این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک امیرکبیر، جلد ۵۵، شماره ۱، صفحات ۴-۴
عنوان فارسی بهینه‌سازی چندهدفه گرمکن‌های ایستگاه تقلیل فشار گاز بر پایه الگوریتم‌ژنتیک با استفاده از روش کمینه‌سازی‌آنتروپی‌تولیدی
چکیده فارسی مقاله در سال‌های اخیر، با رشد روزافزون مصرف گاز طبیعی در ایران، تعداد ایستگاه‌های تقلیل‌فشار افزایش چشمگیری داشته‌است. در شیرهای فشارشکن این ایستگاه‌ها، افت دﻣﺎی ناشی از اثر ژول- تامسون موجب هیدراته‌شدن‌گاز، یخ‌زدگی شیرآلات و انسداد مسیر انتقال می‌گردد. بدین سبب حدود 14000 دستگاه گرمکن حمام‌آب قبل از ورود گاز پرفشار به این شیرها، وظیفه پیش‌گرمایش آن را برعهده دارند. شوربختانه، بازدهی با میانگین 30 درصدی این گرمکن‌ها، سالانه نزدیک به یک میلیارد متر مکعب گاز طبیعی فرآوری‌شده معادل با ظرفیت نیروگاهی 400 مگاواتی را به هدر می‌دهد. پژوهش حاضر با هدف بهینه‌سازی این گرمکن‌ها، درصدد برقراری مصالحه بین بیشینگی کارآیی و کمینگی اتلاف و هزینه آنهاست. در این مقاله، با مدل‌سازی ترمودینامیکی و ترمواکونومیکی گرمکن‌ها، سه تابع هدف شامل بازده‌حرارتی، عدد آنتروپی‌تولیدی و عدد هزینه تلف‌شده، تعریف و سپس مدل‌ریاضی مسأله در قالب دو سناریو پیشنهاد شده‌است. آنگاه حل مدل براساس الگوریتم ژنیتک چندهدفه، با استفاده از روش کمینه‌سازی آنتروپی تولیدی انجام گرفته و جبهه بهینه پارتوی این سناریوها تعیین گردیده‌است. نتایج حاصل از پیاده‌سازی مدل با انحراف کمتر از 10 ± درصد نسبت به نتایج یک نمونه واقعی، حکایت از عملکرد قابل قبول آن دارد. بر پایه این نتایج، بهبود بازده‌حرارتی این گرمکن‌ها در بازه بین 48 تا 55 درصد امکان‌پذیر و دارای توجیه فنی - اقتصادی است. این نتایج می‌تواند به عنوان مرجعی برای طراحی بهینه گرمکن‌های حمام‌آب مورد استفاده قرارگیرد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله ایستگاه تقلیل فشار، مبدل حرارتی، گرمکن غیرمستقیم، بازده‌حرارتی، آنتروپی تولیدی،
عنوان انگلیسی Multiobjective Genetic Algorithm Optimization of Natural Gas Pressure Drop Station Heaters Using Entropy Generation Minimization Method
چکیده انگلیسی مقاله In recent years, with the consumption growth of natural gas(NG) in Iran, the number of pressure drop stations has increased significantly. In throttling valves of these stations, the temperature drop due to the Joule-Thomson effect causes the gas to hydrate, freeze the valves, and block the transmission path. Hence, about 14,000 Indirect Fired Water-Bath Heaters(IFWBH) have a duty for preheating the high-pressure gas before entering these valves. Unfortunately, the 30% average efficiency of IFWBHs wastes nearly 1 bcm of processed NG every year, equivalent to a 400 MW power plant capacity. In this article, intending to optimization and compromising between maximum efficiency and minimum losses and cost, IFWBHs were modeled thermodynamically and thermo-economically, three objective functions including thermal efficiency, entropy generation number and wasted cost number are defined and mathematical model was proposed in two scenarios. Then the model was solved based on the multiobjective genetic algorithm, using the entropy generation minimization method and the Pareto optimal fronts of the scenarios were determined. The model implementation results with a deviation of less than ±10% compared to the results of a real sample indicate its acceptable performance. Based on the techno-economic justified results, it is possible to improve thermal efficiency of IFWBHs between 48 and 55% depending on the gas flow rate. These results can be used as a reference for the optimal design of IFWBHs.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله ایستگاه تقلیل فشار, مبدل حرارتی, گرمکن غیرمستقیم, بازده‌حرارتی, آنتروپی تولیدی
نویسندگان مقاله سید رفیع کاظمی مازندرانی |
گروه مهندسی مکانیک، پردیس خوارزمی، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

محمود فرزانه گرد |
گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

محمد محسن شاه مردان |
دانشکده مهندسی مکانیک و مکاترونیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

اکبر اصفهانی پور |
دانشکده مهندسی صنایع و سیستم‌های مدیریت، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

نشانی اینترنتی https://mej.aut.ac.ir/article_5094_e69bc8e21344b0dc63c1e825e4946b30.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات