18230

18230

مدل سازي و بهينه سازي سيستم هاي آب شيرين كن به كمك اجكتور مايع-گاز

كارشناسي ارشد

تبديل انرژي

آذر ماه 1396

دكتر سپهر صنايع

مكانيك

در اين پژوهش با هدف يافتن راه حلي براي تامين آب شيرين در مناطق دوردست و نزديك درياي جنوب كشور دو روش شيرين سازي آب شور دريا به كمك اجكتور مايع – گاز و انرژي خورشيدي مورد بررسي قرار گرفته است.كشور هاي اطراف خليج فارس با استفاده از فرايند هاي شيرين سازي حرارتي، بخشي نياز آب شيرين خود را تامين مي كنند. اما اكثر اين واحد هاي شيرين سازي با ظرفيت بالا در كنار نيروگاه هاي برق احداث شده اند و انرژي خود را از آن ها تامين مي كنند. بنابراين اين روش براي مناطق دور دست و مناطق مسكوني با جمعيت كم چندان توجيه اقتصادي ندارد. در اين پژوهش با هدف حذف نياز به مجاورت نيروگاه ها و تامين بخار مورد نياز سيكل شيرين سازي به عنوان منبع گرمايش، استفاده از انرژي خورشيدي و اجكتور مايع – گاز در شهر بندرعباس پيشنهاد شده است. با استفاده از آينه هاي خورشيدي آب خوراك ورودي تا دماي مورد نظر گرم شده و سپس فرايند تبخير انجام مي شود. با استفاده از اجكتور مايع – گاز فشار درون محفظه تبخير كاهش يافته تا در شرايط خلا، دماي تبخير آب كاهش يابد. با استفاده از مدل سازي رياضي، الگوريتمي براي ايجاد ارتباط بين محفظه تبخير و اجكتور توسعه داده شده است. سپس اين مدل، در دو سيكل شيرين سازي استفاده شده و در نهايت هر دو سيكل مورد بهينه سازي فني و اقتصادي قرار گرفته اند. در سيكل اول، با استفاده از فرايند تبخير ناگهاني، بخار توليد شده و توسط چگالنده به آب مايع تبديل مي شود. در سيكل دوم تبخير در شرايط خلا صورت گرفته و بخار توليدي توسط اجكتور به بيرون محفظه مكيده مي شود. با استفاده از نتايج حاصل از بهينه سازي، مشخصات اجكتور بهينه، سامانه خورشيدي و ساير مجهولات هر دو سيكل بدست آمده اند. در انتها نيز مقايسه موردي بين دو سيكل انجام شده شده و موارد ضعف يا برتري هر يك بر ديگري تبيين شده است. بررسي نتايج نشان از كم تر بودن هزينه ساليانه كل و قيمت هر متر مكعب آب شيرين توليدي در سيكل اول دارد. واژه‌هاي كليدي: اجكتور مايع-گاز، شيرين سازي آب شور دريا، انرژي خورشيدي، بهينه سازي فني و اقتصادي

1396/10/05

12/26/2017 12:00:00 AM

In this research, whith the purpose of finding a solution for providing desalinated water in places near the southern waters of country and far from the big cities, two approaches of desalination of sea water by using liquid-gas ejector and solar energy are proposed. Persian Gulf countires provide most of their water needs by thermal desalination processes, however, most these plants have to be built near the power plants to receive energy. As a result, these approaches are not quit economically justified for low populated places that are far from big cities. In this research, with the purpose of emiting the need for power plants and steam, using the solar energy and liquid-gas ejector in Bandar-Abas city as a case study, has been suggested. The feed water temperature would be rised in the solar collectors and then the evaporation process would begin. Using liquid-gas ejector would reduce the evaporation chamber’s pressure, therby reducing the boiling temperature of water. An algorithm has been developed to relate evaporation chamber and the ejector, using mathematical modelling. Then this model has been used in both desalination approaches. Finaly, the both cyceles have been optimized from both thechnically and economically aspects. In the first cycle, the flashing process will generate vapor and the vapor will be condensed by the condensor. However, in the second cycle, the vapor will be completey extracted by ejector. At the end, the results of optimizations have been compared for both cycles and upsides and downsides of each other have been stated. Results reveal that the total cost of first cycle is lower than the second one. Keywords: Liquid-Gas Ejector, Sea Water Desalination, Solar Energy,Thechno-Economical Optimization