انتقال حرارت در مبدل های حرارتی

در اين بخش هدف ارائه روابطي براي محاسبه ضريب كلي انتقال حرارت و افت فشار (انتقال حرارت در مبدل های حرارتی) بكار رفته در چيلر جذبي ميباشد. براي پيش بيني ضريب كلي انتقال حرارت، بايد ضرايب انتقال حرارت سمت پوسته و نيز سمت لوله را محاسبه كنيم.

سمت پوسته به دليل ويژگي هاي هندسي پيچيده اي كه دارد، به همان نسبت داراي روابط پيچيده تري نسبت به سمت لوله ميباشد. طراحي مبدل حرارتي، براي خصوصيات معلوم جريانهاي سرد و گرم، به محاسبه سطح حرارتي مورد نياز براي انجام انتقال حرارت در مبدل های حرارتی منتهي ميشود. اثرات اصطحكاك سيال در مبدل حرارتي مشابه محاسبات انتقال حرارت، داراي اهميت است. زيرا افت فشار سيالهاي جاري از سيستم و در نتيجه مقادير ضروري توان پمپ براي حفظ جريان را تعيين ميكند.

انتقال حرارت به سه روش هدايت، جابجايي (كنوكسيون) و تشعشع انجام ميشود از آنجا كه در بخشهاي مختلف يك چيلر جذبي پديده غالب انتقال حرارت، جابجايي است، در اينجا به روش محاسبه ضرايب انتقال حرارت جابجايي سمت پوسته و لوله ميپردازيم.

در قسمت هاي مختلف يك چيلر جذبي پديده هاي انتقال حرارت زير روي مي دهد :

انتقال حرارت تك فاز در داخل لوله در لوله هاي اواپراتور،ابزربر، كندانسور و لوله هاي مبدل حرارتي. كه در لوله هاي اواپراتور، ابزربر و كندانسور آب و در لوله هاي مبدل محلول ليتيوم برومايد جاري مي باشد.

انتقال حرارت تك فاز روي دسته لوله، در پوسته مبدل حرارتي و پوسته ابزربر كه در هر دو محلول ليتيوم برومايد جاري ميباشد، كه البته در پوسته ابزربر انتقال جرم نيز داريم.

انتقال حرارت جوشش روي دسته لوله، در پوسته ژنراتور و پوسته اواپراتور كه در اواپراتور مبرد(آب) و در ژنراتور محلول جاري ميباشد.

انتقال حرارت تقطير روي دسته لوله، در پوسته كندانسور براي مبرد آب.

انتقال حرارت تقطير درون لوله در لوله هاي ژنراتور كه شامل بخار آب ميباشند.

در انتقال حرارت جابجايي مقدار انتقال حرارت از رابطه زير بدست مي آيد :

q = αAΔT                    (6-1)

جهت محاسبه ضريب هدايت حرارتي از عدد بدون بعد نوسلت استفاده ميكنيم.

α=k*Nu/d                   (6-2)

لازم به ذكر است كه در مورد انتقال حرارت جابجايي روابط تجربي متعددي پيشنهاد شده اند كه هر يك در محدوده اي خاص و با شرايطي خاص، كاربرد دارند و خطاي هر كدام نيز متفاوت است. در اينجا به همه روابط اشاره نشده است و بيشتر به روابطي كه دراين پروژه كاربرد داشته بيان شده است.

مطالعه بیشتر ⇐ انتقال حرارت تك فاز در مبدل های حرارتی