• شماره ركورد
    28248
  • پديد آورنده

    كاوه اشكوتي

  • عنوان
    ارزيابي اثرات اختلاف فشارها ي خروجي بر عملكرد جداساز جريان محوري گاز-مايع
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي مكانيك
  • سال تحصيل
    1397
  • تاريخ دفاع
    1401/11/26
  • استاد راهنما
    محمد اخلاقي
  • دانشكده
    مهندسي مكانيك
  • چكيده
    نياز به جداسازي جريانهاي گاز-مايع در بسياري از صنايع، بخشي از فرايند را به خود اختصاص داده است. از همين روي استفاده از جداسازهاي سيكلوني جريان محوري با ورودي و خروجي حلزوني شكل روز به روز رايجتر شده است. علت اين امر را ميتوان در مسائلي همچون هزينه اوليه كمتر، نياز به فضاي نصب كمتر، هزينه تعمير و نگهداري مناس بتر آنها جس توجو نمود. شركت كالتك انگلستان نيز يك نوع را طراحي و ساخته است. جداساز مذبور داراي يك I-Sep جداسازي سيكلوني جريان محوري موسوم ورودي حلزوني شكل و دو خرو جي حلزوني شكل ميباشد. خروجي فاز سنگين بدون عبور از مجراي استوانهاي شكل، ولي خروجي فاز سبك پس از عبور از يك گردابياب به حلزوني فاز سبك منتهي ميگردد. در پروژه حاضر از نتايج آزمايشگاهي كه توسط استاد راهنما و طي يك همكاري تحقيقاتي بين دانشگاه كرانفيلد انگلستان و شركت كالتك انجام پذيرفته است، بهرهگيري شده است. آنچه از تحقيقات پيشين در دسترس است، مصرح مينمايد كه در ارزيابي عملكرد جداسازهاي مختلف، امر ارزيابي بيشتر به اثرات مثبت جداسازي و عدم التفات به اثرات منفي در خرو جيهاي فازهاي سنگين و سبك معطوف گرديده است. در پروژه حاضر هر دو اثرات مثبت و منفي با در نظر گرفتن تعاريف مناسب ضراي ب تأثير و محاسبه بازدهي كلي متني بر ضراي ب مزبور، مورد التفات ويژه قرارگرفتهاند. شايانذكر است كه مقادير بازدهيهاي كلي ارائهشده در اين پاياننامه به دليل در نظر گرفتن اثرات منفي جداسازي مقاديري كمتر ولي واقعيتر ارائه مينمايند. موارد متعددي از وروديهاي با كسر حجمي مختلف مورد مطالعه قرارگرفتهاند. اين موارد شامل دو كسر 2) بار مطلق، دو دبي حجمي مايع ( 2) و ( 3) ليتر بر / 1) و ( 15 / حجمي( 75 ) درصد در دو فشار ورودي ( 45 ثانيه و دو گذر حجمي گاز ( 30 ) و ( 60 ) استاندارد مترمكعب در ساعت و دو كسر حجمي ( 85 ) درصد در 1) ليتر بر ثانيه و دو گذر حجمي گاز / 1) و ( 8 / 1) بار مطلق، دو گذر حجمي مايع ( 75 / يك فشار ورودي ( 5 5/52 ) و ( 55 ) استاندارد مترمكعب در ساعت، كسر حجمي ( 92 ) درصد در فشار ورودي ( 2). بار مطل ق، ) 1) ليتر بر ثان يه و گذر حجمي گاز ( 130 ) استاندارد مترمكعب در ساعت و كسر / دبي حجمي مايع ( 7 (1/ 95 )درصد در فشار ورودي ( 55 / حجمي ( 2 بار مطلق، گذر حجمي مايع يك ليتر بر ثانيه و گذر حجمي و 102 ) استاندارد مترمكعب در ساعت بودهاند. / گاز ( 5 اثرات اختلاف فشارهاي خروجي بر ضرايب تأثير جزئي و بازدهي كلي موردبررس ي قرار گرفت. نتايج نشان دادند كه اختلاف فشارهاي خروجي، مؤلفه بسيار مهمي براي دستيابي به عملكرد بهينه جداسازي است. همچنين با توجه به نتايج حاصله مشخص شد، كه جداساز حاضر در يك كسر حجمي گاز ورودي حدود ( 85 ) در صد عملكرد مطلوبي داشته است. اختلاف فشارهاي خروجي در محدوده ( 99 -) ميلي بار تا ( 286 + )ميلي بار در شرايط باز بودن كامل شير كنترل پاييندست بوده است. نتايج مبين آن است كه براي حصول به بازدهي كلي مطلوب، اختلاف فشار خرو جيها ضرورتا مًيبايستي مثبت شده و مقدار مطلوب آن از حدود ( 200 ) ميلي بار تجاوز ننمايد. شايانذكر است كه اختلاف فشارهاي خروجي در شرايط باز بودن كامل ش يرهاي كنترلي براي مقادير كس ر حجمي ( 85 ) درصد و پايينتر مثبت، و براي مقادير كسر حجمي 95 ) درصد، مبتني بر اختلاف فشار هاي / بالاتر منفي بودهاند. در كسرهاي حجمي ( 92 ) درصد و ( 2 خروجي در شرايط بار بودن كامل شيرهاي كنترلي بازدهي جداسازي به دليل منفي بودن مقادير اختلاف فشار دستخوش كاهش گرديده است. با بستن تدريجي شير كنترل پاييندس ت و تحصيل مقدار اختلاف فشارهاي خروجي مثبت بازدهي كلي افزايشيافته است.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1402/02/22
  • عنوان به انگليسي
    Experimental eva‎luation of the Effects of Output Pressure Difference on Gas-Liquid Axial Flow Separator Performance
  • تاريخ بهره برداري
    2/15/2024 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    كاوه اشكوتي

  • چكيده به لاتين
    The need to separate the gas-liquid flows in many industries has taken a part of the process. Therefore, using axial flow cyclone separators with involute inlet and outlet has become increasingly common. The reason for this can be found in issues such as lower initial cost, the need for less installation space, and more appropriate maintenance and repair costs. Caltech UK has also designed and manufactured a type of axial flow cyclonic separator called I-Sep. The said separator has a spiral inlet and two spiral outlets. The exit of the heavy phase without passing through the cylindrical duct, but the exit of the light phase after passing through a vortex detector leads to the helix of the light phase. In the present project, the results of the laboratory conducted by the supervisor and during a research collaboration between Cranfield University of England and Caltech Company have been used. What is available from previous research states that in eva‎luating the performance of different separators, more eva‎luation is focused on the positive effects of separation and not paying attention to the negative effects in the outputs of heavy and light phases. In the current project, both positive and negative effects have been given special attention by considering the appropriate definitions of the effect coefficients and calculating the overall efficiency of the text on these coefficients. It is worth noting that the values of overall efficiencies presented in this thesis are lower but more realistic due to considering the negative effects of separation. Several cases of inlets with different volume fractions have been studied. These cases include two volume fractions (75%) in two inlet pressures (1.45) and (15.2) absolute load, two volume flow rates of liquid (2) and (3) liters per second, and two volume flow rates of gas (30) and (60) standard cubic meters per hour and two volume fractions (85%) in an input pressure (1/5) absolute bar, two liquid volume passages (1.75) and (1/8) liters per second and two volume passages Gas (5.52) and standard (55) cubic meters per hour, volume fraction (92) percent at the inlet pressure (2), absolute load, liquid volume flow rate (1.7) liters per second and standard gas volume flow (130) cubic meter per hour and volume fraction (2.95) percent in inlet pressure (55.1) absolute load, liquid volume flow of one liter per second and gas volume flow (5.102) standard cubic meters per hour. The effects of the differential pressure of outputs on effectiveness coefficients and overall efficiency were investigated. The results showed that the output pressure difference is a very important component to achieve optimal separation performance. Also, according to the obtained results, it was found that the present separator had a favorable performance in a volume fraction of the input gas of about (85) percent. The output pressure difference was in the range of (-99) mbar to (+286) mbar in the condition of the downstream control valve being fully open. The results show that in order to achieve the desired overall efficiency, the output pressure difference must be positive and its desired value should not exceed about (200) mbar. It is worth mentioning that the output pressure difference in the conditions of full opening of the control valves was positive for volume fraction values (85) percent and lower, and negative for higher volume fraction values. In the volume fractions of (92) percent and (2.95) percent, based on the output pressure difference in the conditions of the full load of the control valves, the separation efficiency has been reduced due to the negative values of the pressure difference. By gradually closing the downstream control valve and learning the value of the positive output pressure difference, the overall efficiency has increased.
  • كليدواژه هاي فارسي
    جداسازي، سيكلون جريان محوري، جريان چند فازي، بازدهي
  • كليدواژه هاي لاتين
    Separation, axial flow cyclone, multiphase flow, efficiency
  • Author
    Kaveh Ashkavti
  • SuperVisor
    Mohammad Akhlaghi