شبیه سازی و تحلیل عددی مبدل حرارتی میانی کمپرسورهای واحد هوای پتروشیمی فجر جهت تعیین زاویه برخورد بهینه جریان

خنک کن های میانی در کمپرسورهای چند مرحله ای، مبدل هایی هستند که با کاهش دمای هوای بین مرحله ای، بر روی راندمان کمپرسور تأثیر به سزایی دارند و باعث کاهش کار مصرفی کمپرسور می شوند. برای این منظور زوایای مختلف برخوردی بررسی و شبیه سازی زاویه بهینه و موارد موثر در جریان سیال در خنک کن میانی، یک کمپرسور سانتریفیوژ سه مرحله ای که از نوع پوسته و لوله فشرده و مجهز به پره های پیوسته موجی شکل می باشد تعیین گردید. مدل سازی توسط نرم افزارهای گمبیت و سالیدورک انجام شد. زاویه موج بهینه برای این مبدل، 5/22 درجه بدست آمد که، از مقدار واقعی 5 درجه بیشتر است. زاویه موج اندازه گیری شده در این مبدل و در حالت واقعی، 5/17 درجه می باشد. ضمنا نتیجه مدل سازی با داده های تجربی مقایسه گردید. با مقایسه اختلاف دمای ورودی و خروجی بین مدل شبیه سازی شده و مدل واقعی از طریق محاسبه میزان شار عبوری از مبدل، خطای شبیه سازی 6/5 درصد محاسبه گردید. تحلیل نرم افزاری به روش دینامیک سیالات محاسباتی برای زوایای مختلف برخوردی و با داده های صنعتی اخذ شده انجام تا بهترین زاویه مشخص گردد. از نتایج مدلسازی و شبیه سازی های مختلف نرم افزاری مشخص گردید که مشکل اصلی شکست و خرابی فینها در این مبدلهای حرارتی، زاویه برخورد نامناسب جریان هوا به فینها می باشد، به طوری که اگر جریان با کمترین زاویه برخورد در راستای کانال فین ها هدایت گردد بهترین حالت کارکردی را خواهد داشت.

کلیدواژه ها:

خنک کن میانی ، کمپرسور ، پره های موجی ، شبیه سازی ، زاویه برخورد بهینه ، مدلسازی عددی