بخشی از مقاله
چکیده
کولر هوایی E-2110 پالایشگاه اراك جهت جمع آوري بیشتر کندانس و نیز به منظور کنترل فشار شبکه بخار ساخته و نصب گردید. با کنترل بعضی متغیر هاي مؤثر بر عملکرد مبدل ، می توان شرایط کارکرد آنرا بهینه نمود و از یخ زدگی آن در سرماي شدید زمستان جلوگیري کرد. در این مقاله با استفاده از نرم افزار ASPEN B-JAC به شبیه سازي مبدل پرداخته شده است. هدف از این شبیه سازي پیش بینی کار کرد مبدل در شرایط مختلف می باشد.
هندسه مبدل ، فنها و الکترو موتورها را ثابت و معین فرض نموده ایم. با تغییر پارامترهایی همچون تعداد باندل - bundle - ، فشار و دبی بخار داخل تیوبها - tubes - و دماي هواي محیط، کیفیت آب خروجی از مبدل و دماي آب خروجی از آن بدست آمده است.حالت مطلوب شرایطی است که در آن یخ زدگی در تیوبها اتفاق نیفتد و نیز کیفیت بخار خروجی از مبدل کم باشد. در حالت ایده آل باید کیفیت بخار خروجی صفر باشد یعنی تمام بخار به مایع تبدیل شود.
چون کمترین دما در تیوبهاي ردیف پایین می باشد لذا از نظر وضعیت یخ زدگی این تیوبها در شرایط بحرانی قرار دارند. بخار ورودي به مبدل به صورت بخار اشباع فرض شده است. از آنجا که مقدار دبی و فشار بخار ورودي به مبدل در فصول مختلف سال متفاوت می باشد لذا نرم افزار را به ازاي چند دبی و فشار بخار در دماهاي مختلف هوا اجرا نموده ایم.
همچنین مسئله براي دو حالت ، یکی ، دو باندل با سه فن و دیگري چهارباندل با شش فن حل شده است. از بررسی نتایج ، دیده می شود که با افزایش دبی بخار و یا کاهش فشار آن ، مبدل تا دماهاي پایین تري را ، بدون ایجاد یخ زدگی می تواند تحمل نماید. همچنین با تغییر وضعیت از چهار باندل به دو باندل ، مبدل می تواند در دماهاي بسیار پایین تر بدون مشکل یخ زدگی کار کند.
از طرفی افزایش دبی بخار ، کاهش فشار بخار وکاهش تعداد باندل ،کیفیت بخار خروجی از مبدل را افزایش می دهد که این حالت ، مطلوب نمی باشد. بنابراین با توجه به اینکه دو پارامتر جلوگیري از یخ زدگی و افزایش جمع آوري کندانس با یکدیگر در تضاد می باشند لذا باید براي هر محدوده دمایی در فصول مختلف سال یک حالت بهینه را انتخاب نمود وبا کنترل فشار و دبی بخار و نیز تعداد باندل این شرایط بهینه را فراهم ساخت.
-1 مقدمه
کولر هوایی E-2110 پالایشگاه اراك جهت جمع آوري بیشتر کندانس و نیز به منظور کنترل فشار شبکه بخار - جلوگیري از بالا رفتن فشار - به پیشنهاد و طرح پرسنل شرکت ساخته و نصب گردید. با وجود اینکه در هنگام اجراي این پروژه بررسی ها وپیش بینی هاي لازم مورد توجه مجریان طرح قرار گرفت ولی در حال حاضر ، هنوز نیاز به بهینه نمودن شرایط کارکرد دارد. دو مورد بررسی شده در این مقاله ، بررسی یخ زدگی مبدل در زمستان هاي سرد و قابلیت مبدل در مقدار بازگشت کندانس می باشد. براي بدست آوردن شرایط مطلوب با استفاده از نرم افزار ASPEN B-JAC مبدل شبیه سازي شده است.[1]
هندسه مبدل و نیز کلیه شرایط کارکرد فنها و الکتروموتورها را ثابت در نظر گرفته و سعی شده است تأثیر پارامترهایی که تغییر آن با کمترین هزینه امکان پذیر می باشد را در کارکرد مبدل در نظر بگیریم. این پارامتر ها شامل دبی و فشار بخار ورودي به مبدل ، تعداد باندل و دماي هواي ورودي است. با بدست آوردن وضعیت ایده آل مبدل ، می توان متغیر هاي دبی بخار ، فشار بخار و تعداد باندل را کنترل نمود. دماي هواي ورودي به مبدل را می توان به عنوان یک متغیر که خارج از کنترل ما می باشد در نظر گرفت. البته می توان با استفاده از روشهایی دماي ورودي به مبدل را نیز کنترل نمود.
-2 بیان و شبیه سازي مسئله
در ابتدا جهت تست نمودن نرم افزار و بررسی دقت عملکرد آن دو مقایسه انجام شده است. - طبیعی است که مقایسه به ازاي متغیر هاي ورودي یکسان صورت گرفته است - به عنوان اولین مورد مقدار نرخ انتقال حرارت کل را براي کولر هوایی E-2108 که اطلاعات آن در دیتا شیت - - data sheet موجود می باشد[2] با نتیجه نرم افزار مقایسه نموده ایم. از مقایسه داریم :
= 9464 - watt - نرخ انتقال حرارت کلی مبدل2108 - ثبت شده از دیتا شیت -
= 9431 - watt - نرخ انتقال حرارت کلی مبدل2108 - بدست آمده از نرم افزار - همچنین از مقایسه نرم افزار با ثبت تجربی کولر هوایی E-2110 داریم:
=103 - c - میانگین دماي آب خروجی از مبدل - ثبت تجربی -
=105 - c - میانگین دماي آب خروجی از مبدل - از نرم افزار - هر دوي این مقایسه ها قابل قبول می باشد و اختلاف نتایج در آنها کم است.
