط می باشد.

دسته لوله ها معمولا شامل تعداد کمی از ردیف های لوله هستند که در داخل قابی مستطیلی قرار می گیرند و می توانند به صورتی که در شکل ۱-۱ نشان داده شده است به شکل عمودی، افقی یا در وضعیت شیبدار قرار گیرند. رایج ترین شکل قرار گیری در وضعیت افقی است.

مزایای نسبی عبور جریان هوا به شکل مکشی و دمشی  به شرح زیر می باشد:

مزایای جریان به صورت دمشی

الف- در نتیجه دمای هوای ورودی سردتر به پروانه و چگالی بزرگتر هوا برای ایجاد نرخ جرمی مشخص به توان الکتریکی کمتری نیاز است، به علاوه پروانه می تواند کوچکتر باشد و بنابراین هزینه اولیه کمتری دارد.

ب- پروانه در مقایسه با حالت جریان مکشی در جریان هوای خنک قرار دارد و نیاز به عایق کاری یا خنک کاری موتور پروانه و یاتاقان ها کاهش می یابد و یا منتفی می گردد.

ج- در هنگام بروز نشتی سیال فرایندی از لوله ها و با این فرض که سیال نشتی توسط جریان هوا، حمل می گردد احتمال آلوده شدن پروانه یا موتور کمتر است.

د- در حالت قرار گیری دسته لوله به صورت افقی پروانه نزدیک به زمین است و دسترسی به آن برای عملیات تعمیر و نگهداری آسان تر است.

در شکل های ۲-۱ و ۳-۱ فن های دمشی و مکشی نشان داده شده اند.

در این آرایش لوله ها در قسمت دمنده فن قرار دارند یعنی فن زیر مجموعه لوله ها قرار می گیرند.

در نوع دمنده لوله ها در قسمت بالایی فن قرار می گیرند. به این ترتیب در اثر گرم شدن هوای ورودی در بالای لوله ها مکش طبیعی هوا به سمت بالا صورت می گیرد. لذا توان مصرفی فن کمتر خواهد شد. از طرف دیگر در این نوع از مبدل ها قطعات فن برای تعمیر به راحتی در دسترس هستند. در ضمن این نوع مبدل ها دارای سازگاری بیشتری در مناطق سردسیر می باشند. اما این سیستم برخلاف مزایای ذکر شده دارای معایبی هم هست که از آن جمله می توان به عدم توزیع مناسب هوا در بین لوله­ها و امکان برگشت هوای گرم به خاطر سرعت کم هوای خروجی از قسمت لوله ها اشاره کرد. در ضمن به خاطر اینکه لوله ها د ر معرض نور خورشید، باران و تگرگ قرار دارند میزان استهلاک بالا می رود.

مزایای جریان به صورت مکشی

الف- توزیع جریان یکنواخت تر است.

ب- پروانه دسته لوله را از جمع شدن برف یا باران سنگین محافظت می کند.

ج- از گردش وعبور مجدد هوای گرم به داخل دسته لوله جلوگیری می گردد.

عیب اصلی آرایش جریان دمشی توزیع غیر یکنواخت جریان می باشد. معایب اصلی آرایش جریان مکشی فضای آزاد بزرگتر مورد نیاز برای اطمینان از توزیع یکنواخت جریان هوا میزان سر وصدای بیشتر، خطر آسیب دیدگی پروانه یا موتور در اثر نشتی سیال فرایندی و کارکرد پروانه در دماهای گرمتر هستند.

در این آرایش لوله ها در قسمت مکنده فن قرار دارند یعنی فن بالای مجموعه لوله ها قرار می گیرد. این نوع نیز دارای مزایا ومعا یبی است. در این نوع هوا در قسمتهای مختلف اطراف لوله ها به نحو مناسبی توزیع می شود و امکان برگشت هوای گرم به قسمت هواگیری فن کمتر است. تاثیر خورشید و باران و تگرگ بر روی لوله ها نیزکمتر است زیرا ۶۰% سطح پوشیده است و تاثیر جریان طبیعی در سیستم بیشتر است.

معایب این سیستم نیز به شرح زیر است :

توان مصرفی بیشتری مورد نیاز است زیرا فن در معرض هوای گرم عبوری از لوله ها قراردارد. دمای هوای گرم خروجی از قسمت تیوب ها باید تا حدود ۲۰۰ درجه فارنهایت محدود شود زیرا امکان خراب شدن پره ها و یاتاقان و تسمه و دیگر قطعات فن در جریان هوای گرم وجود دارد. عیب دیگر این است که قطعات فن برای تعمیر کمتر در دسترس هستند.

تمامی فایل های پیشینه تحقیق و پرسشنامه و مقالات مربوطه به صورت فایل دنلودی می باشند و شما به محض پرداخت آنلاین مبلغ همان لحظه قادر به دریافت فایل خواهید بود. این عملیات کاملاً خودکار بوده و توسط سیستم انجام می پذیرد. جهت پرداخت مبلغ شما به درگاه پرداخت یکی از بانک ها منتقل خواهید شد، برای پرداخت آنلاین از درگاه بانک این بانک ها، حتماً نیاز نیست که شما شماره کارت همان بانک را داشته باشید و بلکه شما میتوانید از طریق همه کارت های عضو شبکه بانکی، مبلغ  را پرداخت نمایید.