• مفاهیم اساسی انتقال حرارت و ترمودینامیک مرتبط با مبدل‌های حرارتی را به طور کامل درک کنید.
• با انواع مختلف مبدل‌های حرارتی، شامل مبدل‌های پوسته‌ولوله، صفحه‌ای، پره‌دار و سایر مدل‌ها، آشنا شوید و کاربردهای هر یک را بشناسید.
• اصول طراحی و انتخاب مبدل‌های حرارتی را بر اساس نیازهای فرآیندی، شامل محاسبه مساحت انتقال حرارت، افت فشار و انتخاب مواد مناسب، فرا گیرید.
• روش‌های شبیه‌سازی و ارزیابی عملکرد مبدل‌های حرارتی را با استفاده از ابزارهای مهندسی مورد بررسی قرار دهید.
• استراتژی‌های بهینه بهره‌برداری از مبدل‌های حرارتی را برای دستیابی به حداکثر کارایی و طول عمر، پیاده‌سازی کنید.
• عملیات راه‌اندازی، توقف و کنترل مبدل‌های حرارتی را با رعایت اصول ایمنی و بهره‌وری انجام دهید.
• عوامل مؤثر بر خرابی و کاهش کارایی مبدل‌ها نظیر رسوب‌گذاری (فولینگ)، خوردگی و ارتعاشات را شناسایی کرده و راه‌های پیشگیری و رفع آن‌ها را بیاموزند.
• برنامه‌های نگهداری پیشگیرانه و پیش‌بینانه برای مبدل‌های حرارتی را طراحی و اجرا کنند.
• روش‌های عیب‌یابی و رفع عیب مشکلات رایج در مبدل‌های حرارتی را به صورت سیستماتیک فرابگیرند.
• جنبه‌های ایمنی مرتبط با طراحی، بهره‌برداری و نگهداری مبدل‌های حرارتی را رعایت نمایند.
• استانداردهای صنعتی مرتبط با مبدل‌های حرارتی مانند TEMA را درک و به کار گیرند.

• افزایش دانش تخصصی: تسلط بر یکی از حوزه‌های حیاتی مهندسی فرآیند و مکانیک.
• بهبود مهارت‌های عملی: توانایی حل مسائل واقعی در محیط‌های صنعتی و تصمیم‌گیری‌های مهندسی بر پایه دانش محکم.
• افزایش فرصت‌های شغلی: تبدیل شدن به یک متخصص مورد نیاز در صنایع مختلف از جمله نفت، گاز، پتروشیمی، نیروگاه‌ها و صنایع تولیدی.
• بهره‌وری بالاتر در محل کار: توانایی بهینه‌سازی عملکرد مبدل‌ها، کاهش هزینه‌های عملیاتی و افزایش طول عمر تجهیزات.
• ایمنی بیشتر: درک اصول ایمنی و کاهش ریسک حوادث ناشی از نقص در مبدل‌های حرارتی.
• دسترسی به محتوای به روز: فراگیری جدیدترین روش‌ها و استانداردهای صنعتی در زمینه طراحی، بهره‌برداری و نگهداری.
• اعتماد به نفس در پروژه: انجام پروژه‌های مرتبط با مبدل‌های حرارتی با اطمینان و دقت بالا.

برای بهره‌مندی حداکثری از محتوای این دوره، داشتن پیش‌زمینه‌های زیر توصیه می‌شود:

• دانش پایه مهندسی: آشنایی با مفاهیم بنیادی مهندسی شیمی، مکانیک یا انرژی.
• آشنایی با اصول انتقال حرارت: درک مقدماتی از مکانیسم‌های انتقال حرارت (هدایت، همرفت، تابش) و قوانین مربوطه.
• مفاهیم اولیه ترمودینامیک: آشنایی با سیکل‌های ترمودینامیکی و مفاهیم انرژی.
• تسلط به ریاضیات پایه مهندسی: توانایی درک و کاربرد معادلات و فرمول‌های مهندسی.

اگرچه تجربه عملی قبلی در کار با مبدل‌های حرارتی ضروری نیست، اما می‌تواند به درک عمیق‌تر مفاهیم کمک کند. این دوره برای مهندسان فرآیند، مکانیک، شیمی، و تکنسین‌های نگهداری و بهره‌برداری که به دنبال ارتقاء دانش و مهارت‌های خود در زمینه مبدل‌های حرارتی هستند، بسیار مناسب است.

مقدمه‌ای بر مبدل‌های حرارتی و طبقه‌بندی آن‌ها

• تعریف و اهمیت مبدل‌های حرارتی در صنایع مختلف.
• معرفی انواع اصلی مبدل‌های حرارتی: پوسته‌ولوله، صفحه‌ای، لوله‌دوبل، پره‌دار (فین‌دار) و مبدل‌های خاص.
• بررسی اصول کار و ویژگی‌های منحصر به فرد هر نوع.
• نقش مبدل‌های حرارتی در بهره‌وری انرژی و کاهش آلاینده‌ها.

