بررسي عملكرد مبدل هاي حرارتي صفحه اي در بازيافت حرارت با استفاده از ديناميك سيالات محاسباتي و روابط تجربي

Study on the thermal performance of plate heat exchangers for heat recovery by the use of Computational fluid dynamics and experimental data

در مطالعه حاضر، بازيافت حرارت از سيال گرم خروجي از يك فرآيند اتلاف حرارتي مورد مطالعه و بررسي قرار گرفته است. هدف از انجام اين پژوهش طراحي مبدل حرارتي بهينه با بهره گيري از شبيه سازي فرآيند و ديناميك سيالات محاسباتي است. به همين منظور از نرم افزار هاي Ansys Fluent و Aspen Hysys استفاده شده است. براي انجام تبادل حرارتي بهينه نيز يك مبدل صفحه اي شياردار با الگوي جناغي به كمك روابط تجربي طراحي شده است. به عنوان يك نتيجه گيري كلي، استفاده از مبدل هاي حرارتي صفحه اي پيشنهادي در اين مطالعه منجربه صرفه جويي سالانه 460000 مترمكعب گازطبيعي و كاهش انتشار 894 تن كربن دي اكسيد درسال مي شود. همچنين استفاده از آن داراي دوره بازگشت سرمايه يك سال و پنج ماه مي باشد.

In the present study, heat recovery from hot fluid have been investigated in a thermal loss process. The purpose of this study design optimal heat exchanger using process simulation and computational fluid dynamics (CFD). For this purpose, two softwares Ansys Fluent and Aspen Hysys have been used. To perform optimal heat exchange, a plate heat exchanger with chevron-pattern was designed. Finally, the use of the proposed plate heat exchanger resulted in savings of 460,000 cubic meters of natural gas annually and a reduction of 894 tons of carbon dioxide emissions per year. It also has payback period one year and five months.