#مهندسي_شیمی
📕طراحی مبدل های حرارتی با
#ASPEN #HTFS
فهرست و مقدمه:
@andishesara

#مهندسي_شیمی
📕طراحی مبدل‏های حرارتی با
#ASPEN #HTFS
ناشر: انديشه‌سرا
نويسنده: ابوالفضل جاوونی
قطع: رحلي
تعداد صفحه: 192
شابك: 9789648407723
رده‌بندي ديويي: 2815/660
رده‌بندي كنگره: 4ط2ج/7/155 TP
جلد: شوميز، كاغذ: سفيد خارجي، چاپ: تكرنگ
وزن تقريبي بر حسب گرم: 470

📝#فهرست
1- مبدل های حرارتی
اجزاء اصلی مبدل
ضریب انتقال حرارت کلی
برنامه Tasc+
2- تنظیم مود برنامه و شرایط عملیاتی فرایند در شاخه اصلی Problem Definition
شرح مشخصات کاربر و پروژه در شاخه Heading/Remarks
انتخاب مود محاسباتی و خواص دستگاه مورد طراحی در شاخهApplication Options
ورود شرایط عملیاتی مبدل به برنامه در شاخه Process Data
3- ورود خواص سیالات حاضر در فرایند در شاخه اصلی Property Data
ورود نام ترکیبات و درصد آنها در شاخه های Hot (or Cold) Side Composition
ورود مستقیم خواص فیزیکی سیال در شاخه های Hot ( or Cold ) Side Properties
4- وارد کردن شکل هندسی کامل مبدل در شاخه اصلی Exchanger Geometry
مهمترین خواص هندسی مبدل در شاخه Geometry Summary
انتخاب اجزاء اصلی Heat Exchanger Type
بخش ورود اطلاعات مهم پوسته (Shells )
بخش ورود اطلاعات مهم لوله ها (Tubes)
بخش ورود اطلاعات در رابطه با آرایش لوله ها (Tube Layout )
بخش ورود اطلاعات در رابطه با بافلها(Baffles)
صفحه نمایش Tube Layout
انتخاب انواع قطعات بکار رفته در مبدل در شاخه Shell/Heads/Flange/Tubesheets
صفحه Shell/Heads
صفحه Covers
صفحه Tube Sheets
صفحه Flanges
ورود تمام اطلاعات در رابطه با لوله ها در شاخه Tubes
خصوصیات بافلها در شاخه Baffles/Supports
صفحه Baffles
صفحه Tube Supports
صفحه Longitudinal Baffles
شکل آرایش لوله ها در دسته لوله در شاخه Bundle Layout
صفحه Layout Parameters
صفحه Layout limits/pass lanes
صفحه Tie rods/spacers
خصوصیات و اندازه های نازل ها در شاخه Nozzles
صفحه Shell side nozzles
صفحه Tube Side Nozzles
صفحه Domes/Belts
صفحه Impingement
ورود اطلاعات مبدلهای ترموسیفون در شاخه Thermosiphon Piping
صفحه Thermosiphon Piping
صفحه Inlet Piping Elements
صفحه Outlet Piping Elements
5- ایجاد ویژگی های ساختاری در شاخه اصلی Construction Specification
انتخاب فلزات بکار رفته در ساخت مبدل در شاخه Material of Construction
صفحه Vessel Materials
صفحه Cladding/Gasket Materials
صفحه Tube Properties
ویژگی های طراحی در شاخه Design Specifications
6- تنظیم محدوده ها و روش های محاسباتی برنامه Program Options
اعمال محدوده های محاسباتی برنامه Design Options
ورود برخی مقادیر لازم در شاخه Thermal Analysis
صفحه Heat Transfer
صفحه Pressure Drop
صفحه Delta T
صفحه Fouling
تنظیم برخی فاکتورهای محاسباتی در شاخه Methods/Correlations
صفحه General
صفحه Condensation
صفحه Vaporization
صفحه Enhancement Data
روش محاسبات برنامه در شاخه Calculation Options
7- مثال های حل شده در برنامه Tasc+
High pressure boiler feedwater heater
Debutanizer Overhead Condenser
Kettle Reboiler
Falling Film Evaporator
Vertical Thermosiphon Reboiler
Horizontal Thermosiphon Reboiler
8- شرح برنامه Aspen Teams برای طراحی مکانیکی مبدلهای پوسته و لوله
ورود اطلاعات در بخش Input
تعریف هدف طراحی برای برنامه در شاخه اصلی Problem Definition
ورود هندسه مبدل مورد نظر درشاخه اصلی Exchanger Geometry
انتخاب فلزات تشکیل دهنده قطعات مبدل در شاخه اصلی Materials
انجام برخی تنظیمات در شاخه اصلی Program Options
مثال های برنامه Teams
High Pressure Boiler Feedwater Heater
Debutanizer Overhead Condenser
Kettle Reboiler
Falling Film Evaporator
Vertical Thermosiphon Reboiler
Horizontal Thermosiphon Reboiler
9- شرح برنامه Acol+ برای طراحی کولرهای هوایی
کولرهای هوایی
