کتاب انتقال حرارت 2 – محمد خشنودی

کتاب انتقال حرارت جلد دوم (اصول و کاربرد) به تألیف محمد خشنودی و حسین نوعی در انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد به چاپ رسیده است.

در تهیه ی این کتاب بیش از سی مرجع مهم و شناخته شده ی درسی «انتقال حرارت» که در دانشگاه های ایران تدریس می شود، مورد استفاده قرار گرفته است. در زمینه ی هر موضوع از چند مرجع مربوط بهره برداری شده و مسائل تیپ و نکته دار به همراه توضیحات انتخاب و ارائه گردیده اند. در پایان هر فصل تعدادی مسائل حل نشده نیز به همراه پاسخ آن ها جهت تمرین دانشجویان آورده شده است. لازم به ذکر می باشد، از آن جایی که بیشتر فصل های این کتاب با مباحث ریاضی سر و کار دارد، نیاز است تا دانشجویان اطلاعات کافی در زمینه ی ریاضیات دانشگاهی به ویژه معادلات دیفرانسیل داشته باشند. این اثر جلد دوم از مجموعه ی دو جلدی «انتقال حرارت» می باشد که مشتمل بر هفت فصل (فصول دهم تا شانزدهم) است: 10- مقدمه و تعاریف 11- تبادل تابش حرارتی بین سطوح 12- چگالش و جوشش 13- دسته بندی و انواع مبادله کن های گرمایی 14- ساختمان و اجزای مبادله کن حرارتی پوسته و لوله 15- انواع مبادله کن های حرارتی پوسته و لوله 16- طراحی مبادله کن های حرارتی پوسته و لوله

فصل دهم تابش های های الکترومغناطیسی، تابش حرارتی و خواص حاکم بر تابش، خواص تابشی سطوح و تابش خورشیدی را مطرح می سازد. فصل یازدهم مخاطب را با روش های محاسبه ی انتقال حرارت تابشی میان سطح آشنا می گرداند. فصل دوازدهم دو پدیده ی چگالش و جوشش که در بسیاری از سیکل های قدرت و سرماساز کاربرد دارند را مورد بررسی قرار می دهد. فصل سیزدهم به بیان توضیح پیرامون مبادله کن های حرارتی که وسیله ای جهت انتقال انرژی گرمایی بین دو سیال در دماهای مختلف می باشند، می پردازد. فصل چهاردهم ابتدا کدهای طراحی و ساخت را معرفی می کند و سپس توضیحاتی را پیرامون ساختمان و اجزای اصلی مبادله کن های حرارتی پوسته و لوله ارائه می کند. فصل پانزدهم پس از طبقه بندی و تعریف اندازه مبادله کن، در مورد انواع مبادله کن های حرارتی پوسته و لوله صحبت می کند و سپس ویژگی های دیگر طراحی این مبادله کن ها را ارائه و در نهایت راه های مختلف جلوگیری از تنش های حرارتی بین پوسته و لوله را مطرح می سازد. فصل شانزدهم ابتدا اصول کلی طراحی مبادله کن های حرارتی و سپس طراحی مبادله کن های حرارتی پوسته و لوله به دو روش LMTD و  را مورد بررسی قرار می دهد.

