بررسی آزمایشگاهی‌تاثیر نانو پوشش ضد رسوب در صفحات مبدل‌های حرارتی واحد احیاء مستقیم مجتمع فولاد مبارکه

این پژوهش باهدف بررسی آزمایشگاهی تاثیر نانو پوشش ضد رسوب در مبدل حرارتی صفحه‌ای و مطالعه پارامترهای موثر بر آن انجام‌شده است .پس از تهیه نانو پوشش کوپلیمر اتیلن وینیل استات و پوشش دهی تعدادی صفحه نمونه به‌منظور مشخصه یابی نانو ماده سنتز شده، از میکروسکوپ الکترونی روبشی، پراش انرژی پرتوایکس، طیف‌سنجی جذب مادون‌قرمز، آزمون تغییر تر شوندگی سطح و آزمون چسبندگی زیستی استفاده شد. سپس نانو پوشش، بر روی صفحات مبدل حرارتی در صنعت اعمال شد و طی یک دوره چهل روزه، تمام پارامترها ازجمله میزان رسوب صفحات، دما و فشار ورودی و خروجی و همچنین تاثیر توامان پارامترهای فوق بر ضریب انتقال حرارت تحت شرایط یکسان در دو مبدل صفحه‌ای با نانو پوشش و بدون نانو پوشش ثبت، بررسی و مقایسه شد. برای بررسی مستقیم میزان رسوب صفحات از روش وزن‌کشی استفاده شد و مشخص شد، در صفحات با نانو پوشش رسوب گرفتگی به میزان 9/3 درصد کاهش‌یافته است. همچنین نتایج آزمون تغییر تر شوندگی سطح بیانگر آن است که پوشش اعمال‌شده روی صفحات باعث تغییر زاویه تماس سطح مبدل حرارتی از 62/35 درجه به 05/92 درجه شده است که موجب خاصیت آب گریزی صفحات گردید. بررسی یافتههای مربوط به دما و فشار خروجی مبدل های حرارتی‌ نشان داد، افزودن نانو پوشش به صفحات موجب کاهش افت فشار در مبدل صفحه‌ای به میزان 1 تا 1/2 درصد به ترتیب در سیال سرد و گرم، افزایش انتقال حرارت کلی به میزان 5/4 درصد و نهایتاً افزایش بازده مبدل حرارتی می‌شود.

experimental investigation of the effect of anti-fouling nano-coating on heat transfer in heat exchangers plates in direct reclamation unit of mobarakeh steel company

abstract: the purpose of this thesis is to investigate the effects of nano coating anti-deposition coating on plate heat exchange and study the effective parameters on it. after preparing the nanocomposite of ethylene vinyl acetate and coating samples of the specimen, to determine the structure of nanomaterials, scanning electron microscopy, x-ray diffraction, infrared absorption spectroscopy, wettability and biodegradation tests were used. nano coating is then applied to the heat exchanger plates in the industry. for a period of forty days, all parameters include plate deposition, temperature and pressure, inlet and outlet, as well as the simultaneous effect of the above parameters on the heat transfer temperature under the same conditions on the two plate plates nano coatings and non-nano coatings were registered, reviewed and compared. for direct examination of the amount of deposition of the plates, the method of harvesting was used and it was found that in the plates with nanopowders the precipitation decreased by 3.9%. also, the results of the wettability change test indicate that the applied coating on the plates changed the contact angle of the converter from 35.62 to 92.5 degrees, which caused the watercolor plates to be generated. investigations on the temperature and pressure of the converter output showed that the addition of nanoparticles to the plates reduced the pressure drop in the plate converter by 1 to 1.2 percent in cold and hot water, increasing the total heat transfer to 4.5 percent, and ultimately, the increase in efficiency becomes.