مقاله اهمیت اکتشاف سوخت جهت تأمین انرژی مورد نیاز مربوطه

اختصاصی از کوشا فایل مقاله اهمیت اکتشاف سوخت جهت تأمین انرژی مورد نیاز مربوطه دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فایل بصورت ورد (قابل ویرایش) و در 122 صفحه می باشد.

۱-۱-مقدمه   ۱
فصل دوم :   ۸
۲-۱-تعریف شمعهای مکشی:   ۸
۲-۲-مزایای شمعهای مکشی:   ۹
شمعهای مکشی چگونه نصب می شوند و چگونه کار می کنند :   ۱۰
۲-۳-روشهای نصب   ۱۲
۲-۴-رفتار خاک در حین نصب شمع   ۱۶
۲-۵-رفتار خاک در زمان بهره برداری   ۱۷
۲-۶-تاریخچه:   ۲۴
فصل سوم   ۳۳
۳-۱-مطالعات انجام شده   ۳۳
۳-۲-مطالعات انجام شده بر روی صندوقه های مکشی در ماسه   ۳۳
۳-۲-۱نصب   ۳۳
۳-۲-۲بیرون کشش استاتیکی ماسه:   ۳۵
۳-۲-۳-بیرون کشش تناوبی:   ۳۶
۳-۳-مطالعات انجام شده بر بر روی رس   ۳۷
۳-۳-۱نصب   ۳۷
۳-۳-۲-بیرون کشش استاتیکی   ۳۸
۳-۳-۳-بیرون کشش تناوبی:   ۴۵
۳-۳-۴- بیرون کشش تحت بار های مایل :   ۴۶
فصل چهارم :   ۴۷
۴-۱-روابط ارائه شده برای محاسبه ظرفیت باربری ونصب شمعهای مکشی   ۴۷
۴-۲-انواع خرابی   ۴۷
۴-۲-۱خرابی لغزشی   ۴۷
۴-۲-۲خرابی مقاومت انتهایی   ۴۸
۴-۲-۳-خرابی ظرفیت باربری معکوس   ۴۹
۴-۴-پیش بینی ظرفیت   ۵۱
۴-۵روابط ظرفیت باربری:   ۵۲
Clukey & Morrison (1993)4-5-1-   ۵۲
Deng & Carter (2000)4-5-2-   ۵۳
Rahman et al(2001)4-5-3-   ۵۹
Maeno et al(2001)4-5-4-   ۶۵
Iskander et. Al.(2002)4-5-5-   ۶۶
W.Deng , P.carter.(2000)4-5-6-   ۶۸
رابطه بین بار بیرون کنش نهایی و نسبت ظاهری :   ۷۰
۲- رابطه بین ظرفیت نهایی بار بیرون کشش ، عمق اتصال زنجیر و زاویه آن :   ۷۱
اثر زاویه اتساع :   ۷۲
اثر تنش اولیه :   ۷۴
روش ساده برای تعیین ظرفیت بیرون کشش تحت بار مایل :   ۷۴
ظرفیت باربری تحت بار مایل بر محور قائم صندوقه :   ۷۷
اثر زاویه اتساع بر بار نهایی قائم وافقی :   ۷۸
اثر تنش اولیه :   ۷۹
اثر مشترک زاویه اتساع و تنش موثر اولیه :   ۸۱
رابطه کلی بار نهایی بیرون کنش تحت بار مایل :   ۸۱
۴-۵-۷-Charles Aubney , J Donald Murff(2004)   ۸۳
اثر سطح آزاد   ۸۳
فصل پنجم   ۹۳
۵-۱-نصب   ۹۳
۵-۲- نصب در ماسه   ۹۵
۵-۲-۱-آنالیز   ۹۵
۵-۲-۲-محاسبات نصب برای ماسه   ۹۶
۵-۲-۳-نفوذ براثر وزن صندوقه مکشی در ماسه :   ۹۷
۵-۲-۴-نفوذ با کمک مکش   ۱۰۲
۵-۲-۵-محدودیتهای نفوذ بر اساس مکش   ۱۰۵
۵-۲-۶- تاثیر سخت کننده های داخلی   ۱۰۶
۵-۲-۷-فاکتور فشار a و محاسبات جریان   ۱۰۸
۵-۳-نصب در رس   ۱۱۲
۵-۳-۱-نفوذ تحت وزن صندوقه   ۱۱۳
۵-۳-۲-نفوذ با کمک مکش   ۱۱۳
۵-۳-۳-محدودیتهای نفوذ بر اثر مکش   ۱۱۴
۵-۳-۴-تاثیر سخت کننده های د اخلی   ۱۱۸
۵-۳-۵-نصب در سایر مصالح   ۱۱۹
مصالح لایه ای   ۱۱۹
۱- ماسه برروی خاک رس   ۱۱۹
۲- خاک رس برروی ماسه :   ۱۱۹
۳-مصالح نرم در داخل بستر :   ۱۲۰
۴-مصالح درشت دانه   ۱۲۱
۵-سیلت های ( لای )   ۱۲۱
۶- خاکهای کربتانه ( آهک دار )   ۱۲۲
۷- تخته سنگها   ۱۲۲
۸- شرایط خاص   ۱۲۲
۵-۳ نتیجه گیری :   ۱۲۳

۱-۱-مقدمه

          از آنجا که هیچ ابزاری تا نیازمند بشر نباشد گسترش پیدا نمی کند واز آنجا که تامین انرژی امروزه حرف اول را می زند اکتشاف سوخت وتهیه آن باعث توجه به آبهای عمیق شده است که بعضی از ابزارهای مورد نیاز برای این اکتشافات سازه های دریایی ومهارهای کششی در عمق بیشتر از ۱۰۰۰ متر است،که نیازمند استفاده از متد های بسیار جدید نسبت به متدهای قدیمی و سنتی است.

