رویه طراحی سریع برای فناوری جدید مبدلهای پوسته-لوله ای با بفلهای حلزونی

مبدل های پوسته لوله ای با بفلهای حلزونی از فناوری های جدید برای بهبود کارکرد مبدلهای مرسوم به بفلهای قطاعی (segmental baffles) هستند. با اینکه مزایا و قابلیتهای این نوع بفلها شناخته شده است و در بسیاری از کشورهای توسعه یافته به کار گرفته شده اند، اما مطالب علمی و فنی در مورد طراحی آنها کمتر به چاپ رسیده است.در این مقاله پس از معرفی برخی فناوریهای موجود در زمینه بهبود کارکرد مبدلهای پوسته- لوله، به مزایای استفاده از بفلهای حلزونی بویژه در صنایع نفت اشاره شده است. سپس روابطی برای محاسبه ضرایب تصحیح روابط انتقال حرارت و افت فشار بر اساس روش bell-dilaware توسعه یافته، ارائه شده است. بررسی ها نشان می دهد، حاصلضرب دو ضریب تصحیح مربوط به تغییر خصوصیات جریان متقاطع و افزایش آشفتگی در زاویه حدود ْ42 به مقدار ماکزیمم حدود 4/1 می رسد. با استفاده از روابط ارائه شده و بر اساس رویه طراحی سریع (rapid design algorithem) رابطه ای بر اساس این روش برای بفلهای حلزونی توسعه داده شده است که ضریب انتقال حرارت را مستقیما به افت فشار و سطح انتقال حرارت مربوط می کند. به کمک این رابطه، روش طراحی ارائه شده است.در نهایت مقایسه ای بین مبدل با بفلهای قطاعی و حلزونی برای یک واحد صنعتی انجام شده واثر به کارگیری وسایل بهبود دهنده انتقال حرارت داخل لوله بررسی شده است. سیستم با بفلهای حلزونی، به میزان 36% ضریب انتقال حرارت بالاتر و به مقدار 10% افت فشار در مقایسه با سیستم بفلهای قطاعی را نشان داد.