تحقیق و بررسی در مورد مبدل های قدرتی و مبدل های قدرتی خودکار

اختصاصی از اس فایل تحقیق و بررسی در مورد مبدل های قدرتی و مبدل های قدرتی خودکار دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه

 49

برخی از فهرست مطالب

مبدل های قدرتی و مبدل های قدرتی خودکار

انتخاب وسایل قطع و وصل کننده ی اختلافات درصدی برای حفاظت مدارهای کوتاه

[3] این فعالیت مخصوص تولید کنندگان برای توصیه ی وسایل قطع و وصل کننده ی اختلافات درصدی برای حفاظت از وسایل مدار کوتاه در تمام لوازم کناری برای این مبدل های قدرت با سرعت سه فازه حدود 1000 کیلووات و بالاتر از آن می باشند.

مقاله ای که از تعداد زیاد از شرکت های شاخصی قدرت بیان شده نشان می دهد که قطع و وصل کننده های اختلاف حداقل مطلوب 1000 کیلووا و کمتر از آن مخصوص لبه های وسایل می باشد ولی این که همگی این شرکت ها در رقابت کردن وسایل قطع و وصل کننده با لبه هایی دارای سرعت 5000 کیلووا و بالاتر کار می کردند و متحدالقول بودند نکته جالب می باشند. برای به کار بردن این توصیه ها در مورد مبدل های قدرت، سرعت قابل چشم پوشی  آن ها را باید به عنوان اندازه معادل جسمی مولدهای مبدل ها در نظر گرفت که اندازه معادل جسمی آن برابر با زمان های ظرفیت بندی معادل می باشد و سرعت بندی های اختلاف پتانسیل را    به ترتیب مولدهای اختلاف پتانسیل پایین را به وجود می آورد.

[4] گزارش مقالات قبلی شامل توصیه ای می باشند که مولدهای مربوط به قطع و وصل کننده های مدار در ارتباط با همه سیم پیچی هایی بشوند، که این مولدها در حالت بیش از 5000 کیلووا به صورت موازی متصل شوند. گزارش های جدید در مورد این موضوع خیلی واضح نیستند ولی هیچ چیز مشخص نشده است که بتواند توصیه های قبلی را تغییر دهد. حفاظت از مبدل های موازی بدون وسایل قطع و وصل کننده مجزا و حفاظت از یک مولد مجزا مورد نظر می باشد که در آن نوعی خطای انتقال بدون این که یک دستگاه قطع وصل کننده با اختلاف پتانسیل بالا بعداً مورد لحاظ واقع شود.

[5] دستگاه قطع و وصل کننده اختلافی باید با یک نیروی کمکی تنظیم مجدد دستی صورت گیرد در هوا مبدل را قطع خواهد کرد. این ویژگی تنظیم مجدد دستی برای به حداقل رساندن احتمال این که دستگاه قطع و وصل به صورت عمدی قطع شود را نشان می دهد جایی که مبدل را در معرض خرابی بیشتر غیر ضروری قرار می دهد.

[5] وقتی خطوط انتقال دارای وسایل قطع و وصل کننده فواصل با سرعت بالا در همان شکل به پایان می رسند به عنوان یک مولدمبدل خواهند بود در آن حال مولد باید دستگاه قطع و وصل کننده سرعت بالا را داشته باشد. نه تنها این امر برای همان دلیل لازم است که خطوط مورد نظر به آن نیاز دارند بلکه دستگاه های قطع و وصل کننده ی فواصل زمان ناحیه دوم فاز اجازه می دهد که درمعرض خودکار تنظیم آن به صورت پایین تر قراربگیردولی با این وجود حالت انتخابی داشته باشند.

اتصالات مبدل های جریان برای دستگاه های قطع کننده ی اختلافی

[6] یک قانون خیلی طبیعی در این مورد این است که CT موجود در سیم پیچی های وای شکل مبدل قدرت باید درحالت شکل دلتا قرار بگیرد و متصل بشوند ولی CT موجود در سیم پیچ دلتا شکل باید به صورت وای متصل شود و این قانون ممکن است مورد تخلف قرار بگیرد ولی این دستگاه قطع کننده به خاطر لحظاتی که اجازه ی فرض آن داده می شود غیر قابل تخلف است. لبه ها، ما اساس این قانون را یاد خواهیم گرفت. مسئله ی باقی مانده این است که چگونه می شود اتصالات لازم بین CT و دستگاه قطع کننده ی اختلافی را بهوجود آورد.

اتصالات مبدل جریان برای دستگاه  های قطع کننده ی اختلافی

[7] دو شرط اساسی که اتصالات دستگاه های قطع کننده اختلافی باید داشته باشند این است: 1- دستگاه قطع کننده ی اختلافی نباید برای نقایص خارجی مربوط به کار الکتریکی به کار رود. 2- دستگاه قطع کننده باید در مورد نقایصی نسبتاً شدید راخلی هم به کار رود.

[8] اگر کسی نداند اتصالات صحیح کدامند این رویه اولین کار برای ایجاد اتصالات خاص می باشدکه شرایط قطع کردن نقایصی را در بر خواهد گرفت. پس فرد می تواند این اتصالات را به خاطر توانایی آن ها در ارائه ی تأمین قطع و وصل نقایصی داخلی آزمایش کند.

