Full transcript of “راهنمای جامع مصاحبه ی شغلی در حوزه‌ی مهندسی شیمی، فصل دوم: انتقال حرارت و مبدل های حرارتی”. Click a timestamp to open the video at that moment. Need another video? Use the YouTube transcript generator.
0:00 [موسیقی] به نام خدا در ادامه مباحثمون در راستای آمادگی برای مصاحبه شغلی در حوزه مهندسی شیمی بعد از اینکه فصل اول به بررسی کلیات و سؤالات کلی که در این مصاحبه‌ها معمولاً مطرح میشه پرداختیم در ادامه موضوع قرار هست که مباحث رو به صورت تفکیک شده و تخصصی ادامه بدیم و موضوعات مختلف حوزه مهندسی شیمی رو که در مصاحبه‌های شغلی به اونها پرداخته میشه رو مورد بحث و ارزیابی قرار بدیم. توی فصل دوم که در واقع همین ویدیویی هست که دارید ملاحظه می‌کنید ما
0:47 به بررسی موضوع انتقال حرارت و مبدل‌های حرارتی خواهیم پرداخت. سؤالاتی که از این حوزه تا الان مطرح شده و بیشترین تکرار رو در مصاحبه‌های شغلی داشته این سؤالات رو مورد در واقع بحث قرار خواهیم داد و برای هر کدوم از این در واقع سوالات همون طور که حالا سیاست این در واقع مجموعه برنامه هست پاسخ‌های مختصر و مفید بتونیم ارائه بدیم بسیار خب به سراغ مجموعه سؤالات میریم با سؤال اول اگر ما بخوایم شروع بکنیم روند سؤال یک روند طراحی و سایزینگ یک مبدل حرارتی رو به طور مختصر توضیح بدید. ببینید این توضیحاتی که من خواهم داد حالا من سعی میکنم با یه مقدار جزئیات بیشتری موضوعات رو توضیح بدم.
1:33 طبیعتاً سر جلسه مصاحبه اگر از شما هر کدوم از این سؤالات رو بپرسند شاید واقعاً نیاز نیست در این حد جزئیات رو ارائه بدید ولی خب من اینجا بیشتر توضیح میدم مطلب برای شما خوب جا بیفته و توصیه هم میکنم که اگر هر کدوم از این سؤالات رو ازتون پرسیدن در همون حدی که ازتون می‌خوان در واقع موضوع رو توضیح بدید یه وقتایی توضیحات اضافه تر باعث میشه که سوالات عمیق‌تر و جزئی‌تر و تخصصی‌تری مطرح بشه که خب اگه اگر به اون موضوع مسلط باشید که خب میتونه براتون یه پوینت مثبت باشه ولی اگر حالا به اون موضوع در حد خیلی حالا عمیق هم تسلط ندارید در همون حدی که ازتون می‌خوان توضیح بدید مگر اینکه واقعاً ازتون بخوان که بیشتر توضیح بدید در رابطه با طراحی و
2:19 سایزینگ یه مبدل حرارتی بخوایم صحبت بکنیم ببینید اساس در واقع سایزینگ چی هست در وقتی که به ما میگن مبدل رو سایز بزن اولین اقدام یا مهم‌ترین اقدام پیدا کردن سطح انتقال حرارت هست یعنی منظور از سایزینگ مبدل پیدا کردن سطح انتقال حرارت هست در گام نخست ما باید سطح رو پیدا بکنیم بعد بریم در مراحل بعدی با توجه به حالا نوع مبدلی که انتخاب می‌کنیم فرضاً شلن تیوب انتخاب کردیم یا مبدل پلیتن فریم مبدل‌های صفحه‌ای انتخاب کردیم یا هر کدوم از اینها حالا ببینیم اون سطحه در قالب اون مبدل به چه صورت در واقع خواهد شد چند تا تیوب خواهد شد نمی‌دونم با چه شلی خواهد شد یا مثلاً چند تا پلیت با چه سطحی با چه آرایشی خواهد شد ولی گام اول و گام مشترک پیدا کردن سطح انتقال حرارت است.
3:05 این سطح انتقال حرارت رو چطور پیدا می‌کنیم؟ ببینید اگر من یک در واقع مبدل حرارتی داشته باشم حالا اینجا فرض گرفتیم یه مبدل پوسته و لوله یک شل پس یک در واقع تیوب پس هست یا مبدل مثلاً دابل پایپ د تا مبدلی که در واقع لوله‌های داخل هم هستن به نوع مبدلش حالا خیلی کاری نداریم فقط فرمت قضیه رو در نظر بگیرید یک جریان گرم من دارم که از دمای تی ۱ این جریان گرم من هست هات فلوید از دمای تی ۱ تا تی د کاهش پیدا میکنه ه و جریان سرد من که از تی ۱ کوچیک تا تی د بزرگ دماش داره افزایش پیدا میکنه. اصولاً توی مراجع انتقال حرارت وقتی مراجعه می‌کنید تی بزرگ نشانگر دمای سیال گرم هست و تی کوچیک نمایشگر دمای
3:53 سیال سرد هست. خب در واقع چه اتفاقی افتاده داخل این مبدل حرارتی؟ این د تا سیال با هم تبادل حرارت کردن و این سیال سرد خب جهت انتقال حرارت هم که از دمای بالاتر به دمای پایین‌تره گرما از این سیال گرم به سیال سرد منتقل شده در نتیجه دمای سیال گرم من کاهش پیدا کرده دمای سیال سرد من افزایش پیدا کرده خب خب این به چه معنا هست اگر من فرض بکنم که اتلاف حرارتی نداشته باشم این گرمایی که سیال گرم گرم از دست داده یا انرژی گرمایی که سیال گرم از دست داده چطوری محاسبه میشه امداد سی پی دلتا تی که برای سیال گرم میشه چی میشه ام د ا
4:41 یعنی در واقع اون نرخ یا فلوی سیال گرم سی پی سیال گرم و اون تغییر دمایی که در سیال گرم اتفاق افتاده حالا این گرما همش منتقل شده به سیال سرد من دیگه باعث افزایش دمای سیال سرد شده میگم فرض رو بر این می‌کنیم که در واقع اتلاف حرارت نداشته باشیم لاست حرارتی نداشته باشیم پس میشه ام د سی ام د سی پی دلتا تی حالا اینو برای سیال در واقع سردم اگر بنویسیم میشه این حالت پس کلاً اون کیو یا اون در واقع گرمای منتقل شده یا به عبارتی دیوتی مبدل چطوری به دست میاد دیوتی مبدل از یکی از این دو رابطه به دست میاد من هر کدوم از اینها رو که اطلاعاتشو داشته باشم می‌تونم کیو رو داشته باشم هیچ فرقی نمی‌کنه خب پس از این
5:27 رابطه من اینجا کیو رو دارم خب خب رابطه دوم که باهاش در واقع مبدل‌های حرارتی رو اون در واقع سایزینگ رو گام اول سایزینگ هست به دست آوردن آ رابطه دوم چی هست؟ رابطه دوم همین کیو که در واقع گرمای مبادله شده هست یا دیوتی مبدل هست برابر هستش با یو ضریب انتقال حرارت کلی ضربدر a سطح انتقال حرارت ضربدر اف کارکشن فکتور و ضربدر الم تی دی خب حالا دونه دونه اینا رو صحبت خواهیم کرد که هر کدوم از اینها چی هستن دونه دونه این پارامترا رو اگر بخوایم مورد بررسی قرار بدیم پارامتر اول چی هست پارامتر اول یو هست خب ضریب انتقال حرارت کلی یا هیت ترنسفر کوفیشنت چهجوری حساب میشه این یو این یو یا ضریب
6:15 کلی انتقال حرارت وابسته به چی هست؟ وابسته به ضرایب انتقال حرارت در سمت سیال گرم در سمت سیال سرد و همین طور مقاومت‌ها در برابر انتقال حرارت هست. خب مقاومت‌هایی در برابر انتقال حرارتمون یا همون زیگما آر چی هست؟ ما یک دونه مقاومت در برابر انتقال حرارت از سمت سیال سرد داریم که این از کجا میاد؟ رسوبی که ببینید این شکلی هست که وقتی یه مبدلی کار میکنه حالا سیال سردیال گرم فرق نمی‌کنه یا هر چقدر هم که تمیز باشن باز فرق نمی‌کنه یک مقداری رسوب‌گذاری در روی اون جداره سطحی که واسطه انتقال حرارت هست ما
7:00 خواهیم داشت خب حالا اگر شما یه زمانی فرضاً یک برش فرضا سیال گرم شما چیز باشه یا سیال سرد شما فرضاً نفت خام باشه شه خب که خیلی مثلاً ممکنه سیال رسوب‌گذاری هست یه وقتایی هم ممکنه خیلی سیال تمیزی باشه خب فرضاً مثلاً استیم بخار که حالا تو پالایشگاه‌ها و واحدهای پالایشگاهی و پتروشیمی و اینها استفاده میشه هر چقدر هم که تمیز باشه یه درصدی رسوب‌گذاری داره اون رسوبی که روی جداره قرار می‌گیره به تدریج خودش یک مقاومتی در برابر انتقال حرارت ایجاد میکنه پس من یه مقاومت در برابر انتقال حرارت از سمت سیال گرم دارم ناشی از رسوب‌هایی که سیال گرم روی اون اون جداره انتقال حرارت گذاشته فرضاً اگر مبدل من مبدل شلن تیوب هست مبدل پوست لوله
7:46 هست اون در واقع رسوب‌هایی که حالا فرض بکنیم سیال من داخل بخش شل هم جریان داشته باشه اون رسوب‌های نفتی که روی اون تیوب‌ها به صورت لجن قرار گرفتن رو تصور بکنید اونها یک مقاومت در برابر انتقال حرارت دارن ایجاد می‌کنن و اون سیالی هم که داخل تیوب هست با فرض اینکه در واقع مبدل شلن تیوب رو داریم سایز می‌زنیم این بخش سایزینگش جنراله حالا ما داریم به عنوان مثال مبدل شلن تیوب رو صحبت می‌کنیم. یک سیاری هم داخل تیوب‌ها در جریان هست. اون هم یک رسوب از اون طرف روی اون جداره داخلی تیوب گذاشته. این سیال در واقع فرضاً همون برش نفتی ما روی جداره بیرونیه تیوب‌ها داره روسوب می‌ذاره. اون سیالی که اون داخل هست فرض بکنیم فرضاً استیمی هست که قراره دمای این برش نفتی رو
8:33 افزایش بده روی جداره داخلی تیوب رسوب‌گذاری کرده. پس من یه مقاومت در برابر انتقال حرارت از اون رسوب داخلی دارم. یه دونه از اون رسوب خارجی دارم و یک دونه هم مقاومت در برابر انتقال حرارت ناشی از خود جداره اون در واقع واسط انتقال حرارت که اینجا میشه همون گوشت اون تیوبی که در واقع واسطه انتقال حرارت هست که اینها در واقع زیگما آ هست اینها رو هم باید در نظر بگیریم اینجا نمیخوایم خیلی بریم تو جزئیاتش که حالا اچ رو چطور حساب کنیم آ رو چطور حساب کنیم فقط داریم پارامترا رو معرفی می‌کنیم دیگه خب این رو میدونیم پس در واقع یو رو از این رابطه من الان قرار هست که A رو به دست بیارم درسته؟ اینجا کیو رو الان برای من معلوم هست کیو رو از کجا دارم کیو رو از این در واقع معادله
9:18 انتقال حرارت دارم دیگه اینو در واقع یه دونه هیت بالانس هست موازنه حرارتی من بستم و اینجا می‌تونم کیو رو داشته باشم خب اینجا باید یو اف و ال ام تی دی رو داشته باشم تا اینکه بتونم آ رو به دست بیارم دیگه هدف اینه که من آ رو داشته باشم یو رو از این رابطه به دست میارم خب که توضیح دادیم دیگه وابسته به ضرایب انتقال حرارت هست و مقاومت‌ها در برابر انتقال حرارت خب اف چیه اف کارکشن فکتور ته یا ضریب تسیح ضریب تصیح در واقع از کجا داره میاد ببینید این معادله‌ای که اینجا هست کیو برابره با یو ضربدر آ اف ام تی دی این بیس این معادله بر اساس یک در واقع انتقال حرارت در یک مبدلی که به صورت کانترکارنت یا جریان‌ها به صورت غیرمسو هستن و یک پاس یعنی من یک پاس برای شل یک
10:05 پاس برای تیوب دقیقاً این حالت ببینید من یک پاس برای اگر این در واقع بخش آبی رنگ رو بگیرم شل این بخش در واقع قرمز رنگ رو بگیرم تیوب اونوقت من یک پاست شل دارم یک پاست تیوب دارم خب بیس این معادله بر اساس این در واقع یه همچین فرمتی از مبدل حرارتی در واقع توسعه پیدا کرده خب یعنی من جریان من غیر همسو هست و شل و تیوب هر کدومشون یک پاس هستن خب اما در عمل خب مبدل‌هایی که در صنعت هستن در دنیای واقعی دارن استفاده میشن به ندرت پیش میاد که بخوان یه همچین فرمتی داشته باشن آرایش جریان معمولاً پیچیده‌تر از این‌هاست مثلاً من یک پاستل دارم دو پاس سه چار پاز تیوب دارم خب یا در خصوص فرضاً یک مبدل صفحه‌ای این
10:51 جریان‌ها به صورت حالا الزاماً به صورت کانتر کارنت میتونه نباشه میتونه یه بخشی از جریان کانتر باشه یه بخشی از جریان کوکارنت باشه خب اف در واقع ضریبی هست که پیچیدگی‌های جریان رو قرار هست توی این مبادله توی این معادله ما لحاظ بکنه یعنی وقتی که فرمت من از این حالت یک پاس شل، یک پاس تیوب و کانترکارنت پیچیده‌تر میشه. فرضاً من ۲ پاس برای تیوبم دارم یا دو پاس برای شل دارم. اون موقع دیگه این معادله با این فرمتش دیگه معادله دقیقی نیست. من باید یک ضریب تصیح اضافه بکنم که این پیچیدگی که در این در واقع فرم و مسی جهت در جریان‌ها ایجاد شده رو در معادله خودم لحاظ بکنم.
