طراحي و ساخت يك نمونه مبدل گرمايي لوله پوسته اي پليمري و بررسي كارايي آن

Design and prototyping a polymeric shell and tube heat exchanger and testing its performance

مبدلهاي حرارتي در صنايع مختلف از جمله صنايع تاسيساتي و شيميايي نقش تعيينكنندهاي را ايفا مينمايند. در چنين صنايعي اهميت وجود پديدهي خوردگي شيميايي ما را بر آن ميدارد كه در طراحي مبدل نه تنها به رفتار ترموديناميكي مواد سازنده آن بلكه به رفتار شيميايي آنها در محيط مورد استفاده نيز توجه كنيم. از رايجترين مشكلات مبدلهاي حرارتي فلزي متعارف، خوردگي و رسوبگذاري، به ويژه در محيطهاي متخلخل است. يكي از راه حلهاي آيندهنگري به اين مشكلات استفاده از مواد پليمري است كه مقاومت آنها در برابر خوردگي و رسوبگذاري، علاقه اوليه را در توسعهي مبدلهاي حرارتي مبتني بر پليمر ايجاد ميكند. علاوه بر اين، آنها ارزان بوده و آسانتر شكل و فرم ميگيرند و چگالي آنها به مراتب پايينتر از فلزات است و در نتيجه ساخت و ساز ، حمل و نقل، و هزينههاي نصب و راهاندازي بسيار پاييني دارند. با اين وجود، هدايت حرارتي بسيار پايين مواد پليمري مانع كاربرد گسترده و مقبوليتشان شده است. در اين پژوهش به بررسي كارايي و عملكرد يك مبدل پوسته لولهاي پليمري به - صورت تجربي پرداخته شده است. نتايج نشان ميدهد براي افزايش كارايي مبدل پليمري به دليل داشتن هدايت حرارتي پايين، با افزايش سطح تماس لولههاي پليمري ميتوان افزايش قابل توجهي در تبادل حرارت و كارايي مبدل را شاهد بود به طوري كه با دبي ورودي 𝑘𝑔𝑠 27 /. به تبادل حرارتي معادل w 1 بازده مبدل 37 % به / 5115 دست يافته شد كه عدد قابل توجهي است و در دبي 775 دست آمده است كه عدد قابل توجهي است.