شکل 1- توسعه ی اتصالات CT برای دستگاه قطع کننده اختلافی مبدل ها. گام اول

[9] به عنوان مثال شکل 1 را در مورد مبدل قدرت وای دلتا در نظر داشته باشید. گام اول به صورت اختیاری و قرار دادی این است که جریان رایج را در مورد سیم پیچی های مبدل قدرت فرض کند که در هر یک از آن ها جهت هایشان طبق میل ها خواهد بود ولی مشاهده ی شرایط مربوط به علائم قطبی بودن که در آن جریان های موجود در جهت تضاد باشند و در سیم پیچی های همان هسته باشند در شکل 1 نشان داده شده اند. همچنین فرض خواهیم کرد که همه ی سیم پیچی های همان تعداد پیچ ها و پیچش هایی دارند که بتوان بزرگی شرایط جریان را مساوی با آن فرض کرد که این با چشم پوشی مؤلفه های جریان خیلی کوچک آن می باشند. (وقتی اتصالات مناسب با آن تعیین شده اند ضرایب و چرخش واقعی آن را می توان به آسانی قابل حساب دانست.

[10] بر اساس این چشم پوشی مشکل 2 جریان هایی را نشان می دهد که جریان در آن مبدل قدرت پیش خواهد رفت و جریان های اولیه CT مربوط به موارد کلی نقص خارجی در نظر گرفته می شود که در آن دستگاه قطع کننده نباید قطع شود.

[11] گام بعدی یکی از مجموعه های CT به صورت دلتا یا وای طبق قانون مشخص می باشند که قبلاً بحث شد.

مهم نیست که اتصالی انجام می شود یعنی یک طرفه باشد یا برعکس.

شکل 2- توسط اتصالات CT برای دستگاه قطع کننده ی اختلافی. گام دوم

[11] پس سایر وسایل CT را باید طبق همین قانون متصل کرد ولی چون این اتصالات مجموعه اول CT انتخاب شده اند، اصلاً مهم نیست که چگونه مجموعه دوم متصل شود. این اتصالات باید جوری انجام شوند که جریان های ثانویه بین CT چنانچه برای مورد نقصی خارجی لازم می باشند به چرخش در خواهد آمد . یک نمودار اتصال کامل که در شکل 4 نشان داده شده قابل توجه
می باشد . این اتصالات اگر هر دو مجموعه CT برعکس شوند هم درست کار خواهند کرد .

] 13 [ شواهد نشان می دهد که دستگاه قطع کننده ای که می خواهد برای نقایص داخلی عمل کند اینجا کار نخواهند کرد ولی کسی که این کار را می طلبد به سادگی ترسیم نمودارهای جریان را برای نقایص فرض شده به سادگی در بر خواهد گرفت . همچنین مشخص می شود که این محافظت برای نقایص پیچ در پیچ مثل نقایص بین مراحل خاص برای زمینه کار ارائه می شود اگر این جریان ناقص آنقدر زیاد باشد این امر ضروری است .

] 14 [ شواهد نشان می دهد که ، این قانون صریح را بررسی می کنیم که در مورد اتصال CT به صورت وای یا دلتا چه اصلی رعایت می شود . با در نظر داشتن فرضیه مربوط به شکل 2 به طور اسمی ، جریان های سه فازه به طور محوری به صفر اضافه می شوند در این صورت ما از اتصالات CT وای به طور مولد وای شکل و اتصالات CT دلتا روی مولد دلتا استفاده خواهیم کرد . به عبارات دیگر برای همه شرایط نقص خارجی به جز نقایص کلی زمینه ای از آن طرف مولد وای قابل قبول خواهد بود . یا اینکه اگر مولد خنثی مبدل قدرت زمینه کار شود اصلا مهم نیست . نکته مهم این است که وقتی جریان زمینه در سیم پیچی های وای شکل مربوط به سیم پیچی های نقایص خارجی به جریان در آید ، می توانیم از اتصالات دلتا استفاده کنیم ( یا این که به انحراف های جریان متوالی فاز صفر متصل شویم این امر را در مباحث بعدی مطرح خواهیم کرد ) . اتصالات CT دلتا مولفه های ترتیبی متوالی فاز صفر جریان های داخلی دلتا را به جریان در خواهد آورد و در نتیجه آنها را خارج از اتصالات خارجی دستگاه قطع کننده تکی خواهیم داشت . این امر ضروری است چون هیچ مولفه متوالی در توالی فاز صفر در مورد جریان مربوط به مولد دلتای مبدل قدرت برای نقایص زمینه مربوط به مولد وای وجود ندارد ؛ پس ، هیچ احتمالی وجود ندارد که جریان های توالی فاز صفر به سادگی بین مجموعه های CT به جریان در می آید و اگر CT در مولد وای قرار بگیرد هیچ دلتای متصل نمی شود و مولفه های توالی فاز صفر در سیم پیچ های در حال کار به جریان در خواهد آمد و باعث
می شود که دستگاه قطع کننده به صورت نامطلوبی در مورد نقایص زمینه ای خارجی به کار روند . شکل 3 – اتصالات کامل مربوط به دستگاه قطع کننده اختلاف درصدی برای مبدل دو سیم پیچه .

] 15[ ضمنا ، این حقیقت که اتصال دلتای CT در حالت ترتیب فاز صفر قرار بگیرد جریان ها از مدار ثانویه خارجی بیرون خواهد آمد و البته به این مفهوم نیست که دستگاه قطع کننده اختلافی نمی تواند برای نقایص تک فازه زمینه ای به کار رود و در مبدل های قدرت قرار گیرد .؛ این مولد دستگاه قطع کننده مولفه های توالی فاز صفر را دریافت نخواهند کرد ولی در حالت مولفه های توالی فاز منفی و مثبت جریان قطع شده به کار خواهد رفت .

