به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « چرخه ی رانکین آلی » در نشریات گروه « فنی و مهندسی »

  • مهران عبدالعلی پورعدل*، محمد نام خواه

    استفاده از انرژی زمین گرمایی به دلیل دایمی بودن، مزایای محیط زیستی و توان بالا، در حال گسترش در سراسر جهان است. یکی از متداول ترین انواع آرایش های زمین گرمایی چرخه تبخیر آنی دو مرحله ای است. عموما انرژی زیادی از طریق مایع اشباع جداساز دوم این آرایش اتلاف می شود. با رویکرد استفاده از این انرژی، ، چرخه ترکیبی تبخیر آنی دو مرحله ای-رانکین آلی، چرخه جدید ترکیبی تبخیر آنی دو مرحله ای-گذر بحرانی دی اکسیدکربن و چرخه جدید ترکیبی تبخیر آنی دو مرحله ای-رانکین آلی-گذر بحرانی دی اکسیدکربن مورد بررسی و تحلیل انرژی و اگزرژی (حل تحلیلی) قرار گرفت. سپس روی چهار آرایش، بررسی پارامتری جامع و بهینه سازی تک هدفه با معیار بیشینه سازی توان خالص انجام شد. طبق نتایج حاصله هر سه آرایش ترکیبی نتایج بهتری از لحاظ قانون اول و دوم نسبت به چرخه تبخیر آنی دو مرحله ای نشان داد. چرخه جدید تبخیر آنی دو مرحله ای-رانکین آلی-گذر بحرانی دی اکسیدکربن، بهترین عملکرد در میان چرخه های مورد بررسی از خود نشان داد به طوریکه توان خالص 26313 کیلووات، بازده انرژی 54/20 درصد و بازده اگزرژی 46/64 درصد حاصل شد.

    کلید واژگان: انرژی زمین گرمایی, تبخیر آنی دو مرحله ای, چرخه ی دی اکسید کربن گذربحرانی, چرخه ی رانکین آلی, تحلیل ترمودینامیکی, بهینه سازی}
    M. Abdolalipouradl*, M. Namkhah

    The use of geothermal energy is expanding worldwide due to its durability, environmental benefits and high power production. One of the most common types of geothermal systems is the Double Flash (DF) cycle. Typically, a significant amount of energy is lost through the saturated liquid of the second separator in this configuration. With the approach of using this energy, a DF–Organic Rankine Cycle (ORC), a novel DF–CO2 Transcritical Rankine Cycle (CTRC) and a novel DF–ORC–CTRC are investigated from energy and exergy viewpoints. Then, for configurations, a comprehensive parameter analysis and single-objective optimization were performed for configurations with the criterion of net output power maximization. The results indicated that all three combined configurations outperformed the double flash cycle in terms of the first and second laws of thermodynamics. Among the investigated cycles, the DF–ORC–CTRC demonstrated the best performance, with net output power, energy efficiency, and exergy efficiency calculated as 26313 kW, 20.54%, and 64.46%, respectively.