11:36 خب این اف رو حالا چهجوری اصلاً به دست میاریم؟ ببینید خود اصل فرمول اف یه فرمول کتکولفت اینجوریه. خب به چی بستگی داره؟ الان اگر اینها رو در واقع مشاهده بکنید به دماهای ورودی و خروجی بستگی داره و مهم‌تر از اون میگه نامر آف هیت اکسچنجرز این سری تعداد مبدل‌هایی که در سری قرار دارن. خب وقتی هم که صحبت از سری می‌کنیم شل بیشتر منظورمون هست. من وقتی که میگیم دو پاس شل مثل اینه که د تا مبدل شلن تیوب رو پشت سر هم چسبونده باشیم به صورت سری یعنی د تا مبدلی که یک شل هستن رو اگر پشت سر هم ببندیمشون اون موقع چی خواهیم داشت؟ اون موقع یه مبدل دو پاس خواهیم داشت دو پاس شل خواهیم داشت خب این ان هست که در واقع داره اینجا تغییراتو ایجاد میکنه یعنی من اینجا یه دونه فاکتور پی زد دارم اینجا یه دونه پی دارم یه دونه r دارم و
12:23 اینجا پی زد که همه اینها در واقع قرار هست بیان بشینن داخل این معادله اصلی و اف رو برای من حساب بکنن این پی زده به چی داره با چی داره تغییر میکنه به تعداد پاس‌های شل داره تغییر میکنه یعنی من چند تا مبدل رو به صورت سری پشت سر هم بستم خب و این پی و آر با چی دارن تغییر می‌کنن پی و صرفاً به دماهای ورودی و خروجی جریان گرم و سرد بستگی دارن. خب خب حالا اومدن چیکار کردن؟ برای اینکه از این معادله بتونن استفاده کنن بتونیم از این معادله راحت‌تر استفاده بکنیم. این معادله رو اومدن برای در واقع مبدل‌های مختلف با پاس‌های مختلف حل کردن و تبدیلش کردن به چی؟ تبدیلش کردن به یک سری گراف. خب اینجا من اگر این گراف‌ها رو در واقع نشون بدم
13:08 به شما ببینید یه همچین چیزی الان اینجا رو اگر توجه بکنید خب بذار این از این بخش پایین اگر یه لطفی بکنه بره ببینید برای به عنوان مثال این الان برای یک مبدل چیه برای یک مبدل آها خب الان درست شد این الان برای یک مبدل چیه این برای یک مبدل یک شلست دو یا دو ان تیوب مثلاً یه در واقع یه شلست مثلاً دو د تا در واقع دو پاست تیوب خب یا مثلاً ۴ پاست تیوب یا مثلاً ۶ پاست تیوب مهم اینه که زوج باشه خب به چه صورت حالا از این گراف استفاده می‌کنن من اینو اگر یه مقداری این در واقع ایآری که اینجا حالا داخل این گراف اینجوری اسمگذاریشون کرده این اسمگذاری
13:54 خیلی مهم نیست فرمولاشون یکی هست خب به دماهای ورودی و خروجی مبدل بستگی داره خب ای و آ رو حساب می‌کنیم چرا چون ما دمای ورودی رو خروجی رو داریم. خب یوآ رو اینجا می‌تونیم داشته باشیم. بعد میایم چیکار می‌کنیم؟ میایم بر حسب آری که اینجا به دست میاد خب میایم را داخل این گراف. خب اینو من یهکم بیشتر زور میکنم. اینجا بر حسب اون آری که به دست میاد یکی از اینها رو انتخاب می‌کنیم. حالا آرمون چقدر شده؟ مثلاً فرضاً فرض می‌کنیم آرمون شده ی و ۲م. به عنوان مثال آ میشه ی و. ۲. خب بعد میایم چیو حساب می‌کنیم؟ بعد میایم فاکتور چیو حساب؟ فاکتور ای رو حساب می‌کنیم. فاکتور ای از کجاست؟ این پایین این پایین اینا ای هستن یا افیشنسی حالا اسمش گذاشته خب من میگم یک و دودهم فاکتور آر من هست
14:42 فرضاً به عنوان مثال چهاردهم هم شده فاکتور ای من خب از روی این گراف یک و دودهم که این در واقع منحنی باشد این منحنی یک و دوده دیگه درسته من از این عددم با به اینجا عمود میکنم میشه تقریباً حوالی اینجا خب این عدد معادلشو می‌خونم اینجا میشه چقدر اینجا میشه ۹دهم خب پس کارکشن فکتور من میشه چی اف من میشه چی اف من میشه ۹دهم به شرط آنکه به شرط آنکه مبدلی که انتخاب کردم مبدل چی باشه مبدل ۱ د یعنی یک پاست شل د پاستیوب باشه حالا اگر مبدل من فرمت دیگری داشت چی اگر فرمت دیگری داشت اینا برای تمام فرمت‌های مختلف اومدن این گراف‌ها رو تولید کردن مثلاً این برای دو پاس شل ۴ یا ۴ ان تیوب
15:29 اگر باشه این شکلی انتخاب می‌کنیم خب خب برای تمام حالت‌هایی که ممکن بوده گراف تولید شده ما میریم مثلاً میگیم آقا مبدل ما چی هست نوعش مثلاً فرضاً یک سه هست مثلاً یک پاس شل هست سه تیوب هست خب میریم سراغ گرافی که مربوط به یک سه هست از روی اون گراف این د تا فاکتور ای و آ رو می‌خونیم و اف رو از اینجا به دست میاریم اف کارکشن فکتوری هست که داخل معادله ما لاحاظ خواهد شد خب حالا اگر برگردیم به اینجا اگر برگردیم دیم حالا به همون معادله اصلی خودمون اف رو هم که اینجا باید داشته باشیم خب یه گام عقبترش خب اف رو که توضیح دادیم اف کارکشن فکتور بود و توضیحهم دادیم که چطوری محاسبش بکنیم خب ام تی دی
16:16 اون در واقع مجهول دیگری هست که باید مقدارش رو مشخص بکنیم که اگر الم تی دی رو داشته باشیم با داشتن کیو یو اف و ال ام تی دی اون موقع می‌تونیم آ رو حساب بکنیم حالا ال ام تی تی دی چی هست؟ ال ام تی دی مخفف لوگاریتمیک مین تمپرچر دیفرنس هست یا چی؟ یا میانگین لوگاریتمی اختلاف دماها فرمولش به چه صورت است؟ این فرمول الم تی دیه اولاً چرا باید ال ام تی دی اینجا باشد و اختلاف دماهایی که میگیم منظورمون چی هست؟ ببینید وقتی میگیم که اختلاف دماها دلتا تی‌ها منظورمون دلتا تی‌های دو سر مبدل هست اینجایی شما یه دونه دلتا تی اینجا دارید یه دونه دل در واقع دلتا تی اینجا دارید اختلاف دما وقتی میگیم اختلاف
17:03 دمای این بخش هست یه سر مبدل و سر دیگر مبدل حالا میگیم بین اینها باید میانگین بین این دو تا دلتا تی باید میانگین لوگاریتمی بگیریم چرا باید میانگین لوگاریتمی بگیریم چرا میانگین ساده مثلاً نمی‌تونیم بگیریم اینا رو حالا جلوتر در قالب به یک سؤال دیگری بیشتر توضیح خواهیم داد. ولی اینجا فعلاً از ما بپذیرید که حالت درستش و حالتی که خطای خیلی کمتری دارد این هستش که ما میانگین لوگاریتمی بگیریم. میانگین لوگاریتمی هم مقدارش دقیقاً به دماهای ورودی و خروجی بستگی داره که ما داریم اینها رو تی ۱ و تی د رو ما داریم. الم ام تی دی هم وقتی میخوایم بگیریم باید دقت بکنیم اون دلتا تی بزرگتر اصلا مهم نیست کدوم سر مبدل چه این سر مبدل چه این سر مبدل اون دلتا تی بزرگتر منهای دلتا تی
17:51 کوچک‌تر تقسیم بر ال ان دلتا تی بزرگتر به دلتا تی کوچیک‌تر این برای اینکه همیشه تو ذهنتون بمونه فرمول الم تی دی از ذهنتون نره دلتا تی بزرگتر منهای دلتا تی کوچیکه تقسیم بر ال ان اون دلتا تی بزرگه به دلتا تی کوچیکه خب با داشتن این مقادیر یعنی دیگه میگه الان من کیو رو دارم یو رو دارم اف رو دارم ام تی دی رو هم دارم اون موقع می‌تونم آ یا سطح انتقال حرارت رو داشته باشم و کار سایزینگ من در اینجا به پایان می‌رسه در ادامش حالا باید برم اولاً نوع مبدلم رو انتخاب بکنم اگر بخوام این فراآیند رو تا آخرش ادامه بدم باید برم نوع مبدل رو انتخاب بکنم مثلاً شلن تیوب میخوام باشه یا مثلاً میخوام پلیتن فریم باشه یا میخوام دابل پایپ باشه یا اصلاً
18:37 ممکنه مثلاً کولر هوایی بخوام استفاده بکنم هرچی هر چیزی رو که استفاده میکنم نوع مبدل رو باید اول انتخاب بکنم بعد این آ رو این سطح انتقال حرارت رو حالا برم داخل اون مبدلی که انتخاب کردم ببینم در قالب اون مبدل چی خواهد شد مثلاً این آ فرضاً من به دست آوردم فرضاً ۲۰۰ متر مربع من سطح انتقال حرارت نیاز دارم اینو با اگر بخوام مبدل شلن تیوب انتخاب بکنم این به معنی چه مبدلی با چه ابعادی خواهد بود یا اگر بخوام پلیتن فریم استفاده بکنم مبدل صفحه استفاده بکنم این آب معادل مثلاً چند صفحه خواهد بود یا در کولر هوایی چی خواهد شد خب یا مثلاً در یک مبدل تایپ دیگری چی خواهد شد ولی گام اول و گام جنرال اون چیزی که برای همه مشترکه اینه
19:22 که اینجا اول من بتونم آ یا سطح انتقال حرارت رو به دست بیارم خب این میشه سؤال اول ما سوال دوم چند نوع مبدل حرارتی نام برده و در خصوص هر یک مختصر توضیح بدید ببینید انواع مبد مبدل های حرارتی خیلی متنوع هستند و من حالا این تعدادی که اینجا آوردم حالا چند تا هستن اینجا ۶ تا مبدل هستن تعدادشون فراتر از این حرفهاست و بر حسب شرایط خاص ممکنه حتی مبدل‌های خاص هم ساخته بشه اما این مبدل‌ها مبدل‌های رایجی هستن مبدل‌هایی هستن که مثل اینها خیلی جاها هست یه جاهایی هم به خاطر اون شرایط اون در واقع موقعیت به خاطر شرایط اون واحد اصلاً اون