] 16[ دستورالعمل های چشم پوشی شده قبلی برای ایجاد روابط بین دستگاه قطع کننده و CT به یک اندازه به خوبی برای مبدل های قدرت با بیش از دو تا از هریک از فازهای مربوط به سیم پیچی به کار خواهد رفت سپس ملاحظه دو تا سیم پیچ در یک زمان ضروری می باشد اگر چه تنها سیم پیچ های ما باشند . مثلا برای مبدل های سیم پیچ سه تایی اولین سیم پیچ های H و X را در نظر بگیرید ، سپس H وY را با استفاده از اتصالات YCTS در نظر بگیرید اگر این کار به درستی انجام شود ، اتصالات مربوط  به سیم پیچ های X و Y به طور خودکار قابل سازگاری خواهد بود .

] 17[ شکل 4 اتصالات طرح وارونموداری مربوط به حمایت و حفاظت مبدل قدرت اصلی و مبدل قدرت خدمات پایگاهی را نشان می دهد که در آن یک مبدل و مبدل قدرت آن را به عنوان یک واحد به عمل خواهد آورد . برای تسهیل این تصویر ، تنها یک نمودار تک خطی همراه با اتصالات مبدل قدرت و CT که اساسا نشان داده
می شوند . شایان ذکر است که یک سیم پیچ فشرده توسط جریان  ناشی از مولد جایگاه خدماتی دستگاه قطع کننده در مولد ولتاژ پایین مبدل جریان قدرت ایستگاه جریان رسانی به صورت موازی با CT در حالت انتهای خنثی سیم پیچ ژنراتور شکل خواهد گرفت ؛ این کار برای کسب فریت هم کوشی مناطق حفاظتی مجاور اطراف یک قطع وصل کننده جریان خواهد بود همانطور که در فصل 1 توضیح داده شد . یک دستگاه قطع کننده اختلافی برای حفاظت مبدل جریان ایستگاه جریان رسانی استفاده می شود چون دستگاه قطع و وصل کننده جریان اصلی برای ارائه این حفاظت به اندازه کافی حساس نمی باشد ؛ که همراه با یک ژنراتور توربین بخار ، طرف پایگاه مولد به بیش از 10% اندازه مولد اصلی نخواهد رسید و در نتیجه ، CT که برای مولد اصلی استفاده می شود ضرایبی دارد که حدود 10 برابر بزرگی مطلوب را برای حساس ترین سیستم های حفاظتی مبدل های پایگاه قدرت در بر دارند . با یک ژنراتور توربین آبی الکتریکی ، مبدل پایگاه قدرت رسانی تقریبا حدود 1% اندازه مبدل می شود . سپس مقاومت ظاهری مبدل پایگاه قدرت رسانی آنقدر زیاد است که نقایص موجود در مولد اختلاف پتانسیل کم نمی تواند دستگاه قطع و وصل کننده را به حفاظت مبدل اصلی بکشاند اگرچه موارد مربوط به CT از مولد با اختلاف پتانسیل کم مولد پایگاه قدرت حذف شوند . سپس برای ژنراتورهای اختلافی عمل حذف این CT ها و حفظ حفاظت اختلافی مجزای آنها برای مبدل پایگاه قدرت با نقص صورت می گیرد و دستگاه قطع کننده پر سرعت اختلافی درصدی باید برای مبدل پایگاه خدمات مربوط به مبدل قدرت اصلی مورد استفاده قرار گیرد .

شکل 4 – اتصالات طرح مولد حفاظت مبدل پایگاه قدرت اصلی .

شکل 5 – روش معمولی حفاظت مولد متصل اسکات

] 18[ شکل 5 روش معمولی حفاظت مولد اتصال اسکات را نشان می دهد . این چیدمان در مقابل نقایص زمینه ای موجود در فاز ب حفاظت نمی شود ولی چون این در مورد مولد اختلاف پتانسیل پایین است نوعی منبع با جریان زمینه بعید است چون مثلا یک نوع امکان این چنینی کم اهمیت است . حقیقی است بررسی عملی تر مربوط به شکل 5 می شود ولی با این وجود موردی که اهمیت ثانویه دارد این است که در نقایص گردش به گردش و فاز به فاز ، تنها یک دستگاه قطع کننده می تواند عمل کند . این در تضاد با عملیات ورودی تامین سه واحد قطع کننده برای حمایت مولد های سه فازه می باشد جایی که برای هر نقص فاز به فازی

پاورپوینت مبدل ها از لحاظ استاندارد

اختصاصی از اس فایل پاورپوینت مبدل ها از لحاظ استاندارد دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این فایل حاوی مطالعه مبدل ها از لحاظ استاندارد می باشد که به صورت فرمت PowerPoint در 34 اسلاید در اختیار شما عزیزان قرار گرفته است، در صورت تمایل می توانید این محصول را از فروشگاه خریداری و دانلود نمایید.

فهرست
SHELL
REAR HEAD

تصویر محیط برنامه

دانلود مقاله کامل درباره کاربرد مبدل های حرارتی در صنایع

اختصاصی از اس فایل دانلود مقاله کامل درباره کاربرد مبدل های حرارتی در صنایع دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل: Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه :74

بخشی از متن مقاله

چکیده:

با توجه به اینکه در صنعت از جمله صنایع پالایش و پتروشیمی مبدل حرارتی وجود دارند که از لحاظ مصرف انرژی بهینه نمی‌باشند و از لحاظ اقتصادی مناسب نیستند و از طرفی ممکن است بعد از مدتی مشکلاتی از نظر عملیاتی نیز در فرآیند ایجاد نمایند. دانشمندان به فکر اصلاح (Retrofit) شبکه مبدل‌های حرارتی افتادند بطوری که هدفشان کاهش مصرف انرژی و طبعاً کاهش هزینه‌های عملیاتی بوده است بنابراین متدهای گوناگونی را ارائه داده‌اند که از جمله این متدها می‌توان به متد‌های ریاضی و تحلیلی اشاره نمود ما در این سمینار روش تحلیلی را انتخاب نموده و به بیان متد Pinch برای Retrofit شبکه‌های مبدل حرارتی که توسط Linnhoff پایه‌گذاری شده است پرداخته‌ایم در ابتدای امر هدف در اصلاح شبکه‌های مبدل حرارتی را توضیح داده گفته شده که چگونه بایستی امر هدف یابی را انجام داده سپس این سئوال مطرح گردید که چگونه بایستی از عهدة پروژه‌های بهبود (Retrofit) برآمد. که سه روش 1- اصلاح شبکه بوسیله بازبینی مستقیم ساختمان آن. 2- اصلاح شبکه به صورت یک طرح جدید (جستجوی کامپیوتری). 3- اصلاح با استفاده از تکنولوژی Pinch مطرح و به توضیح آنها پرداخته ولی از میان سه روش فوق متد اصلاح با استفاده از تکنولوژی Pinch بحث اصلی این سمینار را تشکیل می‌دهد. در توضیح متد Pinch ابتدا هدف‌یابی در فن‌آوری Pinch مورد بررسی قرار گرفته بطوری که پروژه را در یک محدود سرمایه‌گذاری مشخص به سمت زمان برگشت قابل قبولی هدایت نماید. سپس فلسفه هدف‌یابی شرح داده شده است و در فلسفه  هدف‌یابی گفته شده که در اولین گام می‌بایستی وضعیت شبکه موجود را نسبت به شرایط بهینه مشخص نمائیم که بهترین ابزار برای این کار استفاده از منحنی سطح حرارتی برحسب انرژی می‌باشد سپس به تفضیل به بیان روش هدف‌یابی پرداخته‌ایم و بعد از بیان مسئله هدف‌یابی در فصل سوم ابزار طراحی را معرفی نموده و گفته شد که طراحی شبکه در پروژه‌های Retrofit بسیار مشکل‌تر از طراحی ابتدائی است زیرا یکسری مبدل قبلاً نصب شده‌اند و در کل، طرح توسط ساختمان شبکه موجود محدود شده است و تغییر موقعیت مبدل‌ها مستلزم صرف هزینه می‌باشد.

لذا جهت کاهش هزینه طراحی لازم است تا جایی که امکان دارد از وسایل موجود حداکثر استفاده را نمود بنابراین احتیاج می‌باشد که به آزمایش هر مبدل به طور جداگانه و بررسی تأثیر آن در عملکرد کلی شبکه پرداخته شود به این ترتیب می‌توان دریافت که کدام مبدل اثر مثبت در شبکه دارند و باید به عنوان مبدل مناسب حفظ گردد و کدام مبدل به طور نامناسب جایگذاری شده‌اند و بایستی تصحیح گردد از این رو به روش‌هایی که برای این بررسی وجود دارد پرداخته که عبارتند از : 1- مبدل‌های عبوری از Pinch. 2- منحنی نیروی محرکه. 3- تحلیل مسئله باقی مانده. 4- تغییر موقعیت مبدل‌ها.

و مفصلاً روش‌های فوق را مورد بحث قرار داده و به نتیجه‌گیری در مورد روش‌های فوق پرداخته و بعد از آن طراحی را آغاز نموده. در ابتدا مراحل طراحی را بیان نموده که عبارتند از:

1- تحلیل مبدل‌های موجود. 2- تصحیح مبدل‌های نامناسب. 3- جایگذاری مبدل‌های جدید. 4- اعمال تغییرات ممکن در طرح.

و سپس به توضیح مراحل فوق پرداخته و در نهایت به اعمال محدودیت‌های فرآیند در روش طراحی اشاره شده است با توجه به اینکه در فصل دوم یک روش هدف‌یابی برای متد Pinch بیان شده بود در فصل چهارم یک روش هدف‌یابی جدیدی برای بهبود (Retrofit) شبکه مبدل‌های حرارتی ارائه شده است که این روش به نام تحلیل مسیری عنوان شده و به ارزیابی زیر ساختار‌ها (یعنی اجزا مستقل شبکه موجود) به منظور بدست آوردن اقتصادی‌ترین و عملی‌ترین فرصت برای ذخیره انرژی را ارائه کرده است و همانطور که در پیشینه اشاره شد اصلاح شبکه از طریق روش و سنتز ریاضی روش‌های متعددی دارد که ما در فصل پنجم این سمینار فقط بطور گذرا و خیلی مختصر روش مرکب برای اصلاح شبکه مبدل‌های حرارتی و مدل Synheat را معرفی نموده.

پیشینة اصلاح مبدل‌های حرارتی:

امروزه طراحی بهبود یافته شبکه‌های مبدل‌های حرارتی (HERL) نقش مهمی در سامانه‌های ذخیره انرژی ایفا می‌نماید.

شبکه‌های موجود بیش از فرآیندهای جدید بایستی برای بهبود در بازگشت انرژی مورد توجه قرار گیرند.

اصلاح شبکه‌های حرارتی (HEN) موجود را می‌توان با استفاده از دو رویة عمده به انجام رسانید بطوریکه افراد متعددی در این زمینه فعالیت نموده‌اند.

1- روش تحلیل Pinch :

این روش بر‌پایه ترمودینامیک (و مفاهیم فیزیکی) و فرآیندهای کاوشی است.

از جمله افرادی که پایه‌گذار این روش بوده‌اند می‌توان به T.N. Tjoe and B.linnhoff در سال 1986 اشاره نمود علاوه بر اینها افرادی همچون Van Reisen, Graham T.Polley در سال 1997 یک روش اساسی به نام تحلیل مسیری برای ارزیابی زیر ساختارها یا بعبارتی زیر شبکه‌ها (یعنی اجزاء مستقل شبکه‌ها) به منظور بدست آوردن اقتصادی‌ترین و عملی‌ترین فرصت‌ها برای ذخیره انرژی را ارائه داده‌اند.

2- روش برنامه‌ریزی ریاضی:

در این روش شبکه‌های مبدل حرارتی به صورت مدل‌های ریاضی نشان داده می‌شوند.

از جمله افرادی که در زمینه مدل‌های خطی کار کرده‌اند می‌توان به

S.A. Papoulias, I.E. Grossmann  در سال 1983 اشاره نمود که از مدل خطی برای تعیین حداقل هزینه تأسیسات وسایل و حداقل تعداد واحدها استفاده نموده‌اند.

اما در زمینه مدل‌های غیر خطی C.A. Floudas, A.R. Ciric 1983 و 1991 و T.F. Yee, E.I. Grossmann در سال 1990 تعدادی از مدل‌های غیرخطی را که از لحاظ محاسباتی گرانتر هستند هم برای به حداقل رساندن هزینه‌های سطحی و هم برای به حداقل رساندن همزمان تأسیساتی (تعداد واحدها و سطوح مبدل‌های حرارتی) ارائه نموده‌اند.

افرادی مانند E.N. Pistikopoulos و  K.P. Popalexandri در سال 1994 مدل‌های بهینه‌سازی MINLP را نه ‌تنها برای تعیین طراحی بلکه برای شرایط عملیاتی مطلوب، تحت فرض قابل کنترل دینامیک بسط داده‌اند ولی این مدل برای مسائل با مقیاس بزرگ قابل استفاده نمی‌باشد.  چون روش‌هایی که بر مبنای الگوریتم برنامه‌ریزی غیر خطی صحیح مرکب MINLP)) هستند برای دسترسی به شکل بهبود یافته مشکلات محاسباتی زیادی دارند بویژه در حالتی که مسئله مقیاس آن بسیار بزرگ باشد Ca. Athier & P. Floquet در سال 1996 روش‌های بهینه‌سازی تصادفی همراه روش‌های جبری را برای حل مسائل طراحی فرآیند مطرح نمودند بعنوان مثال از روش‌های NLP و شبیه‌سازی بازپخت برای حل طراحی  شبکه مبدل‌های حرارتی استفاده نموده‌اند هرچند به حالات Retrofit توجه دقیق و کاملی نداشته‌اند.

علاوه بر روش‌های فوق یک روش گرافیکی برای انتگراسیون حرارتی یک سایت کامل ابتدا توسط Linnhoff و Dhole در سال 1992 ارائه گردید و سپس توسط Raissi در سال 1994 موشکافی شد.

X.X. Zhu and N.D.K. Asante  در سال 1996 یک روش تحلیل ریاضی که بدنبال ساده‌ترین تغییرات می‌باشد و بیشترین صرفه‌جویی در انرژی را داشته باشند هر چند آنها برای رسیدن به این صرفه‌جویی سرمایه‌گذاری مورد نیاز را نادیده می‌گیرند و از طرفی این روش یک روش تکاملی می‌باشد.

و از طرفی همین دو فرد در سال 1999 روش مرکب برنامه‌ریزی ریاضی و تحلیل ترمودینامیکی را بیان داشتند بیشتر تحقیقات اخیر به سمت روش‌های پیشرفته‌تر جهت‌گیری داشته‌اند مثلاً بهبود HEN با در نظر گرفتن افت‌های فشار

Nie,X.X.Zhu X.R.    که در سال 1999 ارائه نموده‌اند.

روش دو مرحله‌ای با استفاده از دمای معبر ثابت در قدم اول و MINLP برای نهایی کردن طراحی در مرحله دوم  که توسط Ma, k.L, T.F, Yee, … در سال 2000 ارائه گردید و تغییرات همزمان فرایند و بهبود HEN که بوسیله Zhany ,.X.X. Zhu . J در سال 2000 ارائه شد.

با این وجود انتخاب همزمان انواع مختلف HE بطور همزمان با بهبود HEN توسط

A. Sorsak & Z.Karavanj a  در سال‌های 1999 تا 2002 ارائه گردید علاوه بر این  

K-M. Bjork & T,Westerlund در سال 2002 مدل Synheat که توسط

1. F, Yee & E.I, Grossmann در سال 1991 بیان شده بود را بدون ساده‌سازی فرض‌هایی  از قبیل توابع هزینه سطحی خطی، فرض عدم شکاف جریانی و فرض‌های مشابه به حالت کلی مطلوب حل کرده‌اند ولی چون مدل Yee و K-M. Bjork که در سال 2002 بیان شده بود فقط طراحی شبکه مبدل حرارتی Grassroot را مورد توجه قرار می‌داد لازم بود که مدل‌های دیگری پیدا شود بطوری که چندین مقاله این موضوع را مورد توجه قرار دادند مثلاً Yee & Grossmann  در سال 1991 و یا مقاله اخیری که در سال 2005 توسط K-m. Bjork & T, Westerlund بیان شد و آمدند مدل Synheat را برای رسیدن به هدف بهبود خود تغییر دادند مدل Synheat  تغییر یافته بر اساس آنچه که در سال 2002 مطرح شده بود فرمول نویسی شده است و برای شبکه‌های شامل مسائل مقیاس بزرگ می‌باشد و برای حل مدل Synheat  تغییر یافته از مدل هیبرید استفاده نموده‌اند.

مقدمه:

با توجه به اینکه طراحی‌های غیر بهینه شبکه‌های مبدل‌های حرارتی پروژه هایی هستند که سالها پیش طراحی شده اند باعث گردیده اند که، غالباً از سطح حرارتی بیشتری نسبت به مقدار لازم استفاده کنند و یا مصرف انرژی را بیشتر از حد داشته باشند چنین پروژه‌هایی نه تنها از لحاظ اقتصادی مناسب نیستند بلکه ممکن است بعد از مدتی مشکلاتی از نظر عملیاتی نیز در فرآیند ایجاد نمایند بنابراین بعد از بحران انرژی در اوایل دهة 1970 ، توجه بیشتری به طراحی  بهینه فرایند گردید.

در هر حال چه هدف رفع مشکل  عملیاتی باشد و چه کاهش مصرف انرژی و طبعاً کاهش هزینه‌های عملیاتی، لازم است که اصلاحاتی در پروژه  صورت گیرد.

بنابراین در برخورد با چنین پروژه هایی ابتدا بایستی شبکه موجود بررسی شده و تخلف های صورت گرفته مشخص گردد و سپس با در نظر گرفتن اهداف انرژی و سرمایه‌گذاری و از همه مهمتر محدودیت‌های ساختمان شبکه بایستی آنرا به سمت یک شبکه بهینه هدایت نمائیم.

متن کامل را می توانید بعد از پرداخت آنلاین ، آنی دانلود نمائید، چون فقط تکه هایی از متن به صورت نمونه در این صفحه درج شده است.

دانلود فایل 

دانلود مقاله کامل درباره مبدل های حرارتی

اختصاصی از اس فایل دانلود مقاله کامل درباره مبدل های حرارتی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل: Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه :80

بخشی از متن مقاله

چکیده:

با توجه به اینکه در صنعت از جمله صنایع پالایش و پتروشیمی مبدل حرارتی وجود دارند که از لحاظ مصرف انرژی بهینه نمی‌باشند و از لحاظ اقتصادی مناسب نیستند و از طرفی ممکن است بعد از مدتی مشکلاتی از نظر عملیاتی نیز در فرآیند ایجاد نمایند. دانشمندان به فکر اصلاح (Retrofit) شبکه مبدل‌های حرارتی افتادند بطوری که هدفشان کاهش مصرف انرژی و طبعاً کاهش هزینه‌های عملیاتی بوده است بنابراین متدهای گوناگونی را ارائه داده‌اند که از جمله این متدها می‌توان به متد‌های ریاضی و تحلیلی اشاره نمود ما در این سمینار روش تحلیلی را انتخاب نموده و به بیان متد Pinch برای Retrofit شبکه‌های مبدل حرارتی که توسط Linnhoff پایه‌گذاری شده است پرداخته‌ایم در ابتدای امر هدف در اصلاح شبکه‌های مبدل حرارتی را توضیح داده گفته شده که چگونه بایستی امر هدف یابی را انجام داده سپس این سئوال مطرح گردید که چگونه بایستی از عهدة پروژه‌های بهبود (Retrofit) برآمد. که سه روش 1- اصلاح شبکه بوسیله بازبینی مستقیم ساختمان آن. 2- اصلاح شبکه به صورت یک طرح جدید (جستجوی کامپیوتری). 3- اصلاح با استفاده از تکنولوژی Pinch مطرح و به توضیح آنها پرداخته ولی از میان سه روش فوق متد اصلاح با استفاده از تکنولوژی Pinch بحث اصلی این سمینار را تشکیل می‌دهد. در توضیح متد Pinch ابتدا هدف‌یابی در فن‌آوری Pinch مورد بررسی قرار گرفته بطوری که پروژه را در یک محدود سرمایه‌گذاری مشخص به سمت زمان برگشت قابل قبولی هدایت نماید. سپس فلسفه هدف‌یابی شرح داده شده است و در فلسفه  هدف‌یابی گفته شده که در اولین گام می‌بایستی وضعیت شبکه موجود را نسبت به شرایط بهینه مشخص نمائیم که بهترین ابزار برای این کار استفاده از منحنی سطح حرارتی برحسب انرژی می‌باشد سپس به تفضیل به بیان روش هدف‌یابی پرداخته‌ایم و بعد از بیان مسئله هدف‌یابی در فصل سوم ابزار طراحی را معرفی نموده و گفته شد که طراحی شبکه در پروژه‌های Retrofit بسیار مشکل‌تر از طراحی ابتدائی است زیرا یکسری مبدل قبلاً نصب شده‌اند و در کل، طرح توسط ساختمان شبکه موجود محدود شده است و تغییر موقعیت مبدل‌ها مستلزم صرف هزینه می‌باشد.

لذا جهت کاهش هزینه طراحی لازم است تا جایی که امکان دارد از وسایل موجود حداکثر استفاده را نمود بنابراین احتیاج می‌باشد که به آزمایش هر مبدل به طور جداگانه و بررسی تأثیر آن در عملکرد کلی شبکه پرداخته شود به این ترتیب می‌توان دریافت که کدام مبدل اثر مثبت در شبکه دارند و باید به عنوان مبدل مناسب حفظ گردد و کدام مبدل به طور نامناسب جایگذاری شده‌اند و بایستی تصحیح گردد از این رو به روش‌هایی که برای این بررسی وجود دارد پرداخته که عبارتند از : 1- مبدل‌های عبوری از Pinch. 2- منحنی نیروی محرکه. 3- تحلیل مسئله باقی مانده. 4- تغییر موقعیت مبدل‌ها.