تنظیم مود برنامه و شرایط عملیاتی فرایند در شاخه اصلی Problem Definition
نوع و خواص سیالات در شاخه اصلی Property Data
هندسه مبدل در شاخه اصلی Exchanger Geometry
اطلاعات هندسی اصلی در شاخه Geometry Summary
شکل کلی مبدل در شاخه Unit Geometry
داده های لوله ها در شاخه Tubes
ورود اطلاعات دسته لوله ها در شاخه Bundle
اندازه نازلها و درپوشها در شاخه Headers & Nozzles
تنظیمات اندازه های بادبزن و قطعات مربوط به آن در شاخه Fans
اندازه های نگهدارنده ها و محیط حرکت قطعات مبدل در شاخه Structure/Walkways
ایجاد ویژگی های ساختاری در شاخه اصلی Construction Specification
انتخاب فلزات بکار رونده در ساخت قطعات در شاخه اصلی Material of Construction
ویژگی های طراحی در شاخه Design Specifications
تنظیم محدوده ها و روشهای محاسباتی برنامه Program Options
مثالهای برنامه Acol+
Water Cooler
Debutanizer Overhead Condenser
10- شرح برنامه Plate+ برای طراحی مبدلهای صفحه ای
مبدل های صفحه ای
تنظیم مود برنامه و شرایط عملیاتی فرایند در شاخه اصلی Problem Definition
نوع و خواص سیالات در شاخه اصلی Property Data
هندسه مبدل در شاخه اصلی Exchanger Geometry
اطلاعات هندسی اصلی در شاخه Geometry Summary

ورود خواص و اندازه های صفحه در شاخه Plate Details
شکل نمودار در شاخه Exchanger Diagram
مثالهای برنامه Plate+
Water-Water Exchanger
Steam Condenser

✍#مقدمه
وسعت پیشرفت علم و تکنولوژی در این روزگار دیگر چیز غریب و نا آشنایی نیست و همه مردم در سراسر جهان هر روزه افقهای تازه ای را پیش روی خود می بینند. این جهش سریع تنها بکمک رایانه ها امکانپذیر است. سرعت بسیار سریع رایانه ها برای محاسبات، زمان لازم برای تحقیقات و طراحی را بسیار کوتاه کرده و بار وقتگیرترین بخش کار یعنی محاسبات را از دوش بشر برداشته است.
در این میان نرم افزارهایی که در مورد محاسبات و طراحی در رشته های فنی و مهندسی ایجاد شده نقشی کاملا اساسی و کلیدی باز می کنند. این برنامه ها تقریبا در همه رشته های فنی و مهندسی حضور دارند و جایگاه کاربردی خود را کاملا تثبیت کرده اند. رشته مهندسی شیمی یکی از شاخه هایی است که حضور برنامه های رایانه ای در آن کاملا جدی بنظر می رسد. تمام مهندسان شیمی با محاسبات بیشتر تجهیزات مورد استفاده در صنایع شیمیایی و پالایشی آشنا هستند و می دانند که طراحی و محاسبات برخی از این دستگاه ها تا چه اندازه وقتگیر است. یکی از این تجهیزات مبدلهای حرارتی هستند.
مبدلهای حرارتی تقریبا پرکاربرد ترین عضو در فرآیندهای شیمیایی اند و می توان آنها را در بیشتر واحدهای صنعتی دید. وظیفه آنها انتقال گرما از یک سیال به سیال دیگر است. این عملیات می تواند بین مایع – مایع ، گاز – گاز ، و یا گاز –مایع انجام شود. محاسبات طراحی مبدلها کاری طولانی و گاهی خسته کننده است. مثلا طراحی یک مبدل برای یک عملیات بخصوص نیاز به حدسهای زیادی دارد که با استفاده از آنها و طبق استانداردها می توان اندازه های یک مبدل مناسب را پیدا کرد. اما با استفاده از برنامه های رایانه ای تمام این محاسبات توسط رایانه انجام می شود و کاربر برای طراحی تنها باید شرایط عملیاتی و خواص سیالات حاضر در عملیات را وارد کند. نرم افزار Aspen HTFS یکی از این موارد است. این نرم افزار شامل برنامه هایی می شود که توانایی انجام چنین محاسباتی را برای مبدلها دارند.
شرکت Aspen Tech قبل از اضافه کرد نرم افزار HTFS به زیر مجموعه ی خود، دربسته های نرم افزاری Aspen Suite برنامه ای تحت عنوان B-JAC منتشر می کند که برای طراحی مبدلهای حرارتی بکار می رود. نسخه های قبلی برنامه HTFSنیز توسط شرکت Hyprotech منتشر می شد که می توانست با نرم افزار Hysys در ارتباط باشد. اما همکنون HTFS توسط شرکت Aspen Tech خریداری شده و جزء خانواده برنامه هایAspen می باشد. این تغییر مدیریت در انتشار نرم افزار روی خود برنامه نیز تاثیر گذاشته و باعث تغییرات اندکی در روشهای محاسباتی و تغییرات زیادی در محیط گرافیکی نرم افزارشده است.
نسخه ی نرم افزار HTFS+ که در این کتاب برای کار مد نظر قرار گرفته مربوط به سال 2006 می شود که توسط شرکتAspen منتشر شده است. این بسته نرم افزاری شامل برنامه های زیادی می شود که برای طراحی مهمترین انواع مبدلها مناسب است. برنامه Tasc+ برای طراحی مبدلهای پوسته و لوله بکار می رود. برنامه Acol+ برای مبدلهای گازی و کولرها است و برنامه Plate+ نیز برای مبدلهای صفحه ای کاربرد دارد. همچنین برنامه Teams برای طراحی و محاسبات کامل ساختار مکانیکی مبدلهای پوسته و لوله مناسب است. البته این نرم افزار شامل برنامه های دیگری نیز می شود که برنامه های نرم افزار B-JAC از آن جمله هستند. برنامه Hetran کاری مشابه برنامه Tasc+ انجام می دهد و برنامه Aerotan نیز عملکردی مشابه برنامه Acol+ دارد. برنامه های دیگر نیز در این نرم افزار وجود دارند که کاربرد کمتری پیدا می کنند. برنامه های جدید HTFS+ نسبت به برنامه های سابق B-JACخصوصیات و برتری های ویژه ای دارند که در صورت کار با آنها خود به این موارد پی خواهید برد.
کتاب حاضر می تواند مود استفاده مهندسان شیمی ، فرایند ، مکانیک سیالات و کلیه شاخه هایی که مربوط به طراحی و محاسبات حرارتی و مکانیکی مبدلهای حرارتی می شود، قرار گیرد.این کتاب همراه با CD برنامه Aspen HTFS تهیه شده که مطابق با نسخه بکار رفته در متن کتاب است.
کتاب مشتمل بر 10 فصل می شود. ابتدا در فصل اول به شرح مختصری در رابطه با مبدلهای حرارتی و روشهای کلی محاسبات انتقال حرارت در سیالات می پردازیم. در فصلهای 2 تا 6 به شرح کامل برنامه Tasc+ می پردازیم و بعد از آن در فصل 7 مثالهایی را برای آشنایی بیشتر با برنامه Tasc+ می آوریم. در فصل 8 به شرح نکات مهم برنامه Teams به همراه حل تعدادی مثال از همان برنامه می پردازیم. در فصل 9 شرح برنامه Acol+ به همراه مثالهای آن آمده است. و سرانجام در فصل 10 در رابطه با برنامه Plate+ توضیحاتی می دهیم و مثالهایی حل می کنیم.
HTFS Aspen(شبيه سازی و طراحی مبدل‌های حرارتی)

این نرم‌افزار یکی از نرم افزارهای معتبر در زمینهﻱ طراحی و ارزیابی حرارتی و مکانیکی مبدل‌های پوسته لوله، طراحی کولرهای هوا خنک، و مبدل‌هاي حرارتی صفحه اي می‌باشد. نسخه های قدیمی این برنامه توسط شرکت Hyprotech منتشر می شد که با نرم افزار Hysys در رابطه بود. اما نسخه های جدید آن از خانوادهﻱ برنامه های Aspentech است و شامل برخی برنامه های نرم افزار B-JAC (برنامه ای برای طراحی مبدل های حرارتی) نیز می شود. این نرم افزار شامل برنامه های زیادی می شود اما مهم ترین آن ها كه در اين مجموعه قرار می‌گيرند عبارتند از:
Tasc+(طراحی حرارتی، بررسی عملكرد و شبيه سازی مبدل‌های پوسته و لوله)
نرم افزاری توانمند و جامع برای طراحی حرارتی، بررسی عملكرد و شبيه سازی انواع مبدل‌های پوسته و لوله از جمله كندانسور، جوش آورها، تبخيركننده‌های از نوع فیلم ریزان مي‌باشد. نسخه ی جدید این نرم افزار امكان اتصال به شبيه سازي انجام شده در محيط HYSYS و تبادل دوطرفه اطلاعات به صورت همزمان با آن را دارد. همچنین می توان فایل های ایجاد شده در آن را در برنامه Aspen Plus برای مبدلهای حرارتی فراخوانی کرد.
Teams( شبيه سازی و محاسبات مکانیکی مبدل های پوسته و لوله)
این برنامه سابقا تنها جزو برنامه های نرم افزار B-JAC بود اما اکنون به HTFS اضافه شده است. این برنامه شبیه سازی و محاسبات کامل مکانیکی مبدل های پوسته و لوله را انجام می دهد. نتایج آن نیز شامل نقشه های کامل مکانیکی برای ساخت مبدل و همین طور گزارش کاملی از مشخصات مکانیکی تمام قطعات مبدل می شود. برنامه با توجه به بانک اطلاعاتی خود تخمینی را برای قیمت مبدل ایجاد می کند. شما می توانید قیمت هر کدام از اجزاء و همین طور قیمت کل مبدل را داشته باشد. این برنامه شامل استاندارهای معتبر خواص فلزات و همین طور معیارهای معمول ساختار مکانیکی مبدل می شود. همه اتصالات مرسوم در ساخت مبدل برای این برنامه شناخته شده است.
Acol+( شبيه سازی مبدل‌های کولر هوا خنک )
از اين نرم افزار براي طراحي، ارزيابي و شبيه‌سازي کولرهای هوا خنک استفاده می شود. همین طور از این برنامه می توان برای شبیه سازی و محاسبات مبدل هایی که با یک جریان گاز در حال حرکت در یک مجرا انتقال حرارت دارند، استفاده کرد. برنامه محاسبات حرارتی و مکانیکی مبدل را انجام می دهد و نتایج لازم را در زمینه حرارتی، مکانیکی، و قیمت مبدل ایجاد می کند.