        سازه های دریایی به طور سنتی برای کاربریهای متنوع استخراج نفت به کار رفته  است.این سازها باید  دارای کارای موثر با ایمنی بالا واز نظراقتصادی بهینه باشند.

        از دیگر سازه ها برای تامین انرژی استفاده از توربین های بادی است امروزه استفاده از توربین بادی مستقر در دریا  OFFSHOR WIND TURBIN   به منظور تامین انرژی خصوصا برای کشورهایی که باد خیز هستند گسترش یافته است. علت این امر هم از نظر صرفه جویی در مصرف و هم از نظر آلودگی هوا کاملا قابل توجیه است.اولین نوع این توربین ها در سال ۱۹۹۱ در دانمارک نصب شد.

        جدا از نظر طراحی سازه ای این سازه ها طراحی پی این گونه سازها بسیر حائز اهمیت است.

استفاده از سازه های دریای در اعماق ۳۰۰۰ تا ۶۰۰۰ متر نگرش وابتکار بالایی را برای طراحی سازه های دریای نسبت به استفاده از شمع های سنتی وسازه های گیردار را می طلبد، که درنتیجه توجه به سازه های معلق مد نظر قرار گرفته است.

        این سازه ها معلق مشابه سازه های دیگر نیاز به مهار هایی برای مقاومت در برابر نیروهای بلند کننده هستند همچنین این مهارها باید در برابر بارهای سیکلیک ناشی از نیروی باد و نیروی موج وهمچنین طوفان های احتمالی مقاومت کنند.

        در ضمن در آبهای که از شمع های سنتی استفاده می شود نیازمند شمع کوب ها و تجهیزات سنگین در دریا است که اجرای آنها بسیار پر هزینه و وقت گیر هستند.همچنین رفتار این گونه شمع ها وعدم دقت آنها در برابر بارهای افقی بسیا رحائز اهمیت است .

ازدلایل دیگر استفاده از سازه های منعطف آن است که در آبهای عمیق پریود طبیعی مورد قبول برای سازه های گیردار در حدود تغییرات فرکانس موج است که باعث پدیده تشدید خواهد شد و بر اساس نتایج بدست آمده سازه های منعطف دارای پریودی بیشتر از پریود طبیعی موج هستند.در شکل۱-۱ نمونه ای از سازهای دریایی و توربین های بادی آورده شده است.

مقاله فرآیندهای جوشکاری مقاومتی مربوطه

اختصاصی از کوشا فایل مقاله فرآیندهای جوشکاری مقاومتی مربوطه دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فایل بصورت ورد (قابل ویرایش) و در 31 صفحه می باشد.

مقدمه و کلیات ۴
فر آیند جوشکاری «مقاومتی نقطه ای» Resistance Spot Welding 13
الکترود و اندازه دکمه جوش ۱۳
تشکیل دکمه جوش Nugget formation 16
دستگاه جوش مقاومتی نقطه ای ۱۸
اصلاحات و بهسازی در روش جوشکاری مقاومتی نقطه ای ۲۲
الف : جوش با الکترودهای چند تایی Multiple _ Electrode 23
ب : جوش دکمه ای یا دیسکی Button or disc welding 23
ج : جوش “پل واره” Bridge welding 24
د : “ له کردنی ” Mash welding 24
ح : فرآیند جوشکاری “ کوک” Stich welding 24
و : جوش “ پیش طرحی” Projection welding 25
جوشکاری مقاومتی “ غلطکی ” یا نواری Seam welding 26
الف : جوشکاری لب به لب لوله ها Resistance Butt Seam Welding 29
ب : روش جوشکاری مقاومتی با فرکانس بالا High-frequency resistance welding : 29
ج : فرآیند جوشکاری فرکانس بالای القائی High-frequency induction welding 31
فرآیند جوش جرقه ای Flash welding 31
فرآیند جوش سر به سر Upset welding 32
فرآیند جوش“ تصادمی” الکتریکی Elecrto – precussion welding 33
نکات ایمنی در جوشکاری و برشکاری Safety in welding & cutting 33

گزارش پایانی رشد و ارتقاء سیستم آب تغذیه و کنترل والوهای مربوطه

اختصاصی از کوشا فایل گزارش پایانی رشد و ارتقاء سیستم آب تغذیه و کنترل والوهای مربوطه دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

گزارش پایانی رشد و ارتقاء سیستم آب تغذیه و کنترل والوهای مربوطه در فرمت ورد در 78 صفحه و شامل مطالب زیر می باشد:

