طراحی بهینه سیکل آب خنک کننده به منظور کاهش مصرف آب، انرژی و معضلات زیست محیطی

سیستمهای آب خنک کن بازگشتی با هدف خنک کردن جریان های فرآیندی بصورت گسترده ای در صنعت مورد استفاده قرار می _ گیرند . این سیستمها در مقایسه با انواع غیر بازگشتی موجبات کاهش آلودگی حرارتی و صرفه جویی در مصرف آب تازه را فراهم می آورند . سیستمهای آب خنک کن بازگشتی از برج خنک کن و شبکه مبدلهای حرارتی تشکیل شده اند که چیدمان سنتی و معمول این شبکه بصورت موازی می باشد . در حالی که سری قرار گرفتن مبدلها در شبکه فوق الذکر می تواند موجبات استفاده مجدد از آب خنک در مبدلهای دیگر را فراهم سازد . به منظور طراحی بهینه این سیستمها جهت دستیابی به حداقل هزینه کل و کاهش اثرات سوء زیست محیطی لازم است تا انتگراسیون مولفه های این سیستم، برج خنک کن و شبکه بصورت همزمان انجام گیرد . انتگراسیون مولفه های این سیستم موجب بهبود عملکرد هر کدام می شود . این مقاله با در نظر گرفتن تقابلهای موجود بین عملکرد برج خنک کن و چیدمان حرارتی، به ارائه روشی جهت طراحی سیستمهای برودتی بازگشتی با هدف دستیابی به حداقل هزینه سالیانه و اثرات سوء زیست محیطی می پردازد . روش طراحی ارائه شده با عنوان طراحی اصلاح شده، روشی مدرن و پیشرفته بر مبنای تکنولوژی پینچ، برنامه ریزی ریاضی غیر خطی بوده که با بهره گیری از تکنیکی نوین به منظور ملاحظات محیط زیستی چیدمان بهینه شبکه مبدلهای حرارتی را بدست می دهد . به عبارتی طراحی اصلاح شده با در نظر گرفتن امکان بهبود کیفیت آب با انتگراسیون برج خنک کن توسط سیستم تصفیه اوزون، فرصت صرفه جویی در مصرف آب و انرژی و دستیابی به حداقل هزینه و اثرات زیست محیطی را فراهم می آورد . جهت انجام محاسبات از نرم افزار MATLAB er.7.1 استفاده شده است . نتایج طراحی به روش های موجود، سنتی و روش طراحی اصلاح شده جهت مقایسه ارائه گردیده است

کلیدواژه ها:

سیستم آب خنک کن بازگشتی ، برج خنک کن ، طراحی بهینه ، کاهش اثرات سوء زیست محیطی ، تکنولوژی پینچ ، برنامه ریزی ریاضی غیر خطی