الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.
قیمت
قیمت این مقاله: 68000 تومان
(ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره
۹۵
کد مقاله
IND95
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
کتاب پایداری در صنعت فرآیند – جامعیت و بهینه سازی – فصل ۱۰: مثال ها و مطالعات موردی
نام انگلیسی
Sustainability in the Process Industry, Integration and Optimization – CHAPTER 10: Examples and Case Studies
این فصل منتخبی از مسائل که طی بیش از بیست سال آموزش و مشاوره توسط نویسندگان جمع آوری شده است، را ارئه می دهد. این مسائل شامل راه حل های مرحله به مرحله هستند که راهنمایی مرتبطی را برای تسلط بیشتر بر روش کار ارائه می دهند. محدودیت های فضا باعث می شود نتوان در این فصل تمام جنبه ها را پوشش داد یا تمام راه حل های کاملا جامع را ارائه کرد؛ چرا که این کار خود به یک کتاب کامل نیاز خواهد داشت. مسائل منتخب برای ارائه در این جا به پنج گروه تقسیم بندی می شوند؛ تکنولوژی پینچ حرارتی، ویژگیهای کلی سایت / مجتمع[۱] ، جانمایی یکپارچه واحدهای فرایند، جانمایی یوتیلیتی، و تکنولوژی پینچ آب.
مثال ها و مطالعات موردی ۱۰ کتاب پایداری در صنعت فرآیند
۱۰-۱- تکنولوژی پینچ حرارتی
گروه اول از مسائل مطرح شده در اینجا شامل یکپارچه سازی فرایند حرارتی که به عنوان تکنولوژی پینچ حرارتی ( و در استرالیا و آفریقای جنوبی تکنولوژی پینچ گرمایی) نیز شناخته می شود، می باشد.
۱۰-۱-۱- تکنولوژی پینچ حرارتی: مسئله اول
مسئله ۱: تعریف مسئله
یک فرایند شیمیایی توسط یک شبکه مبدل حرارتی[۲] (HEN) انجام شده است؛ که در شکل ۱۰-۱- نشان داده شده است. شکل ۱۰-۱ دمای تغذیه و دمای هدف در شروع و پایان هر جریان را نشان می دهد. برای این مسئله حداقل اختلاف دمای مجاز می باشد. کارهای زیر باید انجام شود:
تکمیل توصیف شبکه. (۱) شاخص توصیفی شبکه را به نمودار شبکه ای تبدیل کنید. (۲) دماها و بارهای حرارتی تلف شده برای مبدل های حرارتی، گرمکن ها و سردکننده ها را محاسبه کنید.
شناسایی پینچ شبکه. (۱) مسیرهایی که یک گرمکن و یک سردکننده را از طریق یک مبدل حرارتی بازیابی به هم متصل می کند را بیابید و یادداشت کنید. عبارتی برای بار حرارتی و دماهایی که با انتقال حجم حرارتی x (kW) از یک مسیر، که برای افزایش میزان بازیابی حرارت انجام می شود، تغییر می کنند استخراج کنید. (۲) هنگام محاسبه حداقل اختلاف دمای مجاز، حداکثر حجم بار حرارتی را به مسیر انتقال دهید. حداکثر بار انتقال یافته، پینچ مبدل و دمای جریان مبدل را یادداشت کنید. با استفاده از روش پینچ مقادیر حداکثر بازیابی انرژی[۳] (MER) ، که در جدول ۱-۱۰ فهرست شده است، و منحنی ترکیبی جامع[۴] (GCC) که در شکل ۱۰-۲ نشان داده شده است، به دست می آیند.
شناسایی حوزه بهبود. (۱) حوزه بهبود در بازیابی حرارت را بر اساس گرمایش کلی شبکه محاسبه کنید. (۲) مبدل های حرارتی، اجرای انتقال حرارت در طول پینچ را بیابید و آن ها را یادداشت کنید.