پیش گفتار
تئوریهای علمی شغل مورد تصدِی
شرح سیستم آب تغذیه نیروگاه توس
«تجهیزات سیستم آب تغذیه اصلی»
تانک تغذیه اصلی با دی‌اریتور(RL01B010)
تجهیزات واتصالات به تانک تغذیه اصلی عبارتنداز:
پمپ های آب تغذیه بویلر:
مزایای کوپلینگ هیدرولیکی عبارتنداز:
تجهیزات پمپ آب تغذیه اصلی
شرایط استارت پمپ آب تغذیه:
طریقه بهره برداری ازپمپ های آب تغذیه
عملکردسیستم RL ازنظرکنترلی
تجهیزات هیتر فشارقوی شماره 4 درقسمت آب RL20B010
روش بهره برداری ازهیترهای فشارقوی 4 و 5 درقسمت آب:
الف- ازمدارخارج کردن هیترهای فشارقوی بعبارت دیگر بای پاس کردن آنها:
ب- درمدارآوردن هیترهای فشارقوی 4 و 5 قسمت آب:
تجهیزات هیترفشارقوی شماره 4(قسمت بخار):
تجهیزات هیترفشارقوی شماره پنج (قسمت بخار)
تاثیروجودهیترهادرسیکل آب وبخار:
تاثیروجودهیترهابرسایرتجهیزات نیروگاه:
آشنائی با والوها
شیر جداکننده یا قطع ووصل :
شیر تنظیم جریان :
شیر یکطرفه :
شیر اطمینان :
شیرهای خودکار :
انواع شیرها از نظر ساختمان داخلی
1- شیرهای کروی ( GLOBE  VALVE    )
الف : استاپ والو  ISOLATING   VALVE
عموما تمام والوها از چند قسمت اصلی تشکیل شده اند     
ب- شیرهای کنترل :   CONTROL  VALVE
محرکها را میتوان بصورت زیر دسته بندی کرد
1- محرکهای پنوماتیکی
2- محرکهای هیدرولیکی : ( HYDRAULIC  ACTUATOR  )  
الف – نحوه عملکرد محرک هیدرولیکی از نوع دیافراگمی
ب- نحوه عملکرد محرک هیدرولیکی از نوع سیلندر پیستونی
3- محرکهای الکتریکی ( ELECTRICAL  ACTUATOR  )
4- پوزیشنر یا تقویت کننده جریان : ( POSITIONER )
شیرهای یکطرفه رفت و آمدی
شیرهای یکطرفه
3- شیرهای اطمینان ( سیفتی والو ) : SAFTY  VALVE
4- شیرهای کاهش فشار
5- شیرهای دروازه أی ، گیت والو
شیر کشویی دوبل
6- شیرهای پروانه أی : BUTTERFLY   VALVE
شیر یک ضرب یا سماوری (پلاک والو) :
والوهای30%و100%نئوماتیکی و100%موتوری(RL31/32/33/S004)
سیستمهای کنترل آب تغذیه
انواع روشهای کنترل سطح درام
کنترل سطح آب تغذیه یک عنصری
کنترل سطح آب تغذیه دوعنصری
کنترل سطح آب تغذیه سه عنصری
تغییرات سطح درام درحالت گذراودرشرایط مختلف بهره برداری
الف)تغییرات سطح درام درصورت افزایش سریع فلوی آب تغذیه:
توضیحات کنترلی سطح درام به وسیله کنترل والوهای 100% و 30% (FUNCTION)

دانلود مقاله معرفی تکنولوژی صفحه نمایش‌های لمسی و انواع فناوری‌های مربوطه

اختصاصی از کوشا فایل دانلود مقاله معرفی تکنولوژی صفحه نمایش‌های لمسی و انواع فناوری‌های مربوطه دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

مقدمه

از دغدغه‌های طراحان سیستم‌های کامپوتری برای محصولاتشان داشتن یک رابط خوب، با کاربران است. به عبارت دیگر، طراح باید سیستمی را طراحی کند که علاوه بر داشتن عملکرد خوب، کاربر پسند نیز باشد و نیازی به صرف وقت و هزینه‌های زیاد برای آموزش کاربران آن سیستم وجود نداشته باشد و در نهایت نحوه ارتباطش با کاربران سریع و ساده باشد. ضمن اینکه امروزه در بسیاری از موارد، فراورده‌های تکنولوژی در مکانهایی دور از دسترس طراحان قرار دارند و از این رو احتمال آموزش دادن کاربران و استفاده کنندگان، به نوعی عملاً محال و منتفی است. (فرضاً یک سرویس ارائه اطلاعات شهری، آب و هوا، وسایل نقلیه و ... که در یک ترمینال یا یک متروی زیرزمینی نصب شده و بدون وجود طراح آن سیستم، می بایست به سادگی امکان دریافت اطلاعات مورد نیاز را برای کاربران و شهروندان مهیا سازد، آن هم بدون اینکه بهره‌گیری از آن نیازی به آموزش خاص یا داشتن مهارتهای ویژه داشته باشد).

با بالا رفتن فناوری و کاربردهای گوناگون ابزارهای رایانه ای و رشد سریع کاربرد صفحات نمایشگرLCD در ابزارهای الکترونیکی پدیده جدیدی نیز به سرعت درحال رشد است، مانیتورها یا نمایشگرهایی که به جای کلیک ماوس روی آیکون ها، با فشردن دست بر صفحه تصویر فرمان شما را به پردازشگر اصلی سیتم منتقل می‌کند.

نمایشگرهای لمسی فناوری خاصی است که در زندگی امروز ما راه پیدا کرده است و از آن در سیستمهای گوناگون مانند دستگاههای خودپرداز بانکها یا گشوده شدن در با شناسایی اثر انگشت شما و نیز در سیستم‌های امنیتی و همچنین در دیگر کامپیوترهای در دسترس عموم بهره می‌گیرند.

شامل 27 صفحه فایل word

پایان نامه کاربرد مبدل های حرارتی در صنایع مربوطه

اختصاصی از کوشا فایل پایان نامه کاربرد مبدل های حرارتی در صنایع مربوطه دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)تعداد صفحات:80

فهرست

چکیده:   ۱
پیشینة اصلاح مبدل‌های حرارتی:   ۴
۱- روش تحلیل Pinch :   ۴
۲- روش برنامه‌ریزی ریاضی:   ۴
مقدمه:   ۸
فصل اول :   ۹
۱-۱) هدف :   ۹
هدف در اصلاح (retrofit) شبکه‌های مبدل‌های حرارتی چیست؟   ۱۰
۱-۲) روش‌های موجود در اصلاح شبکه:   ۱۱
۱-۲-۱- اصلاح شبکه بوسیله بازبینی مستقیم ساختمان آن:   ۱۱
۱-۲-۲- اصلاح شبکه بصورت یک طرح جدید (اصلاح کامپیوتری):   ۱۱
فصل دوم :   ۱۳
۲-۱) اصلاح شبکه با استفاده از تکنولوژی Pinch:   ۱۳
۲-۲ ) هدف‌یابی در متد pinch برای بهبود شبکه مبدل‌ حرارتی:   ۱۴
۲-۳) فلسفه هدف‌یابی:   ۱۵
۲-۴) روش هدف‌یابی:   ۱۹
۲-۵) منحنی سرمایه‌گذاری بر حسب ذخیره‌سازی انرژی:   ۲۷
فصل سوم :   ۳۰
۳-۱) ابزار طراحی:   ۳۰
۳-۲) بررسی مبدلهای عبوری از PINCH :   ۳۲
۳-۳) منحنی‌ نیروی محرکه (DRIVING FORCE PLOT):   ۳۳
۳-۴) تحلیل  مسئله باقی‌مانده (REMAINING PROBLEM ANALYSIS)   ۳۶
۳-۵) تغییر موقعیت مبدلها (EXCHANGER SHIFTING):   ۴۲
۳-۶ ) نتیجه‌گیری:   ۵۱
۳-۷) طراحی:   ۵۲
۳-۸) روش طراحی:   ۵۲
۳-۹) اعمال محدودیت‌های فرآیند در روش طراحی:   ۵۷
فصل چهارم :   ۵۸
روش جدید هدف‌یابی ساختاری بر اساس تحلیل مسیری   ۵۸
۴-۱)‌ مقدمه:   ۵۸
۴-۲) تحلیل مسیری: اساس هدف‌یابی ساختاری:   ۵۹
فصل پنجم :   ۶۶
حل مسائل بهبود شبکه‌های مبدلهای حرارتی با روشهای بهینه‌سازی ریاضی   ۶۶
(۵-۱) مقدمه:   ۶۶
۵-۲) روش مرکب برای retrofit شبکه‌های مبدل‌های حرارتی:   ۶۷
۵-۳) خلاصه استراتژی بهبود دادن:   ۶۷
۵-۴) بهینه‌سازی ترکیبی:   ۷۰
۵-۵) فرمولاسیون غیرخطی:   ۷۱
۵-۶) مدل SYNHEAT :   ۷۱
فهرست منابع لاتین :   ۷۳

فهرست منابع لاتین :

۱-      linnhoff, B., and vredeveld, D.R., pinch Technology Has come of Age, chem. Eng. Prog., pp.33-40 , July 1984.

2-      Ahmad, S., “ heat Exchanger Networks: Cost Trade- Offs in Energy and capital,” ph. D. thesis, UMIST, 1985.

3-      Tjoe, T.N, ph.D. Thesis, UMTST, to be sub mitted 1986.

4-      Tjaan N.Tjoe and Bodo linnhoff, ph.D “using pinch Technology for process Retrofit”, chem. Eng., April 1986

5-      A. carlsson, p. frank and T. Berntsson, Design better heat exchanger network retrofit. Chem. Eng. Prog. 1, 87-96 (1993).

6-      Jos L. B. van Reisen, T. polley $$ and  peter  J.T. verheijen “Structural Targeting for heat Integration retrofit”, July 1997.

7-      Yee T.F. And GrossmannI. E., (1991), Ind. Eng. Chem. Res, 30. 146-162.

8-      G. Athier, p. Floquet, L. pibouleau and S. Domenech “A mixed Method for Retrofiting Heat- Exchanger Networks”. Elsevier Science, 1998.

9-      Laj- Mikael Bjork, Roger Nordman., “Salving Large- scale retrofit heat exchanger network synthesis problems with mathematical optimization methodls”., che. Eeng. 2005.

10-  UDAYV. SHENOY., “Heat Exchenger Network synthesis”

۱۱-  J.M. Douglas., “Canceptual Design of chemical processes”.

