بررسی افت فشار و توزیع دما درون تبادلگر خط انتقال (TLE) کوره شکست حرارتی

در این مقاله بررسی افت فشار و توزیع دما در تبادلگر خط انتقال (TLE) کوره شکست حرارتی با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی انجام شده است. با توجه به توزیع دمای بدست امده درون لوله ها می توان نقاط حرانی را تشخیص داد و از تشکیل کک درون انها جلوگیری نمود. از تبادلگرهای TLE برای خنک کردن جریان خروجی از راکتور های شکست حرارتی استفاده یم شود. از مزایای استفاده اینگونه تبادلگرها درصنایع می توان به کاهش هزینه های جداسازی، تولید بخار با فشار بالا و بازیافت حرارتی بالا از گازهای حاصل از شکست حرایتی، اشاره کرد. جریان های پیچیده را میتوان از طریق عددی با روش های دینامیک سیالات محاسباتی بدون استفاده از تقریب های اضافی مدل کرد. از مزایای استفاده دینامیک سیالات محاسباتی می توان به تشخیص (عیب یابی) جریان، ارزیابی سریع فرایند، بهره وری انرژی و کاهش هزینه های طراحی اشاره کرد. برای شبیه سازی جریان سیال از نرم افزار FLUE T و از مدل آشفتگی ε − k استاندارد برای مدل کردن آشفتگی درون تبادلگر استفاده شده است. با بررسی انواع مدل های آشفتگی مشاهده شد که مدل های آشفتگی بالاتر از مرتبه 2 برای مدل سازی تبادلگر ها مناسب نمی باشد. مقایسه نتایج حاصل از شبیه سازی با داده های تجربی (واحد اولفین پتروشیمی اراک) نشان می دهد، دمای خروجی از لوله ها 706 درجه کلوین می باشد که در مقایسه با داده های تجربی تقریبا 10 درصد خطا و افت فشار جریان گاز درون تبادلگر تقریبا 33 درصد خطا با داده های تجربی دارد.

کلیدواژه ها:

تبادلگر خط انتقال ، شکست حرارتی ، افت فشار ، توزیع دما ، دینامیک سیالات محاسباتی