1403/02/04
رفعت محمدی

رفعت محمدی

مرتبه علمی: دانشیار
ارکید: https://orcid.org/0000-0003-3675-4851
تحصیلات: دکترای تخصصی
اسکاپوس: 6601987496
دانشکده: دانشکده فنی مهندسی
نشانی: دانشگاه اراک، گروه مهندسی مکانیک
تلفن:

مشخصات پژوهش

عنوان
بهینه سازی عملکرد مبدل های حرارتی پوسته لوله در واحد تقطیر نفت خام شرکت پالایش نفت امام خمینی (ره) شازند
نوع پژوهش
طرح پژوهشی خاتمه‌یافته
کلیدواژه‌ها
مبدل های حرارتی پوسته و لوله، نوارهای تابیده، بفل های حلزونی، لوله های پره دار، شبیه سازی
سال 1395
پژوهشگران رفعت محمدی ، حامد صفی خانی ، احمدرضا قاسمی

چکیده

هدف این پژوهش بهینه سازی عملکرد دو دستگاه از مبدل های حرارتی پوسته و لوله در واحد تقطیر نفت خام شرکت پالایش نفت امام خمینی (ره) شازند می باشد. بهبود عملکرد مبدل های حرارتی مذکور می تواند تاثیر به سزایی در کاهش مصرف انرژی واحد تقطیر و کاهش آلایندگی های زیست محیطی داشته باشد. راهکارهای مختلفی جهت افزایش انتقال حرارت در مبدل های حرارتی پوسته و لوله مطرح شده است که از آن جمله می توان به اعمال تغییرات در فاصله بفل های تکه ای و درصد برش آنها، استفاده از بفل های حلزونی، استفاده از لوله های پره دار و یا استفاده از نوارهای تابیده درون لوله ها اشاره نمود. تعیین بهترین راهکار برای بهبود عملکرد یک مبدل حرارتی مشخص، پیچیده می باشد. با شبیه سازی عملکرد مبدل های حرارتی می توان تاثیر راهکارهای مختلف مطرح شده بر افزایش انتقال حرارت و میزان افت فشار را بررسی نمود. به این منظور با در نظر گرفتن معادلات حاکم بر عملکرد مبدل های حرارتی، عملکرد آنها توسط یک کد کامپیوتری شبیه سازی شده است. نتایج به دست آمده نشان داده است که موثرترین راهکارها، تعویض لولههای ساده با لوله های دارای پره و همچنین استفاده از نوارهای تابیده در داخل لوله ها می باشد. به طوریکه تعویض لولههای ساده با لوله های پره دار در مبدل اول مورد بررسی، می تواند دمای خروجی سیال گرم را 22 درجه سانتیگراد خنک-تر و دمای خروجی سیال سرد را 4 درجه سانتیگراد گرم تر نموده و کل گرمای مبادله شده را 5/15 درصد افزایش دهد. همچنین استفاده از نوارهای تابیده در داخل لوله ها در این مبدل، دمای خروجی سیال گرم را 6 درجه سانتیگراد خنک تر و دمای خروجی سیال سرد را 1 درجه سانتیگراد گرم تر نموده و بار حرارتی مبدل را 2/4 درصد افزایش می دهد. در صورتیکه تغییر فاصله بفل ها، تغییر درصد برش بفل ها و یا استفاده از بفل های حلزونی تاثیری در بهبود عملکرد مبدل های حرارتی مورد بررسی نخواهد داشت.