طراحی و شبیه سازی مبدل حرارتی پیش گرمکن هوائی جهت کوره های واحد الفین شرکت پتروشیمی مروارید با هدف بهینه سازی مصرف انرژی

امروزه مقادیر بسیاری گاز گرم حاصل از احتراق سوخت توسط بویلرها و انواع متنوع کوره ها در صنایع مختلف تولید می شود، بازیافت انرژی موجود در این گازها این امکان را فراهم می سازد که مقادیر بسیاری از انرژی اولیه مصرفی کاهش یابد. کیفیت حرارت در کنار کمیت انرژی موجود در جریان خروجی، یکی از متغیرهای اصلی تأثیر گذار روی میزان توجیه پذیری اقتصادی طرح های بازیافت حرارت می باشد. کاهش هزینه های انرژی مصرفی به طور مستقیم و کاهش آلودگیهای زیست محیطی، اندازه تجهیزات و مصرف انرژی تجهیزات جانبی همگی از مزایای غیر مستقیم بازیافت حرارت از جریانهای خروجی می باشد. حتی در برخی از کاربردها بازیافت حرارت از جریانهای خروجی منجر به افزایش ظرفیت تولید در واحد صنعتی می شود. برخی از سیستم-های بازیافت حرارت متداول عبارتند از مبدل های پیش گرمکن، بویلرهای بازیافت حرارتی، لوله های حرارتی، اکونومایزرها و بازیافت متناوب حرارت. مبدل های پیش گرمکن مبدل های حرارتی می باشند که با استفاده از انرژی حرارتی گازهای خروجی از دودکش کوره (Flue gas) جهت پیش گرم نمودن هوای احتراق ورودی به کوره مورد بهره برداری قرار می گیرند. استفاده از این سیستم سبب می گردد علاوه بر افزایش دمای شعله به مقدار قابل توجهی نیز در مصرف سوخت کوره صرفه جوئی حاصل گردد، لذا می توان بیان نمود به کارگیری صحیح این نوع مبدل ها علاوه بر اینکه نوعی بهینه سازی مصرف انرژی محسوب می شود سبب افزایش کارائی کوره مورد نظر نیز می گردد. در این مقاله پس از اینکه مبدل های پیش گرمکن و انواع آن به اختصار مورد بررسی قرار می گیرد، با استفاده از آنالیز گازهای خروجی از کوره 101واحد کراکینگ پتروشیمی مروارید طراحی و شبیه سازی مبدل پیش گرمکن حرارتی جهت کوره مذکور صورت می پذیرد. طراحی با استفاده از محاسبات ریاضی و بر مبنای قوانین انتقال حرارت در مبدل های حرارتی و نیز بهره گیری از استانداردهای جهانی موجود (استاندارد TEMA)، قابل اجرا می باشد و شبیه سازی نیز با بکارگیری نرم افزار Aspen Hetran که از زیر مجموعه های Aspen HTFS+ است، صورت می پذیرد. نتایج حاصل از طراحی و شبیه سازی در جداولی جداگانه تهیه و ارائه گردیده است که امکان مقایسه آن ها را نیز فراهم می سازد.

کلیدواژه ها:

بازیافت انرژی ، مبدل های پیش گرمکن حرارتی ، مبدل پوسته لوله ، طراحی ، شبیه سازی