Plate+ (شبیه سازی و محاسبات مبدل های صفحه ای)
این برنامه برای طراحی مبدل های صفحه ای ابزاری مناسب و قدرتمند است. شما با استفاد از این برنامه می توانید مبدل صفحه ای مورد نظر خود را با توجه به شرایط عملیاتی موجود طراحی کنید. صفحه های مکانیکی تعریف شده مبدل ها در این برنامه طبق استاندارد معتبر ترین سازنده های این نوع مبدل ها تنظیم گردیده است. شما می توانید از صفحات مکانیکی تعریف شده در برنامه استفاده کنید و یا مشخصات صفحه مورد نظر خود را وارد برنامه کنید.
Hetran(طراحی حرارتی، بررسی عملكرد و شبيه سازی مبدل‌های پوسته و لوله)
این برنامه از نسخه های نرم افزار B-JAC وارد HTFS شده است و در کل عملکردی مانند برنامه Tasc+ دارد. تفاوت اساسی بینHetran و Tasc+ در روشهای محاسباتی وجود ندارد و تنها در شیوه ورود اطلاعات و برخی موارد جزئی محاسباتی اختلاف دارند.
Aerotran( شبيه سازی مبدل‌های کولر هوا خنک )
این برنامه در نسخه های نرم افزار B-JAC وجود داشته و اکنون وارد HTFS شده است . در کل عملکردی مانند برنامهAcol+ دارد. تفاوت اساسی بین Aerotran و Acol+ و شیوه محاسبات وجود ندارد و تنها در شیوه ورود اطلاعات و برخی موارد جزئی محاسباتی اختلاف دارند

#مهندسي_شیمی
📕طراحی مبدل های حرارتی صنعتی با
#ASPEN #BJAC
فهرست و مقدمه:
@andishesara

#مهندسي_شیمی
📕طراحی مبدل‏های حرارتی صنعتي با
#ASPEN #B_JAC
ناشر: انديشه‌سرا
نويسنده: غلامرضا باغمیشه
قطع: رحلي
تعداد صفحه: 424
شابك: 9789648407495
رده‌بندي ديويي: 2815/660
رده‌بندي كنگره: 4ط/7/155 TP
جلد: شوميز، كاغذ: سفيد خارجي، چاپ: تكرنگ
وزن تقريبي بر حسب گرم: 980

📝#فهرست
فصل اول: كليات
1-1- آشنايي با مفاهيم انتقال حرارت
1-1-1- انتقال حرارت به روش هدايت
1-1-2- انتقال حرارت به روش جابه‌جايي
1-1-3- انتقال حرارت به روش تشعشع
1-2- مفاهيم جوشش و ميعان
1-2-1- جوشش
1-2-2- ميعان
1-3- اعداد بي‌بعد در انتقال حرارت
1-4- تعيين ضرايب انتقال حرارت
1-5- مبدل‌هاي حرارتي و انواع آن
1-5-1- بر اساس نوع و سطح تماس سيال سرد و گرم
1-5-2- بر اساس جهت جريان سيال سرد و گرم
1-5-3- بر اساس مکانيزم انتقال حرارت بين سيال سرد و گرم
1-5-4- بر اساس ساختمان مکانيکي آن‌ها
1-6- جرم‌گرفتگي
1-6-1- مکانيزم‌هاي جرم‌گرفتگي
1-6-2- راه حل‌هاي ممكن براي رفع و يا جلوگيري از جرم‌گرفتگي
1-6-2-1- روش شيميايي
1-6-2-2- روش‌هاي مكانيكي
فصل دوم: اصول انتقال حرارت در مبدل‌هاي حرارتي
2-1- معادله‌ي کلي انتقال حرارت در مبدل‌هاي حرارتي
2-2- مقادير تجربي براي ضرايب انتقال حرارت کلي در مبدل‌ها
2-3- اختلاف دماي متوسط لگاريتمي LMTD
2-4- اصول طراحي مبدل‌هاي حرارتي
2-4-1- تعيين ويژگي‌ها و شرايط فرآيندي
2-4-2- طراحي حرارتي و هيدروليکي
2-4-2-الف- طراحي حرارتي
2-4-2-ب- طراحي هيدروليکي
فصل سوم: مبدل‌هاي پوسته و لوله
3-1- مقدمه
3-2- اجزاي مختلف مبدل‌هاي پوسته‌-‌لوله
3-2-1- پوسته
3-2-2- لوله‌ها
3-2-3- صفحه‌لوله
3-2-4- آرايش لوله‌ها
3-2-5- بافل‌ها
3-2-5-1- بافل‌هاي عرضي
3-2-5-2- بافل طولي
3-2-5-3- بافل نگه‌دارنده
3-2-5-4- بافل صفحه برخورد
3-2-6- ميله‌هاي مهار و فاصله‌انداز بافل‌ها
3-2-7- دسته‌لوله
3-2-8- اتصالات انبساطي
3-3- انواع مبدل‌هاي پوسته-‌لوله
3-3-1- مبدل با صفحه‌ي نگه‌دارنده‌ي ثابت لوله‌ها
3-3-2- مبدل با درپوش شناور‌-‌صفحه‌ي نگه‌دارنده‌ي‌ شناور لوله‌ها
3-3-3- مبدل با خم U‌شکل لوله‌ها
3-3-4- مبدل Kettle Reboiler
3-3-5- انواع مبدل‌هاي پوسته-لوله بر اساس تقسيم‌بندي TEMA
3-3-5-1- کلگي جلو
3-3-5-2- پوسته
3-3-5-3- کلگي عقب
3-4- طراحي مبدل‌هاي حرارتي پوسته‌-‌لوله
3-4-1- ملاحظات کلي در طراحي مبدل‌هاي پوسته‌ـ‌لوله
3-4-1-1- مکان مناسب سيال: پوسته يا لوله
3-4-1-2- سرعت سيال در پوسته و لوله
3-4-1-3- دماي جريان‌ها
3-4-1-4- افت فشار
3-4-1-5- خواص فيزيکي سيال
3-4-2- محاسبه‌ي ضريب کلي انتقال حرارت در حالت بدون جرم‌گرفتگي
3-4-3- محاسبه‌ي ضريب کلي انتقال حرارت در حالت جرم‌گرفتگي
3-4-4- محاسبات سيال سمت لوله‌ (بدون تغيير فاز)
3-4-4-1- ضريب انتقال حرارت
3-4-4-1-الف- جريان درهم
3-4-4-1-ب- جريان لايه‌اي
3-4-4-1-ج- جريان گذرا
3-4-4-1-د- فاکتور انتقال حرارت، jh
3-4-4-2- افت فشار در سمت لوله
3-4-5- محاسبات سيال سمت پوسته (بدون تغيير فاز)
3-4-5-1- الگوي جريان
3-4-5-2- روش‌هاي طراحي در سمت پوسته
3-4-5-2- الف- روش Kern
3-4-5-2- ب- روش Bell
3-4-5-3- ابعاد پوسته و دسته‌لوله
3-4-5-4- تأثير جرم‌گرفتگي بر روي افت فشار
3-4-5-5- محدوديت‌هاي ميزان افت فشار
3-4-6- دستورالعمل طراحي مبدل‌هاي پوسته‌-‌لوله
3-4-7- مثال
فصل چهارم: آشنايي با ASPEN Hetran
4-1- مقدمه
4-2- معرفي منو‌هاي نرم‌افزار
4-3- نحوه‌ي كار نرم‌افزار Hetran در حالت Design
فصل پنجم: طراحي، شبيه‌سازي و ارزيابي مبدل‌هاي حرارتي مايع‌–‌مايع
5-1- مثال اول: طراحي يك مبدل خنك‌كننده
5-1-1- تعريف مسأله
5-1-2- طراحي
5-1-3- ارزيابي
5-1-4- شبيه‌سازي
5-2- مثال دوم: طراحي مبدل پيش‌‌گرم‌كن جريان نفتا
5-2-1- تعريف مسأله
5-2-2- طراحي
فصل ششم: اتصال نرم‌افزار ASPEN Plus و نرم‌افزار‌هاي Hetran و Aerotan
6-1- مقدمه
6-2- مسأله‌ي اول: طراحي مبدل پيش‌گرم‌كن خوراك
6-3- مسأله‌ي دوم: طراحي دقيق يك مبدل با Hetran
فصل هفتم: مسائل متفرقه در مبدل‌هاي حرارتي
7-1- مقدمه
7-2- كنترل مبدل‌هاي حرارتي
7-2-1- اساس كنترل مبدل
7-2-2- مبدل مايع‌-‌مايع
7-2-2-1- كنترل پس‌خور دما
7-2-2-2- استفاده از شير‌هاي سه‌راهه
7-2-2-2- الف- بهينه‌سازي مصرف سيال سرد‌‌كننده
7-2-2-2-ب- بالانس کردن شير سه‌راهه
7-2-2-3- استفاده از دو شير دو‌راهه به جاي يک شير سه‌راهه
7-2-2-4- استفاده از كنترل زنجيره‌اي در مبدل‌هاي مايع‌-‌مايع
7-2-2-5- استفاده از كنترلر پيش‌خور در مبدل‌هاي مايع‌-‌مايع
7-2-2-6- حالت‌هاي خاص کنترل مبدل‌هاي مايع‌-‌مايع
7-2-3- استفاده از بخار در مبدل‌ها
7-2-3-1- حداقل فشار بخار در مبدل
7-2-3-2- تنظيم دبي جريان مايع چگاليده
7-2-3-3- کنترل‌کننده‌هاي سطح مايع
7-2-3-4- کنترل دماي فرآيند توسط جريان کنارگذر
7-2-3-5- استفاده از کنترل‌کننده‌ي زنجيره‌اي در مبدل‌هاي بخار
7-2-3-6- گرم‌کن‌هاي موازي و مشکلات معمول آن
7-2-4- کنترل چگالنده
7-3- مشکلات رايج در مبدل‌ها و رفع آن‌ها
7-3-1- طراحي مكانيكي
7-3-1-الف- تجزيه و تحليل تنش‌ها
7-3-1-ب- تنش‌هاي حرارتي
7-3-2- ارتعاشات در مبدل‌ها
7-3-3- روش‌هاي جلوگيري از ارتعاشات
7-3-4- خوردگي و سائيدگي
7-3-4- الف- خوردگي يك‌نواخت

7-3-4-ب- خوردگي شياري
7-3-5- رسوب‌گرفتگي
7-3-6- تميز كردن مبدل‌ها
7-3-7- پديده‌ي Stall
7-4- ملاحظات انتخاب جنس اجزاي مبدل
فصل هشتم: طراحي ريبويلر‌ها
8-1- دسته‌بندي ريبويلرها
8-1-1- ريبويلرهاي گردش طبيعي
8-1-1-1- ترموسيفون عمودي
8-1-1-2- ترموسيفون افقي
8-1-1-3- ريبويلرهاي kettle
8-1-1-4- ترموسيفون يك‌بار گذر
8-1-1-5- ريبويلرهاي داخلي
