روح اله فاتحی

یکی از مواردی که در طرح توسعه و افزایش ظرفیت واحد MEG مجتمع پتروشیمی مروارید دارای اهمیت است، توسعه و بهینه سازی نازل اختلاط اکسیژن است. برای اطمینان از صحت اندازه نازل های تزریق گاز اکسیژن، بررسی هیدرودینامیکی و پروفایل غلظت حاصل از اختلاط، یکی از موارد مهم در طراحی بهینه این نازل ها است. هدف بررسی هیدرودینامیکی و مطالعه رفتار توزیع گازها در مخلوط کننده با استفاده از روش عددی و تحلیل نتایج آن بوده است. در این پروژه پس از اعتبارسنجی حل عددی با نتایج عملی و اطمینان از صحت مدل عددی نازل اختلاط اکسیژن، مدل ریومپ با جزئیات شبیه سازی شد و با مدل اورجینال مورد مقایسه و بررسی هیدرودینامیکی قرار گرفت. یک پارامتر بسیار با اهمیت در استخراج نتایج برای ارزیابی هیدرودینامیکی عملکرد نازل اختلاط اکسیژن، شاخص یکنواختی توزیع سرعت و کسرجرمی اکسیژن در طول لوله و نهایتاً در انتهای لوله است. اختلاط یکنواخت اکسیژن هدف اصلی برای یک نازل اختلاط اکسیژن بهینه محسوب می شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که شاخص یکنواختی توزیع اکسیژن در خروجی نازل اختلاط اکسیژن، تقریباً با طرح اورجینال در هر دو شرایط SOC و EOC یکسان بوده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که در هر دو شرایط SOC و EOC شاخص یکنواختی توزیع سرعت در خروجی نازل اختلاط اکسیژن تقریباً برای مدل ریومپ و اورجینال یکسان است. کاهش درصد شاخص یکنواختی در شرایط SOC برای مدل ریومپ و اورجینال تا حدود 5/88 و 85 درصد و در شرایط EOC برای مدل ریومپ و اورجینال تا حدود 5/84 و 81 درصد است. مقایسه شاخص یکنواختی توزیع کسر جرمی اکسیژن در طول لوله اختلاط پس از اسپارجرها روندی صعودی داشته است تا اینکه در خروجی نازل اختلاط به ماکزیمم مقدار یعنی 99 درصد برای هر دو مدل اورجینال و ریومپ در هر دو شرایط SOC و EOC رسیده است. الگوی شکل گیری ماکزیمم سرعت و کسر مولی اکسیژن، پس از تزریق اکسیژن در اسپارجرها در مدل اورجینال به صورت سه ضلع متصل با زاویه 120 و منظم بوده است. با توجه به اینکه با افزایش ظرفیت، سرعت خروجی لوله اختلاط در شرایط SOC و EOC در مدل های ریومپ تا 7 متر بر ثانیه نسبت به مدل اورجینال افزایش یافته است و همچنان درصد یکنواختی توزیع سرعت تغییر محسوسی پیدا نکرده است، بنابراین می توان نتیجه گرفت که افزایش ظرفیت تزریق اکسیژن با طرح ریومپ خدشه ای بر توزیع یکنواخت