بررسي تأثير پره طولي در مبادله‌گر گرمايي بر انتقال حرارت و جذب سطحي متانول در كربن فعال

كارشناسي

كربن فعال دانه‌اي كاربرد‌هاي فراواني در فرآيند‌هايي از قبيل ذخيره‌سازي گاز، تصفيه هواي محيط و آب، فرآيند‌هاي صنعتي شيميايي، فرآيند‌هاي تهيه دارو و غيره دارد. همچنين به دليل خاصيت ترموفيزيكي خود كاربردهاي ديگري نظير استفاده در پمپ‌هاي گرمايي، سيكل‌هاي تبريد و ذخيره انرژي دارد كه كماكان فعاليت¬هايي در راستاي توسعه آن¬ها در حال انجام است. به دليل پايين بودن هدايت گرمايي كربن فعال، در اين پايان نامه طراحي و ساخت يك مبادله¬گر گرمايي با پره‌هاي طولي به منظور بهبود انتقال حرارت در كربن فعال صورت گرفته است. در ادامه با استفاده از مبادله‌گر ساخته شده، خصوصيات گرمايي مبادله‌گر و كربن و همچنين ميزان جذب و نحوه واجذب و خصوصيات گرمايي فرآيند جذب سطحي مورد مطالعه قرار گرفته است. براي بررسي ميزان انتقال حرارت، آزمايش‌هايي همچون بررسي دماي پوسته مبادله¬گر به ازاي مقادير مختلف دبي‌ جريان آب و براساس حالت‌هاي مختلف بستر كه شامل خلأسازي به كمك پمپ خلأ، وجود هوا و متانول در بستر كربن‌ها و همچنين بررسي دماي آب گذرنده از لوله است، طراحي شده است؛ در ادامه براي بررسي ميزان جذب و نحوه واجذب و همچنين خصوصيات گرمايي فرآيند، دماي آب هنگام فرآيند جذب، فشار گاز متانول هنگام فرآيندهاي جذب و واجذب و ميزان جذب و واجذب اندازه¬گيري شده است. با توجه به نتايج به دست آمده، مشخص شد كه ميزان انتقال حرارت در حالتي كه متانول در داخل بستر وجود دارد، بيشتر از حالت‌هاي خلأ و وجود هوا بين ذرات كربن است. همچنين دبي 15 ليتر بر دقيقه براي جريان آب عبوري از مبادله‌گر، از انتقال حرارت بهتري (10 درجه اختلاف دمايي) نسبت به حالات 5 و 25 ليتر بر دقيقه برخوردار مي¬باشد. همچنين در آزمايش جذب مشخص شد كه اگر دماي آب عبور داده شده در لوله مبادله¬گر به 60 درجه سلسيوس برسد، جذبي در بستر رخ نخواهد داد.

204924

دانشگاه علم و صنعت ايران

رشته مهندسي مكانيك

دكتر مجيد سياوشي