مجله علمی تخصصی مهندسی مکانیک تبدیل انرژی، جلد ۱، شماره ۳، صفحات ۱۹-۲۸
عنوان فارسی ارائه یک روش جامع جهت طراحی چرخه‌های سرمازای مبرد چندجزئی با مورد مطالعاتی قسمت سرد واحد اولفین مجتمع پتروشیمی تبریز
چکیده فارسی مقاله در صنایع فرایندی دماپائین، هنگامی که برودت مورد نیاز در یک گستره دمائی وسیع توزیع شده باشد، معمولا از یک سیستم­ سرمازای طبقه­ای جهت تامین این برودت استفاده می­شود. به­علت بالا بودن هزینه­های سرمایه­گذاری و مصرفی سیستم­های سرمازای طبقه­ای، استفاده از آنها جهت تامین برودت در سطوح دمائی پائین، باعث افزایش هزینه­های کل واحد شده و لذا ارائه یک سیستم سرمازا با هزینه­های سرمایه­گذاری و عملیاتی پائین، همواره از موضوعات قابل تامل و چالش­برانگیز در طراحی و توسعه صنایع فرایندی دماپائین بوده است. در سال­های اخیر تحقیقات بسیاری بر روی عملی کردن ایده استفاده از مبردهای چندجزئی به­جای مبردهای خالص در سیستم­های سرمازا با کاربری­های مختلف متمرکز شده­اند. علی­رغم مزایای اقتصادی فراوان استفاده از سیستم­های سرمازای مبرد چندجزئی، تاکنون روشی جامع جهت طراحی این نوع سیستم­ها ارائه نشده است. علت اصلی عدم وجود یک روش جامع جهت طراحی سیستم­های سرمازای مبرد چندجزئی را باید در پیچیدگی­های ناشی از پیش­بینی دقیق خواص ترمودینامیکی مبرد چندجزئی به­علت ناچیز بودن حداقل اختلاف دما بین جریان­های سرد و گرم در مبدل­های چندجریانی، محاسبات تعادل فازی مخلوط­های چندجزئی و غیرخطی بودن مسئله بهینه­سازی پارامترهای چرخه سرمازا جستجو نمود. در تحقیق حاضر بسط و توسعه چرخه­های سرمازای مبرد چندجزئی به منظور استفاده درقسمت سرد واحد اولفین مورد مطالعه قرار گرفته و یک روش طراحی جامعبرپایه تلفیق روش­های ریاضی و دیدگاه­های ترمودینامیکیبه­منظور بهینه­سازی پارامترهای چرخه مبرد چندجزئی ارائه شده است.نتایج طراحی نشان می­دهند که با انتخاب مناسب آرایش چرخه سرمازا و بهینه­سازی پارامترهای آن، توان مصرفی کل سیستم سرمازا واحد اولفین تبریز حدود %18.9 کاهش و راندمان اگزرژیک آن حدود %8 افزایش می­یابد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Comprehensive Design Method of Mixed Refrigerant Cycle for Low Temperature Processes Case study: Cold section of olefin plant of Tabriz petrochemical complex
چکیده انگلیسی مقاله In industrial processes, there are many processes that operate below ambient temperature. Usually when these processes demand refrigeration over a very wide temperature range, cascade refrigeration systems are employed. Unfortunately, the cascade refrigeration systems are capital intensive because of major use of installed equipment and large energy requirement in operations. Therefore, the continuing development of new methods to reduce net power and capital costs of refrigeration systems is important in the design of low temperature processes. A recent advancement has been the introduction of mixtures as refrigerants in place of pure refrigerants. In mixed refrigerant cycles, the composition of the mixture can be selected such that the liquid refrigerant evaporates over a temperature range similar to that of the process cooling demand to provide the desired refrigerant characteristics. Small temperature driving force leads to near-reversible operation, thus better thermodynamic efficiency and lower power requirement. Also, a mixed refrigerant cycles feature simpler machinery configuration and fewer maintenance problems. Due to the lack of comprehensive design method for mixed refrigerant cycle, conventional approaches are largely trial-and-error and therefore operations can be far away from optimal conditions. The difficulty in design mainly stems from two aspects: one is the expensive and highly nonlinear nature of computation and the other is the sensitivity of the cycles to the operating changes, especially the change in the composition of refrigerant mixtures and, the suction and discharge pressures of compressor. In this paper, a novel method for comprehensive design of mixed refrigerant cycles is proposed by combined mathematical programming and thermodynamics approach. This method combines the power of thermodynamics and mathematical programming. While the mathematical programming can satisfactorily give the optimal choice of pressures operating conditions and refrigerant compositions, thermodynamics at the same time gives the user insights and confidence in solution. The procedure is demonstrated using a case study of design of two mixed refrigerant cycles for cold section of olefin plant of Tabriz petrochemical complex.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله مصطفی مافی | mostafa mafi
گروه مهندسی مکانیک دانشگاه بین المللی امام خمینی ره
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه بین المللی امام خمینی (Imam khomeini international university)

مجید عمیدپور | majid amidpour
دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی (Khajeh nasir toosi university of technology)

امیر ایمان زاده | amir imanzadeh
دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه آزاد اسلامی واحد دزفول
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه آزاد اسلامی دزفول (Islamic azad university of dezful)

نشانی اینترنتی http://jeed.iaud.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-28-11&slc_lang=fa&sid=fa
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1925/article-1925-290610.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده عمومی
نوع مقاله منتشر شده پژوهشی
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات