مبدلهای حرارتی تقریبا پرکاربرد ترین عضو در فرآیندهای شیمیایی اند و می توان آنها را در بیشتر واحدهای صنعتی دید. وظیفه آنها انتقال گرما از یک سیال به سیال دیگر است. این عملیات می تواند بین مایع مایع ، گاز  گاز ، و یا گاز  مایع انجام شود. محاسبات طراحی مبدلها کاری طولانی و گاهی خسته کننده است. مثلا طراحی یک مبدل برای یک عملیات بخصوص نیاز به حدسهای زیادی دارد که با استفاده از آنها و طبق استانداردها می توان اندازه های یک مبدل مناسب را پیدا کرد. اما با استفاده از برنامه های رایانه ای تمام این محاسبات توسط رایانه انجام می شود و کاربر برای طراحی تنها باید شرایط عملیاتی و خواص سیالات حاضر در عملیات را وارد کند. نرم افزار Aspen HTFS یکی از این موارد است. این نرم افزار شامل برنامه هایی می شود که توانایی انجام چنین محاسباتی را برای مبدلها دارند.

شرکت Aspen Tech قبل از اضافه کرد نرم افزار HTFS به زیر مجموعه ی خود، دربسته های نرم افزاری Aspen Suite برنامه ای تحت عنوان B-JAC منتشر می کند که برای طراحی مبدلهای حرارتی بکار می رود.نسخه های قبلی برنامه HTFS نیز توسط شرکت Hyprotech منتشر می شد که می توانست با نرم افزار Hysys در ارتباط باشد. اما همکنون HTFS توسط شرکت Aspen Tech خریداری شده و جزء خانواده برنامه های Aspen می باشد. این تغییر مدیریت در انتشار نرم افزار روی خود برنامه نیز تاثیر گذاشته و باعث تغییرات اندکی در روشهای محاسباتی و تغییرات زیادی در محیط گرافیکی نرم افزارشده است.

نسخه ی نرم افزار HTFS+ مربوط به سال 2006 می شود که توسط شرکت Aspen منتشر شده است. این بسته نرم افزاری شامل برنامه های زیادی می شود که برای طراحی مهمترین انواع مبدلها مناسب است. برنامه Tasc+ برای طراحی مبدلهای پوسته و لوله بکار می رود. برنامه Acol+ برای مبدلهای گازی و کولرها است و برنامه Plate+ نیز برای مبدلهای صفحه ای کاربرد دارد. همچنین برنامه Teams برای طراحی و محاسبات کامل ساختار مکانیکی مبدلهای پوسته و لوله مناسب است. البته این نرم افزار شامل برنامه های دیگری نیز می شود که برنامه های نرم افزار B-JAC از آن جمله هستند. برنامه Hetranکاری مشابه برنامه Tasc+ انجام می دهد و برنامه Aerotan نیز عملکردی مشابه برنامه Acol+ دارد. برنامه های دیگر نیز در این نرم افزار وجود دارند که کاربرد کمتری پیدا می کنند. برنامه های جدید HTFS+  نسبت به برنامه های سابق B-JAC خصوصیات و برتری های ویژه ای دارند که در صورت کار با آنها خود به این موارد پی خواهید برد.

این نرم افزار می تواند مورد استفاده مهندسان شیمی ، فرایند ، مکانیک سیالات و کلیه شاخه هایی که مربوط به طراحی و محاسبات حرارتی و مکانیکی مبدلهای حرارتی می شود، قرار گیرد.   

HTFS  Aspen (شبيه سازی و طراحی مبدل‌های حرارتی)

این نرم‌افزار یکی از نرم افزارهای معتبر در زمینهﻱ طراحی و ارزیابی حرارتی و مکانیکی مبدل‌های پوسته لوله، طراحی کولرهای هوای خنک، و مبدل‌هاي حرارتی صفحه اي می‌باشد. نسخه های قدیمی این برنامه توسط شرکت Hyprotech منتشر می شد که با نرم افزار Hysys در رابطه بود. اما نسخه های جدید آن از خانوادهﻱ برنامه های Aspentech است و شامل برخی برنامه های نرم افزار B-JAC (برنامه ای برای طراحی مبدل های حرارتی) نیز می شود. این نرم افزار شامل برنامه های زیادی می شود اما مهم ترین آن ها كه در اين مجموعه قرار می‌گيرند عبارتند از:

Tasc (طراحی حرارتی، بررسی عملكرد و شبيه سازی مبدل‌های پوسته و لوله)

نرم افزاری توانمند و جامع برای طراحی حرارتی، بررسی عملكرد و شبيه سازی انواع مبدل‌های پوسته و لوله از جمله كندانسور، جوش آورها، تبخيركننده‌های از نوع فیلم ریزان مي‌باشد. نسخه ی جدید این نرم افزار امكان اتصال به شبيه سازي انجام شده در محيط HYSYS و تبادل دوطرفه اطلاعات به صورت همزمان با آن را دارد. همچنین می توان فایل های ایجاد شده در آن را در برنامه Aspen Plus برای مبدلهای حرارتی فراخوانی کرد.

Teams( شبيه سازی و محاسبات مکانیکی مبدل های پوسته و لوله)

این برنامه سابقا تنها جزو برنامه های نرم افزار B-JAC بود اما اکنون به HTFS اضافه شده است. این برنامه شبیه سازی و محاسبات کامل مکانیکی مبدل های پوسته و لوله را انجام می دهد. نتایج آن نیز شامل نقشه های کامل مکانیکی برای ساخت مبدل و همین طور گزارش کاملی از مشخصات مکانیکی تمام قطعات مبدل می شود.  برنامه با توجه به بانک اطلاعاتی خود تخمینی را برای قیمت مبدل ایجاد می کند. شما می توانید قیمت هر کدام از اجزاء و همین طور قیمت کل مبدل را داشته باشد. این برنامه شامل استاندارهای معتبر خواص فلزات و همین طور معیارهای معمول ساختار مکانیکی مبدل می شود. همه اتصالات مرسوم در ساخت مبدل برای این برنامه شناخته شده است.

Plate (شبیه سازی و محاسبات مبدل های صفحه ای)

این برنامه برای طراحی مبدل های صفحه ای ابزاری مناسب و قدرتمند است. شما با استفاد از این برنامه می توانید مبدل صفحه ای مورد نظر خود را با توجه به شرایط عملیاتی موجود طراحی کنید. صفحه های مکانیکی تعریف شده مبدل ها در این برنامه طبق استاندارد معتبر ترین سازنده های این نوع مبدل ها تنظیم گردیده است. شما می توانید از صفحات مکانیکی تعریف شده در برنامه استفاده کنید و یا مشخصات صفحه مورد نظر خود را وارد برنامه کنید.

Hetran (طراحی حرارتی، بررسی عملكرد و شبيه سازی مبدل‌های پوسته و لوله)

این برنامه از نسخه های نرم افزار B-JAC وارد HTFS شده است و در کل عملکردی مانند برنامه Tasc+ دارد. تفاوت اساسی بین Hetran و Tasc+ در روشهای محاسباتی وجود ندارد و تنها در شیوه ورود اطلاعات و برخی موارد جزئی محاسباتی اختلاف دارند.

Aerotran( شبيه سازی مبدل‌های کولر هوا خنک )

این برنامه در نسخه های نرم افزار B-JAC وجود داشته و اکنون وارد HTFS شده است . در کل عملکردی مانند برنامهAcol+  دارد. تفاوت اساسی بین Aerotran و Acol+ و شیوه محاسبات وجود ندارد و تنها در شیوه ورود اطلاعات و برخی موارد جزئی محاسباتی اختلاف دارند.  


شرح دوره طراحی مبدلهای حرارتی

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

نام دوره:طراحی مبدلهای حرارتی با نرم افزارهای Bjac & HTRI

 

 

 

مدت دوره:32 ساعت

 

 

 

نحوه برگزاری : عادی

 

قابلیتهای اکتسابی : آشنایی با اصول طراحی حرارتی و مکانیکی مبدل های لوله و پوسته و طراحی با نرم افزار های مربوطه

 

شرایط لازم جهت شرکت در این دوره : مهندسی مکانیک و شیمی و گذراندن دوره قواعد بنیادی در طراحی واحدهای صنعتی


سرفصل های دوره

 

 

1.      Thermal design (Minimum required background of students: general and appropriate knowledge of fluid mechanics thermodynamics and heat transfer)

2.      Thermal deign of shell &tube heat exchangers by HTRI software (xist module)

3.      Introduction to shell & tube heat exchanger review of exchanger geometry

4.      Exchanger geometry continue inputting process condition & physical properties

5.      Running and analyzing a sample of single phase-single phase case

6.      Running and analyzing a sample of two phase case; condensing

7.      Running and analyzing a sample of two phase case; vaporizing

8.      Mechanical design

9.      (Minimum required background of students: appropriate knowledge of pressure vessel design and ASME sec.8 div.1 codec for mechanical engineers and general knowledge of strength of materials for process engineers)

10. Mechanical design of shell & tube heat exchangers by Aspen-BJAC software (teams module)

11. Introduction to ASME boiler & pressure vessel code and mechanical design specifications supplementary points of exchanger geometry related to mechanical design

12. Body flanges

13. Tube sheet and expansion joints

14. Running and analyzing a sample of fixed tube sheet exchanger

15. Running and analyzing a sample of floating tube sheet exchanger