تحلیل حرارتی، اگزرژی، اقتصادی و بهینه سازی مبدل های حرارتی پوسته و لوله ای با بافلهای برشی و مارپیچ و بررسی تجربی موردی آن

در حال حاضر مبدل های حرارتی پوسته و لوله ای بیشترین نقش را در انتقال حرارت در صنایع مختلف مانند پالایشگاهها، پتروشیمی ها، تاسیسات حرارتی و برودتی و... دارند. بافلها نیز یکی از اجزاء مهم این نوع از مبدل های حرارتی بوده بنابراین یکی از مهم ترین مراحل طراحی این نوع از مبدل های حرارتی، انتخاب نوع بافل و نحوه چیدمان آن می باشد. بافلهای رایج در حال حاضر از نوع بافلهای برشی بوده و بافلهای مارپیچ نیز برای بهبود عملکرد این نوع از مبدل های حرارتی مورد استفاده قرار می گیرد. هدف کلی از انجام این پایان نامه، یافتن زوایای مارپیچ بهینه در بافلهای مارپیچ جهت جایگزینی با بافلهای برشی از دیدگاه های مختلف دارند. برای دستیابی به این هدف کلی، عملکرد مبدل های حرارتی پوسته و لوله ای با بافلهای برشی و بافل های مارپیچ با زوایای مارپیچ 5 تا 45 درجه از نقطه نظر عملکرد حرارتی، اگزرژی و اقتصادی بررسی شده و با استفاده از الگوریتم های بهینه سازی عملکرد بهینه انواع مختلف بافلها مورد مقایسه قرار گرفته است. مطالعه موردی تجربی نیز در مقیاس صنعتی با مقایسه عملکرد حرارتی، میزان فولینگ و هزینه های یک مبدل حرارتی با دو تیوب باندل مختلف، یکی با بافل های برشی و دیگری با بافل های مارپیچ، انجام شده است.