پایان‌نامه

مدل سازی کوره های واکنش و پیش بینی علل تخریب لوله های داخلی با استفاده از تکنیک دینامیک سیالات محاسباتی

لطف اله جعفری

چکیده

در این تحقیق مدلسازی احتراق کوره واکنش و پیش بینی علل تخریب لوله های داخلی واحد بازیافت گوگرد شرکت پالایش گاز ایلام با استفاده از تکینیک دینامیک سیالات محاسباتی انجام گرفته است. کوره های واکنش واحد بازیافت گوگرد پالایشگاه گاز ایلام در ابتدای راه اندازی و در حین بهره برداری برای چندین مرتبه از نواحی اتصال لوله به صفحه لوله دچار خرابی شدند. بنابراین مدلسازی شرایط مختلف عملیاتی و تغییر در ساختار فیزیکی کوره صورت گرفته است. در مرحله اول، مدلسازی احتراق گاز سوختی کوره واکنش با دبی های، m3/hr 150 به همراه هوای اکسید کننده استیکیومتری و بخار آب، وm3/hr 250 به همراه 400 درصد هوای اضافی انجام شد. نتایج نشان داد ، دمای گازهای حاصل از احتراق، در حالت m3/hr150 گاز سوختی با هوای استیکیومتری، در حدود 2400 کلوین می باشد و بعد از چوک رینگ با دور شدن از مرکز شعله تا قبل از چکروال، دما تا 1900 کلوین کاهش می یابد و دما در نزدیک صفحه لوله به 1800 کلوین می رسد. از بخار آب بعنوان ملایم کننده دمای شعله به همراه گاز سوختی در همین شرایط استفاده شد، و نتایج نشان داد که استفاده از kg/hr 1200 بخار آب به همراه m3/hr 150 گاز سوختی، دمای مرکز شعله تا 1380 کلوین کاهش می یابد و به دنبال آن دمای گازهای داغ در بعد چکروال و نزدیک صفحه لوله، به 1300 کلوین می رسد و انرژی تابشی مرکز شعله را از mw/m22/3 به mw/m27/0 کاهش می دهد. از طرفی دیگر نتایج نشان داد که در حالت m3/hr 250 گاز سوختی با هوای اضافی، دمای مرکز شعله 2400 کلوین، و دمای کوره در نزدیک چکروال و صفحه لوله مشابه حالتی بود که از بخار به همراه سوخت استفاده شود در مرحله دوم، مدلسازی احتراق گاز اسیدی کوره واکنش با دبی m3/hr 11000 به همراه m3/hr10000 هوای اکسید کننده انجام گرفت. نتایج نشان داد، تغییرات اندازه سرعت گازهای داغ در کوره به دلیل شدت جریان گاز اسیدی در مرکز کوره، از m/s 8/13 تا m/s 1 در مقطع قطری کوره وجود داشت و بعد از چکروال این تغییرات سرعت در نزدیک صفحه لوله، از m/s 6 به m/s 2 رسید. توزیع دما در کوره نیز تابعی از توزیع جریان، سرعت گاز اسیدی و محصولات احتراق بود. بصورتی که ماکزیمم دمای شعله 1530 کلوین بود که تا محدوده قبل از چکروال و در مقطع های قطری در طول محور کوره، تفاوت 500 کلوینی وجود داشت. بنابراین نتایج مربوط به توزیع جریان و سرعت در کوره واکنش نشان داد، جریان گاز های داغ بعد از چکروال تابعی از جریان بالادست خود یعنی چوک رینگ و مشعل چرخشی می باشند که جریان گازهای داغ ورودی به لوله و صفحه لوله یکنواخت نمی باشد و در لوله های ناحیه مرکزی صفحه لوله جریان بیشتری از گاز داغ وجود دارد. مرحله سوم در جهت رفع مشکلات مرحله دوم، مدلسازی و امکان سنجی تغییر در ساختار فیزیکی چکروال در حالت گاز اسیدی صورت گرفته است. شرایط عملیاتی این مرحله نیز مانند مرحله دوم بود با این تفاوت سه نوع چکروال طراحی جدید بجای چکروال نوع a (موجود در کوره واکنش) در مدلسازی تعبیه شده است. نتایج حاصل از مدلسازی نشان داد که تغییرات اندازه سرعت، توزیع جریان، واکنش دهنده ها ومحصولات احتراق در بعد از چکروال نوع d به مراتب از چکروال های a,b,c بهتر است. و تغییرات اندازه سرعت در نزدیک صفحه لوله در مقطع قطری از m/s 7/4 تا m/s 2/6 می باشد. در مرحله چهارم، مدلسازی حرارتی المانی از لوله، صفحه لوله و ریفرکتوری انجام شده است. نتایج مدلسازی نشان داد که با دو لایه کردن ریفرکتوری، دمای سطح داخلی صفحه لوله از 600 کلوین به 500 کلوین کاهش داشته است. نتایج مرحله اول، دوم و چهارم مدلسازی با داده های صنعتی توافق خوبی دارند ولی مرحله چهارم پیش بینی و امکان سنجی بوده است.