8-1-2- ريبويلرهاي گردش اجباري
8-1-2-1- ريبويلرهاي Pump-Through
8-1-2-2- ريبويلرهاي كوره‌اي
8-2- طراحي انواع مختلف ريبويلر‌ها
8-2-1- طراحي ريبويلر ترموسيفون عمودي
8-2-1-1- نرخ گردش
8-2-1-2- نكات عمومي براي طراحي ريبويلرهاي ترموسيفون عمودي
8-2-1-3- طراحي ريبويلر ترموسيفون عمودي-‌روش Fair
8-2-1-4– مثال اول: طراحي ريبويلر ترموسيفون عمودي به روش Kern
8-2-1-5- طراحي ريبويلر ترموسيفون عمودي-‌روش ساده‌شده‌ي Hajek
8-2-1-6– مثال دوم: طراحي ريبويلر ترموسيفون عمودي به روش Hajek
8-2-1-7- مثال سوم: ريبويلر برج جداكننده‌ي سيكلو‌هگزان
8-2-2- طراحي ريبويلر افقي kettle
8-2-2-1- روش طراحي پيشنهادي توسط Kern
8-2-2-2- پوسته‌هاي ريبويلر Kettle افقي
8-2-2-3- فضاي خالي ريبويلر Kettle افقي
8-2-2-4- روش‌هاي ديگر طراحي ريبويلرهاي Kettle افقي
8-2-2-5- مثال چهارم: تبخير‌كننده‌ي نوع Kettle‌–‌بخار داخل لوله‌ها
8-3- طراحي ريبويلر و كندانسور با نرم‌افزار Hetran
8-3-1- مثال اول: طراحي يک ريبويلر نوع کتل با B-JAC
8-3-2- مثال دوم: طراحي يک ريبويلر نوع ترموسيفون با B-JAC
8-3-3- مثال سوم: طراحي يک کندانسور با B-JAC
فصل نهم: طراحي كولرهاي هوايي به كمك Aerotran
9-1- كليات
9-1-1- مقدمه
9-1-2- جريان هوا
9-1-3- كولرهاي هوايي مكشي
9-1-4- كولرهاي هوايي دمشي
9-2- آشنايي با اجزاي كولرهاي هوايي
9-2-1- لوله‌ها
9-2-2- پره‌ها
9-2-3- فن و محرك آن
9-2-4- كلگي
9-2-5- پايه و سازه‌هاي اصلي و جانبي آن
9-2-6- توري محافط فن
9-3- روش محاسبات و طراحي حرارتي كولرهاي هوايي
9-3-1- ملاحظات طراحي
9-3-2- روش طراحي
9-3-3- مثال طراحي
9-4- آشنايي با محيط نرم‌افزار Aerotran
9-4-1- روش‌هاي محاسباتي نرم‌افزار
9-4-2- ورود به نرم‌افزار
9-4-3- وارد كردن داده‌ها
9-4-3-1- تعريف مسأله
9-4-3-2- اطلاعات فرآيندي
9-4-3-3- داده‌هاي خواص فيزيكي
9-4-3-4- ابعاد و ساختار مبدل
9-4-3-5- داده‌هاي طراحي
9-4-3-6- تنظيمات برنامه
9-4-4- نتايج
9-4-4-1- خلاصه‌ي وضعيت طراحي
9-4-4-2- خلاصه‌ي وضعيت حرارتي
9-4-4-3- خلاصه‌ي وضعيت مكانيكي
9-4-4-4- جزئيات محاسبات
9-5- مثال‌هاي كاربردي
9-5-1- مثال اول: شبيه‌سازي كولر هوايي جهت كندانس جريان بالادستي برج جدا‌كننده‌ي بوتان
9-5-2- مثال دوم: شبيه‌سازي مبدل بازيافت حرارتي از گازهاي حاصل از احتراق
9-6- سيستم‌هاي كنترل فرآيندي
9-7- برآورد هزينه

✍ #مقدمه
امروزه استفاده از کامپيوتر به عنوان جزئي جدا‌نشدني از علوم مهندسي مطرح مي‌باشد. طراحي و ارزيابي واحدهاي توليدي و طراحي تجهيزات فرآيندي، بدون استفاده از کامپيوتر، با توجه به پيچيدگي روز‌افزون فرآيندهاي توليدي، هم‌چنين دامنه‌ محدود تجارب و اطلاعات فردي، امري غير ممکن است. کاربرد نرم‌افزارهاي کامپيوتري در زمينه‌هاي مهندسي فرآيند به ويژه صنايع نفت، گاز، پتروشيمي، صنايع دارويي و معدني، بيش از گذشته اهميت يافته و تسلط بر اين نرم‌افزارها به عنوان يكي از مهارت‌هاي اساسي هر مهندس طراح به شمار مي‌رود.
در اثر حاضر نرم‌افزار ASPEN B-JAC که يكي از معتبرترين نرم‌افزارهاي موجود در زمينه‌ طراحي مكانيكي و فرآيندي مبدل‌هاي حرارتي مي‌باشد، به جامعه‌ مهندسي کشور معرفي مي‌گردد. اين نرم‌افزار امكان طراحي فرآيندي و مكانيكي مبدل‌هاي حرارتي و تهيه‌ نقشه‌هاي ساخت، ارزيابي و عيب‌يابي مبدل‌هاي موجود، شبيه‌سازي مبدل‌هاي موجود و برآورد فني و اقتصادي ساخت يك مبدل خاص را فراهم مي‌آورد.
