بررسی تاثیر آرایش لوله های گاز در کارایی حرارتی گرمکن ها در ایستگاههای تقلیل فشار در 105 صفحه ورد قابل ویرایش با فرمت doc
چکیده :
در ایستگاههای تقلیل فشار از گرمکن های غیر مستقیم (Indirect water bath heater) به منظور گرم کردن دمای جریان گاز ورودی به دستگاه کاهش فشار (Regulator) استفاده می شود. این کار به منظور جلوگیری از یخ زدگی احتمالی جریان گاز در اطراف دستگاه کاهش فشار بویژه در ایام سرد سال صورت می گیرد. یکی از عوامل بسیار موثر در کارایی حرارتی این گرمکن ها آرایش لوله های حامل گاز است که در داخل مخزن آب گرمکن قرار دارند. نحوه قرار گیری این لوله ها از نظر فاصله افقی و عمودی و نیز آرایش موازی یا متقاطع ضریب انتقال حرارت جابجایی بیرون لوله ها را تحت تاثیر قرار می دهد. با افزایش ضریب انتقال حرارت می توان سطح مورد نیاز لوله ها را کاهش داد و در نتیجه گرمکن ها را می توان با اندازه های کوچک تر استفاده نمود که باعث صرفه جویی در هزینه های ساخت، گاز مصرفی مشعل ها و نیز فضای اشغال شده در ایستگاه می شود. در این طرح با استفاده از روشهای تحلیل عددی و بررسی انواع آرایش های لوله های داخل گرمکن، تاثیر آن بر ضریب انتقال حرارت جابجایی مطالعه می گردد و در نهایت بهترین آرایش ممکن برای لوله ها که باعث صرفه جویی در سطح انتقال حرارت و در نتیجه کاهش اندازه گرمکن شود پیشنهاد می گردد.
از عوامل موثر دیگر در این زمینه می توان به بهینه بودن در جه حرارت گاز خروجی اشاره نمود . به عبارتی روشی پیشنهاد می گردد که گاز بیشتر از حد مطلوب و مورد نیاز گرم نگردد . این امر سبب می شود که انرژی کمتری در هیتر صرف شود و به طور غیر مستیم راندمان آن افزایش یابد . در این طرح با استفاده از کد های نوشته شده ابتدا به بررسی معادله حالت های مختلف پرداخته و معادل حالتی با بیشترین دقت پیشنهاد می گردد . سپس با توجه به این معادله حالت دمای بهینه خروجی هیتر ارائه خواهد گردید . لازم به ذکر است جهت بررسی صحت نتایج کد های نوشته شده از داده های تجربی ایستگاه تقلیل فشار ایستگاه بیستون و نتایج تحقیقات انجام شده قبلی استفاده شده که در هر دو مورد نتایج مطلوبی به دست آمده است .