اساتید راهنما و مشاور

ارسلان پرواره

پایان‌نامه‌های مشابه

اسناد مشابه

  • ارایه یک مدل تحلیلی و شبیه سازی عددی برای پیش بینی پارامترهای فرآیند در خم کاری لوله تحت فشار سیال داخلی

    مقاله۲۰۱۸مهندسی مکانیک امیرکبیرجابر سلیمانی، مجید الیاسی، مرتضی حسین زاده

    امروزه خم کاری لوله از جمله فرآیندهای پرکاربرد در صنعت هوافضا،خودروسازی و صنایع دیگر است. طی خم کاری، تغییرات ضخامت و اعوجاج سطح مقطع قابل توجه ی رخ می دهد. ضخامت در انحنای داخلی لوله خمیده افزایش و در انحنای خارجی کاهش می یابد. همچنین در اکثر موارد، وقتی شعاع خم کوچک باشد، چین خ

  • شبیه سازی و پیش بینی جریان رودخانه ها با استفاده از شبکه عصبی و مدل فوریه

    مقالهتحقیقات منابع آب ایرانناصر رستم افشار، استادیار /دانشگاه صنعت آب و برق (شهید عباس پور) هدایت فهمی، شرکت مدیریت منابع آب ایران علیرضا پیره، کارشناس /گروه پژوهشی جاماب

    مقاله حاضر به بررسی نحوه عملکرد شبکه های عصبی mlp در ارتباط با خروجی مدل فوریه، fsam، می پردازد. مدل fsam که مدل شبیه ساز بارش است، تحلیل مدل های کلاسیک را در قلمرو فرکانس، که توسعه نظریه طیفی فرآیندهای متداول نظیر طیف الگوهای arima را در درون خود دارد، ارائه می دهد. کاربرد همزما

  • مدل سازی و پیش بینی نوسانات بازار سهام با استفاده از مدل انتقالی گارچ مارکف

    مقالهتحقیقات مدلسازی اقتصادیمینو نظیفی نائینی، minoo nazifi naeini isfahan universityاصفهان- ح توحید میانی، بعد از شهید قندی، کوچه بانک پارسیان، بن بست رحمت ، پلاک39 شهرام فتاحی، shahram fatahi razi universityکرمانشاه دانشکده علوم اجتماعی گروه اقتصاد سعید صمدی، saeed samadi isfahan universityدانشگاه اصفهان گروه اقتصاد

    در این مطالعه، قدرت برازش و قدرت پیش بینی مجموعه ای از مدل های انتقالی گارچ مارکف sw-garch ، با استفاده از داده های بازار بورس اوراق بهادار تهران، طی سال های 90-1376 مقایسه می شود. در این مقاله، از مدل انتقالی گارچ مارکف برای پیش بینی نوسانات در بازار بورس اوراق بهادار تهران در ا

  • مدل سازی و پیش بینی رشد اقتصادی ایران با استفاده از مدل های arima، مارکف سوئیچینگ و anfis

    مقالهپژوهش های رشد و توسعه اقتصادیمرتضی صالحی سربیژن، عضو هیئت علمی گروه صنایع دانشگاه زابل، ایران

    یکی از مسائل مهم در اقتصاد پیش بینی رشد اقتصادی می باشد. پیش بینی صحیح رشد اقتصادی، اثر مهمی در سیاست گذاری و برنامه ریزی های اقتصادی دولت دارد و می تواند علاوه بر ایجاد زمینه توسعه روش های جدید پیش بینی، سیاست گذاران را در تصمیم گیری آتی یاری رساند. پیش بینی بر اساس مدل های چند

  • مدل سازی ترکیبی پیش بینی تقاضای گردشگری پزشکی داخلی شهر تهران

    مقاله۲۰۱۹مدیریت سلامتافسر, امیر، دبیر, علیرضا، زندی, ابتهال، فرزین, محمدرضا

    Introduction: One of the most important events in the tourism industry of each country is the demand for a product or destination and its true prediction of tourism. It should be noted that there are distances and deviations between actual values and predictions. The use of moder

  • پیش بینی میزان تولید پسماند شهری با استفاده از روش سری زمانی (تکنیک arma) و مدل سازی پویایی سیستم (نرم افزار vensim)

    مقالهسلامت و محیط زیستاصغر ابراهیمی، a ebrahimi assistant professor, environmental science and technology research center, department of environmental health engineering, shahid sadoughi university of medical sciences, yazd, iranگروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تربت حیدریه محمدحسن احرام پوش، m.h ehrampoush professor, environmental science and technology research center, department of environmental health engineering, shahid sadoughi university of medical sciences, yazd, iranگروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتی درمانی شهید صدوقی یزد حسن هاشمی، h hashemi research center for health sciences, shiraz university of medical sciences, shiraz, iranدانشگاه علوم پزشکی شیراز محبوبه دهواری

    زمینه و هدف: پیش­ بینی میزان تولید پسماند نقش مهمی در مدیریت مواد زاید دارد. مطالعه حاضر با هدف پیش بینی میزان تولید پسماند عادی شهر اصفهان با استفاده از دو روش سری زمانی و مدل سازی پویایی سیستم انجام شده است. روش بررسی: در ابتدا داده های قابل استناد مربوط به میزان تولید پسماند ا