تحليل حرارتي و مكانيكي كوره دوار رآكتور توليد كربن فعال

كربن فعال يك جاذب با ظرفيت جذب بالا بوده و در فرآيندهاي جداسازي مختلف در فازهاي مايع و گاز كاربرد دارد. فرآيند اصلي توليد كربن فعال، شامل پيروليز ماده خام اوليه است و كربن توليدشده در كوره فعال‏سازي، فعال مي‌شود. باتوجه به اهميت مرحله فعال‏سازي در خواص كربن فعال توليدي، در اين مقاله تحليل حرارتي و مكانيكي كوره بخش فعال‌ساز مورد توجه قرار گرفت. مدل اوليه با نرم‌افزار CATIA V5 R27 طراحي و با نرم‌افزار ANSYS R20 تحليل حرارتي و مكانيكي شد. تغيير طول‌هاي ناشي از حرارت كوره دوار و همچنين تلفات گرمايي و نحوه گردش جريان گرمايي در داخل كوره بررسي شد. به همين منظور ابتدا تحليل حرارتي و سيالاتي كوره انجام، سپس نتايج با يك تحليل مكانيكي ادغام گرديد. كوره همراه با واحد گرمايش مركزي و دامنه اطراف كوره در محيط ANSYS CFX مدل‌سازي شد. نتايج نشان داد كه دماي ديواره داخلي حدود 600 درجه سانتي‌گراد است. با توجه به ميزان دماي داخلي بدنه و با مهار كردن يك سمت كوره كه در مدل واقعي توسط واشر جانبي اعمال مي‌شود، ميزان تغيير طول كوره در راستاي محور افقي، معادل mm 11.75 محاسبه شد. سپس آزمون تجربي روي مدل واقعي انجام گرفت و نتايج حاصل از تحليل آماري نشان‌دهنده عدم وجود اختلاف معني‌دار بين نتايج مدل‌سازي و تجربي مي‌باشد. در نهايت براي مهار آن از غلتك و تكيه‌گاه‌هاي مناسب، ورق‌هاي سايشي همراه با صفحات فشاري و براي مهار تلفات گرمايي از عايق سراميكي 5 سانتي‌متري استفاده گرديد.