heat exchangers
در نشریات گروه مهندسی شیمی، نفت و پلیمر-
مجله فرآیند نو، پیاپی 86 (تابستان 1403)، صص 85 -100
بهره وری راکتورهای ایزومریزاسیون می تواند با اصلاح طراحی مبدل های حرارتی، به نحو چشمگیری افزایش یابد و این امر منجر به کاهش هزینه های تولید و اثرات زیست محیطی می شود. در تحقیق پیش رو، اصلاح مبدل های اطراف راکتور واحد ایزومریزاسیون پالایشگاه نفت ستاره خلیج فارس با استفاده از فناوری پینچ به کمک نرم افزارهایAspen HYSYS V9 و Aspen Energy Analyzer V9 مورد مطالعه قرار گرفته است. تحلیل پینچ در این واحد نشان داد که حرارت عبوری از مبدل های اطراف راکتور %50 کل حرارت عبوری از مبدل های واحد می باشد، که به منظور کاهش آن طرحی اصلاحی بررسی شد. نتایج این طرح نشان می دهد که با اضافه کردن دو مبدل جدید، علاوه بر حذف Ton/hr 7 بخار فشار متوسط در مبدل E-13، میزان Ton/hr9 بخار فشار پایین در مبدل E-28-R2 نیز تولید می شود، که سبب کاهش MW 10/7 مصرف سرویس های جانبی می شود. این طرح 3 میلیون دلار صرفه جویی انرژی به همراه دارد و با خرید دو مبدل میزان برگشت سرمایه این طرح کمتر از 1 ماه می باشد.
کلید واژگان: فرایند ایزومریزاسیون، فناوری پینچ، مبدل های حرارتی، بهبود عملکرد، سرویس های جانبیThe efficiency of isomerization reactors can be significantly increased by modifying the design of heat exchangers, and this leads to the reduction of production costs and environmental effects. In this research, the modification of the heat exchangers around the reactor of the isomerization unit of Persian Gulf Star Oil Compani (PGSOC) using pinch technology has been studied by Aspen HYSYS V9 and Aspen Energy Analyzer V9 software. Pinch analysis in this unit showed that the cross pinch of the heat exchangers around the reactor is 50% of the total cross pinch of the unit's heat exchangers, and in order to reduce it, a retrofit case was investigated. The results of this project show that by adding two new heat exchangers, in addition to removing 7 Ton/hr of medium pressure steam in the E-13 heat exchanger, also 9 Ton/hr of low-pressure steam is produced in the E-28-R2 heat exchanger, that causes to reduction of 10.7 MW in the consumption of utility services. This case saved energy 3 million dollars per years and with the purchase of two heat exchangers, the investment return of this case is less than 1 month.
Keywords: Isomerization Process, Pinch Technology, Heat Exchangers, Optimization, Utility Services -
یکی از شیوه های موثر برای افزایش انتقال حرارت بین دو سیال سرد و گرم، کاربرد لوله های تابدار (پیچشی) بجای طراحی مبدل با لوله های معمولی است. در این مقاله، با بررسی نتایج مطالعات پیشین، تاثیر پارامترهایی چون نسبت قطر های مقطع بیضی شکل و طول گام لوله در بازه رینولدز 1000 تا 15000 با بهره گیری از دینامیک سیالات محاسباتی بررسی شد. نسبت قطرهای مقطع 1 الی 5/2 و تعداد پیچش برای طول لوله ثابت بین 0 الی 3 در بازه رینولدز مشخص شده تحلیل شده است. بر این اساس، افزایش عدد رینولدز، افزایش نسبت قطر مقطع و نیز افزایش تعداد پیچش به افزایش عدد ناسلت می انجامد و متقابلا افت فشار را نیز افزایش می دهد. در این مقاله، با انجام موردپژوهی، نسبت قطرهای مقطع بیضی 67/1 و نیز تعداد پیچش 3 (6/0 متر)، به بهترین عملکرد همراه با مقادیر بهینه افت فشار و عدد ناسلت دست یافته است.
کلید واژگان: مبدل های حرارتی، لوله پیچشی، دینامیک سیالات محاسباتی، افت فشار، ضریب انتقال حرارتUsing of twisted tubes is one of the most promising technique to increase heat transfer between hot and cold fluids. In this study, the ratio of oval cross sections and number of twists in the Reynolds range of 1000 to 15000 were analyzed by computational fluid dynamics tools. The ratio of oval cross sections between 1 and 2.5 and the number of twists between 0 and 3 are considered for a case study. Basically, increasing the Reynolds number, increasing the cross section diameter ratio, and increasing the number of twists increase the Nusselt number and the friction factor simultaneously. In this case study, the ratio of oval cross sections 1.67 and the length of the twisted of 3 (0.6 m), reveal the best performance to achieve the optimal pressure drop and Nusselt number, respectively.
Keywords: Heat Exchangers, Twisted Tubes, Computational Fluid Dynamics, Pressure Drop, Heat transfer Coefficient
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.