چکیده
پایان نامه مهندسی شیمی . افزایش روز افزون قیمت سوخت های فسیلی. کاهش منایع و لزوم کنترل آلودگی محیط زیست ، اهمیت بازیافت انرژی حرارتی و جلوگیری از اتلاف آن را در صنایع مختلف نشان می دهد. امروزه مصرف انرژی به عنوان یکی از شاخص های عمده در ارزیابی توسعه یافتگی جوامع مطرح گردیده است. به همین منظور انواع مختلفی از سامانه های بازیافت انرژی حرارتی طراحی و ساخته شده است. یکی از این سامانه ها ریژنراتورهای بستر ثابت می باشد که کاربرد گسترده ای در صنایع انرژی بر همچون صنایع تولید شیشه و ذوب آلومینیوم دارد. این سامانه با پیش گرم کردن هوای احتراق در کوره های این صنایع به کاهش مصرف انرژی کمک شایانی می کند.
پایان نامه مهندسی شیمی . این پژوهش به ارائه یک مدل ریاضی حاصل . از دو مکانیزم انتقال حرارت جابه جایی و هدایت شعاعی در ریژنراتور های بستر ثابت پر شده باآکنه های کروی خواهد پرداخت. جهت شبیه سازی این سامانه، نرم افزاری به زبان ویژوال بیسیک (VB) با روش حل عددی تفاضل محدود تولید گردیده است. به منظور ارزیابی صحت مدل و بررسی اثر پارامترهای مختلف مانند دبی جرمی. زمان تناوب و اندازه ی قطر آکنه های کروی بر روی عملکرد این سامانه. یک نمونه ی آزمایشگاهی از این سامانه با آکنه های کروی از جنس آلومینا طراحی و ساخته شده است.
نتایج نشان می دهد با کاهش پنجاه درصدی دبی سیال ورودی در یک زمان مشخص می توان. راندمان بازیابی حرارتی از سامانه را تا بیش از 20 % افزایش داد. همچنین در یک زمان مشخص می توان. با نصف کردن قطر آکنه های موجود در بستر بیش از 30 % راندمان بازیابی حرارتی از سامانه را افزایش داد.
فهرست پایان نامه
چکیده 1
فصل اول: مقدمه
1- 1 مقدمه 2
1-2 هدف از بازیافت انرژی 2
1-2-1 صرفه جویی در مصرف انرژی 2
1-2-2 حل معضلات آلودگی های زیست محیطی 3
1-2-3 دلایل اقتصادی 5
1-2-4 ذخیره و نگهداری از منابع ملی یک کشور 6
1-3 بازیافت انرژی 7
1-4 عوامل موثر در انتخاب روش بازیافت انرژی 8
1-5 انتخاب طرح بازیافت انرژی 9
1-5-1 منابع گرمایی با دمای بالا 10
1-5-2 منابع گرمایی با دمای متوسط 10
1-5-3 منابع گرمایی با دمای پایین 11
1-6 کاربردهای بازیافت انرژی 12
1-7 مروری بر فصول بعد 12
فصل دوم: مروری بر منابع
2-1 دستگاه های بازیافت انرژی 13
2-2 روش های استفاده از انرژی بازیافتی 14
2-2-1 استفاده مستقیم 14
2-2-2 استفاده از مبدل های حرارتی احیا شونده 14
2-2-3 استفاده از مبدل های حرارتی بهبود دهنده 15
2-2-4 استفاده از waste heat boiler 16
2-2-5 استفاده از مشعل های خودبازیاب 16
1-3 مقایسه مبدل های ریژنراتور و ریکوپراتور 18
2-4 دستگاه ریژنراتور 19
2-4-1 نحوه ی عملکرد کلی 19
2-4-2 دستگاه های ریژنراتور با بستر چرخشی 20
2-4-3 دستگاه ریژنراتور با بستر ثابت 22
2-5 آکنه ها 26
2-5-1 ریژنراتورهای دمای بالا 26
2-5-2 ریژنراتورهای دما متوسط 26
2-5-3 ریژنراتورهای دما پایین 26
2-6 مروری بر مدل های ارائه شده 27
2-6-1 مدل ناسلت 27
2-6-2 مدل شومن 29
2-6-3 مدل هاوسن 30
2-6-4 مدل هگس 31
2-6-5 مدل مورالیکریشنا 31
فصل سوم: مدل سازی ریاضی
3-1 مقدمه 32
3-2 کاربرد مدل سازی 32
3-3 ارائه ی مدل 35
3-4 توصیف روش حل و پارامترها 39
3-4-1 بی بعد سازی معادلات 39
3-4-2 تعیین ضریب انتقال حرارت جابه جایی hc 42
3-4-3 تعیین ضریب انتقال حرارت تشعشعی 44
3-5 حل مدل ریاضی 45
3-6 شبیه سازی 49
فصل چهارم: طراحی و ساخت یک سامانه ریژنراتور بستر ثابت
4-1 مقدمه 53
4-2 بستر و قطعات جانبی آن 54
4-3 کمپرسور 54
4-4 گرم کن 55
4-5 آکنه ها 55
4-6 عایق 56
4-7 اتصالات 57
4-8 ترموستات کنترل کننده 57
4-9 فشار سنج 59
4-10 سرعت سنج دیجیتال 59
4-11 نحوه ی انجام آزمایش ها 61
4-11-1 روش های مختلف انجام آزمایش ها 61
4-11-2 شرح آزمایش 62
فصل پنجم: نتایج، بحث و بررسی
5-1 مقدمه 64
5-2 محاسبه ی راندمان تجربی 64
5-3 بررسی انطباق نتایج مدل معرفی شده در فصل سوم با نتایج آزمایشگاهی 65
5-4 بررسی اثر دبی هوای ورودی و زمان تناوب بر عملکرد سامانه ریژنراتور بستر ثابت 68
5-5 بررسی اثر اندازه قطر آکنه ها بر عملکرد سامانه ریژنراتور بستر ثابت 78
5-6 منابع خطا 79
5-6-1 خطای شخصی 79
5-6-2 خطای عایق بندی 79
5-6-3 خطای دستگاه های اندازه گیری 79
5-6-4 خطای شرایط فیزیکی دستگاه 80
5-6-5 خطای محاسباتی 81
5-6-6 عدم توسعه یافتگی جریان 81
5-6-7 خطاهای ناشی از نوسانات سرعت 81
5-6-8 خطاهای ناشی از نوسانات دمایی 81
فصل ششم: جمع بندی و پیشنهادات
6-1 نتیجه گیری 82
6-2 پیشنهاداتی جهت ادامه ی کار 83
پیوست ها
منابع
بستر ثابت / Fixed Bed , گرمابرگردان / Regenerator , مدلسازی / simulation , مصرف انرژی / Energy consumption , مبادله کن گرما / heat exchanger , آلودگی زیست محیطی / Environmental pollution , بازیافت انرژی حرارتی , ریژنراتور بستر ثابت , آکنه کروی
[2] قدمیان، ح، اژدری، ا،” صرفه جویی انرژی در صنعت”، شرکت بهینه سازی مصرف سوخت، تهران، 1389.
[3] غیاث الدین، م،”آلودگی هوا: منابع، اثرات و کنترل”، دانشگاه تهران، تهران، 1385.
[4] حق جو، ب، “بهینه سازی مصرف انرژی”، بهسامان، وزارت نیرو، 1382، 8، 87 .
[5] تهیه و تدوین دفتر برنامه ریزی کلان برق و انرژی،” تراز نامه انرژی سال 1388″، سازمان بهره وری انرژی، تهران، 1389.
[8] فرهنگی، ز،باقری، م، عطاران رضایی، ن، “بهینه سازی مصرف انرژی در صنعت آلومینیوم و تعیین پتانسیل قابل صرفه جویی انرژی”، مجموعه مقالات هفتمین کنفرانس ملی انرژی، تهران، 27-28 مهر 1388.
[14] میر احمد، ع،” طراحی و ساخت یک سامانه ذخیره سازی انرژی خانگی با مواد تغییر فاز”، سید مجتبی صدرعاملی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تربیت مدرس تهران، پایان نامه کارشناسی ارشد، 1392.
[15] فاطمی، ش،” مدلسازی ریاضی در مهندسی شیمی”، چاپ سوم، انتشارات دانشگاه تهران، تهران 1390.
[31] فاطمی، ش،” کاربرد روش های عددی در مهندسی شیمی”، کیان رایانه سبز، تهران، 1390.
دانلود پروژه و خرید پایان نامه های متفاوت از سایت مدریان امیرکبیر