18713

۱۸۷۱۳

شبيه سازي استفاده از اجكتور ها به منظور مديريت فلرها در صنايع نفت و گاز

كارشناسي ارشد

مدلسازي و شبيه سازي و كنترل

مهر ۱۳۹۶

دكتر نورالله كثيري

شيمي

چكيده باتوجه به مشكلات زيست محيطي واحد فلرينگ, ادوات وفناوري هايي كه بتواند اين گاز ها را مورد استفاده مجدد قرار دهد, هر روزه بيشتر ميشود. از جمله دستگاه هايي كه در سال هاي اخير در فرايند بازگرداني گاز فلر مورد توجه قرار گرفته است اجكتور ميباشد. لذا در اين رساله سعي برآن شد تا با ايجاد بستر شبيه سازي CFD به بررسي عوامل تاثير گذار بر اين دستگاه مورد بررسي قرار بگيرد. از جمله پارامترهاي تاثير گذار بر دستگاه ميتوان به اين موارد اشاره نمود:1) ساختار نازل مافوق صوت 2) نسبت طول به قطر و وزاويه همگرايي محفظه اختلاط 3) مكان قرار گيري نازل در داخل محفظه اختلاط 4) طول وزاويه ي واگرايي ديفيوزر 5) زبري بدنه اجكتور 6) فشار جريان محرك وفشار جريان مكش 7) تاثير جرم مولكولي سيال عامل. در كار حاظر براي پي بردن به ميزان جريان محرك مورد نياز با استفاده از نرم افزار هايسيس شبيه سازي فرايندي نيز صورت پذيرفت. نتايج شبيه سازي نشان ميدهد كه با بهينه كردن: نازل5/12 درصد, طول وزاويه محفظه اختلاط به ترتيب 33و78درصد, مكان قرار گيري نازل36%, جرم مولكولي سيال عامل15 % عملكرد دستگاه افزايش پيدا كرد. لازم به ذكر است كه افزايش زبري بدنه ابتدا تاثيري بر همراه بري نداشته وبا افزايش آن ناحيه ي چوك دوگانه كاهش وسپس همراه بري كاهش شديدي مي يابد. شبيه سازي CFDبا داده هاي تجربي گذشته مورد ارزيابي قرار گرفته وخطاي 5/4درصد نشان دهنده تطابق بسيارخوب با نتايج گزارش شده ميباشد. واژه‌هاي كليدي: گاز فلر, اجكتور, ديناميك سيالات محاسباتي, نازل, هايسيس.

1397/02/02

4/20/2018 12:00:00 AM

Abstract: It is estimated that about 5 percent of annual gas production is released in the atmosphere or burnt in flares. Considering the risks of greenhouse gases and environmental degradation, many countries are committed to reduce the volume of production of these pollutants. The recycling of flare gas by an ejector is one of the most convenient ways to reuse these gases. In this paper, having carried out a CFD simulation of an ejector, the geometric parameters and operational conditions have been examined. The geometric parameters studied are: (1) Supersonic nozzle structure (2) Location of the primary nozzle )3) Length-to-diameter ratio of the mixing chamber (Lm/Dm) (4) Length and angle of mixing tube and diffuser (5) Effect of wall roughness (6) Effect of primary and secondary pressure and the difference of molecular weight on entrainment ratio . To validate this paper, the results of the CFD simulation compared with experiments and the simulation results were very well in agreement with the published experimental data. This thesis quite completely examines all the geometric parameters affecting the ejector. For this reason, it is thus a good guide for designers and operators alike.