20:10 کاربری که اون مبدل باید داشته باشه ممکنه که اصلاً بیان یک مبدل که تا حالا مثلش نیست رو طراحی بکنن خب با یه فرمتی که اصلاً یه چیز جدیدی باشه ولی برای استفاده‌های عمومی مبدل‌های رایج ما اینا هستن شلن تیوب هست که مبدل پوست لولله اینا رو می‌شناسیم ایرول قاعدتاً باید بشناسیم اینا رو دیگه کولر هوایی هست پلیتن فریم مبدل صفحه‌ای دابل پایپ یا جکت جکتدتد پایپ همون یه جورایی مبدل شلن تیوبه ولی خب خیلی ساده‌تره دیگه ما د تا پایپ داریم د تا لوله داریم که داخل هم هستن یکیشون نقش شلو داره یکیشونم نقش تیوب داره در واقع یک مبدل شلن تیوبه که فقط یه دونه تیوب داره یه شل داره و فقط یه دونه تیوب داره خب فایرد هیتر یا کوره‌های در واقع کوره‌ها هستن و پلیت فین
20:56 که حالا انواع مثلاً توی سند اگر به گوشتون خورده باشه مثلاً مبدل‌هایی که تایپ کلد باکس هستن توی واحدهای صنعتی که نیاز به دمای پایین هست این مبدل ها استفاده میشن. مبدل‌های صفحه‌ای هستن که مجهز به فین هم شدن. حالا جلوتر یه جای دیگری هم بهش اشاره خواهیم کرد. توضیحات راجع به اینها رو بهتون پیشنهاد میکنم. توضیحات مختصری رو واقعاً اینجوریه که من نمیتونم الان راجع به دونه دونه اینا توضیح بدم چون هر کدومشون یه عالمه توضیح دارن و اون در واقع شخص مصاحبه کننده هم از شما یه همچین چیزی رو نمی‌خواد. قاعدتاً اسم هر کدوم از اینها رو که گوگل بکنید یک سری توضیحات برای شما میاد در همون حد بدونید کافی هست فقط مثلاً شکل
21:41 مبدلو بدونید کلیاتشو بدونید حدودی کجاها استفاده میشه در این حد بدونید کافی هست ولی خب برای یه همچین سؤالی هم اینو من اینجا آوردم که برای یه همچین سؤالی هم آماده باشید که اگر گفتن مثلاً ۴ تا مبدل اسم ببر حداقل بتونید ۴ار تا مبدل اسم ببرید یا مثلاً ایرولر کلاً چیه بتونید کلی بگید که آقا ایرولر مثلاً مثلاً یه چیزیه که با استفاده از مثلاً هوا سعی میکنه خنک بکنه. یه چیز شبیه رادیاتور ماشینه. خب یه اطلاعات کلی اینجوری راجع بهشون داشته باشید. هر کدوم از این اسما رو که گوگل بکنید توضیحاتی برای شما خواهد اومد. سوال بعدی ما چیه؟ یه سری توضیحات عمومی راجع به مبدل‌ها که اینها رو در واقع اگر بدونید خیلی برای شما خوب هست. اینها آمادگی شما رو سر اون جلسه بیشتر
22:29 میکنه. اول اینکه راجع به مبدل‌هایی که در داخل صنعت هستن یه توضیحی من خدمتتون عرض بکنم. ببینید اینجوری گفته میشه که یه چیزی حدود ۳۰ همه تجهیزاتی که داخل یک واحد پالایشگاهی یا پتروشیمی هست مبدل حرارتیه. یعنی از تمام شما وقتی میرید داخل یه واحد صنعتی عموماً حالا پالایشی پتروشیمی تجهیزات خیلی زیادی میبینید مبدل میبینید نمی‌دونم برج تقطیر میبینید پمپ میبینید کمپرسور میبینید یه حجم زیادی پایپینگ میبینید اگر همه این ادوات رو دسته بندی بکنیم یه چیزی حدود ۳۰ همه این ادوات مبدل‌های حرارتی هستن یعنی واقعاً تجهیزات خیلی مهمی هستن داخل سند حالا بین ۷۰ تا ۸۵ تمام
23:16 مبدل‌هایی که داخل یه واحد صنعتی هست واحد صنعتی هم وقتی میگیم بیشتر چیز رو در نظر بگیرید دیگه پالایشی پتروشیمی یه چیزی حدود ۷۰ تا ۸۵ این مبدل‌ها مبدل‌های تایپ شلن تیوب هستن یعنی مبدل‌های بسیار مهمی هستن خیلی زیاد داخل صنعت از اینها استفاده میشه و کاربرد دارن با این اعداد و ارقام حدودی آشنا باشید کلاً حالا این چیزا رو که داریم میگیم باز در خصوص نکات حالا عمومی مبدل‌ها ویژگی بارز مبدل صفحه‌ای اونه که سطح زیادی رو ببینید مبدل صفحه‌ای چیه؟ مبدل صفحه‌ای رو اگر حالا میتونید اینو گوگل بکنید عکساشو اینها رو ببینید یا پلیت اند فریم در واقع مبدل‌هایی هستن که متشکل از یه تعداد خیلی زیادی صفحه مثلاً
24:03 ۱۰۰ تا پلید ۱۰۰ تا صفحه مستطیل شکل مثال که حالا روش شیار داره که حالا اون شیارها خودش قصه داره با اون شیارها کار نداریم یه سطح‌هایی صفحه رو در نظر بگیرید پلیت که اینها با فاصله خیلی کم مثلاً نیم سانتی‌متر مثلاً ۵ میلیمتر خب در کنار همدیگه قرار گرفتن خب از یه سر اینها یه سیال حرکت میکنه از یه سر دیگهشون یه سیال دیگه حرکت میکنه خب معمولاً هم به صورت کانترکارنت که حالا اون در واقع چیزمونم افزایش پیدا بکنه دیگه ضریب انتقال حرارتمون هم افزایش پیدا بکنه یک ویژگی مشخص و مهم این مبدل‌ها چیه که می‌تونن سطح خیلی زیادی رو در یک حجم کمی فراهم بکنن یعنی اگر شما داخل واحد پالایشگاهیتون یا پتروژی واحد صنعتون عموماً مشکل فضا دارید یعنی مبدل شلن تیوب
24:51 نمی‌تونید ید اونجا بذارید این مبدل شلنتیوب مثلاً خیلی سنگین خواهد شد یا فضای خیلی زیادی خواهد گرفت یا اصلاً به مثلاً پایپینگتون نمی‌خوره که بتونید یه دونه شلنتیوب اونجا قرار بدید به سراغ مبدل‌های صفحه‌ای میرن مبدل‌های صفحه‌ای اینها می‌تونن یه مقدار زیادی سطح رو در یک حجم کمی برای شما فراهم بیارن حسن این مبدل‌ها اینه خب نکته دیگری که در خصوص کولرهای هوایی ببینید جریان در کولر های هوایی حالا یه زمانی ممکنه از شما سؤال بشه که آقا جریان در کولر هوایی ما انواع جریان میدونیم دیگه کانتر کارنت هست کوکارنت هست و جریان کراس در مبدل‌ها عموماً ما یا یکی از اینها رو داریم یا میکسی از اینها رو داریم خب یکی هم شاید خیلی کمتر بشه گفت
25:38 معمولاً اینجوریه که در مبدل‌ها ما همیشه ادغام چند نوع جریان رو داریم یعنی هم کانتر کارنت داریم هم در واقع کوکارنت داریم هم یه جاهایی کراس داریم خب ولی در مبدل‌های در در واقع ایر کولرها یا کولرهای هوایی جریان ما همیشه از نوع کراسه. ما یک در واقع سیالی داریم که قرار هست این سیال رو خنکش بکنیم. اولاً چرا بهش میگن کولر هوایی؟ نمیگن مبدل مثلاً هوایی چون کولر هوایی همیشه برای خنک کردن ازش استفاده میشه. پس بهش میگیم کولر. خب جریان داخل تیوب‌هایی که معمولاً مجهز به فین هستن جریان داره و هوا به صورت کراس به این تیوب‌ها برخورد میکنه. پس جریان ما در مبدل هوایی همیشه از نوع کراسه. مثال بارزش تو زندگی هر روز ما هست
26:25 رادیاتور ماشین یک در واقع مبدل یک کولر هوایی هست که حالا یا اگر ماشین در حال حرکته به کمک همون جریان هوایی که داره برخورد میکنه به رادیاتور یا اگر ماشین در جا داره کار میکنه به کمک اون فنی که اونجا تعبیه شده یک جریان در واقع کراس داره برخورد میکنه به اون در واقع لوله‌های رادیاتور که اونجا می‌بینیم مجهز به فین هستن و کار سردسازی رو داره انجام میده. پس نکته مهم اینه که جریان در کولرهای هوایی همیشه از نوع کراسه. خب یه نکته دیگری که وجود داره راجع به اینها اینا نکات عمومی مبدل‌ها هست. هر کدوم از اینها ممکنه از شما سؤال بشه که آقا مثلاً فرضاً جریان در کولرهای هوایی از چه نوعه؟ یا ویژگی بارز مثلاً مبدل صفحه‌ای چیه یا کجا از مبدل صفحه‌ای اینا رو باید بدونید دیگه در خصوص کوره‌ها ببینید چه زمانی ما از کوره استفاده
27:11 می‌کنیم؟ داخل واحدهای صنعتی یا در واقع حالا پالایشی پتروشیم همشون واحد صنعتی حساب میشن دیگه خب شما مدیاهای مختلفی برای افزایش یا کاهش دماید یعنی اون واحد یوتیلیتی شما قرار هست که یه همچین چیزهایی رو برای شما فراهم بکنه فرضاً قراره برای شما استیم فراهم بکنه که به کمک استیم یا بخار برید چیکار بکنید برید مثلاً تو مبدل‌های حرارتیون افزایش دما انجام بدید خب یا فرضاً در واقع آب دریا براتون فراهم بکنه سی واتر که مثلاً برید عملیات خنکسازی باشه انجام بدید خب یه جاهایی هست که دمایی که شما نیاز دارید که توی اون دما فرضاً افزایش دما نیاز به گرما دارید در دماهای
27:59 بالا فرضاً دمای مدیای شما همین الانش فرضاً ۲۰۰ درجهست شما اینو میخواید برسونیدش به ۳۵۰ درجه یا همین الانش ۳۵۰ درجه از شما میخواید برسونید به ۴۰۰ درجه یا نه اصلاً ۱۰۰ درجه هست میخواید برسونیدش به ۴۰۰ درجه خب اگر بخواید از استیم و چیزای اینجوری استفاده بکنید شما نیاز دارید که برید یک استیم فشار بالایی استفاده بکنید یعنی تولید بکنید که خیلی هزینه بر هست برای شما این جور مواقع میان از چی استفاده می‌کنن از کوره‌ها استفاده می‌کنن یا شعله در واقع مستقیم به نوعی خب جریان رو معمولاً چه زمانی از کوره‌ها استفاده می‌کنیم؟ زمانی که نیاز به دماهای بالاتر از ۳۰۰ درجه داریم یعنی وقتی دماهامون پایین‌تر از این حداست سعی می‌کنیم با در واقع مثلاً استیم و چیزای