چکیده:

با توجه به اینکه در صنعت از جمله صنایع پالایش و پتروشیمی مبدل حرارتی وجود دارند که از لحاظ مصرف انرژی بهینه نمی‌باشند و از لحاظ اقتصادی مناسب نیستند و از طرفی ممکن است بعد از مدتی مشکلاتی از نظر عملیاتی نیز در فرآیند ایجاد نمایند. دانشمندان به فکر اصلاح (Retrofit) شبکه مبدل‌های حرارتی افتادند بطوری که هدفشان کاهش مصرف انرژی و طبعاً کاهش هزینه‌های عملیاتی بوده است بنابراین متدهای گوناگونی را ارائه داده‌اند که از جمله این متدها می‌توان به متد‌های ریاضی و تحلیلی اشاره نمود ما در این سمینار روش تحلیلی را انتخاب نموده و به بیان متد Pinch برای Retrofit شبکه‌های مبدل حرارتی که توسط Linnhoff پایه‌گذاری شده است پرداخته‌ایم در ابتدای امر هدف در اصلاح شبکه‌های مبدل حرارتی را توضیح داده گفته شده که چگونه بایستی امر هدف یابی را انجام داده سپس این سئوال مطرح گردید که چگونه بایستی از عهدة پروژه‌های بهبود (Retrofit) برآمد. که سه روش ۱- اصلاح شبکه بوسیله بازبینی مستقیم ساختمان آن. ۲- اصلاح شبکه به صورت یک طرح جدید (جستجوی کامپیوتری). ۳- اصلاح با استفاده از تکنولوژی Pinch مطرح و به توضیح آنها پرداخته ولی از میان سه روش فوق متد اصلاح با استفاده از تکنولوژی Pinch بحث اصلی این سمینار را تشکیل می‌دهد. در توضیح متد Pinch ابتدا هدف‌یابی در فن‌آوری Pinch مورد بررسی قرار گرفته بطوری که پروژه را در یک محدود سرمایه‌گذاری مشخص به سمت زمان برگشت قابل قبولی هدایت نماید. سپس فلسفه هدف‌یابی شرح داده شده است و در فلسفه  هدف‌یابی گفته شده که در اولین گام می‌بایستی وضعیت شبکه موجود را نسبت به شرایط بهینه مشخص نمائیم که بهترین ابزار برای این کار استفاده از منحنی سطح حرارتی برحسب انرژی می‌باشد سپس به تفضیل به بیان روش هدف‌یابی پرداخته‌ایم و بعد از بیان مسئله هدف‌یابی در فصل سوم ابزار طراحی را معرفی نموده و گفته شد که طراحی شبکه در پروژه‌های Retrofit بسیار مشکل‌تر از طراحی ابتدائی است زیرا یکسری مبدل قبلاً نصب شده‌اند و در کل، طرح توسط ساختمان شبکه موجود محدود شده است و تغییر موقعیت مبدل‌ها مستلزم صرف هزینه می‌باشد.

لذا جهت کاهش هزینه طراحی لازم است تا جایی که امکان دارد از وسایل موجود حداکثر استفاده را نمود بنابراین احتیاج می‌باشد که به آزمایش هر مبدل به طور جداگانه و بررسی تأثیر آن در عملکرد کلی شبکه پرداخته شود به این ترتیب می‌توان دریافت که کدام مبدل اثر مثبت در شبکه دارند و باید به عنوان مبدل مناسب حفظ گردد و کدام مبدل به طور نامناسب جایگذاری شده‌اند و بایستی تصحیح گردد از این رو به روش‌هایی که برای این بررسی وجود دارد پرداخته که عبارتند از : ۱- مبدل‌های عبوری از Pinch. 2- منحنی نیروی محرکه. ۳- تحلیل مسئله باقی مانده. ۴- تغییر موقعیت مبدل‌ها.

و مفصلاً روش‌های فوق را مورد بحث قرار داده و به نتیجه‌گیری در مورد روش‌های فوق پرداخته و بعد از آن طراحی را آغاز نموده. در ابتدا مراحل طراحی را بیان نموده که عبارتند از:

۱- تحلیل مبدل‌های موجود. ۲- تصحیح مبدل‌های نامناسب. ۳- جایگذاری مبدل‌های جدید. ۴- اعمال تغییرات ممکن در طرح.

و سپس به توضیح مراحل فوق پرداخته و در نهایت به اعمال محدودیت‌های فرآیند در روش طراحی اشاره شده است با توجه به اینکه در فصل دوم یک روش هدف‌یابی برای متد Pinch بیان شده بود در فصل چهارم یک روش هدف‌یابی جدیدی برای بهبود (Retrofit) شبکه مبدل‌های حرارتی ارائه شده است که این روش به نام تحلیل مسیری عنوان شده و به ارزیابی زیر ساختار‌ها (یعنی اجزا مستقل شبکه موجود) به منظور بدست آوردن اقتصادی‌ترین و عملی‌ترین فرصت برای ذخیره انرژی را ارائه کرده است و همانطور که در پیشینه اشاره شد اصلاح شبکه از طریق روش و سنتز ریاضی روش‌های متعددی دارد که ما در فصل پنجم این سمینار فقط بطور گذرا و خیلی مختصر روش مرکب برای اصلاح شبکه مبدل‌های حرارتی و مدل Synheat را معرفی نموده.

پیشینة اصلاح مبدل‌های حرارتی:

امروزه طراحی بهبود یافته شبکه‌های مبدل‌های حرارتی (HERL) نقش مهمی در سامانه‌های ذخیره انرژی ایفا می‌نماید.

شبکه‌های موجود بیش از فرآیندهای جدید بایستی برای بهبود در بازگشت انرژی مورد توجه قرار گیرند.

اصلاح شبکه‌های حرارتی (HEN) موجود را می‌توان با استفاده از دو رویة عمده به انجام رسانید بطوریکه افراد متعددی در این زمینه فعالیت نموده‌اند.

۱- روش تحلیل Pinch :

این روش بر‌پایه ترمودینامیک (و مفاهیم فیزیکی) و فرآیندهای کاوشی است.

از جمله افرادی که پایه‌گذار این روش بوده‌اند می‌توان به T.N. Tjoe and B.linnhoff در سال ۱۹۸۶ اشاره نمود علاوه بر اینها افرادی همچون Van Reisen, Graham T.Polley در سال ۱۹۹۷ یک روش اساسی به نام تحلیل مسیری برای ارزیابی زیر ساختارها یا بعبارتی زیر شبکه‌ها (یعنی اجزاء مستقل شبکه‌ها) به منظور بدست آوردن اقتصادی‌ترین و عملی‌ترین فرصت‌ها برای ذخیره انرژی را ارائه داده‌اند.

۲- روش برنامه‌ریزی ریاضی:

در این روش شبکه‌های مبدل حرارتی به صورت مدل‌های ریاضی نشان داده می‌شوند.

از جمله افرادی که در زمینه مدل‌های خطی کار کرده‌اند می‌توان به

S.A. Papoulias, I.E. Grossmann  در سال ۱۹۸۳ اشاره نمود که از مدل خطی برای تعیین حداقل هزینه تأسیسات وسایل و حداقل تعداد واحدها استفاده نموده‌اند.

اما در زمینه مدل‌های غیر خطی C.A. Floudas, A.R. Ciric 1983 و ۱۹۹۱ و T.F. Yee, E.I. Grossmann در سال ۱۹۹۰ تعدادی از مدل‌های غیرخطی را که از لحاظ محاسباتی گرانتر هستند هم برای به حداقل رساندن هزینه‌های سطحی و هم برای به حداقل رساندن همزمان تأسیساتی (تعداد واحدها و سطوح مبدل‌های حرارتی) ارائه نموده‌اند.

افرادی مانند E.N. Pistikopoulos و  K.P. Popalexandri در سال ۱۹۹۴ مدل‌های بهینه‌سازی MINLP را نه ‌تنها برای تعیین طراحی بلکه برای شرایط عملیاتی مطلوب، تحت فرض قابل کنترل دینامیک بسط داده‌اند ولی این مدل برای مسائل با مقیاس بزرگ قابل استفاده نمی‌باشد.  چون روش‌هایی که بر مبنای الگوریتم برنامه‌ریزی غیر خطی صحیح مرکب MINLP)) هستند برای دسترسی به شکل بهبود یافته مشکلات محاسباتی زیادی دارند بویژه در حالتی که مسئله مقیاس آن بسیار بزرگ باشد Ca. Athier & P. Floquet در سال ۱۹۹۶ روش‌های بهینه‌سازی تصادفی همراه روش‌های جبری را برای حل مسائل طراحی فرآیند مطرح نمودند بعنوان مثال از روش‌های NLP و شبیه‌سازی بازپخت برای حل طراحی  شبکه مبدل‌های حرارتی استفاده نموده‌اند هرچند به حالات Retrofit توجه دقیق و کاملی نداشته‌اند.

علاوه بر روش‌های فوق یک روش گرافیکی برای انتگراسیون حرارتی یک سایت کامل ابتدا توسط Linnhoff و Dhole در سال ۱۹۹۲ ارائه گردید و سپس توسط Raissi در سال ۱۹۹۴ موشکافی شد.

X.X. Zhu and N.D.K. Asante  در سال ۱۹۹۶ یک روش تحلیل ریاضی که بدنبال ساده‌ترین تغییرات می‌باشد و بیشترین صرفه‌جویی در انرژی را داشته باشند هر چند آنها برای رسیدن به این صرفه‌جویی سرمایه‌گذاری مورد نیاز را نادیده می‌گیرند و از طرفی این روش یک روش تکاملی می‌باشد.

و از طرفی همین دو فرد در سال ۱۹۹۹ روش مرکب برنامه‌ریزی ریاضی و تحلیل ترمودینامیکی را بیان داشتند بیشتر تحقیقات اخیر به سمت روش‌های پیشرفته‌تر جهت‌گیری داشته‌اند مثلاً بهبود HEN با در نظر گرفتن افت‌های فشار

Nie,X.X.Zhu X.R.    که در سال ۱۹۹۹ ارائه نموده‌اند.

روش دو مرحله‌ای با استفاده از دمای معبر ثابت در قدم اول و MINLP برای نهایی کردن طراحی در مرحله دوم  که توسط Ma, k.L, T.F, Yee, … در سال ۲۰۰۰ ارائه گردید و تغییرات همزمان فرایند و بهبود HEN که بوسیله Zhany ,.X.X. Zhu . J در سال ۲۰۰۰ ارائه شد.

