تحليل اگزرژي و بهينه سازي در واحد توليد اكسيژن به روش كرايوژنيك در جهت افزايش توليد و راندمان

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مكانيك

كارشناسي ارشد

اكسيژن گازي بي‌رنگ ، بي‌بو و بي‌مزه و فراوان‌ترين عنصر در پوسته كره زمين است كه در صنايع مختلفي مانند صنعت فولاد،هوافضا، صنايع مرتبط با توليد مواد شيميايي، خمير و كاغذ، جوشكاري،سيمان و پالايشگاه‌ها قابل اشاره است. رشد تقاضا براي اكسيژن در صنايع فولاد، شيمي و فرآيندهاي احتراقي غني از اكسيژن باعث شده است كه واحدهاي جداسازي هوا به ‌عنوان يكي از مصرف‌كنندگان جدي برق در سايت‌هاي صنعتي ديده شوند. چنين سامانه‌هايي، تحليل انرژي به‌تنهايي كافي نيست، به همين دليل تحليل اگزرژي به‌عنوان ابزار دقيق‌تر مطرح مي‌شود تا مشخص گردد نابودي قابليت انجام كار مفيد در كدام بخش‌ها رخ مي‌دهد، در اين پژوهش، به تحليل اگزرژي يك واحد توليد اكسيژن كرايوژنيك پرداخته شده است. با شبيه‌سازي شماتيك اصلي در نرم‌افزار هايسيس، مقادير اگزرژي فيزيكي، شيميايي و اگزرژي كل محاسبه گرديد. در بخش بعدي، واحد مورد نظر بهينه‌سازي شد. در حالت بهينه، افزايش تطابق در نمودارهاي اعتبارسنجي مشاهده گرديد. همچنين در اين وضعيت، ميزان مولي جريان‌هاي خروجي برج، از طريق اعمال فشار بهينه در كمپرسورها و افزايش مقدار نسبت برگشتي، افزايش يافت. از همه مهم‌تر، با ثابت نگه داشتن فشار ورودي و خروجي در كولرهاي واحد شبيه‌سازي شده، بازده اين تجهيزات بهبود داده شد.

237983

تبديل انرژي

فني مهندسي گلپايگان

دانشگاه صنعتي اصفهان