28:46 اینجوری اون یا مثلاً روغن داغ یا خود استیم بتونیم عمل در واقع افزایش دما رو انجام بدیم ولی وقتی نیاز به دماهای بالاتر از ۳۰۰ درجه داریم سراغ کوره‌ها میریم خب و نکته دیگری هم که راجع به کوره‌ها مطرحه اینه که مکانیزم اصلی انتقال حرارت در کوره‌ها تشعشعه خب ریدییشن ما در در واقع مبدل‌های فرزند حالا نوعهای رایجی که داریم شلن تیوب یا مثلاً کولر هوایی یا پلیتن فریم اون مکانیزم اصلی انتقال حرارت چیه؟ کانوکشن هست خب و تا حدی اون کانداکشن اون در واقع از طریق رسانایی و جریان همتی خب کانوکشن ولی در مبدل‌هایی نوع کوره فایرد هیترها یا
29:35 فرنز‌ها مکانیسم اصلی انتقال حرارت ما چیه؟ مکانیسمی انتقال حرارت تشعشع هست، ریدییشن هست. اینم باید بدونیم پس از کوره‌ها چه زمانی استفاده می‌کنیم؟ زمانی که معمولاً دما ۳۰۰ که میگیم یه دمای مثلاً وحی منزلی نیستا ولی معمولاً وقتی دماهای بالاتر از ۳۰۰ درجه میخوایم مکانیسم اصلی انتقال حرارت در کوره‌ها چی هست؟ ریدییشن یا تششم. خب بارثترین ویژگی مبدل‌های پلیت ان فین چیه؟ ببین پلیت ان فین یا پلیت فین پلیت فین پلیت ان فین نباید بگیم پلیدت فین مبدل‌هایی هستن که اینو میتونید گوگل بکنید تصاویرشو ببینید داخل اینترنت مبدل‌هایی هستن که همون مبدل‌های صفحه‌ای ما هستن مجهز شدن به
30:21 فیلم یعنی با اضافه کردن فیلم ما سطح انتقال حرارت رو داخل این مبدل‌ها افزایش دادیم. ببینید مبدل صفحه‌ای خودش ویژگی بارزش این بود که می‌تونست یک سطح زیادی رو در یک حجم کمی فراهم کنه. حالا پلید فین در واقع نوع پیشرفته‌تر همون مبدل هست. ما به همون پلیت‌ها میایم فین اضافه می‌کنیم. یعنی سطح انتقال حرارت رو در همون حجم کم باز هم یه خیلی افزایش میدیم. یه افزایش قابل ملاحظه‌ای در سطح انتقال حرارت در واقع میدیم که در همون حجم کوتاه در همون حجم کمی که داریم خب که این در واقع باعث میشه که چی؟ باعث میشه که اولاً ما می‌تونیم اون عملیات انتقال حرارت رو در یک در واقع فضای خیلی محدود بتونیم
31:06 انجام بدیم و حسن دیگرش چی هست؟ حسن دیگر در واقع مبدل‌های پلیتوپین این هست که به خاطر اون سطح زیادی که فراهم می‌کنن ما می‌تونیم کمترین تمپرچر اپروچ رو داشته باشیم. تمپرچر اپروچ چیه؟ دمای خروجی جریان‌ها هست. خب حالا اینو جلوتر صحبت می‌کنیم که تمپرچر اپروچ دقیقا روی گراف و اینا نشون خواهم داد بهتون. ولی این رو بدونید که یکی از محاسن مبدل‌های پلیت فین اینه که کمترین تمپرچر اپروچ رو میتونه برای ما فراهم بیاره. اپروچ‌هایی در حد یک درجه سلسیوس که فقط از این مبدل‌ها برمیاد. به عنوان مثال اگر من می‌تونم مثلاً مینیموم تمپرچر اپروچ برای کولر هوایی رو معمولاً جنرالی یه چیزی بوده ۱۰
31:52 درجه ۱۰ تا ۱۵ درجه در نظر می‌گیرن برای پلیت فین شما میتونید یک درجه رو حتی انتظار داشته باشید از تمپرچر اپروچ این هر چقدر این تمپرچر اپروچ پایین‌تر باشه در واقع یعنی اون افیشنسی انتقال حرارت شما خیلی بالاتر هست خب و این در واقع قابلیتی هست که مبدل‌های پلیت فین دارن [موسیقی] موضوع بعدی آها موضوع بعدی در واقع فین هست راجع به فین هم خیلی زیاد در واقع پرتکرار سؤال میشده در حالا اون مجموعه‌ای که من گرداآوری کردم واقعاً راجع به فین خیلی زیاد سؤال شده بود اینکه اساساً فیلم چی هست و چرا از فین استفاده می‌کنیم ببینید فین در مبدل‌ها د تا نقش اساسی داره یکی افزایش
32:39 سطح انتقال حرارت هست اینجا در واقع میتونید ببینید فرضاً یه دونه تیوب هست میاد این در واقع پره‌ها یا فین‌ها رو بهش اضافه میکنه حالا این به شکل در واقع این مدلش هست اینم این به این شکل در واقع دایره شکلش هست هر دو تاشون حالا دارن یه کار می‌کنن افزایش مثل هم نیستنا مکانیزم کار کردن این دو تا با هم فرق میکنه ولی هدف از گذاشتن فیلم برای هر دو تاشون یکیه یا هر مدل دیگری که فیلم قرار بگیره د تا هدف اصلی داره یکی افزایش سطح انتقال انتقال حرارت و دوم اینکه چی؟ با ایجاد در واقع یه همچین پره‌هایی در اطراف اون تیوب ما یا اون حالا چیزی که داره مدیای انتقال حرارت ما هست ما تلاطم رو در محیط افزایش
33:24 میدیم و افزایش تلاطم در محیط باعث افزایش ضریب انتقال حرارت میشه توضیحات در واقع حالا جمله بندی شده تر و قشنگترش اینجا نوشته شده پره یا فین با افزایش سطح انتقال حرارت سبب کوچک‌تر شدن مبدل میشه سطح رو برای ما افزایش میده طبیعتاً ما می‌تونیم اون سطح در واقع بزرگی رو که بهش نیاز داریم با گذاشتن فیلم محدودترش بکنیم و با ایجاد تلاتم و به تب کاهش ضخامت لایه مرزی انتقال حرارت رو بهبود میده. یه نکته دیگری که راجع به فین‌ها وجود داره اینه که فین‌ها عموماً در سمت سیالات گازی استفاده میشن. ما معمولاً در سمت سیالات مایه از فین استفاده نمی‌کنیم و توضیح اضافه‌تر اینکه ضریب انتقال حرارت در
34:09 گازها عموماً یه مقدار خیلی قابل ملاحظه‌ای از مایعات کمتر هست. به عنوان مثال این فیلم‌ها رو ما کجا خیلی می‌تونیم واضح ببینیم؟ در کولرهای هوایی عموم کولرهای هوایی که شما در سند مشاهده می‌کنید تیوب‌هاش مجهز به فین هست. به چه خاطر؟ بهخاطر اینکه ما اونجا از هوا داریم برای انتقال حرارت استفاده می‌کنیم و هوا یک گازی هست که ضریب انتقال حرارت پایینی داره. ما به کمک این فین‌ها به کمک ایجاد اون اختلاطی که ایجاد اختلاطی که ایجاد می‌کنن ضریب انتقال حرارت هوا رو در اونجا افزایش میدیم. ۱/ دوم سطح انتقال حرارت رو افزایش میدیم. بسیار خب به سراغ سؤال بعدی بریم. سؤال بعدیمون چی هست؟ از نظر چه سریع از نظر جهت جریان‌ها چند مدل جریان در یک مبدل حرارتی می‌تواند
34:55 وجود داره؟ یه سؤال خیلی سادهست که دیگه قاعدتاً اگر مهندسی شیمی هستید و اگر میخواید شاغل بشید دیگه قاعدتاً باید اینا رو بدونید. ما ۳ تا جریان داریم در داخل مبدل‌های حرارتی جریان همسو کوکارنت جریان غیر همسو یا کانترکارنت و جریان متقاطع یا کراس فلو روی شکل و گراف اگر بخوام به هر یه توضیحی اگر شکل ما بیاد آها خب یه توضیحی بدم ببینید این جریان چی هست حالا دونه دونهشونم یه توضیحی بدیم دیگه روی گراف این جریان الان در واقع مبدل جریان در این مبدل از نوع چی از نوع همسو یا کوکارنت هست اینجا شما میبینید جریان ورودی جریان در واقع گرم شما هست حالا جهت این فلش اینجا اشتباه زده شده خب اینجا
35:41 ورودی جریان سرد این هم فلششو این فلششو اون طرفی تصور بکنید ورودی جریان سرد هست و اینم ورودی جریان گرم هست هر دو تاشون در یک راستا دارن حرکت می‌کنن خب و اینجا اگر بخوایم همین رو روی گراف نشون بدیم این رو فرض بکنید نقطه A رو فرض بکنید همین اینجا نقطه بی رو هم فرض بکنید اینجا جریان دما در جریان گرم کاهش پیدا کرده دما در جریان سرد افزایش پیدا کرده و این به صورت همجهت یا کوکارنت هست فرم دیگر انتقال حرارت چیه؟ فرم دیگر انتقال حرارت جریان کانترکارنت یا غیرمسو هست. اینجا ورودی جریان ورودی جریان سرد من از این طرفه. ورودی جریان سرد از این طرف هست. ورودی
36:29 جریان گرم از این طرف هست. میبینید این جریان سرد و گرم با هم جهت‌هاشون فرق میکنه. اینجا دما در جریان گرم کاهش پیدا کرده. این در واقع نقطه آ رو باز اینجا در نظر بگیرید. نقطه بی رو هم اینجا در نظر بگیرید دیگه. خب اینا دیگه مشخصه از نقطه آ به نقطه بی دمای جریان گرم کاهش پیدا کرده دمای جریان سرد افزایش پیدا کرده این هم جریان کانترکارنت هست هر کدوم از اینها حالا در واقع نکات خودشون رو دارن دیگه ولی خب ما میخوایم که سوال اون مشخص اون مصاحبه کننده رو پاسخ بدیم که چند نوع جریان داریم یه نوع دیگر جریان چی هست جریان در واقع آخ آخ زود رفتیم یه نوع دیگر جریان هم جریان در در واقع کراس
37:14 هست اینم انواع مختلف جریان کراس جریان کراس یا جریان متقاطع ببینید این بر حسب اینکه نوع مبدل شما چی باشه این میتونه در واقع میکس یا وان فلوید میکس یا بوز فلوید ببین اینجا ب اینجا هر دو تا جریان با هم ادغام شدن اینجا یه جریان کاملاً مستقل هست توی تیوب‌های در واقع جدا از هم و مستقل یه جریان میکس شده وان فلوید میکس و اینجا هر دو تا جریان چی هستن؟ هر دو تا جریان مستقل هستن. نمونه این در واقع جریان این شکلی رو داخل چیز میتونید ببینید. داخل همون مبدل‌های پلیت فین همون نوع کلد باکس که در واقع توضیح دادم قبلاً که یه همچین ساز و کاری رو ایجاد می‌کنن.
38:00 جریان متقاطع میتونه اونجا داشته باشیم و در داخل مسیرهایی که با هم ادقام نمیشن هر دو تا سیال حرکت می‌کنن. این مدلیش که نمونه بارزش همون کولر هوایی هست خب ار کولر هست که شما این میتونه جریان داخل تیوب شما باشه حالا اون سیال فراآیندی که میخواید خنکش بکنید و این هم هوایی هست که شما دارید به کمک یک فن در واقع به این تیوب‌ها در واقع میدم به خاطر اینکه اینها رو در واقع خنک بکنید و این هوا در یک مسیر مشخصی نمیره این هوا کاملاً در هر لحظه همه جریان شما داره خودش با خودش مخلوط میش میشه خب و این ب فلوید میکس اینو کجا میتونید داشته باشید
38:45 این در واقع حالا خیلی فرم مبدل به خودش نمیتونه اینجا بگیره بیشتر از نظر ساز و کار جریانی این رو مطرح کرده فرضا کجا میتونید یه همچین چیزی رو داشته باشید ببینید مثلا شما یه واحد صنعتی دارید که آب رو از یه رودخونه برداشتید بردید اونجا آب رو استفاده کردید آب شما دماش خیلی بالا رفته خب فرضاً دمای آب شما شده ۷۰ درجه شده ۸۰ درجه این آبو با این دما نمی‌تونید مستقیماً دوباره برش گردونید به همون رودخونه. چرا؟ چون باعث شوک دمایی میشه در داخل اون رودخونه و برای محیط زیست و اون در واقع موجودات زنده اونجا مشکل‌ساز میشه. میان چیکار می‌کنن؟ اینجور وقتا؟ یه شاخه‌ای جداگانه از اون آب دریا می‌کنن. میارن با این آبی که حالا آب دریا یا رودخونه فرق
39:31 نمی‌کنه. میارن با این آبی که داغ شده قبلش میکس می‌کنن یه همچین حالتی. انگار فرض کنید هر دو تا رو می‌ریزن داخل یه حوزچه‌ای قبل از اینکه وارد دریا یا وارد رودخونه بشه. جریان سرد و جریان گرم رو هر دو تا رو می‌ریزن یه جا داخل یه حوزجه‌ای استخری چیزی اونجا می‌ریزن و در واقع به یک دمای متعادلی می‌رسن. به جای اینکه فرضاً با دمای ۸۰ درجه شما آب رو بدید داخل دریا یا بدید داخل رودخونه فرضاً با دمای مثلاً ۴۰ درجه ۴۵ درجه اون رو در واقع وارد اون محیط دریا یا رودخونه می‌کنید که شوک دمایی ایجاد نکنه. خب این پس این فرمش خیلی فرم مبدلی ما برای این نداریم ولی برای این در واقع می‌تونیم کولرهای هوایی رو مثال بزنیم و برای این هم می‌تونیم در واقع مبدل‌های پلیت فین یا همون کولد باکس
40:18 رو در واقع براش مثال بزنیم و همه اینها در قالب کدوم سؤال بود؟ انواع جریان‌ها در مبدل‌های حرارتی همسو کوکارنت غیر همسو کانترکارنت و جریان متقاطع یا کراس [موسیقی] فلو خب بریم به سراغ سوال بعدیمون سوال بعدیمون چی میگه از نظر اقتصادی از نظر اقتصادی کدام آرایش جریان ارجهیت دارد همسو یا غیرمسو چرا ببین اومدیم توی سؤال قبلی از ما سؤال کردن که آقا اصلاً چند نوع جریان داریم؟ گفتیم دیگه آقا مثلاً این نوع جریانا داریم حالا تو یه سؤال دیگه سؤال شده که آقا جریان همسو به صورت کلی دیگه حالا داریم
41:05 صحبت می‌کنیم برای شرایط خاص نیست دیگه به صورت کلی جریان همسو بهتره جریان کوکارنت بهتره یا کانتر کارنت چرا ببینید پاسخ به این سؤال این هستش که چی جریان همسو جریان بهتری جریان غیرمسو عستخواهی میکنم جریان غیرمسو جریان کانترکارنت به دلیل اینکه که الم تی دی بزرگتری رو به ما خواهد داد این در واقع بهتر هست توی اون در واقع معادله‌ای که می‌گفتش که کیو برابر هستش با یو ا اف ال ام تی دی اگر اون معادله رو توی ذهن داشته باشید همین الان اگر اون معادله رو جلوتون بنویسید متوجه خواهید شد که هر چقدر که الم تی دی مقدار بزرگتری بشود در اون صورت مقدار آ کوچیک‌تر خواهد
41:52 شد هر چقدر شما طراحیتون به سمتی بره که آ کوچیک کوچیک‌تر بشه یعنی با سطح کمتری بتونید اون کیو یا دیوتی مدنظر رو در واقع تبادل بکنید بین د تا جریان در واقع سیالی که دارید این به معنی کاهش هزینه‌هاست آی کمتر سطح کمتر مثلاً در مبدل شلن تیوب یعنی چی؟ یعنی تعداد تیوب کوچیک‌تر تعداد تیوب کمتر تعداد تیوب کمتر یعنی چی؟ یعنی قطر شل کمتر یعنی کهه چی؟ یعنی که هزینه ساخت و هزینه نصب پایین‌تر. خب داخل صنعت یک بخشی از در واقع قیمت‌گذاری تجهیزات بر حسب این هستش که چقدر متریال داره استفاده میشه. خب که یه چیز طبیعی هم هست دیگه.
42:38 ماده اولیه‌ای ساختی که شما در ساخت اون مبدل استفاده می‌کنید متریال هست دیگه. دارید حالا از انواع مثلاً فرضاً آهن کربنستیل مثلاً دارید استفاده می‌کنید. خب هرچقدر که سطح بیشتری یعنی چی؟ یعنی من مبدل من بزرگتر خواهد شد و مبدل بزرگتر یعنی چی؟ یعنی به صورت تصاعدی هزینه ساخت و هزینه حمل و نقل و هزینه نصب بالاتر. خب پس هرچقدر که طراحی من به سمتی برود که الم تی دی حالا الم ام الم تی دی رو کار نداریم آی کوچیک‌تری به من بدهد اون در واقع مبدل من از نظر اقتصادی یک مبدل بهینه‌تری خواهد بود. حالا اگر من بخوام این رو وصلش بکنم به آرایش جریان‌ها جریان کانت بین جریان کانترکارنت و کوکارنت
43:24 جریان کانترکارنت الم تی دی بزرگتری رو به من خواهد داد و ام تی دی بزرگتر به معنی در واقع این هستش که من به سطح کمتری برای انتقال حرارت نیاز خواهم داشت پس هزینه ساخت مبدل من کاهش پیدا خواهد کرد ببینید در خصوص این بذارید این رو از روی یک فایل هایسیس این توضیحات ریاضی داره داره ها ولی خب حالا اینجا حالا نمیخوایم بریم سراغ توضیحات ریاضی که چرا تو جریان کانترکارنت و کوکارنت ال ام تی دی مثلاً اونجا بزرگتر یا کوچیک‌تر میشه به عنوان با یک مثال عملی می‌تونیم در واقع این موضوع رو با هم بررسی بکنیم ببین این مبدلی که اینجا میبینید یک در واقع مبدلی هست که هر دو سمت این مبدل ما آب هست خب یک تن آب در جریان داره یکیش دماش بالاتره
44:10 یکیش دماش پایین‌تره و قراره مثلاً این جریان در واقع آبی هست که این دماش بالا این دمای ۹۰ درجه است ببینید اینجا مشخصاتشو ببینید ۹۰ خب یک تن آب هست ۱۰۰۰ کیلوگرم بر ساعت آب با دمای چقدر با دمای ۹۰ درجه و حالا رو فشار ۱۰ بارم من در واقع ۱۰ بار براش انتخاب کردم که این به صورت لیکوید باقی بمونه دیگه خب اینا رو که دیگه میدونیم و از این طرف یه جریان آبی دارم با دمای ۵۰ درجه این قراره این یکی رو خنک بکنه خب حالا اگر من این رو باز بکنم میخوام مثال عینی بزنم از اینکه که کوکارنت و کانتر کارنت چقدر روی الم تی دی اثر میذارن ببینید الان اینجا این شل و تیوب یه مودل شلن تیوب در نظر گرفته دیگه درسته یک شل هست یک پاس برای تیوب یک پاسم
44:59 برای شل ساده ساده مثل همون فرمی که روی اون در واقع نموداره بررسی کردیم جهت جریان چی هست کانتر کارنت هست جریان چیه جریان غیرمسویه حالا اگر من بیام به این تب پرفورمنس اینجا در واقع الم ام تی دی رو اگر نگاه بکنم چقدر ۲۴ و ۹۴ تقریباً ۲۵ درجه درسته اینو توی ذهن داشته باشیم حالا من برگردم به اینجا این در واقع پاس رو از کانتر کارنت بکنمش چی بکنمش کوکارنت جریان همسو چقدر بود ۲۵ درجه حالا بیایم ببینیم اینجا چقدر شد ال ام تی دی من شد چقدر شد ۱۸ و شدهم یعنی چی یعنی با در واقع همسو کردن جریان الم ام تی دی کاهش پیدا کرد این در واقع یک مثالی هست میگم اثبات
45:45 ریاضی هم داره ها روی معادله و فرمول و اینها هم می‌خواد میشه این کارا رو رفت و در واقع مشاهده کرد که توی حالت کانتر کارنت همیشه اون ام الم تی دی بزرگتر از حالت کوکارنت خواهد شد ولی خب نمیخوایم موضوع رو از هم پیچیده کنیم یه توضیح دادیم مختصر مفید براش و یک مثال عینی هم دیدیم که ببینیم که واقعاً از کانتر به کوکارنت شدن چقدر در واقع اثر خواهد گذاشت روی ال ام تی دی ال ام تی دی بزرگتر آ کوچیک‌تر هزینه ساخت پایین‌تر و این میشه توضیح برای این سؤال. خب به سراغ سؤال بعدیمون بریم. سؤال شماره ششمون رو اگر داشته باشیم در صنعت طراحی مبدل منظور از تما چیست و تماشی در بردارنده چه اطلاعاتیست؟ ببینید تما چی
46:33 هست؟ این در واقع نماد تما هست خب اینجا دقیقا روی آرمش اسم این در واقع مخففش هم ذکر شده تیبیولار اکسچنجر منفکرچرز اسشن یا انجمن در واقع تولید کنندگان مبدل‌های لوله‌ای خب یه انجمنی هست که اینها تمرکزشون روی چیه؟ روی مبدل‌های لوی همون مبدی‌های شلن تیوب منظورشون هست. خب و این که اینجا هست یک مبدل شلن تیوب هست به صورت حالا شماتیک اینجا هست که ما بدونیم که منظورمون از مبدل شلن تیوب چیه که قاعدتاً باید بدونیم ما یک در واقع شل داریم یک در واقع اینجوری بگیم یه کلگی این طرف داریم یه ریر ان داریم یه دونه فرانت اند حالا اینارو جلوتر توضیح میدم
47:20 یه در واقع کلگی این طرف داریم یه کلگی هم این طرف داریم و یک در واقع پوسته این وسط به فارسی اگر بخوام بگم که این وسطی رو بهش میگیم شل و اینها هر کدوم از در واقع دو سر اون مبدل حرارتی ما هستن. داخل اینها یک مجموعه‌ای از تیوب‌ها وجود داره. جریان سمت شل من از یک طرف وارد میشه. این جریان سمت تیوب من هست. جریان سمت تیوب من از یک طرف این خطهایی که این شکلی هستن و اینا رو تیوب در نظر بگیریم دیگه. جریان سمت تیوب من این الان فرضاً دو پاس هست. از یک طرف وارد میشه از این طرف خارج میشه. این میشه جریان سمت تیوب و جریان سمت شل چیه؟ جریان سمت شل هم از این بالا داره وارد میشه. اینجا در واقع اینها که بفل‌ها هستن. حالا راجع به بفل‌ها و اینها هم جلوتر
48:07 صحبت خواهیم کرد. اینها در واقع از این بفل‌ها عبور میکنه و از این طرف هم از این بخشم داره چی میشه؟ داره خارج میشه. جریان‌ها با هم ادغامی ندارن. جریان در واقع سمت تیوب داخل تیوب در جریان هست. جریان سمت شل خارج تیوب در جریان هست و این میشه در واقع حالا یه توضیح خیلی خیلی خیلی مختصر راجع به مبادله شلن تیوب اصل سؤال راجع به چی هست؟ اصل سؤال راجع به تما هست. خب توضیح بیشتر راجع به تما اینکه چی؟ استانداردهای طراحی ساخت و تست مبدل‌های حرارتی نوع شلن تیوب رو این در واقع انجمن تعیین میکنه و مرجع اصلی این کار همین کلاً طراحی و ساخت و تست مبدل‌های شلن تیوب در صنایه نفت و گاز و