ساختار كتاب به گونه‌اي تدوين يافته است تا خواننده علاوه بر آشنايي با مباني تئوري انتقال حرارت و نكات فني طراحي مبدل‌هاي حرارتي، به تدريج با مباحث مربوط به طراحي مبدل نيز آشنا شده و نكات فني هريك را بياموزد. پس از آموزش مباني تئوري و فني طراحي، با ارائه‌ي مثال‌هاي متعدد، به طراحي عملي چندين مبدل حرارتي پرداخته و استفاده از نرم‌افزار ASPEN B-JAC به طور كامل آموزش داده مي‌شود. اين كتاب را مي‌توان در دوره‌هاي ترمي به عنوان يكي از مراجع درسي جهت آموزش طراحي مبدل‌هاي حرارتي در درس انتقال حرارت پيشرفته‌ رشته‌هاي مهندسي شيمي و مكانيك ارائه نمود. هم‌چنين با توجه به اين كه تمامي مطالب مورد نياز در خود كتاب گنجانده شده است، مي‌تواند به صورت يك مرجع خودآموز جهت دانشجويان، مهندسين طراح، صنايع فرآيندي و صنايع سازنده‌ي تجهيزات مورد استفاده قرار گيرد.
در فصل اول و دوم کتاب حاضر، ابتدا کلياتي راجع به اصول انتقال حرارت و مبدل‌هاي حرارتي آورده شده است. در فصل‌هاي بعد ويژگي‌ها و معيار‌هاي طراحي مبدل‌هاي پوسته‌-‌لوله به عنوان پرکاربردترين مبدل‌ صنعتي با جزئيات بيشتري ارائه شده و نكات مهم طراحي مبدل و سيستم‌هاي كنترلي آن و طراحي آن با نرم‌افزار ASPEN B-JAC به تفصيل شرح داده شده‌اند. در انتها به بررسي كولرهاي هوايي پرداخته شده و طراحي اين نوع مبدل‌ها به تفصيل تشريح شده ‌است.

#مهندسي_شیمی
📕طراحی تجهیزات فرآیندی
فهرست و مقدمه:
@andishesara

#مهندسي_شیمی
📕طراحی تجهیزات فرآیندی
ناشر: انديشه‌سرا
نويسنده: مهدي رازي‌فر
قطع: وزيري
تعداد صفحه: 912
شابك: 9786005716740
رده‌بندي ديويي: 2728/338
رده‌بندي كنگره: 1391 38ط22ر5/9560 HD
جلد: شوميز، كاغذ: سفيد خارجي، چاپ: تكرنگ
وزن تقريبي بر حسب گرم: 1340

📝#فهرست
1- آشنايي با انواع مبدل‌های حرارتی
1-1- مبدل‌هاي لوله‌اي
1-1-1- مبدل‌هاي دو‌لوله‌اي
1-1-2- مبدل‌هاي hairpin
1-1-3- مبدل‌هاي پوسته‌اي‌-‌ لوله‌اي
1-1-4- مبدل لوله‌اي حلزوني يا مارپيچ
1-2- مبدل‌هاي گرمايي صفحه‌اي
1-2-1- مبدل‌هاي صفحه‌اي واشردار
1-2-2- مبدل‌هاي گرمايي صفحه‌اي حلزوني
1-2-3- مبدل‌هاي گرمايي لاملا
1-3- مبدل‌هاي گرمايي با سطوح پره‌دار
1-3-1- مبدل‌هاي گرمايي صفحه‌اي پره‌دار
1-3-2- مبدل‌هاي گرمايي لوله‌اي پره‌دار
2- آشنايي با مبدل‌های پوسته و لوله و نحوه‌ی طراحی آن‌ها
2-1- اجزاي مبدل‌هاي پوسته– لوله
2-1-1- کلگی جلو و طبقه‌بندی انواع آن در مبدل‌های پوسته- لوله
2-1-2- پوسته و طبقه‌بندی انواع آن در مبدل‌های پوسته- لوله
2-1-3- کلگی عقبی و طبقه‌بندی انواع آن در مبدل‌های پوسته- لوله
2-2- طبقه‌بندي مبدل‌ها بر اساس ساختمان آن
2-2-1- صفحه‌لوله‌ی ثابت Fixed Tubesheet
2-2-2- مبدل‌هاي پوسته‌لوله از نوع U-Tube
2-2-3- مبدل‌هاي با كلگي شناور Floating Head
2-3- تيوب‌ها (Tube)
2-3-1- جنس تيوب‌ها
2-3-2- صفحه‌تيوب (Tubesheet)
2-3-3- آرايش لوله‌ها در داخل پوسته
2-3-4- فاصله‌ی مرکز تا مرکز لوله (Tube Pitch)
2-3-5- لوله‌ها و گذرهاي لوله
2-4- بافل‌ها
2-4-1- انواع بافل‌ها
2-4-2- ميله‌های مهار و لوله‌های فاصله‌انداز بافل‌ها
2-4-3- فاصله‌ی بافل‌ها
2-4-4- مقدار بهينه‌ی فاصله‌ی بافل‌ها
2-4-5- بافل کات (Baffle Cut)
2-5- دسته‌لوله
2-6- اتصالات انبساطی (Expansion joint)
2-7- پوسته
2-8- نازل‌های سمت لوله و پوسته
2-9- تحليل الگوی جريان در سمت پوسته
2-10- تقاطع دمايی (Temperature Cross)
2-11- استفاده از پوسته‌هاي سري در طراحي مبدل‌ها
2-12- استفاده از پوسته‌هاي موازي در طراحي مبدل‌ها
2-13- روش‌های افزایش انتقال حرارت در داخل لوله
2-14- روش‌های افزایش انتقال حرارت در داخل پوسته
2-15- افت فشار
2-16- محل جريان‌يافتن سيالات
2-17- آند‌هاي فدا‌شونده
2-18- تميز‌کردن مبدل‌هاي حرارتي
2-19- بازرسي
2-20- تعميرات مبدل‌ها
2-21- هزينه‌ی مبدل‌هاي پوسته‌لوله
2-22- طراحي مبدل‌هاي حرارتي
2-23- مرور کلی به روش دستی طراحي مبدل‌هاي طراحي
2-23-1- تخمين مقدماتي اندازه‌ی واحد
2-23-2- محاسبه‌ی تعداد گذر‌ها و تعداد لوله‌ها در هر گذر
2-23-3- محاسبه‌ی قطر دسته‌لوله
2-23-4- محاسبه‌ی قطر پوسته
2-23-5- محاسبه‌ی ضريب انتقال حرارت سمت لوله‌ها hio
2-23-6- محاسبه‌ی ضریب انتقال حرارت سمت پوسته ho
2-23-7- محاسبه‌ی ضريب انتقال حرارت فيلمي ميعان در داخل و خارج لوله‌ها
2-23-8- محاسبه‌ی ضريب انتقال حرارت فيلمي جوشش در داخل و خارج لوله‌ها
2-23-9- محاسبه‌ی ضريب کلی انتقال حرارت Uo
2-23-10- محاسبه‌ی Acal
2-23-11- محاسبه‌ی افت فشار مبدل
حل تمرین
3- آشنایی با انواع مختلف کندانسورها و ریبویلرها و نحوه‌ی طراحی آن‌ها
3-1- کندانسورها
3-1-1- كندانسور عمودي با جريان رو به پايين در داخل لوله‌ها
3-1-2- كندانسور عمودي با جريان رو به بالا در داخل لوله‌ها
3-1-3- كندانسور عمودي با جريان بخار رو به پايين در خارج لوله‌ها
3-1-4- كندانسور افقی با جريان بخار در خارج لوله‌ها
3-1-5- کندانسور افقی پوسته- لوله با جريان بخار در طرف لوله
3-2- اصول طراحي ريبويلرها در فرآيندهاي صنعتي
3-2-1- تبخير
3-3- ريبويلر
3-3-1- ريبويلر کتل
3-3-2- ريبويلرهای داخلی برج
3-3-3- ريبويلر ترموسيفون
3-3-4- ريبويلرهای گردش اجباری
3-3-5- تبخير‌كننده‌هاي فيلم مايع‌ريزان
3-3-6- ريبويلر از نوع كوره
3-4- انتخاب نوع ريبويلر
3-5- طراحی ريبويلر کتل
3-5-1- محاسبه‌ی قطر کتل
3-5-2- محاسبه‌ی تعداد نازل‌های لازم برای خروجی بخار
3-6- طراحی ريبويلر ترموسيفون افقی
3-7- طراحی ريبويلر ترموسيفون عمودی
4- طراحی ظروف ژاکت‌دار و کویل‌دار
4-1- محاسبه‌ی سطح انتقال حرارت در ظروف ژاکت‌دار بدون هم‌زن
4-2- محاسبه‌ی سطح انتقال حرارت در ظروف ژاکت‌دار هم‌زن‌دار
4-3- محاسبه‌ی سطح انتقال حرارت در ظروف کویل‌دار
4-3-1- ضریب انتقال حرارت سمت داخل لوله‌های مارپیچ
4-3-2- ضریب انتقال حرارت سمت بیرون لوله‌ها در ظرف بدون هم‌زن
4-3-3- ضریب انتقال حرارت سمت بیرون لوله‌ها در ظرف هم‌زن‌دار
4-3-4- ضریب انتقال حرارت سمت بیرون لوله‌های عمودی در ظرف هم‌زن‌دار
4-4- محاسبه‌ی سطح انتقال حرارت در ظروف ژاکت‌دار یا کویل‌دار در سیستم‌های ناپایدار
4-4-1- محاسبه‌ی سطح انتقال حرارت در ظروف ژاکت‌دار یا کویل‌دار ناپایدار و سیستم گرمایشی هم‌دما
4-4-2- محاسبه‌ی سطح انتقال حرارت در ظروف ژاکت‌دار یا کویل‌دار ناپایدار و سیستم سرمایشی هم‌دما
4-4-3- محاسبه‌ی سطح انتقال حرارت در ظروف ژاکت‌دار یا کویل‌دار ناپایدار و سیستم گرمایشی غیر هم‌دما
4-4-4- محاسبه‌ی سطح انتقال حرارت در ظروف ژاکت‌دار یا کویل‌دار ناپایدار و سیستم سرمایشی غیر هم‌دما
5- آشنایی با کولرهای هوایی و نحوه‌ی طراحی آن‌ها