با این وجود انتخاب همزمان انواع مختلف HE بطور همزمان با بهبود HEN توسط

A. Sorsak & Z.Karavanj a  در سال‌های ۱۹۹۹ تا ۲۰۰۲ ارائه گردید علاوه بر این

K-M. Bjork & T,Westerlund در سال ۲۰۰۲ مدل Synheat که توسط

 T.F, Yee & E.I, Grossmann  در سال ۱۹۹۱ بیان شده بود را بدون ساده‌سازی فرض‌هایی  از قبیل توابع هزینه سطحی خطی، فرض عدم شکاف جریانی و فرض‌های مشابه به حالت کلی مطلوب حل کرده‌اند ولی چون مدل Yee و K-M. Bjork که در سال ۲۰۰۲ بیان شده بود فقط طراحی شبکه مبدل حرارتی Grassroot را مورد توجه قرار می‌داد لازم بود که مدل‌های دیگری پیدا شود بطوری که چندین مقاله این موضوع را مورد توجه قرار دادند مثلاً Yee & Grossmann  در سال ۱۹۹۱ و یا مقاله اخیری که در سال ۲۰۰۵ توسط K-m. Bjork & T, Westerlund بیان شد و آمدند مدل Synheat را برای رسیدن به هدف بهبود خود تغییر دادند مدل Synheat  تغییر یافته بر اساس آنچه که در سال ۲۰۰۲ مطرح شده بود فرمول نویسی شده است و برای شبکه‌های شامل مسائل مقیاس بزرگ می‌باشد و برای حل مدل Synheat  تغییر یافته از مدل هیبرید استفاده نموده‌اند.

مقدمه:

با توجه به اینکه طراحی‌های غیر بهینه شبکه‌های مبدل‌های حرارتی پروژه هایی هستند که سالها پیش طراحی شده اند باعث گردیده اند که، غالباً از سطح حرارتی بیشتری نسبت به مقدار لازم استفاده کنند و یا مصرف انرژی را بیشتر از حد داشته باشند چنین پروژه‌هایی نه تنها از لحاظ اقتصادی مناسب نیستند بلکه ممکن است بعد از مدتی مشکلاتی از نظر عملیاتی نیز در فرآیند ایجاد نمایند بنابراین بعد از بحران انرژی در اوایل دهة ۱۹۷۰ ، توجه بیشتری به طراحی  بهینه فرایند گردید.

در هر حال چه هدف رفع مشکل  عملیاتی باشد و چه کاهش مصرف انرژی و طبعاً کاهش هزینه‌های عملیاتی، لازم است که اصلاحاتی در پروژه  صورت گیرد.

بنابراین در برخورد با چنین پروژه هایی ابتدا بایستی شبکه موجود بررسی شده و تخلف های صورت گرفته مشخص گردد و سپس با در نظر گرفتن اهداف انرژی و سرمایه‌گذاری و از همه مهمتر محدودیت‌های ساختمان شبکه بایستی آنرا به سمت یک شبکه بهینه هدایت نمائیم.

فصل اول :

۱-۱) هدف :

عملاً در پروژه های اصلاحی (retrofit) یکسری مبدلهای اضافی نصب می‌شوند انجام این عمل دو اثر مهم بر شبکه میگذارد یکی اینکه مبدلهای جدید به کمک یکدیگر در جهت بازیافت بیشتر انرژی شبکه اقدام می‌کنند و دیگر اینکه این مبدلها بواسطه تأثیرگذاری روی شرایط عملیاتی راندمان مبدلهای موجود را نیز افزایش می‌دهند. یک فرض معقول در چنین پروژه‌هایی این است که شبکه را به سمت شبکه بهینه خودش هدایت نمائیم ولی این امر همیشه امکان‌پذیر نمی‌باشد یک طرح اصلاحی خوب از فرصتها بهره‌برداری می‌کند و ممکن است شبکه را کاملاً متفاوت‌ از طراحی ابتدایی اصلاح نماید در هر حال بایستی تا حد امکان از تغییرات گسترده و عمده در ساختار شبکه خودداری نمود بنابراین می‌توان گفت که همانند طراحی‌های ابتدایی (grass root) در پروژه‌های اصلاحی هدف‌یابی (Targeting) قبل از اصلاح بسیار مهم است بنابراین در هدف‌یابی برای طراحی شبکه مبدل‌های حرارتی بایستی همة مفاهیمی که بطور اساسی در هزینه‌ انرژی و سرمایه سهیم هستند را بحساب آورد همچنین روش هدف‌یابی بایستی ساده باشد تا سریع بوده و به اندازه کافی شفاف بوده تا عکس‌العمل کاربر را ممکن سازد.

هدف در اصلاح (retrofit) شبکه‌های مبدل‌های حرارتی چیست؟

هدف بهبود شبکه‌های مبدل‌های حرارتی انجام انطباق‌های موثر بر روی شبکه موجود برای کاهش هزینه انرژی می‌باشند بطوری که این مسأله نیازمند سرمایه‌گذاری برای اضافه کردن سطح و نیز تغییر ساختار موجود است که شامل نصب واحدهایی با اتصالات جدید و تغییر مسیر لوله‌هاست. مقدار سطح اضافه شده در هر تغییری، هزینه های تغییرات بنیادی را به سختی تحت تأثیر قرارداده و عموماً بطور مستقل برآورده می‌شود.

واضح است که اضافه کردن سطح به جفت‌های موجود عموماً انطباق ساختاری کمتری احتیاج دارند و بنابراین این مسأله به نصب جفت‌های جدید ترجیح داده می‌شود بنابراین یک retrofit اقتصادی و عملی باید هزینه‌های انرژی را با یک توازن مناسب در مقدار مساحت جدید ، تعداد تغییرات ساختاری و امکان این تغییرات، کاهش دهد.  یک نکته‌ای که بایستی در این پروژه ها به آن توجه شود استخراج صحیح اطلاعات از طرح موجود است، یک خطای کوچک در این کار ممکن است اختلاف فاحشی در نتیجه ارائه شده ایجاد نماید.