مثال ها و مطالعات موردی ۱۰ کتاب پایداری در صنعت فرآیند
۱۰-۱-۲- تکنولوژی پینچ حرارتی: مسئله دوم
مسئله ۲: تعریف مسئله
داده های جریان برای فرایند در جدول ۱۰-۳ ارائه شده است. یوتیلیتی گرم بخار با دمای و یوتیلیتی سرد آب با دمای و هستند.
منحنی های ترکیبی (CCها) را برای این فرایند رسم کنید.
Qh,min و Qc,min و دماهای پینچ را تعیین کنید.
با فرض این که هزینه آب خنک کننده و بخار به ترتیب kW-1y-1 3 و ۳۷٫۷۸ است، حداقل هزینه سالیانه برای یوتیلیتی ها را به عنوان تابعی از در محدوده ۵۱-۵۴ درجه سانتیگراد (با دقت ۱ درجه) رسم کنید.
شبکه ای طراحی کنید که حداقل تعداد واحدها و حداکثر بازیابی انرژی برای را برآورد کند.
مسئله ۲: راه حل
پاسخ به (a). منحنی های ترکیبی برای داده های جریان فرایند در شکل ۱۰-۵ نشان داده شده است.
۱۰-۲- سایت های مجتمع
۱۰-۲-۱- سایت های مجتمع : مسئله اول
مسئله ۳: تعریف مسئله
یک مجتمع که از دو فرایند ، A و B ، تشکیل شده است را در نظر بگیرید. داده های جریان برای فرایند A (با فرض ) در جدول ۱۰-۵ ارائه شده اند، و GCC برای این فرایند در شکل ۱۰-۸ نشان داده شده است. داده های جریان برای فرایند B (با فرض ) در جدول ۱۰-۶ نشان داده شده است.
مثال ها و مطالعات موردی ۱۰ کتاب پایداری در صنعت فرآیند
۱۰-۲-۲- ویژگیهای کلی سایت / مجتمع: مسئله دوم
مسئله ۴: تعریف مسئله
دو فرایند (A و B) در یک سایت عمل می کنند. پارامترهای جریان برای فرایند A و Bّ به ترتیب در جداول ۱۰-۱۱ و ۱۰-۱۲ ارائه شده است.
جریان فشار متوسط[۱] (MP) از یک بویلر در دمای اشباع ۲۲۰ قرار دارد، و برای هر دو فرایند است. آب خنک کننده دمای ۱۸ تامین می کند و دمای برگشت آب حداکثر ۳۵ است.
از الکوریتم جدول مسئله[۲] (PTA) برای شناسایی حداقل وظیفه سرمایش و گرمایش برای هر فرایند استفاده کرده و GCC ها را رسم کنید.
TSP ها را طوری رسم کنید که پاکِت[۳] های GCC را در بربگیرد.
دمای اشباع را برای یک سطح بخار دوم (فشار پایین) انتخاب کنید و منحنی مجتمع را رسم کنید، به گونه ای که بازیابی حرارت از طریق سیستم بخار را حداکثر سازد.
مسئله ۴: راه حل
پاسخ به(a). تحلیل پینچ برای دو فرایند به کار رفته است و مقادیر هدف شناسایی شده در جدول ۱۰-۱۳ نشان داده شده است.
GCC ها برای فرایند A و فرایند B به ترتیب در شکل های ۱۰-۱۳ و ۱۰-۱۴ نشان داده شده است.
۱۰-۳- جانمایی یکپارچه فرایندی واحدها و استخراج داده ها
مسئله ۵: تعریف مسئله
فلوشیت فرایندی برای یک طراحی یک مورد پایه در شکل ۱۰-۱۷ نشان داده شده است. CC ها و GCC فرایند (با داده های مناسب) برای به ترتیب در شکل های ۱۰-۱۸ و ۱۰-۱۹ نشان داده شده است.
داده های جریان مناسب برای اجرای یک تحلیل پینچ را استخراج کنید. داده های استخراج شده را در جای مناسب جدول بندی کنید. اگر یک جریان شامل تغییرات فازی (بخش های متعدد) باشد، جزئیات مربوطه را نیز ارائه دهید (مثلا جریان F1 سه بخش دارد: فاز مایع، تبخیر و فاز بخار).
