بهبود عملکرد مبادله کن گرمای پوسته و لوله در واحد تقطیر نفت خام شرکت پالایش نفت امام خمینی (ره) شازند

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه اراک، اراک، ایران

2 کارشناس ارشد، گروه مهندسی مکانیک، شرکت پالایش نفت امام خمینی(ره) شازند، ایران

چکیده

هدف این مقاله بررسی عملکرد یک مبادله کن گرمای پوسته و لوله در واحد تقطیر نفت خام شرکت پالایش نفت امام خمینی (ره) شازند جهت افزایش انتقال گرما در آن است. به این منظور تاثیر راهکارهای مختلف جهت افزایش انتقال گرما در مبادله کن­های گرمای پوسته و لوله (همچون استفاده از نوارهای تابیده درون لوله­ها، اعمال تغییرات در فاصله بفل­های تکه­ای و درصد برش آنها، استفاده از لوله­های پره­دار و یا استفاده از بفل­های حلزونی) بر افزایش انتقال گرما و میزان افت فشار بررسی گردیده و نتایج به دست آمده مورد تحلیل قرار گرفته است. برای شبیه­سازی عملکرد مبادله کن گرما، یک کد کامپیوتری تهیه شده و مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج نشان داده است که از بین تمامی راهکارها به ترتیب اولویت، ابتدا استفاده از لوله­­­های پره‌دار و سپس به­کارگیری نوارهای تابیده در لوله­­ها از بقیه موثرتر هستند. در صورتیکه تغییر فاصله بفل­ها، تغییر درصد برش بفل­ها و یا استفاده از بفل­های حلزونی تاثیری در بهبود عملکرد مبادله کن گرمای مورد بررسی نخواهند داشت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]  Master B.I., Chunangad K.S., Pushpanathan V., Fouling mitigation using helixchanger heat exchangers, Proceedings of the ECI Conference on Heat Exchanger Fouling and Cleaning: Fundamentals and Applications, Santa Fe, pp. 317–322, 2003.
[2]  Sarviya R.M., Veeresh Fuskele, Heat transfer and pressure drop in a circular tube fitted with twisted tape insert having continuous cut edges, Journal of Energy Storage, Vol. 19, pp. 10–14, 2018.
[3]  Cheng H., Luo T., et al., Experimental study of shell-and-tube phase change heat exchanger unit with/without circular fins, Energy Procedia, Vol. 152, pp. 990-996, 2018.
[4]  Taher F. N., Movassag S. Z., Razmi K., Tasouji Azar R., Baffle space impact on the performance of helical baffle  shell and tube heat exchanger,  Applied Thermal Engineering, Vol.  44, pp. 143-149, 2012.
[5]  Zhang J.F., Li B., Huang W. J., Lei Y.G., He Y.L., Tao W.Q., Experimental performance comparison of shell-side heat transfer for shell-and-tube heat exchangers with middle-overlapped helical baffles and segmental baffles, Chemical Engineering Science, Vol. 64, pp. 1643-1653, 2009.
[6]  wen J., Gu X., et al., Multi-parameter optimization of shell-and-tube heat exchanger with helical baffles based on entransy theory, Applied Thermal Engineering, Vol. 130, pp.804–813, 2018.
[7]  Yeap B.L., Wilson D.I., Polley G.T. and Pugh S.J., Incorporation of fouling models into the design of heat transfer networks, Proc. Engineering Foundation Conf. on Heat Exchanger Fouling, Davos, July 2001.
[8]  Kakaç S., Liu H., Heat Exchangers: Selection, Rating and Thermal Design, CRC Press, 3rd  Ed., 2012.
[9]  Thulukkanam K., Heat Exchanger Design Handbook, CRC press, 2nd  Ed., 2013.
[10]             Serth R.W., Design of shell-and-tube heat exchangers, handbook of process heat transfer principles and applications. Oxford, Elsevier, 2007.
[11]             Manglik R., A. Bergles Heat transfer and pressure drop correlations for twisted tape inserts in isothermal tubes. Part II: turbulent flows, ASME Journal of Heat Transfer, Vol. 115, pp. 890-896, 1993.
[12]             Aspen Technology Inc., Aspen plus user guide, Cambridge, 2010.