طراحی و مدلسازي ریاضی سیستم آب شیرین کن چند مرحله اي با قابلیت کاربرد در نیروگاه بخاري و صنایع مشابه (MED)

یکی از روش هاي تولید آب شیرین در مناطقی که با کمبود آب آشامیدنی، کشاورزي و یا صنعتی مناسب مواجه
هستند به کارگیري آب شیرین کن هاي حرارتی چند مرحله اي 1 براي شیرینسازي آب دریاست که به روش
تبخیري-تقطیري عمل می کنند. دماي آب دریاي ورودي به همراه سایر عوامل از مهمترین پارامترهاي تاثیر گذار بر
طرحی جدید ارائه شده ،MED روي راندمان این سیستمها می باشد. در این مطالعه، براي افزایش راندمان سیستم
است. این سیستم جدید مجهز دو کندانسور و یک مبدل حرارتی بوده و به منظور افزایش دماي خوراك ورودي
استفاده می شود. همچنین با این طراحی جدید، علاوه بر کاهش میزان بخار مصرفی، به واسطه چگالش بخار
خروجی از فلاش تانک در کندانسور اضافه شده به سیستم، میزان آب شیرین تولیدي افزایش مییابد. به منظور
بررسی و مطالعه تاثیر پارمترهاي مختلف بر روي کارایی فرآیند و ارزیابی عملکرد آن، سیستم جدید با استفاده از
نرمافزار متلب 2 با در نظر گرفتن روابط موازنه هاي جرم و انرژي، مدلسازي ریاضی شده است. نتایج مدلسازي نشان
داد که با استفاده از این طرح جدید براي سیستم چند مرحلهاي با تعداد مراحل پایین، نسبت بهره وري 3 بیش از
3 واحد افزایش مییابد. همچنین با توجه به نتایج بدست آمده، دماي / یک واحد و در تعداد مراحل بالا بیش از 5
60 انتخاب شده است. با توجه به فاکتور غلظت و بازده ترموکمپرسور تعداد مراحل ºC بخار ورودي به اولین مرحله
بهینه 3 مرحله می باشد. در صورتی که سیستم جدید با همان نسبت بهره وري سیستم قدیمی کار کند، با اعمال
سیستم جدید، تعداد مراحل به 2 مرحله کاهش مییابد.

مقدمه
امروزه موضوع شیرین سازي آب دریاها و اقیانوس ها مورد توجه اکثر کشور ها قرار گرفته است[ 1]. حدود 71 % از
سطح زمین پوشیده از آب است[ 2]. وقتی صحبت از نیاز بشریت به آب می شود، این نیاز صرفا نیاز به آب آشامیدنی
نیست. زیرا صنایع مختلفی وجود دارند که نیازمند آبی با املاح کم می باشند. از جمله این صنایع می توان به نیروگاه
بخاري اشاره کرد. کمبود آب شیرین، زندگی، کشاورزي و صنعت کشورها را با مشکل روبرو می کند. اقیانوس ها و
دریاها منابع عظیم آب در جهان هستند اما درصد وزنی بالاي ناخالصی، استفاده مستقیم از این آبها را براي مصارف
مختلف مشکل ساز کرده است. آبهاي زیر زمینی یک منبع بزرگ آب هستند اما این آبها نیز داراي ناخالصی هایی
می باشند. البته باید توجه نمود که میزان این ناخالصی ها به موقعیت جغرافیایی منطقه مربوط می شود. امروزه به
کمک روش هاي مختلف تهیه آب شیرین ، امکان تولید آب شیرین در حجم هاي زیاد وجود دارد. هر کدام از این
روش ها به انرژي نیاز دارند که این انرژي می تواند از طریق انرژي الکتریکی، مکانیکی و یا گرمایی تأمین گردد. به
طور کلی روش هاي موجود را می توان به دو دسته روش هاي حرارتی و غشایی تقسیم کرد[ 3]. انتخاب بهترین روش
شیرین سازي آب بستگی به موقعیت، شرایط جغرافیایی منطقه، هزینه اولیه موجود و فاکتور هاي مختلف دیگر دارد.
1 دارد در حالی که کیفیت تولیدي روش اسمز معکوس 1 در -50 ppm آب تولیدي روش هاي حرارتی غلظتی حدود
10-500 میباشد[ 4]. مریم علیشیري و همکاران[ 5] به بررسی مفهومی فرآیندهاي شیرین سازي و ارائه ppm حد
الگوریتمی براي انتخاب بهترین سیستم شیرینسازي آب دریا پرداختند و صرفا نمی توان در مورد برتري یک روش
بر روش دیگر اظهار نظر کرد.
سیستمی است که از انرژي گرمایی استفاده می کند و جزء ،(MED) سیستم تبخیر کننده چند مرحله اي
فرآیند هاي حرارتی محسوب می شود. این سیستم اولین و مهمترین روش تولید آب خالص از آب دریا می باشد که
تحت خلاء کار می کند و اساس کار آن چگالش بخارات حاصل از آب دریا در سیستم می باشد. براي ایجاد خلاء
مورد مطالعه در MED می توان از یک ترموکمپرسور استفاده کرد که می تواند به صورت حرارتی عمل کند. سیستم
این تحقیق مجهز به ترموکمپرسور در نظر گرفته شده است زیرا انرژي مصرفی و همچنین هزینه ساخت، تعمیر و
نگهداري آن بسیار کمتر از یک کمپرسور مکانیکی است.
در سیستم تبخیر کننده چند مرحلهاي، دو خط جریان به سیستم وارد می شود که یکی مربوط به بخار مورد
استفاده سیستم و دیگري نیز آب دریا می باشد. این بخار می تواند .........جهت دریافت فایل کامل مقاله با تلفنهای دفتر مرکزی تماس حاصل فرمایید....