شبیه سازی سه بعدی رسوب مبدل قاب و صفحه ای در صنایع لبنی با استفاده از دینامیک محاسباتی سیالات

از آنجائیکه هر محصول در صنعت لبنیات حداقل یک بار گرم می شود, فراورش گرمائی یک فرایند وابسته به انرژی است. به طوریکه فراوری میلیونها لیتر شیر هر ساله در کشورهای صنعتی نشانگر اهمیت زیادراندمان دستگاه های تبادل حرارتی در فرایند گرمایش است. رسوب گذاری در مبدل های حرارتی قاب و صفحه ای، مشکل مهمی است که تنها باعث کاهش راندمان انتقال حرارتی بلکه موجب افزایش افت فشار نیز می شود. در این گزارش شبیه سازی مبدل حرارتی قاب و صفحه ای از نوع شورون در پاستوریزه کردن شیر با استفاده از دینامیک محاسباتی سیالات (CFD)، بر اساس اجرای هیدرودینامیک و ترمودینامیکی مبدل های حرارتی در محیط سه بعدی انجام شده است، معادلات واکنش شیمیائی برای دناتوره شدن پروتئین بر روی سطح استیل با استفاده از نرم افزارAnsys و بر روی یکی از صفحات مبدل شبیه سازی گردیده است. راستی آزمایی نتایج شبیه سازی رسوب با داده های تجربی صورت پذیرفته است. میزان جرم رسوب در این تحقیق توافق خوبی با داده های تجربی داشته و مقدار آن پس از گذشت 20 ساعت 09/0 گرم می باشد. در حالیکه میزان رسوب در مبدل موجدار بعد از سپری شدن همین مدت زمان 1 گرم است. بنابراین این نوع مبدل در مقایسه با مبدل صفحه ای از نوع موج دار و تحت شرایط یکسان انرژی، میزان رسوب را به میزان قابل ملاحظه ای کاهش می دهد.

کلیدواژه ها:

رسوب ، مبدل قاب و صفحه ، شورون ، دینامیک سیالات محاسباتی ، شبیه سازی ، پاستوریزه کردن