ارایه یک روش جامع جهت طراحی چرخه های سرمازای مبرد چندجزیی با مورد مطالعاتی قسمت سرد واحد اولفین مجتمع پتروشیمی تبریز

در صنایع فرایندی دماپایین، هنگامی که برودت مورد نیاز در یک گستره دمایی وسیع توزیع شده باشد، معمولا از یک سیستم سرمازای طبقه ای جهت تامین این برودت استفاده میشود. به علت بالا بودن هزینه های سرمایه گذاری و مصرفی سیستمهای سرمازای طبقه ای، استفاده از آنها جهت تامین برودت در سطوح دمایی پایین، باعث افزایش هزینه های کل واحد شده و لذا ارایه یک سیستم سرمازا با هزینه های سرمایه گذاری و عملیاتی پایین، همواره از موضوعات قابل تامل و چالش برانگیز در طراحی و توسعه صنایع فرایندی دماپایین بوده است. در سالهای اخیر تحقیقات بسیاری بر روی عملی کردن ایده استفاده از مبردهای چندجزیی به جای مبردهای خالص در سیستمهای سرمازا با کاربریهای مختلف متمرکز شده اند. علیرغم مزایای اقتصادی فراوان استفاده از سیستمهای سرمازای مبرد چندجزیی، تاکنون روشی جامع جهت طراحی این نوع سیستمها ارایه نشده است. علت اصلی عدم وجود یک روش جامع جهت طراحی سیستمهای سرمازای مبرد چندجزیی را باید در پیچیدگیهای ناشی از پیشبینی دقیق خواص ترمودینامیکی مبرد چندجزیی بهعلت ناچیز بودن حداقل اختلاف دما بین جریانهای سرد و گرم در مبدل-های چندجریانی، محاسبات تعادل فازی مخلوطهای چندجزیی و غیرخطی بودن مسیله بهینه سازی پارامترهای چرخه سرمازا جستجو نمود. در تحقیق حاضر بسط و توسعه چرخه های سرمازای مبرد چندجزیی به منظور استفاده در قسمت سرد واحد اولفین مورد مطالعه قرار گرفته و یک روش طراحی جامع برپایه تلفیق روشهای ریاضی و دیدگاه های ترمودینامیکی به منظور بهینه سازی پارامترهای چرخه مبرد چندجزیی ارایه 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.

Keywords:

فرایند دماپایین , چرخه سرمازا , مبردهای طبیعی و چندجزیی , آنالیز ترکیبی پینچ و اگزرژی , طراحی جامع