عنوان (انگلیسی): DEBOTTLENECKING OF HEAT EXCHANGER NETWORKS USING OPTIMUM PRESSURE DROPS
نشریه: نشريه انرژي ايران
شماره: نشريه انرژي ايران (دوره: 9, شماره: 10)
نویسنده: محمد حسن پنجه شاهي ، نسيم طاهوني
تاریخ: ‏۱۳۸۹/۰۲/۰۶
کلمات کلیدی :
طراحي اصلاحي ، فن آوري پينچ ، آناليز اكسرژ ، منحني هاي مركب
کلمات کلیدی (انگلیسی):
DEBOTTLENECKING , HEAT EXCHANGER
چکیده:
امروزه تكنولوژي انتگراسيون فرايند به طور گستردهاي در اصلاح شبكههاي مبدلهاي حرارتي به منظور صرفه جويي در مصرف انرژي و نيز رفع گلوگاه (ناشي از افزايش ظرفيت يا اصلاح فرايندهاي فيزيكي و شيميايي واحد) استفاده ميشود. اين روش يكي از موفقترين روشها به منظور اصلاح شبكه مبدلهاي حرارتي است كه تاكنون در صدها پروژه صنعتي بكار برده شده است. جديدترين روشي كه جهت رفع گلوگاه شبكه مبدلهاي حرارتي بكار رفته است، بر پايه استفاده از افت فشارهاي ثابت مجاز قابل تأمين) است؛ بدين ترتيب كه در اصلاح شبكه نيازي به تعويض پمپها / و يا كمپرسورهاي موجود نميباشد. در هر حال، الگوريتمهاي موجود قابليت بهينه كردن افت فشارها را براي جريانهاي فرايند ندارند و لذا سبب بروز مشكلاتي ميگردند. به منظور رفع اين مشكلات ، در اين تحقيق روش جديدي براي رفع گلوگاه با بهره گيري از افت فشارهاي بهينه جريانهاي شبكه و با استفاده از تكنولوژي پينچ ارائه شده است. كاربرد اين روش، امكان مطالعه تعويض پمپها/ و يا كمپرسورهاي موجود در جهت بهينه كردن هزينهها را مهيا ميسازد. به بيان ديگر يك تقابل سه طرفه بين هزينه سرمايه گذاري سطوح اضافي، هزينه سرمايه گذاري پمپها و كمپرسورهاي جديد و هزينه راهبري پمپها و كمپرسورها صورت ميگيرد. در ادامه براي تحقيق در صحت روش هدفگذاري ارائه شده، واحد تقطير يك پالايشگاه ـ كه به ميزان 20% افزايش ظرفيت داده شده است ـ با اين روش جديد هدفگذاري شده و سپس طراحي اصلاحي براي رسيدن به اهداف مورد نظر انجام گرفته است. نتايج نهايي طراحي تطابق بسيار خوبي با نتايج هدفگذاري داشته و اين نشاندهنده قابليت كاربرد و صحت روش ارائه شده است.
چکیده (انگلیسی):
Process integration technology is now widely used in both energy saving retrofits and plant debottlenecks (due to increase throughput or modifications of process). It has been used in a variety of industries and approved to be reliable and application in engineering design. The main objective of this research is to find a methodology for retrofitting of an existing network for debottlenecking, using pinch technology. Debottlenecking may apply to a specific part of the unit or the entire unit. The most advanced method for debottlenecking, which is currently used, is based upon fixed-allowable pressure drops, in which a retrofit can be achieved without a need for pump and/ or compressor replacement. However, the existing algorithms do not consider optimum-pressure drops for the process streams; hence it may cause the following problems. 1. Capital investment for new exchangers would not be optimum. 2. Operating cost of the network tends to be sub-optimum. 3. Wrong targeting results causes wrong design initialization and hence wrong network topology. This work is going to resolve the above problems, by suggesting a new procedure for pressure drop optimization in debottlenecking. Application of the new procedure has made it possible to study pump and/ or compressor replacement towards optimum values for additional area, as well as operating cost of the network. This means a three-way trade-off among cost of additional area, pumps and compressors investment, and reduction or increase of electricity cost. The new algorithm has been effectively applied to a Crude Oil Pre-heat Train, subject to some 20% increase in throughput, and the corresponding results proved to be accurate enough. Namely, the results of targeting stage showed a very good agreement with final detailed design.
فایل مقاله : مشاهده لینک ها و تصاویر پس از ورود یا عضویت