برشی از متن کتاب

فصل 11- تبادل تابش حرارتی بین سطوح 2-6-11 کاربرد کوره ها در صنعت در صنایع نفت، کوره ها کاربرد متعددی دارند، که در این جا شش مورد از آن ها را بررسی می نماییم. 1- ریبوبلر ستونهای تقطیر - این نوع کوره ملایم ترین کاربرد کوره بوده که معمولاً دچار وضعیت بحرانی نمی شود. سیال فرآیند که از پایین برج تقطیر گرفته می شود، درون کوره تا اندازه ای تبخیر می گردد. مخلوط بخار - مایع حاصله دوباره وارد برج شده و بخار آن تقطیر می گردد، بطوری که حرارت تبخیر خود را در آنجا آزاد می نماید. تغییر جزیی درجه حرارت بین ورودی و خروجی همچنین تبخیر اساسی سیال از ویژگیهای کوره های ریبویلر است (معمولا از 50 درصد خوراک کوره تبخیر می گردد). عموماً، بسته به کاربرد کوره، درجه حرارت سیال خروجی بین C°400 تاF°550 تغییر می کند. 2- گرمکن خوراکی ستون تقطیر- این نوع کوره نبض بسیاری از عملیات دیگر را در دست دارد. سیال فرآیند (که به صورت مایع بوده و گاهی در جریان ورودی حاوی مقداری بخار است) قبلاً توسط مبادله کن های حرارتی گرم می شود. درجه حرارت این سیال درون کوره آنقدر بالا می رود تا تبخیر اتفاق بیفتد. به عنوان مثال از این کوره در پالایشگاه جهت گرم کردن نفت خام قبل از ورود به برج تقطیر اتمسفری استفاده می گردد. نفت خام بصورت مایع به دمایF°450 وارد کوره شده و با دمای حدودF°700 خارج می گردد، در حالی که نزدیک 60 درصد آن تبخیر می شود. 3- پیش گرمکن خوراک راکتورها - این نوع کوره، درجه ی حرارت سیال را تا درجه حرارت لازم جهت کنترل واکنش شیمیایی که در راکتور مجاور انجام می شود، بالا می برد. ماهیت سیال، درجه حرارت و فشار کوره بسته به نوع فرآیند می تواند به طور قابل ملاحظه ای تغییر کند. 4- تأمین حرارت محیطهای واسطه ای - در بسیاری از کارخانه ها، حرارت از طریق یک محیط واسطه ای به قسمتهای مختلف انتقال می یابد. در اینگونه موارد بگونه موارد، کوره نقش گرم کننده ی مجدد این سیال را دارد. سیال واسطه ای ممکن است یک برش نفتی، دائوترم، ترمینول و یا یک ملح مذاب باشد. این سیال هنگام عبور از کوره همواره بصورت مایع باقی می ماند. 5- کوره های گرم کننده ی سیالات گرانرو - بعضی اوقات برشهای سنگین نفتی بایستی از نقطه ای به نقطه ی دیگر حمل شوند، تحت درجه حرارتهای کم، گرانروی این برشها بقدری زیاد است که عمل پمپ کردن را مختل می سازد. بدین سبب، از یک کوره جهت گرم کردن سیال استفاده می شود تا گرانروی آن کاهش یافته و بهتر پمپ گردد. 6- راکتور اشتعالی - این راکتورها به صورت کوره هایی هستند که یک واکنش شیمیایی درون کویل لوله های آنها اتفاق می افتد. از دیدگاه فناوری، این کوره ها بسیار پیچیده هستند. با توجه به تنوع کاربرد کوره ها در صنعت، طراحی جزییات ساخت کوره ها متنوع است. به سبب این انعطاف پذیری هر کوره جهت کاربرد خاصی طراحی می شود. به طور کلی اساس تقسیم بندی کوره ها وابسته به موقعیت کویل حرارتی در بخش تابشی و یا به عبارت دیگر وابسته به عمودی یا افقی بودن لوله ها می باشد. ...

فهرست

فصل دهم – مقدمه و تعاریف فصل یازدهم – تبادل تابش حرارتی بین سطوح فصل دوازدهم – چگالش و جوشش فصل سیزدهم – دسته بندی و انواع مبادله کن های گرمایی فصل چهاردهم – ساختمان و اجزای مبادله کن حرارتی پوسته و لوله فصل پانزدهم – انواع مبادله کن های حرارتی پوسته و لوله فصل شانزدهم – طراحی مبادله کن های حرارتی پوسته و لوله پیوست ها مراجع    

• اصول و کاربرد
• تألیف: محمد خشنودی- حسین نوعی
• انتشارات: دانشگاه فردوسی مشهد