48:54 پتروشیمی و نیروگاهی هست. اوایل بحثمون یه جایی توضیح دادیم که یه چیزی حدود ۷۰ تا ۸۵ همه مبدل‌های حرارتی که در صنعت حضور دارن شلن تیوب هستن بنابراین استاندارد تما که تعیین کننده در واقع استانداردها و اون کدهای ساخت این مبدل‌ها طراحی ساخت و تست این مبدل‌ها هست استاندارد بسیار مهمیه این میشه توضیحات خود این اینکه اصلاً کلاً تما چی هست اما اینکه تماشید در بردارنده چه اطلاعاتیه ببینید تماشید قبل از اینکه برم سراغ تماشید یه نکته‌ای از در واقع تما رو موند که اونم توضیح بدم ببینید استاندارد تما میاد مبدل‌های حرارتی شلن تیوب رو در واقع تفکیک میکنه
49:42 به سه بخش یعنی از نظر در واقع تما هر مبدل شلن تیوب سه بخش اصلی داره خب یه کلگی جلویی یه کلگی عقبی که در واقع فرانت اند بهش میگیم ریر اند بهش میگیم و اون بخش میانی که بهش میگیم شل خب حالا این استاندارد اومده چیکار کرده این استاندارد اومده برای هر کدوم از این سه تا بخش اصلی یه تعداد مشخصی در واقع از اون فرمت‌های استاندارد رو تعیین کرده و هر مبدل حرارتی بسته به کاربردش بسته به اینکه تو چه شرایطی برای چه در واقع وضعیتی می‌خواد استفاده بشه یه ترکیبی از این س۳ تا بخشه مثلاً ما مبدل حرارتی داریم که اسم تماش
50:29 چیه یا کد تماش چیه؟ ای یعنی چی؟ یعنی این کلگی جلوش از این نوعه شلش از این نوع ایه دیگه درسته؟ و اون کلگی عقبش یا ریر اندش از نوع S هست از این نوعه خب یا مثلاً مبدل حرارتی داریم میگیم که کد تماش چیه کد تماش بیکیوئه در استاندارد تما هر مبدل حرارتی با یک در واقع کد سه حرفی اسمگذاری میشه نوع مبدل با یک کد سه حرفی وقتی میگن مبدل ما بیکاییو هست یعنی اون در واقع کلگی جلو یا فرانت اندش نوع بی هست این نوعه شلش از نوع کا هست این نوعه و اون در واقع کلگی
51:15 عقب یا ریر اند از نوع چیه از نوع یو هست بیکا یو خب یا مثلاً مبدل ممکنه چی باشه مبدل ممکنه فرضاً تایپ فرضا بی ای مثلاً بی ای فرضا ال باشه هرچی هرچی اینکه حالا هر کدوم از اینها در هر مبدل لی چه کدوما رو بذاریم چیکار بکنیم این دیگه میشه خود استاندارد تما که یک استاندارد خیلی خیلی مفصل هست مفصلی هست که خیلی ملاحظات رو در واقع شما باید لحاظ بکنید در نهایت اون فرمت مبدلتون رو انتخاب بکنید خب ولی به هر مبدلی با یک کد سه حرفی مشخص میشه خب که اینجا هم اینم گفتیم در خصوص اینکه تماشیت در بردارنده چه
52:01 اطلاعاتی هست ببین تماشیت اطلاعاتی که داخل تماشیت هست حالا اینا سؤالاتی که شاید با این جزئیات از شما پرسیده نشه ولی خب حالا ممکنه کلیتاً بگن که آقا اصلاً کلاً داخل تماشید چیا می‌نویسن چه نکاتی داخل تماشید مطرح میشه خب مشخصات کلی مبدل مشخصات فیزیکی سیال شرایط عملیاتی مبدل الزامات طراحی تجهیز اطلاعات ساخت و اطلاعات تکمیلی خب اینا میشه سرتیتراژ حالا من اینجا مایلم که بریم یه دونه تماشیت واقعی هم ببینیم ببینید این یه دونه تماشیت واقعیه خب از اولش که شروع بکنیم این مربوط به چیه؟ مربوط به یک مبدلی هست که همین الان داخل صنعت یه گوشه‌ای از این کشور اداره
52:46 استفاده میشه. این در واقع تماشیتش هست خب که اینجا به اسم ترم دیتا شیت آورده خب به اطلاعات کلی اولین چیز گفتیم که چی؟ اطلاعات کلی مبدل این اطلاعات کلی مبتله از جمله اینکه چی تماتش چیه بیکایو خب اطلاعات کلی دیگه چی مثلاً سورفیس پرمینت سرفیس سرفیس پرمینتش مثلاً ۱۰۹ متره خب یا در ۴۰ که خب حالا این با توجه به اینکه یه پاس بوده همین قدر د تا عدد یکی میشن دیگه درسته اطلاعات کلی مبدل در بخش دوم چی هست در بخش دوم و این بخش پرفورمنس آ وان یونیت همون اون در واقع فلو سیالات و در واقع تغییر فرمشون رو هم همین بذارید جزء اطلاعات کلی مبدل در بخش دوم ویژگی‌های
53:33 فیزیکی سیالات اینجا هست که من اینجا ببینید این بالا شل سایده این بالا تیوب سایده این تا آخر این در واقع تماشید این د تا ستون ادامه پیدا میکنه یعنی اطلاعاتی که این طرفه مال شله اطلاعاتی که این طرفه مال تیوبه خب اینجا مشخصات سیال سمت چیه مشخصات سمت سیال سمت شله اینجا مشخص مشخصات فیزیکی سیال سمت تیوبه خب باز اینا اینجا اطلاعاتی که اینجا هست مثلاً ترمال هایدرولیک دیتا خب اینجا اینجا میشه چی ببین اینجا اگر این رو برگردونیم مشخصات فیزیکی شرایط عملیاتی مبدل شرایط عملیاتی مبدل یعنی مبدل ما تو چه شرایطی داره کار میکنه دیگه درسته شرایط عملیاتی مبدل من کجا
54:22 دارم اونجایی که تغییر تغیر دماها رو داره به من میده. خب اینجا دارم شرایط عملیاتی مبدل رو می‌بینم. خب ترمال ان هایدرولیک دیتا میگه در مثلاً سیال سمت شل من ۱۹ و۷دهم وارد میشه ۱۹ و۸دهم خارج میشه. سیال سمت تیوبم این ستون ستون تیوب بود دیگه دمای ۴۰ درجه وارد میشه دمای ۲۲ و۸دهم خارج میشه فشارش به چه صورت هست؟ خب یا مثلاً پرشر دراپ ما به چه صورته یا فولینگ فکتور سمت تیوب یا سمت شل در واقع به چه صورت هست خب این میشه اطلاعات چی مشخصات فیزیکی سیال خب اینجاهم که در واقع راجع به دیوتی و اینها صحبت کرده که با این بخشم حالا
55:08 کار نداریم دیوتی ال ام تی دی اینها اور سورفیس که حالا اینا در واقع اطلاعاتی که دیگه حالا اینجا فعلاً بهش کار نداشته باشیم در این بخش الزامات ساخت ذکر میشه خب که آقا من موقعی که خواستم این مبدل رو طراحی بکنم فرضاً دیزاین پرشررو چقدر گرفتم دیزاین پرشر چیه؟ فشار طراحی اون ماکسیموم فشاری که مبدل میتونه تحمل بکنه. سمت شل ۱۸ باره، سمت تیوب ۲۴ باره. یعنی سمت تیوب من تا ۲۴ بار میتونه فشار تحمل بکنه، سمت شل من تا ۱۸ بار میتونه فشار تحمل بکنه و واضحه که در واقع فشار طراحی از فشار عملیاتی خیلی بزرگتره. اینکه چقدر بزرگتره و چقدر تعیین میشه توضیحات داره. اینو در واقع باید بریم داخل اون کرایتریای مبدل با توجه به
55:56 شرایط مبدل فشار طراحی تعیین میشه الان اینجا ببینید مثلاً فشار بخش شل چقده فشار عملیاتی بخش بخش شل ۸.۳۷ صدم بار هست ولی فشار طراحیمون چقده؟ فشار طراحیمون ۱۸ه خب یا اینجا مثلاً ۷ و۶۷ صدمه بخش تیوب و اینجا فشار طراحیمون چقده؟ فشار طراحیمون ۲۴ه خب اینکه این اعداد از کجا میان و اینا اینا دیگه میشه حالا جزئیات خود اون استاندارده ولی بدونیم که فشار طراحی خب قاعدتاً از فشار عملیاتی بزرگتر هست خب الزامات ساخت که اینجا در واقع رعایت شده ذکر شده در بخش بعدی چی در بخش بعدی
56:41 مشخصات ساخت هست خب کانستراکشن وان ش میگه آقا این در واقع مبدلی که اینجا ما داریم این مشخص مخصات ساختش چیه؟ مثلاً نامر آف تیوبز چند تا تیوب داره این مبدل؟ مثلاً ۳۲۶ تا استریت ۳۲۶ تا تیوب صاف مستقیم داره خب تیوب اودی قطر خارجی تیوب چقدر تیوب گیج یا اون ضخامت تیوب چقدره تیوب پیچ فاصله سنتر تا سنتر تیوب‌ها چقدر هست خب و اینجا هم در واقع مشخصات خود شل رو داره میگه در واقع دیگه اینو باز اینجا شل آیدی ببین این مبدل چون نوع کتل هست یه دونه شل آیدی داره یه دونه چنل آیدی داره خب خب شل آیدی اون بخش کوچیک‌ترش میشه چنل آیدی اون بخش کتل یا بخش بزرگترش میشه خب
57:27 حالا به به جزئیات این شکلی نمیخوایم بپردازیم فقط میخوایم تماشیت رو به صورت خیلی مختصر با هم بررسی بکنیم مثلاً چند تا بفل داره نامبر آف بفلز مثلاً ۸ تا این بفل داره خب نوع بفل‌ها چین ساپورت آونی این به خاطر اینکه نوع مبدل کتل بوده بفل‌هاش فقط نوع ساپورت هستن خب یا مثلاً بفل ضخامت بفل‌هامون چقده ۷ میلیمتر پس مشخصات چی؟ مشخصات ساخت. اینکه این مبدل ابعاد و اندازه و این‌هاش به چه شکل هست. خب در یه بخش دیگری در این بخش در بخش کانیشنز راجع به در واقع نازل‌های مبدل گفته شده که آقا این مبدل چند تا نازل داره و سایزینگ نازل‌ها به چه صورت هست؟ جنسشون به چه صورت هست و نوع فلنجشون به
58:15 چه صورت هست. اون فلنجی که در واقع این نازل داره وصل میشه به اون پایپینگ واحد صنعتی نوع اون نازل به چه صورت هستن در این بخش متریال ذکر میشه خب که آقا از چه جنسی ما ساختیم این رو مثلاً شلش از مثلاً A۱۵ گرید ۶۰ هست خب یا مثلاً راجع به تیوبش خب اون بالاتر توضیح داده بود راجع به جزئیات اینها اصلاً نمیخوایم ورود بکنیم فقط میخوایم کلیات رو بررسی کنیم متریال اجزای اصلی سازنده اجزای اصلی که در مبد دل استفاده شدن متریالشون داخل تماشید ذکر میشه خب اینجا که حالا وزن تخمینی و اینها و در پایان توضیحات ازا تکمیلی توضیحات تکمیلی اینکه فرضاً مثلاً مینیموم ترندان برای
59:01 این مبدل ۴۰ حداقل فلوی جریان نسبت به فلو نرمال عملیاتی یعنی اگر مبدل طراحی شده است برای ۱۰۰ متر مکبر ساعت تا ۴۰ متر مکعب بر ساعت هم جواب می‌دهد. اگر فلو عملیاتی شما کمتر از این شد دیگه مبدل کاراییش به شدت افت پیدا خواهد کرد. یا مثلاً این 10 اورز 10. یعنی چی؟ یعنی مثلاً این توضیحات اضافه‌ای که سازنده مبدل اینجا ذکر کرده که آقا من ۱۰ اوردیزاین روی سطح در نظر گرفتم و ۱۰م اوردیزاین روی مقدار فلوها در نظر گرفتم در ساخت این مبدل توضیحات
59:47 تکمیلی مبدل پس یه بار دیگه اگر بخوایم در واقع به این سؤال بپردازیم که تماشید در بردارنده چه اطلاعاتیست مشخصات کلی مبدل مشخصات فیزیکی سیالات دیدیم دیگه اونجا مثلاً کشش سطحیش چقده یا فرضاً دانسیتهش چقده مشخصات فیزیکی سیالات شرایط عملیاتی مبدل در چه دما و فشار و فلویی مبدل داره کار میکنه الزامات طراحی تجهیز دمای عمل دمای طراحی چقدره فشار طراحی چقدره یه همچین موضوعاتی اطلاعات ساخت مبدل مثلاً چند تا تیوب داره قطر تیوب چیه ضخامتش چقدره قطر شل چقدره
1:00:33 و جنس قطعاتش مثلاً فرضاً تیوب از نوع کربن استیله، شل شل از نوع کربون استیل حالا این متریال‌ها می‌تونن هر چیزی باشنها بر حسب اینکه شما از چه در واقع سیالاتی دارید یه وقتی سیال شما ممکنه سیال خورنده باشه به جای کربونیست مثلاً استنلس استفاده بکنید خب ولی به هر حال اون اجزای اصلی مبدل متریالشون ذکر میشه داخل تماماش و اطلاعات تکمیلی که آقا فرضاً من اومدم مثلاً چقدر اور دیزاین در نظر گرفتم برای این مبدل یا مثلاً اون نرخ ترندان برای این مبدل من رو چند درصد طراحی کردم خب مثلاً اینجا روی ۴ طراحی کرده بود اینم میشه اطلاعات [موسیقی]
1:01:19 تکمیلیشون سؤال شماره ۸ رو اگر داشته باشیم تمپرچر کراس آ ببین اینم از اون موضوعاتی که خیلی زیاد راجع بهش صحبت میشه و راجع بهش سؤال میشه چون یه قدری مفهومیه که اصلاً طرف حالا جدایی از اینکه با این مفهوم آشنا باشه باید یه درک عمیقی هم از این داشته باشه اساساً تمپرچر کراس یا تقاطع دمایی چیه؟ ببین تمپرچر کراس به این معنیه وقتی شما توی طراحی مبدلتون به تمپرچر کراس برخورد می‌کنید یا به تقاطع دمایی برخورد می‌کنید به معنی اینه که در اون مبدلی که شما طراحی کردید در کل مبدل یا در بخشی از مبدل جهت انتقال حرارت خلاف
1:02:07 اون چیزی هست که در عمل در دنیای واقعی باید باشد. ساده‌تر بخوایم مطرحش بکنیم یعنی چی؟ یعنی مثلاً در همه یا در بخشی از مبدل شما جریان میدونیم دیگه جهت انرژی گرمایی همیشه از دمای بیشتر به دمای کمتره در همه یا بخشی از جریان اگر جهت انتقال گرما از سیال سرد به سیال گرم بشود یه چیزی که خلاف ترمودینامیکه اینو بهش میگیم تمپرچر کراس تمپرچر کراس تو دنیای واقعی وجود ندارد در دنیای واقعی شما هر د تا سیالی رو که کنار هم بذارید هیچوقت تمپرچر کراس اتفاق ن مگر اینکه چیزی رو اعمال نکنید به صورت طبیعی داریم صحبت می‌کنیم دیگه در شرایط طبیعی همیشه جهت انتقال گرما از
1:02:56 دمای بیشتر به دمای کمتره ولی در تمپرچر کراس که فقط یک موضوعی هست که ممکن است در محاسبات شما این در واقع نکته‌ای که شما باید خوب متوجهش باشید اینه که در دنیای واقعی ما هیچوقت تمپرچر کراس نداریم تمپرچر کراس یک مفهومی هست یک خطای اشتباه محاسباتی هست که در طراحی مبدل ممکنه یه طراحی بهش برخوره خب و به لحاظ مفهومی حالا اگر از روی این گراف توضیح بخوام بدم ببینید این در واقع اگر اینجا نمودار دمای ما باشد این خط قائم و این خط در واقع افقی ما طول مبدل حرارتیون اگر این دمای جریان گرم باشد که از نقطه تیآی شروع شده و به و به نقطه تی او رسیده ورودی اینلت و اوتلت دیگه خب و اینم در واقع جریان سردی
1:03:43 باشد که از این نقطه به این نقطه رسیده در بخشی از این در واقع مبدل کراس اتفاق افتاده خب یعنی چی؟ یعنی از این تا ببین تا قبل از این خب دما از این سیال داره به این انتقال پیدا میکنه از سیال گرم به سیال سرد دیگه از دمای پایین به دمای از دمای بالا به دمای پایین خب پس این داره در ادامه مسیر کاهش پیدا میکنه این داره افزایش میشه اما افزایش پیدا میکنه اما از این نقطه به بعد ببینیم چه اتفاقی داره میفته از این نقطه به بعد دمای سیال سرد من همچنان داره چی افزایش پیدا میکنه یعنی انگار به نظر می‌رسد اون چیزی که ما طراحی کردیم به نظر می‌رسد که همچنان با اینکه دمای جریان سرد از گرم بیشتر شده است د جهت انتقال گرما هنوز هم
1:04:29 از سیال گرم به سیال سرده خب این یه چیزیه که خلاف ترمودینامیک هست خب این در واقع میشه چی این میشه مفهوم تمپرچر کراس یعنی در اولاً تأکید میکنم یک مفهوم محاسباتی یک خطای محاسباتی تو دنیای واقعی ما تمپرچر کراس هیچوقت اتفاق نمیفته یک خطای محاسباتی حین طراحی هست که ممکنه پیش بیاد همه یا بخشی از جریان ما چی؟ همه یا بخشی از جریان ما در واقع خلاف اون جهت جهت انتقال گرما خلاف اون چیزیه که باید باشه. خب برای اینکه این موضوع رو خوب بیشتر براتون جا بیفته من یه مثال هایسیس اینجا در واقع آماده کردم. ببینید این در واقع یک مبدلیه که کراس تمپرچر داره. خب همون در واقع مثال آب هست یک تن آب با دمای ۹۰ درجه و
1:05:15 این طرفم یک تن آب داریم با دمای ۶۰ درجه که این آب ۹۰ درجه قراره با این آب ۶۰ درجه خنک بشه خب خب چه اتفاقی افتاده الان دمای ورودی من اینجا چقده ۹۰ درجه برای سیال گرم برای سیال سردم چقده ۵۰ درجه ببخشید دمای خروجی سیال گرمم ۵۰ درجه ورودی سیال سرد چقده ۶۰ درجه خروجیش چقدر شده خروجی کوچیک شده ۹۹ و ۸۶ اگر من این رو بیام روی گراف بذارمش یعنی چه اتفاقی افتاده من اگر این رو بیارم روی گراف بذارم ببینید از دمای ۹۰ درجه اون رسیده به ۵۰ درجه جهت جریان اونجا کانتر بوده و اون طرف از دمای ۶۰ درجه رفته تا ۹۹ و۸دهم خب
1:06:02 می‌بینیم که اینجا از اون حالت‌هایی هست که در کل مبدل جهت انتقال حرارت از سیال سرد به سیال گرمه یه چیزی که نشدنی هست. خب پس این مبدل مبدلی هست که کراس داره این رو اصلاً ب چه برای چی یه همچین مثالی رو آوردم مثال رو برای این آوردم که نقطه کراس وقتی که میگیم حتماً دنبال یه تقاطع این شکلی نباشید این هم کراس تمپرچره خب حالا همون مثال رو اگر من بیام این مبدلی که الان کانتر هست رو اینجا این رو بکنمش جریانو همسو بکنم کوکارنت بکنم همچنان من کراس تمپرچر دارم ولی حالا همینو اگر من بیام این شکلی بذارمش روی دوباره همین گراف اینجا اینجا اگر داشته باشیم دوباره این رو ببینید اینجا ۹۰ رسیده به ۵۰ درجه دمای
1:06:48 ۶۰ درجه سیال سرد من رسیده به ۹۹۸م اینجا جریان همسوئه دیگه کوکارنته اینجا کانتر کارنت بود پس این مبدل چه جریان کوکارنت باشد چه کانتر کارنت باشد در هر دو حالتش تمپرچر کراس داره در نوع کانترکارنتش در کل در واقع مبدل هست در نوع کوکارنتش در بخشی از مبدل هست خب حالا این خطای خطای محاسباتی اصلاً از کجا داره میاد؟ دیگه اینو یه من یه توضیح بدم این خطای محاسباتی از همون بالانس حرارتی داره به دست میاد اون معادله‌ای که اولین اسلایدی که بررسی کردیم گفتیم کیو برابر است با ام. سی پی دلتا تی و این هم برای سیال سرد هست هم برای سیال گرم خب میاد چیکار میکنه؟ نرم‌افزار نرم حالا نرم‌افزار میتونه یه طراح باشه دیگه طراحی که داره
1:07:33 محاسبات رو انجام میده میاد کیو رو برای سیال گرم حساب میکنه خب میگه من امداد رو دارم سی پی رو دارم دلتا تی رو دارم من میخوام در این با یه مبدلی از دمای فرضاً ۵ همین اعدادی که اینجا داریم از دمای ۹۰ درجه برسم به دمای ۶۰ به دمای ۵۰ درجه خب حالا اون طرف چی دارم اون طرف سیالی که دارم این کیو رو برابره با در واقع امداد سی پی دلتا تی اون طرف اگر قرار بدم اون موقع این دلتا تی‌ها به دست خواهند اومد خب یعنی این در واقع خطای محاسباتی از بالانس حرارتی داره به دست در واقع نتیجه می‌گیره نشعت می‌گیره خب ریشهش از اینجا داره میاد خب حالا تو همون مثالی که اینجا راجع بهش صحبت کردیم یه بار دیگه اون
1:08:20 مثاله رو بیاریم مثال رو اگر بتونیم داشته باشیم ببینید اینجا الان کراسهای ما چی بود من دمای ۹۰ داشتم می‌خواستم به ۵۰ برسم. حالا اینجا ۶۰ درجه رو من بیام بکنم چند درجه؟ این ۶۰ درجه رو من بیام بکنم ۳۰ درجه. خب این حالا اینجا کراس برطرف شد. خب به چه حالتی رسیدم این رو؟ این دماهایی که اینجا هست ۹۰ به ۵۰ ۳۰ رسیده به ۷۰ و فرم چیزم اینجا ببینم نوع کانتر هست. خب این میشه کدوم معادله؟ کدوم در واقع گراف میشه؟ این گرا میشه این گراف درسته؟ ببینید از ۹۰ من رسیدم به ۵۰ و اینجا از
1:09:05 ۳۰ درجه رسیدم به ۷۰ اینو اگر نگاه بکنید اینجا دیگه کراسی نخواهیم دید چرا چون دمای سیال گرم در سرتاسر مسیر بیشتر از دمای سیال سرد هست خب من اومدم دمایی که اونجا ببینید توی اسلاید قبلی دمای در واقع سیال گرم من چقدر بود؟ بود دمای سیال سرد من ۶۰ درجه بود این ۶۰ درجه رو کردم ۳۰ درجه خب تو حالت کانترکارنت مشکل حل شد من دیگه الان کراس دمایی ندارم در کل مبدل دمای جهت انتقال حرارت از سیال گرم به سیال سرده حالا تو همین مثال اگر من بیام این جریان رو جریان‌ها رو کوکارنت بکنم ببینید اگر اینجا اگر من بیام این کانترم رو بکنم
1:09:51 کوکارنت خب خب کانتر رو بکنم کوکارنت خب دوباره به کراس دمایی برخورد میکنم خب اعداد که قاعدتاً همونن دماها تغییر نکردن چرا چون این دماها حاصل چی هستن حاصل هیت بالانس هستن خب من چه کانتر بگیرم چه کوکارنت بگیرم هر مدلی این رو تغییر بدم خب این دماهای خروجی من تغییر نمی‌کنه اینا حاصل هیت بالانس هستن ولی تو حالت تو حالت همسو یا کوکارنت به کراس دمایی برخورد کردم. چرا؟ اگر بیام همین دماها رو داخل روی گراف بکشم اون موقع این شکلی میشه. ببینید اونجا ۹۰ تو حالت کانتر ۹۰ به ۵۰ رسیده بود و ۳۰ به ۷۰
1:10:37 حالا اینجا ۹۰ به ۵۰ و ۳۰ رسیده به ۷۰ در اینجا من کراس دمایی خواهم داشت. یعنی از این مبدل به بعد چه اتفاقی افتاده؟ اون چیزی که روی گراف ما داریم می‌بینیم تأکید میکنم تو دنیای واقعی یه همچین اتفاقی نخواهد افتاد ولی اون چیزی که اینجا دارین می‌بینین از اینجا به بعد همچنان سیال گرم من با اینکه دماش از سیال سرد من کمتر شده ولی جهت انتقال حرارت همچنان از سیال گرم به سیال سرد چرا که دمای س دمای سیال سرد در حال افزایش و دمای سیال گرم در حال کاهشه که این یه اشتباهه این یه خطای محاسباتیه پس اساساً تمپرچر کراس چیست؟ یه بار دیگه خیلی خلاصه بخوایم بگیم تمپرچر کراس یعنی
1:11:24 در فراآیند در اون در واقع پروسه طراحی مبدل من به نقطه‌ای برسم که اون نقطه تفسیرش این باشد که جهت انتقال حرارت به جای اینکه از سیال با دمای بالاتر به دمای پایین‌تر یا دمای سیال یا از سیال گرم به سیال سرد باشد برعکس شده از سیال سرد من داره به سیال گرم من منتقل میشه گرما خب و الزاماً هم می‌تونیم این نقطه کراس رو نبینیم. ممکنه در کل مبدل اینجوری باشه. یعنی در واقع در کل مبدل من کراس دمایی داشته باشم. ممکنم هست که در یک بخشی از مبدل به بعدش کراس دمایی داشته باشم. و باز این با این مثال‌هایی که اینجا بررسی کردیم به این نتیجه رسیدیم که یه
1:12:11 وقتایی با تغییر جهت جریان‌ها کوکارنتو بکنیم. کانتر کارنت یا برعکس می‌تونیم کراس دمایی رو رفع بکنیم. مثل اینجا که من اگر کوکارنت بگیرم کراس دمایی خواهم داشت ولی اگر کانتر بگیرم کراس دمایی نخواهم داشت و یه وقتایی هم اون شرایطی که ما دیدیم در طراحی مبدلمون جریانمون رو هر مدلی بگیریم کراس دمایی خواهیم داشت خب اینا رو براتون خوب جا بیفته قبل از اینکه به سراغ ادامه سوالات بریم لازم هست که این موضوع رو مطرح بکنم که تهیه این محت محتواهای به این شکل زمان خیلی زیادی رو از من خواهد گرفت. گرچه که بسیار علاقه‌مند هستم به این کار و بسیار
1:12:56 مشتاقم که بتونم به تک‌تک شما عزیزانی که دارید تلاش می‌کنید یه فرصت شغلی مناسب به دست بیارید بتونم کمک بکنم. اما این رو هم در نظر بگیرید که فراهم کردن و تهیه و تدوین یه همچین محتواهایی بسیار زمانگیر هست. بنابراین اگر احساس می‌کنید که یه همچین محتوایی محتوای مفیدی هست اگر تا اینجاش احساس کردید که براتون مفید بوده و در آینده به کار خودتون یا دوستتون یا همکارتون میاد میتونید با دنبال کردن کانال با لایک کردن کامنت گذاشتن از این حرکت و از این در واقع محتوایی که داره تولید میشه حمایت بکنید [موسیقی]
1:13:41 خب بسیار خب به سراغ سؤال بعدی بریم سوال شماره ۹ تمپرچر اپروچ به چه معناست ببینید تمپرچر اپروچ اگر من یک در واقع مبدلی داشته باشم که حالا اینجا نوع در واقع کانتر هست حالا کوکارنت و کانتر کارنتش اهمیتی نداره سیال گرم من از یه طرف وارد شده از یه طرف خارج شده مثلاً اینجا سیال گرم ورودی سیال گرم اینجا خروجی سیال گرم اینجا ورودی سیال سرد اینجا خروجی سیال سرد خب کار به ورود و خروج جریان نداریم من یه سر مبدل رو این طرف دارم یه سر مبدل رو هم این طرف دارم درسته یه دونه دلتا تی این طرف دارم اختلاف دمای د تا جریان در یه سر
1:14:26 مبدل اختلاف دمای د تا جریان در یه سر دیگر مبدل این دلتا تی‌ها رو بهش میگن تمپرچر اپروچ پس تمپرچر اپروچ چیه؟ تمپرچر اپروچ اختلاف دمای بین سیال سرد و گرم در هر طرف مبدل رو بهش میگن تمپرچر اپروچ حالا کدوم یکی از این دلتا تی‌ها برای ما مهمه؟ مینیموم تمپرچر اپروچ اون تمپرچر اپروچ کوچولوئه برای ما مهمه ما موقعی که میخوایم طراحی مبدل انجام بدیم به این دلتا تی کوچولوئه در واقع کار داریم یعنی هر موقع داخل کرایتریاها برمی‌خوریم به اینکه تمپرچر اپروچ مثلاً باید انقدر باشد منظورش چیه؟ منظورش مینیموم تمپرچر اپروچ هست وگرنه به صورت کلی به هر کدوم از این دلتا تی‌های دو سر مبدل میگن تمپرچر اپروچ خب اینم از این موضوع خب بسیار خب به سراغ
1:15:15 سؤال بعدی بریم سوال شماره ۱۰مون در سایزینگ مقاد آ این دو سه تا سؤال رو این دو سه تا موضوع رو توجه کنید عصیی میکنم اینا خیلی در واقع از اون چیزای بسیار پرتکرار هست در سایزینگ مبدل چرا به جای میانگین ساده از ام الم تی دی استفاده می‌کنیم؟ الم تی دی رو یه توضیح مختصری دادیم دیگه لوگاریتمیک مین تمپرچر دیفرنس اونجا که توضیح دادیم به کنار از شما سؤال میشه اصلاً برای چی از الم ام تی دی داریم استفاده می‌کنیم شما اونجا باید بگی که چی ال ام تی دی چیه میانگین لوگاریتمی اختلاف دماها بعد اون طراح از شما سؤال میکنه یا اون شخص مصاحبه کننده میگه که برای چی میانگین لوگاریتمی چرا می‌گیرید؟ چرا میانگین ساده نمی‌گیریم؟ خب
1:16:00 این رو باید توضیح بدید و بعد چرا خود الم تی دی نیاز به ضریب تصحیح دارد اف راجع به این حالا یه توضیح مختصری اون اولش دادیم اینجا توضیحات تکمیلی‌تر رو میدیم و اینکه مقدار مناسب اف برای طراحی مبدل چقدر باید باشد این رو هم یک عدد مشخصی از این عدد باید توی ذهنتون داشته باشید خب ببینید در سایزینگ مبدل بخش اولش در سایزینگ مبدل چرا به جای میانگین ساده از ام الم تی دی استفاده می‌کنیم ببینید اون بخشو در واقع یه توضیح که حالا کلی ما دادیم ولی خب اینجا گفتیم که لوگاریتم متوسط لوگاریتمی اختلاف دماها این اسلاید رو اگر توی ذهنمون داشته باشیم این یک مبدل کانتر کارنت هست یه دونه دلتا تی این طرف داره یه دونه دلتا تی هم اون طرف داره که گفتیم
1:16:47 اینا رو هر کدومشو میگیم تمپرچر اپروچ حالا به این موضوع کار نداریم ولی چرا ما از میانگین ساده استفاده نمی‌کنیم چرا میانگین لوگاریتمی این اختلاف دماها یا دلتا تی‌ها رو باید بگیریم به دلیل دلیل اینکه ببینید این اختلاف دماها در طول مبدل اعداد ثابتی نیستند. خب دلتا تی این سر مبدل با این سر مبدل فرق میکنه. اینجای مبدل با این وسط مبدل این دلتا تی فرق میکنه. دلتا تی اینجا با دلتا تی اینجا و اینجا فرق میکنه. این اعداد در حال تغییرن. اختلاف دمای د تا سیال در طول مبدل مقدار ثابتی نیست. در حال تغییر است و نکته مهم‌تر اینکه این تغییرات تابع خطی از طول مبدل نیست.
1:17:32 اینجا رو اگر نگاه بکنید در طول مبدل حالا این منحنی‌ها رو اگر بهش توجه بکنید خب فرضاً این شکلی نیست که این به صورت یک خط صاف از اینجا بیاد تا اینجا یعنی این تغییر دما یک تابع خطی از طول مبدل باشد یا برای سیال گرمشم همین طور خب یک در واقع تابع خطی از طول مبدل اینها تابع نمایی از طول مبدل هستن اینها در واقع منحنی هستن خب حالا اگر من بیام از میانگین ساده استفاده بکنم دارم فرض فرض میکنم که چی دارم فرض میکنم که این تغییرات دما یک تابع خطی از طول مبدله. میانگین ساده خاصیتش اینه. میانگین حسابی یا همون میانگین ساده در واقع ویژگیش اینه که تغییراتو خطی می‌بینه. خب من می‌دونم که تغییرات خطی
1:18:18 نیست. میخوام منحنی بودن تغییرات در در واقع اون میانگینی که می‌گیرم لحاظ بشه. پس میام میانگین لوگاریتمی می‌گیرم. میانگین لوگاریتمی دیگه این تغییرات منحنیگونه یا غیرخطی در واقع دمای سیال رو نسبت به طول مبدل در دل خودش لحاظ میکنه. خب پس علت اینکه از ام تی دی استفاده می‌کنیم چرا به جای میانگین حسابی از میانگین لوگاریتمی استفاده می‌کنیم؟ به خاطر اینه تغییرات دما تابع خطی از طول مبدل نیست به صورت یک منحنی هست. خب بخش دوم سؤال چرا خود ال ام تی دی نیاز به ضریب تصیح داره؟ این رو همون در واقع اولم یه توضیحی دادیم راجع بهش اینجا هم یه توضیح حالا اضافه‌تری بدیم ببینید
1:19:04 اونجا مطرح کردیم که آقا این معادله کیو برابره با یو ا اف حالا اف که نه فرض بکنیم اف فعلاً نیست داخل داخل معادلهمون معادله کیو برابره با یو ا ام تی دی که برای در واقع سایزینگ مبدل توسعه داده شده معادله‌ای هست که بیسش یعنی بر این اساس این توسعه داده شده که ما یک در واقع جریان غیرهمسو و چه حالا در شلمون چه در تیوبمون یک پاس داشته باشیم یعنی یک دونه فقط جریان کانترکارنت داشته باشیم خب بیس اون معادله اینه حالا وقتی که شما با مبدل‌هایی مواجه میشید که از این فرم خارج
1:19:50 میشه جریان داخل مبدل پیچیده تر میشه دیگه فقط یک پاس در واقع کانتر کارنتی نیست اون موقع دیگه چی اون موقع دیگه اون معادله نیاز به ضریب تسیح یا اون الم تی دی نیاز به یک ضریب تصیح داره برای اینکه دوباره اون معادله برقرار بمونه خب اینجا مثال آوردیم فرض بکنیم که مبدل ما به جای اون مبدل ساده‌ای که یک پاس برای شل یک پاس برای تیوب فرضاً یک مبدل یک دو باشه یعنی یه پاس برای شل دو پاس برای تیوب خب ببینید اینجا ورودی تیوب‌های من هست اینجا یک دونه میاد تا اینجا اینجا بعد از اینجا یه دونه برمی‌گرده این میشه دو پاس این یه پاس اینم یه پاس برای تیوب برای شلم که از اینجا اومده از این بفل‌ها در واقع رد شده
1:20:38 و از اینجا خارج شده اینم میشه یه پاس شل حالا همینو اگر من بیام روی نمودار نشون بدم خب این دمای سیال سرد من بوده دیگه درسته دمای سیال سرد من اول اومده اینجا ببینید این میشه جریان وقتی از اینجا میاد تا اینجا میشه این نمودار حالا از اینجا وقتی وقتی که برمی‌گرده از اینجا خارج بشه میشه این دومی. خب اینم که مال شلمه که از همین جا وارد شده این از این بفل‌ها اینجوری به صورت کراس عبور کرده از اینجا خارج شده میشه این حالا اگر به این توجه کنید این چه خاصیتی داره؟ ببینید اینجا این رو با پاس اول این اگر مقایسه کنید با هم چی هستن؟ با همسو هستن با پاس دومش چیه؟ با پاس دومش غیرمسوئه یعنی در بخشی از مبدل جریان کوکارنته در بخش دیگری از
1:21:25 مبدل جریان کانترکارنته خب پس دیگه اون کوکارنت اون کانتر کارنتی که بیس معادله ما بوده دیگه اون حالت برقرار نیست این الان یک پیچیدگی در این جریان به وجود اومده برای اینکه اینو اصلاح کنم میام اف رو لحاظ میکنم یا اگر مثلاً مبدل من این باشد به این یکی اگر توجه بکنید ببینید این مبدل د و۴ هست این تایپ مبدل وقتی مگه میگن مثلاً فرضاً ۲ و ۴ عدد اول تعداد پاس شله عدد دوم تعداد پاس تیوب هست خب اینجا الان بخش تیوب رو اگر ببینید ببینید اینجا اینجا وارد شده این یک پاس تیوب یه پاس اینجا برگشته میشه د پاس بعد اومده وارد شل دوم شده دوباره یه پاس شده س۳ پاس و از اینجا که خارج شده ۴ پاس برای شل چی برای شل از
1:22:11 اینجا وارد شده این شده یه پاس شل فرضاً اینجا بفل‌هایی هست که اینجوری داره حرکت میکنه تا می‌رسه به اینجا این میشه یه پاس شل وارد بخش دوم شل که میشه جریان از این طرف میشه این میشه چی این میشه دو پاس شل پس این مبدل دو پاس شل ۴ تیوب دارد خب حالا اگر همین رو بیایم روی نمودار نشون بدیم ببین این میشه پاس اول تیوب پاس دوم تیوبمون این الان جاییه که از اینجا داره برمی‌گرده اینجا حالا وقتی داخلش در واقع اون سکشن دوم شلمون از اینجا میاد به اینور پاس سوم میشه چی پاس سوم میشه این و وقتی از اینجا خارج میشه میشه چی؟ میشه کدوم؟ میشه این منحنی برای شل چی؟ برای شل از اینجا که وارد شده تا اینجا میشه این این خطین و از اینجا هم وقتی تو اومده تا
1:22:58 اینجا میشه چی؟ میشه این بخش دوم خطه خط
…