    Keywords: Geothermal Energy, Double Flash, CO2 Transcritical Cycle, Organic Rankine Cycle, Thermodynamic Analysis, Optimization}
  • محمد مهاجر، محسن فلاح*، مرتضی رحمانپور
    در این مطالعه، یک چرخه ی جدید تولید همزمان توان، گرما و سرما یکپارچه شده با آب شیرین کن آب دریا به روش تقطیر چند مرحله ای و اسمز معکوس و سامانه خورشیدی با استفاده از تحلیل های انرژی و اگزرژی مورد ارزیابی قرار گرفته است. به منظور تولید توان از چرخه ی گازی به عنوان محرک اصلی و چرخه ی رانکین آلی به عنوان چرخه ی پایین دستی بهره برده شده است. نتایج این مطالعه نشان می دهد در اثر افزودن سامانه خورشیدی در مجاورت چرخه ی رانکین آلی، افزایش راندمان چرخه ی رانکین آلی از 38.778 درصد به 44.592 درصد به میزان 5.813 درصد بهبود می گردد. به علاوه، در میزان خنک کاری ثابت، ضریب عملکرد بخش سرمایش یک افزایش 1.275 درصدی از مقدار 1.596 به 1.617 را تجربه می کند. همچنین، با توجه به بالابودن توان تولیدی چرخه ی توربین گازی نسبت به توان تولیدی چرخه ی رانکین، افزودن سیستم خورشیدی به چرخه ی پایه (بدون سیستم خورشیدی) باعث افزایش راندمان گرمایشی و اگزرژی به ترتیب به میزان 638/0 و 085/0 درصد می گردد. همچنین ظرفیت شیرین سازی سیستم پیشنهادی با استفاده از سیستم اسمز معکوس، Ton/h  8/726 افزایش می یابد.
    کلید واژگان: تولید همزمان, تقطیر چند مرحله ای, اسمز معکوس, سامانه خورشیدی, توربین گازی, چرخه ی رانکین آلی}
    Mohammad Mohajer, Mohsen Fallah *, Morteza Rahmanpour
    In this study, a new cycle of cogeneration power, heating and cooling integrated with fresh water production system by multi-effect desalination method and solar system has been evaluated. Energy and exergy analyzes have been used to evaluate system performance. In order to generate power, the gas cycle has been used as the main stimulus and the organic Rankin cycle has been used as the downstream cycle. The results of this study show that due to the addition of the solar system in the vicinity of the organic Rankin cycle, the increase of the organic Rankin cycle efficiency improves from 38.778% to 44.592% to 5.813%. In addition, at constant cooling rates, the cooling performance increased by 1.275 percent from 1,596 to 1,617. Also, due to the high production capacity of the gas turbine cycle compared to the production capacity of the Rankin cycle, the addition of the solar system to the base cycle (without the solar system) increases the thermal efficiency and exergy by 0.638 and 0.085%, respectively. Also, distillate flow rate increases 726.8 Ton/h by using reverse osmosis system.
    Keywords: Co-generation, multi-effect desalination, Gas turbine, Organic Rankine Cycle}
  • حسین نامی*
    در سال های اخیر، هیدروژن نه تنها به عنوان یک سوخت سبز بلکه به عنوان یک حامل انرژی برای ذخیره ی انرژی مازاد بر مصرف توجه محققان را به خود جلب کرده است. این درحالیست که استفاده از هیدروژن به عنوان زنجیره ی تکمیل کننده در تولید سوخت های جایگزین مانند متانول سبز و آمونیاک سبز اهمیت پرداختن به تولید آن را دوچندان کرده است. در این مطالعه، از تلفات حرارتی توربین گازهای نصب شده در تاسیسات دریایی برای تولید هیدروژن و گرما بوسیله ی الکترولایزر آلکالین استفاده شده است. اغلب توربین گازهای نصب شده در تاسیسات دریایی برای تامین برق مصرفی تاسیسات استفاده می شوند و به ندرت از تلفات حرارتی آن ها استفاده می شود. در این مقاله، از گرمای موجود در گازهای خروجی از توربین گاز برای راه اندازی واحد تولید توان در دو مرحله (واحد توربین بخار و واحد چرخه ی رانکین آلی) استفاده شده و نهایتا توان تولیدی صرف راه اندازی الکترولایزر نصب شده و تولید هیدروژن گردید. نتایج تحقیق حاضر نشان داد در شرایط پایه به ازای دمای گازهای خروجی توربین گاز 450، 525 و 600 درجه سلسیوس، نرخ هیدروژن تولیدی به ترتیب 1308، 1769 و 2191 تن بر سال و آهنگ گرمای تولیدی به ترتیب 2/3، 3/4 و 4/5 مگاوات می باشد.
    کلید واژگان: توربین گاز, تولید هیدروژن, الکترولایزر آلکالین, بازیاب اتلاف حرارتی, چرخه ی رانکین آلی, تولید همزمان}
    Hossein Nami *
    In the last years, hydrogen production not only as a green fuel but also as an energy career has gained much attention. This is while, hydrogen can be considered as one of the main chains of alternative fuel production like green methanol and green ammonia. In this study, the waste heat of the offshore installed gas turbines is utilized to produce hydrogen via employing Alkaline electrolyzers. In most cases, gas turbines are installed to cover the electricity consumption of the offshore facilities and waste heat recovery from these turbines is not a matter of concern. In this paper, the energy content of the exhaust gasses of the gas turbines is utilized to run steam and organic Rankine cycle and then generated surplus power is fed to electrolyzers to produce hydrogen. Results revealed that under the base condition exhaust temperatures of 450, 525 and 600 ˚C lead to hydrogen production of 1308, 1769 and 2191 ton per year, respectively.
    Keywords: Gas turbine, hydrogen production, Waste heat recovery, Organic Rankine Cycle (ORC), Co-generation}
  • مهران عبدالعلی پورعدل، محسن رستمی، شهرام خلیل آریا*

