روح اله فاتحی

مبدل حرارتی پوسته و لوله آمین پالایشگاه فجر جم که به انتقال حرارت بین دو سیال آمین غنی و سبک می پردازد، در گذر زمان دچار کاهش ظرفیت حرارتی شده است. عوامل مختلفی از جمله تشکیل رسوب و مسدودسازی لوله های معیوب، بر این کاهش ظرفیت حرارتی مبدل تاثیرگذار بوده است. با استفاده از مطالعه دینامیک سیالات محاسباتی بر روی مبدل حرارتی آمین پالایشگاه فجر جم به بررسی عوامل تاثیرگذار بر کاهش ظرفیت حرارتی این مبدل حرارتی پرداخته می شود. شبیه سازی با استفاده از نرم افزار Ansys Fluent و داده های مورد نیاز شبیه سازی از نتایج به دست آمده از نرم افزار HTRI و داده های دریافتی از کارفرما انجام شده است. پس از انجام مدل سازی، اعتبارسنجی آن با نتایج تجربی به دست آمده از پالایشگاه فجر جم صورت می گیرد. با استفاده از این مدل به بررسی پارامترهایی از جمله دما، سرعت و شار حرارتی در طول مبدل حرارتی پرداخته شده است. پس از به دست آوردن مدل مدنظر، با طراحی مجدد مبدل حرارتی برای دو حالت خاص مسدودسازی 10 درصدی لوله ها و افزایش دو عددی تعداد بفل ها پارامترهای ترمودینامیکی مورد بررسی قرار داده شده و با مدل صنعتی مورد مقایسه قرار گرفته است. درصد خطای شبیه سازی با نتایج تجربی برای دمای خروجی لوله ها برابر 24/0 درصد و برای نرخ انتقال حرارت برابر 73/0 درصد بوده است که به لحاظ علمی نتایج شبیه سازی را قابل قبول می سازد. لذا مشخص گردید که در حالت مسدودسازی 10 درصدی تعداد لوله ها، نرخ انتقال حرارت کلی برابر 72/3 مگاوات و در حالت افزایش دو عددی تعداد بفل ها، نرخ انتقال حرارت کلی 85/3 مگاوات بوده که در حالت صنعتی این نرخ انتقال حرارت کلی برابر 00/4 مگاوات می باشد. هم چنین دمای سیال خروجی از لوله ها، در حالت مسدودسازی 10 درصدی تعداد لوله ها برابر 89/378 کلوین و در حالت افزایش دو عددی تعداد بفل ها برابر 29/379 کلوین بوده که در مدل صنعتی این دما برابر 6/380 کلوین می باشد و دمای سیال خروجی از پوسته، در حالت مسدودسازی 10 درصدی تعداد لوله ها برابر 43/375 کلوین و در حالت افزایش دو عددی تعداد بفل ها برابر 8/374 کلوین بوده که در مدل صنعتی این دما برابر 88/374 کلوین می باشد.کاهش 10 درصدی تعداد لوله های مبدل حرارتی آمین باعث کاهش نرخ انتقال حرارت مبدل و افزایش شار حرارتی آن خواهد شد. دمای سیال خروجی از لوله ها پایین تر از حالت ص