در طراحی پایه، مصرف یوتیلیتی گرم و سرد چیست و فرایند چه مقدار حرارت را بازیابی می کند؟ استفاده از یوتیلیتی در مورد پایه را با مقادیر هدف نشان داده شده در CC ها مقایسه کنید. چرا این دو با هم تفاوت دارند؟
توضیح دهید چگونه می توان سیستم بازیابی حرارت را در مورد پایه بدون تغییر هیچ کدام از شرایط اصلی فرایند (مثل فشار راکتور، فشار ستون) افزایش داد.
به GCC نشان داده شده در شکل ۱۰-۱۹ مراجعه کنید.
اگر یک پمپ حرارتی در نظر گرفته شود، چه سطحی از دمای کارکردی بهترین انطباق را با نیازهای گرمایشی و سرمایشی فرایند خواهد داشت.
چه پیشنهادات کیفی ای می توان برای مطرح کردن راهکارهای جایگزینی برای ذخیره یوتیلیتی و جانمایی مناسب یوتیلیتی ارائه داد؟
اگر تغییرات در فرایند مجاز باشد، به نظر شما کدام قسمت به بهبود یکپارچه سازی حرارتی فرایند کمک می کند؟ جواب شما باید راکتورها، ستون های تقطیر، تبخیر تغذیه و داده های نرم را در بربگیرد.
مثال ها و مطالعات موردی ۱۰ کتاب پایداری در صنعت فرآیند
۱۰-۴- جانمایی یوتیلیتی
۱۰-۴-۱- جانمایی یوتیلیتی: مسئله اول
مسئله ۶: تعریف مسئله
مجموعه ای از داده ها برای بخشی از فرایند تقطیر نفت خام استخراج شده است. داده های جریان در جدول ۱۰-۱۵ نشان داده شده است. برای این مسئله ، حداقل اختلاف دما است. یوتیلیتی های موجود در جدول ۱۰-۱۶ ارائه شده است.
یک رویه هدف گذاری برای داده های اولیه ارائه شده در جدول ۱۰-۱۵ و ۱۰-۱۶ انجام شده است. شکل ۱۰-۲۰، که نقطه پینچ را ارائه می کند، CC های متعادل برای این مسئله را نشان می دهد.
جاهای خالی در جدول ۱۰-۱۵ را کامل کنید.
پینچ را شناسایی کنید، و اهمیت آنها را توضیح دهید.
شبکه طراحی برای مسئله را رسم کنید که یوتیلیتی های گرم را در بربگیرد. جریان ها را نسبت به مکان پینچ ها جانمایی کنید.
MER HEN زیر پینچ فرایند را طراحی کنید.
MER HEN بالای پینچ فرایند را طراحی کنید.
MER HEN بالای پینچ یوتیلیتی را طراحی کنید.
مسئله ۶: راه حل
پاسخ به (a). جدول ۱۰-۱۷ پارامترهای جاافتاده جریان های فرایند که در جدول ۱۰-۱۵ توصیف شده است را نشان می دهد.
پاسخ به (b). دو پینچ وجود دارد: پینچ فرایند (که در قرار گرفته) و پینچ یوتیلیتی (که در قرار گرفته) ؛ شکل ۱۰-۲۱ را مشاهده کنید. پینچ یوتیلیتی به خاطر جابجایی بخار MP ایجاد می شود. پینچ فرایند که مهم تر است، منطقه طراحی را به دو قسمت مختلف تقسیم می کند: یک حفره حرارتی خالص بالای دمای پینچ و یک منبع حرارتی خالص زیر دمای پینچ.
پینچ یوتیلیتی نیز منطقه بالای پینچ فرایند را تقسیم بندی می کند. در فاصله بین پینچ فرایند و پینچ یوتیلیتی، فقط یوتیلیتی مجاز، بخار MP می باشد. بالای پینچ تنها یوتیلیتی موجودی که باقی می ماند، بخار HP است.
۱۰-۴-۲- جانمایی یوتیلیتی : مسئله دوم
مسئله ۷: تعریف مسئله
فرایندی شامل مجموعه ای از جریان های فرایند، که در جدول ۱۰-۱۸ توصیف شده است، را در نظر بگیرید. یوتیلیتی موجود برای برآورد نیازهای سرمایشی و گرمایشی در جدول ۱۰-۱۹ ارائه شده است.
برای طراحی HEN ، فرض می شود.
حداقل گرمایش مورد نیاز، حداقل سرمایش مورد نیاز، و مکان پینچ فرایند را شناسایی کنید.
GCC را رسم کنید.
یک جانمایی مناسب از یوتیلیتی ها در مقابل GCC اجرا کنید، که حداقل هزینه کلی یوتیلیتی ها حاصل شود.
جانمایی GCC را پیش نویسی کنید.
کل خدمات (سرمایش و گرمایش) را برای هر یوتیلیتی محاسبه کنید.
هزینه کلی یوتیلیتی را برای مسئله محاسبه کنید.
روش های زیر را برای کاهش هزینه های یوتیلیتی بررسی کنید و در مورد مناسب بودن کاربرد آنها برای این مسئله نظر دهید. در صورتی که مناسب هستند، بیان کنید که هر گزینه را چگونه می توان اعمال کرد.
گرمایش گاز سوخت
پمپاژ کردن حرارت
معرفی یک سطح بخار جدید
مثال ها و مطالعات موردی ۱۰ کتاب پایداری در صنعت فرآیند
۱۰-۵- تکنولوژی پینچ آبی
۱۰-۵-۱- تکنولوژی پینچ آبی : مسئله دوم
مسئله ۸: تعریف مسئله
این مسئله یک مسئله خاص شامل عملیات های فرایندی آبی متعدد می باشد، که در جدول ۱۰-۲۲ نشان داده شده است.
حد های CC ها را با رسم غلظت آلاینده،C، در مقابل بار آلاینده، m، (kg/h, ppm) ایجاد کنید.
حداقل نرخ جریان آب برای حداکثر استفاده مجدد محاسبه کنید.
مسئله ۸: راه حل
پاسخ به (a). پروفیل های حد آب در شکل ۱۰-۲۹ نشان داده شده است. شکل ۱۰-۳۰ نتایج هنگامی که این پروفیل های آب با هم ترکیب می شوند را نشان می دهد.
۱۰-۵-۲- تکنولوژی پینچ آبی: مسئله دوم
مسئله ۹: تعریف مسئله
با استفاده از داده های جریان از مسئله ۸، یک طراحی از یک شبکه برای حداکثر استفاده مجدد از آب را پیشنهاد کنید. حد های CC در شکل ۱۰-۳۲ نشان داده شده است.
مسئله ۹: راه حل
پاکِت های حدهای CC را برش دهید. حداقل آب مورد نیزا برای هر پاکِت را می توان برای هر ناحیه تعریف کرد (شکل ۱۰-۳۳). این موضوع به ارائه استراتژی طراحی نشان داده شده در شکل ۱۰-۳۴ کمک می کند.
پس از تعیین استراتژی طراحی، یک شبکه طراحی، مطابق آنچه در شکل ۱۰-۳۵ نشان داده شده است، تنظیم کنید. جریان ها را به مسیرهای اصلی آب منتقل کنید و عملیات هایی که در مرزها انجام می شوند را ادغام کنید؛ شکل ۱۰-۳۶ را مشاهده کنید.
مسیرهای اصلی آب میانه را از جایی که مناسب است حذف کنید ( شکل ۱۰-۳۷). سپس، عملیات ها را مستقیما به هم متصل کنید. همانطور که در شکل ۱۰-۳۸ نشان داده شده است. در نهایت، شکل ۱۰-۳۹ یکی از طراحی های ممکن از سیستم آب را (در قالب فلوشیت سنتی) تشریح می کند.
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