اصول انتقال حرارت و طراحی اولیه مبدل‌ها

• بازخوانی مفاهیم اساسی هدایت، همرفت و تابش.
• مفهوم ضریب کلی انتقال حرارت (U) و عوامل مؤثر بر آن.
• روش اختلاف دمای لگاریتمی متوسط (LMTD) و کاربرد آن در طراحی.
• مفهوم اثربخشی (Effectiveness) و روش NTU برای تحلیل عملکرد.
• انتخاب مواد مناسب برای ساخت مبدل‌های حرارتی بر اساس دما، فشار و خواص سیالات.
• اهمیت افت فشار در طراحی و بهینه‌سازی عملکرد.

طراحی پیشرفته و استانداردهای صنعتی (TEMA)

• جزئیات طراحی مبدل‌های حرارتی پوسته‌ولوله بر اساس استاندارد TEMA (Tubular Exchanger Manufacturers Association).
• طبقه‌بندی مبدل‌های TEMA و اجزای مختلف آن‌ها (سر جلو، پوسته، سر عقب).
• معرفی نرم‌افزارهای طراحی و شبیه‌سازی مبدل‌های حرارتی و کاربردهای آن‌ها.
• محاسبات مربوط به ابعاد، آرایش لوله‌ها، بافل‌ها و ملاحظات سازه‌ای.
• ملاحظات خستگی و تنش در طراحی مبدل‌ها.
• طراحی مبدل‌های حرارتی برای کاربردهای خاص مانند کندانسورها و ری‌بویلرها.

بهره‌برداری بهینه از مبدل‌های حرارتی

• فرآیند راه‌اندازی و توقف (Start-up & Shut-down) ایمن و کارآمد مبدل‌ها.
• روش‌های کنترل دما و دبی در مبدل‌های حرارتی برای حفظ عملکرد مطلوب.
• نظارت بر پارامترهای عملیاتی کلیدی (دما، فشار، دبی) و تفسیر آن‌ها.
• شناسایی و تحلیل نقاط عملکردی (Operating Points) و منحنی‌های عملکرد.
• بهینه‌سازی مصرف انرژی و کاهش هزینه‌های عملیاتی از طریق بهره‌برداری صحیح.
• ملاحظات ایمنی در حین بهره‌برداری و واکنش در شرایط اضطراری.

چالش‌ها و مشکلات رایج: رسوب‌گذاری (فولینگ) و خوردگی

• معرفی پدیده رسوب‌گذاری (Fouling) و انواع آن (رسوب معدنی، بیولوژیکی، ذرات معلق و شیمیایی).
• تأثیر رسوب‌گذاری بر کارایی مبدل و روش‌های کاهش آن.
• اصول خوردگی (Corrosion) در مبدل‌های حرارتی و مکانیزم‌های مختلف آن.
• انتخاب مواد مقاوم در برابر خوردگی و روش‌های حفاظت کاتدیک و پوشش‌دهی.
• بررسی مشکلات مربوط به ارتعاشات (Vibrations) و خستگی در مبدل‌ها.
• رویکردهای مدیریت خوردگی و فولینگ برای افزایش طول عمر مبدل.

نگهداری و عیب‌یابی مبدل‌های حرارتی

• تفاوت بین نگهداری پیشگیرانه، پیش‌بینانه و اصلاحی.
• برنامه‌ریزی و اجرای بازرسی‌های دوره‌ای (Inspections) و تست‌های غیرمخرب (NDT) برای مبدل‌ها.
• روش‌های تمیزکاری (Cleaning) مبدل‌های حرارتی (مکانیکی، شیمیایی، هیدرولیکی).
• فرآیند عیب‌یابی سیستماتیک مشکلات رایج در مبدل‌ها (نشت، کاهش عملکرد، افزایش افت فشار).
• تعمیرات و تعویض قطعات (تیوب‌ها، واشرها، بافل‌ها) و ملاحظات مربوط به آن‌ها.
• مستندسازی فعالیت‌های نگهداری و تحلیل داده‌های عملکردی.
• استفاده از سیستم‌های مانیتورینگ آنلاین برای پایش وضعیت مبدل‌ها.

مطالعات موردی و نکات کاربردی

• تحلیل مطالعات موردی (Case Studies) واقعی از طراحی، بهره‌برداری و رفع عیب مبدل‌های حرارتی در صنایع مختلف.
• بحث و تبادل نظر پیرامون چالش‌های خاص و راه‌حل‌های نوآورانه.
• نکات عملی و تجربی برای بهینه‌سازی عملکرد و افزایش قابلیت اطمینان مبدل‌ها.
• کار با نرم‌افزارهای شبیه‌سازی و انتخاب مبدل در قالب مثال‌های عملی.
• مروری بر ترندهای جدید و فناوری‌های نوظهور در حوزه مبدل‌های حرارتی.