و مفصلاً روش‌های فوق را مورد بحث قرار داده و به نتیجه‌گیری در مورد روش‌های فوق پرداخته و بعد از آن طراحی را آغاز نموده. در ابتدا مراحل طراحی را بیان نموده که عبارتند از:

1- تحلیل مبدل‌های موجود. 2- تصحیح مبدل‌های نامناسب. 3- جایگذاری مبدل‌های جدید. 4- اعمال تغییرات ممکن در طرح.

و سپس به توضیح مراحل فوق پرداخته و در نهایت به اعمال محدودیت‌های فرآیند در روش طراحی اشاره شده است با توجه به اینکه در فصل دوم یک روش هدف‌یابی برای متد Pinch بیان شده بود در فصل چهارم یک روش هدف‌یابی جدیدی برای بهبود (Retrofit) شبکه مبدل‌های حرارتی ارائه شده است که این روش به نام تحلیل مسیری عنوان شده و به ارزیابی زیر ساختار‌ها (یعنی اجزا مستقل شبکه موجود) به منظور بدست آوردن اقتصادی‌ترین و عملی‌ترین فرصت برای ذخیره انرژی را ارائه کرده است و همانطور که در پیشینه اشاره شد اصلاح شبکه از طریق روش و سنتز ریاضی روش‌های متعددی دارد که ما در فصل پنجم این سمینار فقط بطور گذرا و خیلی مختصر روش مرکب برای اصلاح شبکه مبدل‌های حرارتی و مدل Synheat را معرفی نموده.

پیشینة اصلاح مبدل‌های حرارتی:

امروزه طراحی بهبود یافته شبکه‌های مبدل‌های حرارتی (HERL) نقش مهمی در سامانه‌های ذخیره انرژی ایفا می‌نماید.

شبکه‌های موجود بیش از فرآیندهای جدید بایستی برای بهبود در بازگشت انرژی مورد توجه قرار گیرند.

اصلاح شبکه‌های حرارتی (HEN) موجود را می‌توان با استفاده از دو رویة عمده به انجام رسانید بطوریکه افراد متعددی در این زمینه فعالیت نموده‌اند.

1- روش تحلیل Pinch :

این روش بر‌پایه ترمودینامیک (و مفاهیم فیزیکی) و فرآیندهای کاوشی است.

از جمله افرادی که پایه‌گذار این روش بوده‌اند می‌توان به T.N. Tjoe and B.linnhoff در سال 1986 اشاره نمود علاوه بر اینها افرادی همچون Van Reisen, Graham T.Polley در سال 1997 یک روش اساسی به نام تحلیل مسیری برای ارزیابی زیر ساختارها یا بعبارتی زیر شبکه‌ها (یعنی اجزاء مستقل شبکه‌ها) به منظور بدست آوردن اقتصادی‌ترین و عملی‌ترین فرصت‌ها برای ذخیره انرژی را ارائه داده‌اند.

2- روش برنامه‌ریزی ریاضی:

در این روش شبکه‌های مبدل حرارتی به صورت مدل‌های ریاضی نشان داده می‌شوند.

از جمله افرادی که در زمینه مدل‌های خطی کار کرده‌اند می‌توان به

S.A. Papoulias, I.E. Grossmann  در سال 1983 اشاره نمود که از مدل خطی برای تعیین حداقل هزینه تأسیسات وسایل و حداقل تعداد واحدها استفاده نموده‌اند.

اما در زمینه مدل‌های غیر خطی C.A. Floudas, A.R. Ciric 1983 و 1991 و T.F. Yee, E.I. Grossmann در سال 1990 تعدادی از مدل‌های غیرخطی را که از لحاظ محاسباتی گرانتر هستند هم برای به حداقل رساندن هزینه‌های سطحی و هم برای به حداقل رساندن همزمان تأسیساتی (تعداد واحدها و سطوح مبدل‌های حرارتی) ارائه نموده‌اند.

افرادی مانند E.N. Pistikopoulos و  K.P. Popalexandri در سال 1994 مدل‌های بهینه‌سازی MINLP را نه ‌تنها برای تعیین طراحی بلکه برای شرایط عملیاتی مطلوب، تحت فرض قابل کنترل دینامیک بسط داده‌اند ولی این مدل برای مسائل با مقیاس بزرگ قابل استفاده نمی‌باشد.  چون روش‌هایی که بر مبنای الگوریتم برنامه‌ریزی غیر خطی صحیح مرکب MINLP)) هستند برای دسترسی به شکل بهبود یافته مشکلات محاسباتی زیادی دارند بویژه در حالتی که مسئله مقیاس آن بسیار بزرگ باشد Ca. Athier & P. Floquet در سال 1996 روش‌های بهینه‌سازی تصادفی همراه روش‌های جبری را برای حل مسائل طراحی فرآیند مطرح نمودند بعنوان مثال از روش‌های NLP و شبیه‌سازی بازپخت برای حل طراحی  شبکه مبدل‌های حرارتی استفاده نموده‌اند هرچند به حالات Retrofit توجه دقیق و کاملی نداشته‌اند.

علاوه بر روش‌های فوق یک روش گرافیکی برای انتگراسیون حرارتی یک سایت کامل ابتدا توسط Linnhoff و Dhole در سال 1992 ارائه گردید و سپس توسط Raissi در سال 1994 موشکافی شد.

X.X. Zhu and N.D.K. Asante  در سال 1996 یک روش تحلیل ریاضی که بدنبال ساده‌ترین تغییرات می‌باشد و بیشترین صرفه‌جویی در انرژی را داشته باشند هر چند آنها برای رسیدن به این صرفه‌جویی سرمایه‌گذاری مورد نیاز را نادیده می‌گیرند و از طرفی این روش یک روش تکاملی می‌باشد.

و از طرفی همین دو فرد در سال 1999 روش مرکب برنامه‌ریزی ریاضی و تحلیل ترمودینامیکی را بیان داشتند بیشتر تحقیقات اخیر به سمت روش‌های پیشرفته‌تر جهت‌گیری داشته‌اند مثلاً بهبود HEN با در نظر گرفتن افت‌های فشار

Nie,X.X.Zhu X.R.    که در سال 1999 ارائه نموده‌اند.

روش دو مرحله‌ای با استفاده از دمای معبر ثابت در قدم اول و MINLP برای نهایی کردن طراحی در مرحله دوم  که توسط Ma, k.L, T.F, Yee, … در سال 2000 ارائه گردید و تغییرات همزمان فرایند و بهبود HEN که بوسیله Zhany ,.X.X. Zhu . J در سال 2000 ارائه شد.

با این وجود انتخاب همزمان انواع مختلف HE بطور همزمان با بهبود HEN توسط

A. Sorsak & Z.Karavanj a  در سال‌های 1999 تا 2002 ارائه گردید علاوه بر این  

K-M. Bjork & T,Westerlund در سال 2002 مدل Synheat که توسط

1. F, Yee & E.I, Grossmann در سال 1991 بیان شده بود را بدون ساده‌سازی فرض‌هایی  از قبیل توابع هزینه سطحی خطی، فرض عدم شکاف جریانی و فرض‌های مشابه به حالت کلی مطلوب حل کرده‌اند ولی چون مدل Yee و K-M. Bjork که در سال 2002 بیان شده بود فقط طراحی شبکه مبدل حرارتی Grassroot را مورد توجه قرار می‌داد لازم بود که مدل‌های دیگری پیدا شود بطوری که چندین مقاله این موضوع را مورد توجه قرار دادند مثلاً Yee & Grossmann  در سال 1991 و یا مقاله اخیری که در سال 2005 توسط K-m. Bjork & T, Westerlund بیان شد و آمدند مدل Synheat را برای رسیدن به هدف بهبود خود تغییر دادند مدل Synheat  تغییر یافته بر اساس آنچه که در سال 2002 مطرح شده بود فرمول نویسی شده است و برای شبکه‌های شامل مسائل مقیاس بزرگ می‌باشد و برای حل مدل Synheat  تغییر یافته از مدل هیبرید استفاده نموده‌اند.

مقدمه:

با توجه به اینکه طراحی‌های غیر بهینه شبکه‌های مبدل‌های حرارتی پروژه هایی هستند که سالها پیش طراحی شده اند باعث گردیده اند که، غالباً از سطح حرارتی بیشتری نسبت به مقدار لازم استفاده کنند و یا مصرف انرژی را بیشتر از حد داشته باشند چنین پروژه‌هایی نه تنها از لحاظ اقتصادی مناسب نیستند بلکه ممکن است بعد از مدتی مشکلاتی از نظر عملیاتی نیز در فرآیند ایجاد نمایند بنابراین بعد از بحران انرژی در اوایل دهة 1970 ، توجه بیشتری به طراحی  بهینه فرایند گردید.

در هر حال چه هدف رفع مشکل  عملیاتی باشد و چه کاهش مصرف انرژی و طبعاً کاهش هزینه‌های عملیاتی، لازم است که اصلاحاتی در پروژه  صورت گیرد.

بنابراین در برخورد با چنین پروژه هایی ابتدا بایستی شبکه موجود بررسی شده و تخلف های صورت گرفته مشخص گردد و سپس با در نظر گرفتن اهداف انرژی و سرمایه‌گذاری و از همه مهمتر محدودیت‌های ساختمان شبکه بایستی آنرا به سمت یک شبکه بهینه هدایت نمائیم.

متن کامل را می توانید بعد از پرداخت آنلاین ، آنی دانلود نمائید، چون فقط تکه هایی از متن به صورت نمونه در این صفحه درج شده است.

دانلود فایل 

پاورپوینت جامع و کامل درباره حسگرها (دریابه)و مبدل ها

اختصاصی از اس فایل پاورپوینت جامع و کامل درباره حسگرها (دریابه)و مبدل ها دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : power point  (لینک دانلود پایین صفحه) تعداد اسلاید  : 58 اسلاید

حسگر و مبدل :

•هر دو از اجزاء وسایل اندازه گیری هستند

•هر دو کمیتی فیزیکی را به شکل قابل استفاده ای تبدیل می کنند

•حسگر اینکار را بدون دریافت انرژی خارجی انجام می دهد ولی مبدل با دریافت انرژی خارجی!!

 

تعاریف دیگر از ترانسدیوسر

•انرژی را از شکلی به شکل دیگر تبدیل می کنند

–تبدیل انرژی الکتریکی، نیوماتیکی، هیدرولیکی و غیره به نیروی مکانیکی یا تغییر مکان که در این صورت به آنها ترانسدیوسر های خروجی یا Activator می گویند

•گاهی به ترانسدیوسر های ورودی سنسور اطلاق می شود

–تبدیل دما ، فشار، و کلیه پارامتر های حالت به علائم الکتریکی

 

 

انواع مبدل :

.1کمیتهای غیر الکتریکی  به الکتریکی (4 تا 20 میلی آمپر) یا 5  -  1   ولت

.1شکل ولتاژی معمولاً ارجح است

.2کمیتهای غیر الکتریکی به پنوماتیکی

.3پنوماتیکی  به الکتریکی

.4الکتریکی به پنوماتیکی

•مبدل های الکتریکی به دلایل زیر ارجح تر هستند

–اصطکاک و اینرسی در خروجی انها تاثیر ندارد

–تقو یت سیگنال با سهولت انجام می شود

–ثبت، نمایش و انتقال سیگنال تسهیل می شود