    در این مطالعه دو چرخه جدید تولید همزمان (توان، هیدروژن و گرمایش) مورد تحلیل ترمودینامیکی و بهینه سازی قرار گرفته است. برای چرخه های پیشنهادی، این دو سیستم توسط قسمت تولید توان از هم متمایز شده اند، یا به عبارت دیگر چرخه رانکین آلی و چرخه کالینا برای تولید توان استفاده شده است. همچنین در این دو سیستم از آب گرم کن داخلی برای گرمایش و الکترولایزر غشاء پروتونی برای تولید هیدروژن استفاده شده است. پس از شبیه سازی ترمودینامیکی، یک بررسی جامع به ازای پارامترهای تاثیرگذار روی تولید هیدروژن، توان خالص، گرمایش، بازده حرارتی و بازده اگزرژی دو آرایش تولید همزمان انجام شده است. همچنین در نهایت نسبت به بازده اگزرژی بهینه سازی شده است. طبق نتایج این بررسی، بازده اگزرژی و تولید هیدروژن نسبت به دمای اواپراتور چرخه تولید همزمان بر اساس رانکین آلی دارای مقدار بهینه است درحالی که برای چرخه تولید همزمان بر مبنای کالینا، صعودی می باشند. همچنین طبق بررسی انجام شده برای سیال های عامل مختلف برای قسمت رانکین آلی، سیال عامل R152aمقدار هیدروژن بیشتری تولید می کند. بر اساس نتایج بهینه برای دمای 120 درجه ی سلسیوس منبع گرم، چرخه ی تولید همزمان بر مبنای کالینا دارای بازده اگزرژی و تولید هیدروژن بیشتری نسبت به چرخه ی تولید همزمان بر مبنای چرخه ی رانکین آلی می باشد.

    کلید واژگان: تحلیل ترمودینامیکی, تولید همزمان, مبدل غشاء پروتونی, کالینا, چرخه ی رانکین آلی}
    Mehran Abdolalipouradl, Mohsen Rostami, Shahram Khalilarya *

    In this study, two new multi-generation (hydrogen, power, heating) systems are thermodynamically analyzed and optimized. For the proposed cycles, the two systems are distinguished by the power generation cycle, so that the organic Rankine cycle and the Kalina cycle are used to produce power. Both systems also use domestic water heater for heating and proton exchange membrane electrolyzer for hydrogen production. After the thermodynamic simulation, a comprehensive study was performed for evaluating the parameters affecting hydrogen production, net output power, heating, thermal efficiency and exergy efficiency of two cogeneration systems and finally, an optimization was performed from an exergy efficiency point of view. According to the results of this study, for the organic Rankine cycle-based tri-generation system, when evaporator temperature increases exergy efficiency and hydrogen production show optimum values while for Kalina cycle-based tri-generation system, hydrogen production and exergy efficiency increase. Also, according to the study of various operating fluids for the organic Rankine cycle, the R152a as an organic Rankine cycle fluid produces more hydrogen. Furthermore, based on the optimized results for 120 °C heat source temperature, the Kalina cycle-based tri-generation system has more exergy efficiency and more hydrogen production than the organic Rankine cycle-based tri-generation system.

    Keywords: Thermodynamic Analysis, Tri-Generation Systems, Proton Exchange Membrane, Kalina, Organic Rankine Cycle}
  • مهران عبدالعلی پورعدل، شهرام خلیل آریا*، فرزاد محمدخانی

    استفاده از سیستم های تولید همزمان به سرعت در جهان در حال گسترش می باشد. با وجود این که منطقه زمین گرمایی سبلان یکی از مهم ترین مناطق زمین گرمایی ایران می باشد، مطالعه ای در خصوص امکان سنجی سیستم های تولید همزمان در این منطقه انجام نگرفته است. با هدف پر کردن خلا موجود در این زمینه، در این مقاله امکان استفاده از یک چرخه ترکیبی جدید برای تولید همزمان توان، هیدروژن، اکسیژن و برودت از چاه های زمین گرمایی سبلان پیشنهاد و مورد مطالعه قرار گرفته است. چرخه پیشنهادی، ترکیبی از تبخیر آنی دو مرحله ای از چاه های زمین گرمایی سبلان به عنوان منبع حرارتی، چرخه ی رانکین آلی به عنوان مولد انرژی برای تولید هیدروژن از الکترولایزر غشاء پروتونی و سیستم تبرید جذبی تک اثره به عنوان قسمت تولید سرمایش می باشد. ابتدا شبیه سازی ترمودینامیکی چرخه تولید همزمان با استفاده از نرم افزار ای.ای.اس انجام شده و سپس تاثیر پارامترهای موثر همانند فشار جداساز اول و دوم، دمای اواپراتور رانکین، اختلاف دمای نقطه ی تنگش، دمای ژنراتور، نسبت کار ورودی به سیستم غشایی و دمای محیط بر عملکرد سیستم بررسی شده است. طبق بررسی پارامتریک با افزایش فشار جداساز اول و دوم مقدار بازده حرارتی و برودت افزایش می یابند در حالیکه مقدار تولید هیدروژن با فشار جداساز اول کاهش و با فشار جداساز دوم افزایش می یابد. طبق نتایج حاصله، توان خالص تولیدی، تولید هیدروژن، سرمایش، بازده حرارتی و بازده اگزرژی به ترتیب 14749 کیلووات، 25/13 کیلوگرم بر ساعت، 10925 کیلووات، 34/22 درصد و 62/50 درصد حاصل شده است.