عامل دیگر، انتخاب حداقل نیروی محرکه دمایی در این گونه پروژه هاست. مناسب معمولاً با در نظر گرفتن اهداف قبل از اصلاح و  شبکه موجود انتخاب می‌گردد.

۱-۲) روش‌های موجود در اصلاح شبکه:

۱-۲-۱- اصلاح شبکه بوسیله بازبینی مستقیم ساختمان آن:

در این روش  لازم برای اصلاح شبکه همان  موجود در شبکه انتخاب می‌گردد و اهداف تعیین شده قبلی هیچ نقشی در تعیین  ندارند و طراح غیر از تجربه به ابزار دیگری جهت اصلاح شبکه با توجه به محدودیت‌های مورد نظر در اختیار ندارد و فقط با تکیه بر تجربه و اصول اساسی طراحی اقدام به اصلاح شبکه می کند و در‌ آخر نتایج اصلاح را با محدودیت‌های اعمال شده چک می‌کند که ممکن است مورد قبول باشد یا نباشد حتی در صورت حصول یک نتیجه خوب هیچ تضمینی نیست که طرح بهتری وجود نداشته باشد.

این روش را “cherry picking” گویند لذا بهینه بودن نتیجه حاصله بهیچ وجه قابل اطمینان نمی‌باشد.

۱-۲-۲- اصلاح شبکه بصورت یک طرح جدید (اصلاح کامپیوتری):

یکی دیگر از روشهای معمول جهت اصلاح شبکه این است که آنرا به صورت یک طرح جدید در نظر گرفته و به کمک برنامه‌های کامپیوتری پیچیده کلیه طرحهای ممکن را ایجاد می‌کنند و سپس طرحی را که از نظر ساختمان به شبکه موجود نزدیکتر است و تا حدودی نیز محدودیت‌های اعمال شده را رعایت می کند را به عنوان شبکه اصلاح شده در نظر می گیرند فلوچارت این روش بصورت زیر است. شکل (۱-۱)

فصل دوم :

 ۲-۱) اصلاح شبکه با استفاده از تکنولوژی Pinch:

در این روش اصلاح شبکه مبدلهای حرارتی همچنانکه قبلاً توضیح داده شد بر اساس مفاهیم فیزیکی و تحلیل‌های ترمودینامیکی فرایند استوار است و به طراح اجازه می‌دهد که بتواند تغییرات اعمال شده در شبکه را کنترل و آنرا به سمت طرحهای عملی هدایت نماید. بویژه فناوری pinch نشان داده که انتگراسیون خوب فرایند بواسطه سادگی طراحی تأسیسات و استفاده درست از انرژی و سرمایه، مفید و نافع است. بکارگیری این روش در مسائل و پروژه‌های صنعتی منحصر به پروژه های بهبودی می‌شود و دوره های بازگشت سرمایه بطور قابل توجهی از نتایج بدست آمده توسط روش‌های مرسوم کوتاهتر است و حتی زمانیکه انرژی در درجه اول اهمیت قرار داشته به صرفه‌جویی قابل توجهی منجر شده است.

یک درس حیاتی که فناوری pinch می‌دهد لزوم تنظیم اهداف است قاعدة‌کلی پیش‌بینی آن چیزی است که بایستی بدست آید (هدف‌یابی) و سپس تلاش برای رسیدن به آن هدف (طراحی)

بنابراین این فناوری بدلیل توانایی در تعیین اهداف قبل از طراحی و بکارگیری آنها در تعیین  بهینه برای اصلاح و ارائه یک متدولوژی مشخص برای اصلاح شبکه،  در صنایع مختلف کاربرد گسترده‌ای پیدا کرده است و فلوچارت این روش در شکل (۲-۱) نشان داد ه شده است.

۲-۲ ) هدف‌یابی در متد pinch برای بهبود شبکه مبدل‌ حرارتی:

معیار مهم اقتصادی هر پروژه retrofit، آن است که پروژه در یک محدوده سرمایه‌گذاری مشخص ما را به سمت زمان برگشت قابل قبولی هدایت نماید. روش اصلاح تکنولوژی pinch طراحی را با یک مقدار  مشخص، شروع میکند و با تعیین موقعیت نسبی منحنی ترکیبی (composite curve) و در نظرگیری اهداف، هزینه‌های اصلاح را قبل از طراحی مشخص می‌کند بعضی از طراحان مقدار  را بر اساس تجربه مشخص می‌کند. بین (۵ تا ۱۰) برای پروسسهایی با دمایی پایین و نیز (۱۰ تا ۵۰) برای پروسسهایی با دمای بالا، که این گونه تغییر  بدلیل اینکه اولاً طراحان مختلف ممکن است  های مختلف و متفاوتی برای پروژه انتخاب نمایند و ثانیاً به دلیل اینکه انتخاب  بر اساس تجربه و دمای پروسس، یک روش مطمئنی برای پروژه‌های اقتصادی نیست نمی‌تواند روش‌ مناسبی باشد یک روش دیگر برای انتخاب  استفاده از کمترین  مشاهده شده در یکی از مبدلهای شبکه می‌باشد.

۲-۳) فلسفه هدف‌یابی: