تحليل عددي توزيع دما در تيوب هاي كولر هوايي E-652 پالايشگاه اراك

يكي از انواع مبدل‏هاي‏ حرارتي صنعتي، مبدل‏ حرارتي هوا‏خنك (كولر هوايي) است. كولرهاي هوايي مبدل‏هاي لوله‏اي هستند كه در آنها هواي محيط بر روي سطح خارجي لوله‏ها جريان دارد و سيالي درون لوله‏ها را خنك يا كندانس مي‏كند. با توجه به كاربرد گسترده‏ مبدل‏هاي حرارتي هوا خنك در صنايع نفت و گاز، جلوگيري از بروز هرگونه عيب در اين نوع مبدل‏ها حائز اهميت است. در كار حاضركولر هوايي E-652 پالايشگاه اراك كه به ‏منظور خنك كردن سيال فرايندي (مشتق نفتي هيدروكربن) ساخته و نصب گرديده؛ مورد بررسي قرار گرفته است. يكي از عيوب به وجود آمده در اين نوع مبدل، نشتي سيال در بعضي از تيوب‏ها بعد از مدتي كاركرد آن مي¬باشد. در اين پژوهش با استفاده از روش عددي و حل معادلات حاكم بر سيال و انتقال حرارت، عملكرد مبدل در فصول مختلف سال مورد بررسي و تحليل قرار گرفته است. دماي هواي ورودي بر روي سطح خارجي تيوب‏ها در دامنه .43 درجه سانتيگراد تا.20- درجه سانتيگراد در نظر گرفته شده و بر اساس آن، دماي سيال فرايندي خروجي و همچنين دماي هواي خروجي از روي دسته لوله‏ها بدست آمده است. همچنين با تغيير سرعت هواي ورودي اثر آن بر دماي سيال فرايندي خروجي و دماي هواي خروجي بدست آمده است. كانتورهاي توزيع دما، سرعت و فشار بدست آمده گوياي اين نكته هستند كه ماكزيمم دما در بالاترين رديف لوله¬ها روي مي¬دهد و هرچه به رديف¬هاي پايين‏تر نزديك مي¬شويم سيال خنك‏تر شده و در نتيجه جداره تيوب دماي كمتري دارد. در شرايط يكسان با تغيير جهت دميدن هوا از بالا به پايين در مقايسه با حالتي كه هوا از پايين به بالا مي‏‎دمد توزيع دما يكنواخت¬تر شده و تنش حرارتي به وجود آمده در تيوب‏هاي رديف بالايي كه مي‏تواند عامل نشتي سيال محسوب گردد كاهش يافته و عملكرد مبدل بهبود مي‏يابد.