دانلود رایگان ترجمه مقاله نماینده دوگانه برای بازسازی پروسه تارگت کردن، کاربرد در فرآیند خمیر و کاغذ – الزویر ۲۰۰۵

elsevier1

دانلود رایگان مقاله انگلیسی مدل دو گانه برای هدف یابی بازسازی فرایند، کاربردی برای فرایند خمیر و کاغذ به همراه ترجمه فارسی

 

عنوان فارسی مقاله مدل دو گانه برای هدف یابی بازسازی فرایند، کاربردی برای فرایند خمیر و کاغذ
عنوان انگلیسی مقاله A dual representation for targeting process retrofit, application to a pulp and paper process
رشته های مرتبط مهندسی مکانیک، مهندسی سیالات و تبدیل انرژی
فرمت مقالات رایگان

مقالات انگلیسی و ترجمه های فارسی رایگان با فرمت PDF آماده دانلود رایگان میباشند

همچنین ترجمه مقاله با فرمت ورد نیز قابل خریداری و دانلود میباشد

کیفیت ترجمه کیفیت ترجمه این مقاله متوسط میباشد 
نشریه الزویر – Elsevier
مجله مهندسی حرارتی کاربردی – Applied Thermal Engineering
سال انتشار ۲۰۰۵
کد محصول F805

مقاله انگلیسی رایگان (PDF)

دانلود رایگان مقاله انگلیسی

ترجمه فارسی رایگان (PDF)

دانلود رایگان ترجمه مقاله

خرید ترجمه با فرمت ورد

خرید ترجمه مقاله با فرمت ورد
جستجوی ترجمه مقالات جستجوی ترجمه مقالات مهندسی مکانیک

  

فهرست مقاله:

چکیده
۱-مقدمه
۲٫ مطالعه موردی
۳- مدل سازی و نمایش نیاز های فناوری و ترمودینامیکی
۳-۱ پیش گرمادهی با تزریق بخار
۳-۲ خشک سازی دستگاه کاغذی
۳-۳ پالایشگاه های اولیه و ثانویه
۴-تلفیق سیستم تبدیل انرژی
۵- تشریح فرایند خمیر و وکاغذ
۵-۱ هدف حداقل نیاز انرژی
۵-۲ هدف یابی تلفیق فناوری های تبدیل انرژی
۶- نتیجه گیری
پیوست a: فرمولاسیون مسئله بهینه سازی

 

بخشی از ترجمه فارسی مقاله:

۱-مقدمه
طراحی بهینه یک سیستم باید برای رفع نیاز های انرژی فرایند صورت بگیرد طوری که کم ترین هزینه را در پی داشته باشد. تحلیل پینچ(۱)، یک فناوری بالغ است که با موفقیت برای طراحی شبکه های مبدل حرارتی (HEN) در طیف وسیعی از صنایع از جمله صنعت خمیر و کاغذ(۲) به کار رفته است. در مرحله هدف یابی که قبل از طراحی HEN صورت گرفت، حداقل انرژی مورد نیاز برای گرم و سرد کردن همه جریان های فرایند همراه با خصوصیات کارکردی آن ها در ابتدا تعیین می شود. با این حال، روش پیشنهادی برای حل مسائل خاص مواجه شده هنگام تلاش برای افزایش کارایی مصرف انرژی یک فرایند فراتر از حداکثر ریکاوری حرارت داخلی که با اجرای HEN بهینه حاصل می شود مناسب نیست. به علاوه، این روش تنها به کاهش نیاز گرمایی رسیدگی می کند تا کاهش هزینه های انرژی فرایند.
قوانین اکتشافی برای اولین بار توسط توسعه دهنده گان تحلیل پینچ برای ارایه رهنمود هایی در خصوص انتخاب و تلفیق مناسب در تجهیزات تبدیل انرژی فرایند نظیر توربین ها و پمپ های حرارتی(۳-۴) پیشنهاد شدند در حالی که مفهوم منحنی های کامپوزیت متعادل(۵-۶) در این نوع کاربرد به تحلیل پینچ بسط داده شده است و جست و جوی سیستمی برای راه حل ها با توسعه الگوریتم های بهینه سازی سازگار ایجاد شده است(۷). معرفی منحنی های کامپوزیت اکسرژی(۸)، یک چشم انداز جدید را باری شناسایی و ارزیابی فرصت های بهبود فرایند از جمله تبدیل و ارتقای انرژی ایجاد کرده است.
بیشینه سازی سرعت جریان ارزان ترین دستگاه، منجر به خلق نقاط پینچ(۵-۶) شده و لزوم تحلیل هم زمان شبکه های فرایند را تاکید می کند. روش های گرافیکی در صورتی که چرخه ها یا سیکل ها مد نظر باشد غیر عملی می باشد. روش بر اساس استفاده از روش های بهینه سازی( ۱۰-۱۲-۱۳) و مدل های گرافیکی متناظر(۹)، توسط مارشال و کالیونتزف پیشنهاد شده است.
هزینه انرژی، یک فاکتور بسیار مهم در تولید خمیر و کاغذ است(۱۶) و صنعت تلاش های زیادی را برای کاهش آن طی چندین سال سرمایه گذاری کرده است(۱۷). بسته شدن سیستم، برای مثال استفاده مجدد از اب فراوری مازاد، استفاده از شبیه سازی و مشاهده( ۲۰-۲۱) یا روش های بهینه سازی(۲۲) مستلزم کاهش معنی داری در هزینه انرژی( ۱۸-۱۹) بوده و پیش نیاز هر گونه پروژه بهینه سازی انرژی است. برای تحلیل انرژی،تحلیل پینچ به یک ابزار رایج تبدیل شده و تلاش های زیادی برای توسعه این روش به یک سری موارد خاص نظیر کاهش دما با ترکیب جریان فرایند(۲۳-۲۴) و یا بهینه سازی ترن های تبخیر گر صورت گرفته است. مدل سازی کارامد و مفاهیم بهینه سازی در طراحی روش های مربوط به سیستم های واکنشی، ترکیب کارایی انرژی و نگرانی های زیست محیطی به کار گرفته شده است(۱۵) .
هدف این مطالعه، توسعه یک ابزار جدید بر اساس روش های تحلیل پینچ و بهینه سازی برای شناسایی و ارزیابی در سطوح تولیه مطالعه، فرصت هایی برای کاهش هزینه های انرژی با بهبود تبدیل انرژی در فرایند است.

۶- نتیجه گیری
مدل دوگانه نیاز انرژی فناوری و ترمودینامیکی ابزاری ارزشمند برای مراحل اولیه تحلیل انرژی فرایند است. با استفاده از روش بهینه سازی، فرصت های صرفه جویی در انرژی را می توان از حیث هزینه های برق و سوخت و با توجه به تولید CHP کمی سازی کرد/ این خود یک گام مهم در روش باز سازی برای شناسایی و ارزیابی گزینه ها قبل از تحلیل بیشتر است. تحلیل پینچ، آنالیز اکسرژی و روش بهینه سازی برای تعریف اهداف انرژی در سطح سیستم ترکیب شده و از حیث هزینه انرژی بیان می شوند تا نیاز انرژی. حداقل انرژی مورد نیاز(MER) فرایند با استفاده از مدل دوگانه محاسبه شد که نیاز ترمودینامیکی فرایند را از اجرای فناوری تفکیک می کند. فرصت های ریکاوری و بازیابی اکسرژی و انرژی برای بهبود تلفیق سیستم به یک فرایند بررسی شده است. روش هدف یابی بهینه سازی MILP برای شناسایی بهترین روش تبدیل انرژی و بهینه سازی تولید ترکیبی حرارت و برق(CHP ) استفاده شده است. جایگزینی تزریقات بخار برای ترکیب مخازن با مبدل حرارت ها موجب کاهش MER تا ۱۰ درصد و افزایش تولید ترکیب حرارت و برق با ۱ریب ۱٫۷ می شود. بهبود کارایی اکسرژی فناوری خشک سازی کاغذ، امری مشکل است با این حال نتایج نشان می دهد که این می تواند موجب افزایش بازدهی ۱۲ درصدی برق بدون تغییر در MER یا حداقل انرژی مورد نیاز شود.

بخشی از مقاله انگلیسی:

۱٫ Introduction

The optimal design of a utility system should seek to meet the energy requirements of the process that it serves at a minimal cost. Pinch analysis [1] is a mature technology, which has been applied with success to the design of heat exchange networks (HEN) in a broad variety of industries including the pulp and paper industry [2]. In the targeting step performed before the HEN design, the minimum energy requirement to heat and cool all process streams to their functional specifications is first established. However, the method, as first proposed, is not well suited to tackle certain issues encountered when attempting to increase the energy efficiency of a process beyond the maximum internal heat recovery that can be achieved by implementing an optimised HEN. Furthermore, it only deals with the reduction of the heat requirement rather than reducing the process energy expenses. Heuristic rules were first proposed by the developers of pinch analysis to provide guidance for the selection and the appropriate integration in a process of energy converting equipment such as turbines and heat pumps [3,4] while the concept of balanced composite curves [5,6] also broadened the scope of conventional pinch analysis to this type of application and the systematic search for solutions was made possible by developments of adapted optimisation algorithms [7]. The introduction of exergy composite curves [8] brought a new perspective to the identification and evaluation of process enhancement opportunities involving energy upgrading and conversion. Maximising the flowrate of the cheapest utility leads to the creation of utility pinch points [5,6] and underscores the need to analyse simultaneously the utility and the process networks. Graphical techniques become impractical when cycles are concerned. A method based on the use of optimisation techniques [10,12,13] and the corresponding graphical representations [9] has therefore been proposed by Marechal and Kalitventzeff. The cost of energy is a very significant factor in pulp and paper manufacturing [16] and the industry has invested many efforts to reduce it over the year [17]. System closure, i.e. the internal reuse of excess process water, using simulation and observation [20,21] or optimisation techniques [22], often entails a significant reduction in energy cost [18,19] and should be a preliminary to any energy optimisation project. For energy analysis per se, Pinch analysis has now become a routine tool and incursions have been made in extensions of the technique to specific cases such as, temperature mitigation by process streams mixing [23,24] or evaporator trains optimisation [25]. Effect modelling and optimisation concepts have also been applied in design methodologies related to reactive systems [15], or combining energy efficiency and environmental concerns [14,26]. The purpose of this work has been to develop a new method based on pinch analysis techniques and optimisation to identify and evaluate, at a very early stage of the study, the opportunities for reducing energy costs by improving the energy conversion in the process.

۶٫ Conclusion

The dual representation of thermodynamic and technological energy requirements has proved to be a valuable tool for the early stages of process energy analysis. By use of an optimisation procedure, energy saving opportunities can be quantified in terms of fuel and electricity costs and with regard to the CHP production. It should be used as a preliminary step in a retrofitting procedure to help identify and assess options prior to further analysis. Pinch analysis, exergy analysis and optimisation techniques have been combined to define energy targets at the system level expressed in terms of the energy costs rather than energy requirements. The illustration of the method by the analysis of a pulp and paper mill has been instrumented in identifying and gaining insight on process retrofitting options for reducing the energy penalty and maximising the energy conversion efficiency. In both representations, the possibility of recovering secondary refiner steam has been considered. An energy saving of 29.7MW (22%) with an increase of 19.7MWe in the CHP production has been targeted. In comparison with the technological requirements, replacing the steam injections to whitewater reservoir by heat exchangers would reduce the MERby 4.2MW and increase the CHP production from 12.7MWe to 21.9MWe while incurring an increase of only 5.6MWLHV in the natural gas consumption. Minimising the exergy losses related to the current paper drying conditions appears to be less attractive since it would only increase the CHP production by 2.9MWe (12%) with no significant reduction of the fuel consumption. This stresses the importance of separately analysing the energy requirements of the drying section in order to justify the different pressure levels at which steam is supplied.

 

 

ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *