26062

بهينه سازي عملكرد آب شيرين كن تقطيري چند اثره با استفاده از الگوريتم ژنتيك

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك-طراحي كاربردي

1397-1400

1400/07/19

دكتر نوروزمحمد نوري

مهندسي مكانيك

آب يكي از مهم ترين نيازهاي حياتي بشر است و با توجه به افزايش رشد جمعيت جهاني و خشكسالي هاي به وجود آمده در خيلي از كشورهاي جهان و كمبود آب شيرين، نياز است تا بتوان آب هاي شور در دسترس را به آب شيرين تبديل نمود به همين دليل صنايع فرآيندي آب شيرين كن ها به وجود آمده اند. از اهداف مهم اين صنايع رسيدن به ضريب عملكرد حداكثري و حداقل نمودن مصرف حرارت مخصوص و سطح انتقال حرارت مخصوص مي باشد. فرآيندهاي شيرين سازي فرآيندهايي به منظور خالص سازي آب شور دريا براي مصارف آشاميدني،كشاورزي و صنعتي مي باشد. يك سيستم آب شيرين كن به طور كلي آب شور را به دو جريان تقسيم مي كند، يكي جريان آب خالص با درصد بسياركمي از نمك و املاح و ديگري جرياني كه حاوي نمك و املاح باقيمانده مي باشد. جداسازي نمك از مخلوط آب نمك، يك فرآيند ترموديناميكي است كه نياز به انرژي دارد، يك فرآيندايده آل آب شيرين كن به عنوان يك فرآيند جداسازي برگشت پذير محسوب مي شود. آب شيرين كن تقطيري چنداثره با تراكم بخار حرارتي يك فناوري شيرين سازي آب شور از طريق تبخير و كاهش فشار است كه به دليل مصرف انرژي كم، هزينه نگهداري پايين و هندسه ساده يكي از بهترين روش هاي شيرين سازي محسوب مي شود. مطالعات گسترده اي در زمينه مدل سازي اين دستگاه ها و همچنين تاثير پارامترهاي مختلف بر ضريب عملكرد و بهبود آن ها شده است كه از جمله آن ميتوان به تعداد اثرها، دماي آب تغذيه، دماي بخار آب خروجي از اجكتور، دماي اولين و آخرين اواپراتور و دبي آب خنك كننده اشاره نمود. اما در اين پايان نامه هدف اين است تا با يكي از روش هاي بهينه سازي تكاملي به نام الگوريتم ژنتيك به صورت تك هدفه و دوهدفه به تنظيم بهينه و بهبود عملكرد اين سيستم فرآيندي پرداخته شود. بهينه سازي تك هدفه شامل حداكثر كردن ضريب عملكرد سيستم و حداقل نمودن سطح انتقال حرارت مخصوص و بهينه سازي دوهدفه شامل بهينه كردن ضريب عملكرد و سطح انتقال حرارت مخصوص به صورت همزمان مي باشد.

1400/11/15

Optimizing the performance of multi-effect distillation plant using Genetic algorithm

10/11/2022 12:00:00 AM

Water is one of the most important human needs and due to the increase in global population growth and droughts in many countries and the shortage of fresh water, it is necessary to convert available saline water into fresh water. This is why desalination process industries have emerged. One of the important goals of these industries is to achieve the maximum performance coefficient and to minimize the specific heat consumption and the specific heat transfer level. Desalination processes are processes for the purification of brackish seawater for beverage, agricultural and industrial uses. A desalination system generally divides the saline into two streams, one a stream of pure water with a very small percentage of salts and salts, and the other a stream containing residual salts and salts. Separation of salt from brine mixture is a thermodynamic process that requires energy, a desalination process is considered as a reversible separation process. Multi-effect distillation desalination plant with thermal vapor density is a salt water desalination technology by evaporation and pressure reduction, which is one of the best desalination methods due to low energy consumption, low maintenance costs and simple geometry. Be. Extensive studies in the field of modeling of these devices as well as the effect of various parameters on the coefficient of performance and their improvement have been done, including the number of effects, feed water temperature, water vapor temperature of the ejector, the first temperature And the latest evaporator and cooling water flow noted. But in this dissertation, we intend to improve the performance of the system with one of the evolutionary optimization methods called genetic algorithm as one-objective and two-objective. One-objective optimization includes maximizing the system coefficient of performance and minimizing the specific heat transfer surface and two-objective optimization includes optimizing the performance coefficient and the specific heat transfer surface simultaneously.

آب شيرين كن تقطيري چنداثره , سيستم فرآيندي , بهينه سازي چند هدفه , مدل سازي رياضي , الگوريتم ژنتيك پيوسته , ضريب عملكرد

Multi-effect distillation desalination , Process Plant , Multi-Objective Optimization , Mathematical Modeling , Continuous Genetic Algorithm , Performance ratio