    کلید واژگان: تحلیل ترمودینامیکی, نیروگاه زمین گرمایی سبلان, الکترولایزر غشاء پروتونی, تبرید جذبی, چرخه ی رانکین آلی}
    Mehran Abdolalipouradl, Shahram Khalilarya *, Farzad Mohammadkhani

    The use of multi-generation systems is rapidly developing in the world. Although Sabalan geothermal field is one of the important geothermal fields of Iran, the possibility of using the multi-generation systems has not yet been performed. As an attempt to fulfill the gap in the field, a new cooling, hydrogen, oxygen and power multi-generation cycle for using Sabalan geothermal wells is proposed and analyzed. In the proposed system, the double flash configuration from the Sabalan geothermal wells as the heat source is used. An organic rankine cycle is used to generate power for proton exchange membrane for hydrogen production and a LiBr-H2O absorption refrigeration system is used for cooling production. First, a simulation was done by E.E.S software and then the effects of some design parameters, such as separators pressures, evaporator temperature, pinch point temperature difference in the Rankine evaporator, generator temperature and ambient temperature on the integrated system performance are studied. A parametric study shows that the value of the thermal efficiency and cooling continuously increase with separators pressures. Also, the hydrogen production continuously decreases with the first separator while the hydrogen production increases with the second separator. According to the results, the value of the net output power, hydrogen production, cooling and thermal and exergy efficiencies of the cogeneration system are obtained as 14739 kW, 13.25 kg/hr, 10925 kW, 22.34% and 50.62% respectively.

    Keywords: Thermodynamic analysis, Sabalan geothermal power plant, PEM electrolysis, Absorption refrigeration, Organic Rankine Cycle (ORC)}
  • حسین نامی، سید فرامرز رنجبر *
    چرخه ی اوکسی فیول MATIANT از جمله ی معروف ترین سیستم های تولید توان بدون آلایندگی می-باشد که قابلیت جداسازی و ذخیره ی تمام دی اکسیدکربن تولید شده در محفظه احتراق را دارد. در راستای ارایه ی سیستم های تولید توان با راندمان بالا، در این مطالعه ترکب چرخه ی MATIANT و رانکین آلی از دیدگاه انرژی و اگزرژی بررسی شده است که ضمن حفظ ماهیت بی آلایندگی چرخه، کارآیی آن را افزایش داده است. راندمان انرژی و اگزرژی چرخه ی پیشنهادی به ترتیب 55/51 و 72/45 درصد می باشد که در مقایسه با چرخه ی MATIANT افزایش قابل قبولی دارد.
    کلید واژگان: اگزرژی, چرخه ی ترکیبی, چرخه ی رانکین آلی, چرخه ی ماتیانت, مطالعه ی پارامتریک}
    Nami Nami, S. Faramarz Ranjbar *
    Increasing energy demand is the main reason of designing the most efficient energy systems. Using fossil fuels to produce power in world with finite energy sources brings some problems in greenhouse gas control domain in addition to energy crisis. Since 1/3 emitted CO2 associated to human activities releases from power producing sections, oxy-fuel cycles are promising technology.Matiant cycle is one of the most well-known and developed oxy-fuel cycles where it is able to separate and capture the produced CO2 in combustion chamber. In order to propose efficient energy systems, combination of Matiant cycle with an Organic Rankine Cycle (ORC) studied from view of energy and exergy and also a parametric study carried out to show the most effective components in exergy destruction. Proposed combined cycle keeps the CO2 capturing quality of Matiant cycle besides increasing of its efficiency due to waste heat recovery. Energy and exergy efficiency of proposed cycle is 51.45 and 45.63% respectively. In exergy analysis domain, in addition to parametric study results of exergy efficiency and exergy destruction of each component has been outlined.
    Keywords: Exergy, combined cycle, ORC, MATIANT cycle, parametric study}
نکته
  • 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.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال