كارگاه ماشينهاي حساس

 

برجهای خنک کننده :COOLING TOWERS

Monday, September 25, 2006

برجهای خنک کننده :COOLING TOWERS

مقدمه :

برجهای خنک کننده کاربرد های گسترده ای دارند . اغلب واحدهای صنعتی از صنایع غذایی و شیر گرفته تا صنایع نفت و گاز و فولاد از برج های خنک کننده استفاده می کنند . ساختمان و ابعاد و طراحی این برج ها هم بستگی کامل به نوع فرآیند مورد استفاده  دارد مثلا در واحدهخای شیرین سازی گاز , بیشتر از برج های خنک کننده خشک که با هوا خنک می شوند استفاده می شود در حالیکه در واحدهای پتروشیمی و تولید پلیمر و تفکیک گاز از برج های خنک کننده ای که با آب کار می کنند استفاده می شود . شکل این برجها هم می تواند خیلی متفاوت باشد مثلا در برخی نیروگاهها از برجهایی غول پیکری که به شکل استوانه خمیده هستند و با هوا خنک می شوند کمک می گیرند طریقه خنک شدن هم می تواند با استفاده از کوران طبیعی NATURAL DRAFT یا با استفاده از پروانه های برقی و بصورت : FORCED DRAFT  می باشند استفاده می شود . خلاصه اینکه برج های خنک کننده با ظاهر ساده ای که دارند از نکات فنی و محاسبات پیچیده ای برخوردارند .

دربرخی نقاط مثل پتروشیمی اراک جداره برجهای خنک از سیمان است و در پتروشیمی بندرامام از برجهایی چوبی برای این منظور استفاده شده است . درزیر اشاره کوتاهی به انواع برجهای خنک کننده شده است :

از جمله تجیهزاتی که به وفور در پالایشگاهها و صنایع پتروشیمی و نفت و گاز و نیروگاههای برق و سایر وحدهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد ؛ برجهای خنک کنند COOLING TOWER  هستند . وظیف اصلی این برجها همانگونه که از نام آنها پیداست این است که آب خنک را به ورودی مبدل های حراتی بفرستند و آب گرم بیرون آمده از خروجی مبدلها را مجددا خنک کرده و این چرخه را همچنان تکرار کنند . مبدلهای حرارتی هم به مقدار خیلی زیاد در بیشتر صنایع مورد استفاده هستند و برای خنک کردن سیالات و سایر نیازهایی که در فرآیند برای خنک کردن وجود دارد مورد استفاده هستند اما در صنایع پتروشیمی و نفت و گاز مثلا  در مراحل مختلف  پالایش نفت خام و یا تولید محصولات پتروشیمی  لازم است که نفت خام و گاز یا سایر  فرآورده های نفتی از طریق مبدلهای حرارتی خنک شوند اما این مبدلهای حرارتی نیز خودشان لازم دارند که سیال خنک کننده ای را دریافت کنند تا از طریق تبادل حرارتی که انجام می دهند عمل خنک سازی را انجام بدهند . به همین جهت در اغلب این  پالایشگاه ها و مجتمع های شیمیایی و پتروشیمیایی  از برج های خنک کننده استفاده می کنند.

برج های خنک کننده به دو دسته عمده تقسیم می شود:

1- برج های خنک کننده با هواAIR COOLED COOLING TOWER=

در برج های خنک کننده با هوا آب گرم درون لوله های یک مبدل  جریان یافته و از بیرون به وسیله دمنده های بسیار قوی هوا دمیده و یا مکیده شده و به این وسیله تبادل گرمایی انجام می شود.

 

2- برج های خنک کننده با آب WATER COOLD COOLING TOWER =

در این روش آبی که برای خنک کردن مورد استفاده است بوسیله پمپ به قسمت فوقانی برج فرستاده می شود و در آنجا بر روی سینی های متعددی می ریزد تا نهایتا به حوضچه برج برسد و در حین ریزش با هوا تبادل حرارتی انجام می دهد و در اثر تبخیر خنک می شود . برای اینکه این تبادل بهتر صورت بگیرد از پروانه هایی که بصورت افقی در بالای برج نصب شده اند استفاده می شود . مکانیزم خنک شدن در این برجها به این صورت است که  قطره های آب گرم در هنگام ریزش از بالای برج در برخورد مستقیم با هوا خنک شده و پس جمع شدن در حوضچه pound  دوباره به وسیله تلمبه به لوله های  آب خنک کننده مجتمع هدایت می شوند .

 به این ترتیب آب در سیستمی تقریباً مدار بسته جریان می یابد و تنها 5 الی 10% آن به علت تبخیر و غیره هدر می رود.

 که این آب هدر رفته نیز باید جبران شود.

البته این موضوع برای مواقعی است که  هوای محیط اطراف  اشباع نشده باشد (در دمای بالاتر از نقطه شبنم).

چون آنچه باعث خنک شدن آب می شود تبخیر بخشی از آب است که با گرفتن دمای آب باعث خنک شدن آن می شود در روزهای شرجی جنوب که هوا از بخار آب اشباع شده است عملکرد برج های خنک کننده هم با مشکل مواجه می شود .

......................................................................محمد توکلی – ماهشهر 3مهرماه 1385

 

 

پيام هاي ديگران ()        link        ۱۳۸٥/٧/٤ - محمد توکلی

توربينهاي گازي

 

Tuesday, September 26, 2006

توربينهاي گازي


و بحثي در مورد استفاده از تورربين هاي بخار بعنوان توليد برق پايه


توربين هاي گازي يكي از جذاب ترين و پيچيده ترين دستگاههايي است كه بشر اختراع كرده و از صنعت هوا نوردي گرفته تا نيروگاهها  توليد برق  مورد استفاده قرار مي گيرند . البته براي توليد الكتريسيته راههاي بسيار گوناگون و متنوعي وجود دارد انرژي باد ؛ انرژي خورشيدي . انرژي هسته اي و زمين گرمايي تنها بخش از اين روشها هستند اما استفاده از توربين هاي بخار و گاز بدليل فرا گير بودن آنها از اهميت بيشتري برخودار است مضاف بر اينكه برخي روشهاي ديگر از جمله روش توليد برق از طريق رآكتورهاي اتمي و همين انرژي زمين گرمايي =
geothermal نيز با استفاده از توربين بخار صورت مي گيرد يعني آب توسط گرماي حاصل از فعل و انفعالات اتمي ؛ بخار مي شود و اين بخار آب به توربين هاي بخار منتقل مي گردد  تا ژنراتورهاي برزگ توليد برق را به حركت در آورند . در مورد زمين گرمايي نيز آب به عمق چند كيلومتري زمين كه صخر هاي داغ در آنجا هستند پمپاژ مي شود و بخار برگشتي به توربين بخار هدايت مي شود تا برق توليد شود . اما توربين هاي گازي هم دربسياري از مناطق جهان كاربرد گسترده دارند چون مزيت هاي عمده اي نسبت به توربين بخار دارند . استفاده از توربين گازي بعنوان يك محرك اصلي مزيتهاي خاصي را بر توربين  بخار دارد هر چند از نظر اقتصادي به پاي توربين هاي بخار نمي رسند .

 

 مزيت اصلي  توربين هاي گاز در توانايي آنها  براي راه اندازي و بارگذاري سريع است . بطوريكه مي توان در مدتي كمتراز 15 دقيقه اين توربين ها را وارد مدار توليد كرد از همين جهت است كه توربين هاي بخار بهترين گزينه براي مواقعي هستند كه شبكه با حداكثرمصرف مواجه است .

Peak load كاريرد ديگري كه اين نوع توربين ها دارند استفاده از آنها بعنوان متعادل كننده يا جبران كننده و  سنكرونيزه كننده  براي رفع افت اولتاژ هاي سيستم است .

با اين توضيحات استفاده از توربين گاز براي بار پايه : base load  چندان منطقي بنظر نمي رسد و اينكه ژاپني ها از توربين هاي گاز براي تامين برق شركت ما استفاده كرده اند داراي ايراداتي فراواني است و قطعا منافع ما را در نظر نگرفته و آن را فداي منافع آني  و كوتاه مدت خود كرده اند به همين جهت لازم است كه درد بخش توسعه : future expansion  كه در كنار نيروگاه برق UT قرار گرفته است و متاسفانه تبديل به فضاي سبز و رستوران شده است مقدمات نصب توربين بخار فراهم شود و نصب ديگ هاي بخار جديد BOLIER   نيز به همين منظور صورت گيرد تا برق پايه شركت پتروشيمي از طريق توربين هاي بخار تامين شود تا وابستگي به توربين گاز كه بسيار پرهزينه و گران است و پايداري آن هم نسبت به توربين بخار كمتر است قطع شود .

 

......................................................................نوشته : م. ت مهرماه  1385

 

پيام هاي ديگران ()        link        ۱۳۸٥/٧/٤ - محمد توکلی

شکوه یک صنعت :

Monday, September 25, 2006

شکوه یک صنعت :

 

پالایشگاه آبادان از جمله اولین واحدهای صنعتی است که در ایران ساخته شده است و به همین جهت آبادان را باید دروازه ورود صنعت به ایران دانست . داستان از آنجا شروع می شود که حدود 97 سال پیش یعنی در سال 1288 شمسي ( 1909 ميلادي)  ساختمان پالايشگاهی در شمال جزيره آبادان و در 12 كيلومتري شهر خرمشهر آغاز شد که بعدها بصورت بزرگترین پالایشگاه ایران و خاورمیانه و یکی از بزرگترین پالایشگاههای دنیا در آمد

 همزمان با احداث پالايشگاه يك خط لوله به ظرفيت 400 هزار تن در سال 8 هزار بشكه در روز از ميدان نفتي مسجد سليمان به آبادان احداث شد.

 در سال 1291 )1912میلادی )   پالايشگاه آبادان با ظرفيت  تصفیه 2500 بشكه در روز آغاز به كار كرد و همراه با گسترش پالايشگاه به تدريج ظرفيت آن افزايش يافت  بطوریکه در سال 1324 عنوان بزرگ ترين پالايشگاه جهان را به خود اختصاص داد

در سال 1329 ساختمان دستگاه عظيم كت كراكر شكست كاتاليستي به پايان رسيد در اواخر همان سال صنعت نفت كشور ملي شد پس از كودتاي 28 مرداد 1332 اداره پالايشگاه در اختيار اعضاي كنسرسيوم سابق قرار گرفت و ظرفيت پالايشگاه تا حدود 350 هزار بشكه در روز افزايش يافت.

 

 اما در کنار پالاتیشگاه ؛ مقدمات احداث پتروشیمی نیز در سال 1343 مورد  بررسي قرار گرفت و  اين تحقيقات كه براي احداث يك مجتمع پتروشيمي جهت توليد ماده اوليه پلاستيك PVCو ماده اوليه پاك كننده DDBبود. سرانجام در سال 1345 به تأسيس شركت سهامي پتروشيمي آبادان منجر شد.

اين شركت با سرمايه گذاري شركت ملي صنايع پتروشيمي ايران (با 74 % سهام ) و شركت آمريكايي بي.اف گودريچ (با 26 درصد سهام) تأسيس گرديد و مجتمع پتروشيمي آبادان بر همين اساس احداث شد.که در سال 1358 شركت ملي صنايع پتروشيمي با خريد 26 درصد سهام شريك خارجي، مالك تمام سهام آن شركت شد.ولی این شرکت نیز دستخوش همان گرفتاری جنگ شد و از سرویس خارج شد .

 

 

 از سال 1346 )1967م)  انتقال بيش از 30 نوع فرآورده محصول پالايشگاه آبادان به بندرماهشهر كه در فاصله 112 كيلومتري آبادان قرار دارد به وسيله سه خط لوله هركدام به قطر 31 سانتيمتر آغاز شد براي انتقال نفت كوره خط لوله اي به قطر 66 سانتيمتر با امكانات حرارتي احداث شد در اوايل دهه 1350 ظرفيت آن به 460 هزار بشكه در روز رسيد .

چندسال قبل از سال 1357 مجتمع تقطير 85 كار خود را آغاز كرد و ظرفيت پالايشگاه تا حدود 630 هزار بشكه در روز افزايش يافت از سال 57  اداره پالايشگاه مجددا دراختيار شركت ملي نفت قرار گرفت و محصولات پالايشگاه توسط امور بين المللي شركت ملي نفت صادر شد.

 

 در اول مهرماه 1359 فعاليت پالايشگاه به علت آغاز جنگ ایران و  عراق  بطور کامل متوقف  شد و در طول جنگ صدمات زياد و جبران ناپذیری  به تأسيسات اين پالايشگاه وارد آمد . و به مدت 9 سال پالایشگاه آبادان بدون استفاده باقی ماند

بعد از پایان جنگ و از سال 68 بازسازی پالایشگاه آغاز شد . اما هیچگاه آن عظمت و ظرفیت سابق خود را پیدا نکرد. چون هم ظرفیت تولید آن کاهش پیدا کرد و هم نوع محصولاتی که تولید می کرد کیفیت کمتری داشت و بیشتر به برش های سنگین که نیاز به تصفیه کمتری دارند اختصاص داده شد .

 در سال 1368  فاز اول آن مجددا فعاليت خود را با ظرفيت 135 هزار بشكه در روز آغاز كرد و در فروردين 1370 فاز دوم بازسازي و ظرفيت پالايشگاه به 250 هزار بشكه در روز و متعاقبا در سال 1373 به حدود 380 هزار در روز و درسال 1376 به حدود 400 هزار بشكه در روز افزايش يافت ظرفيت رسمي توليد اين پالايشگاه در سال 1383 حدود 350 هزار بشكه در روز بوده است.  با توجه به اینکه فن آوری مورد استفاده در  پالایشگاه آبادان بسیار قدیمی است نیاز به نوسازی کامل دارد و این امر مستلزم سرمایه گذاری چند میلیاردی است . این کار باید صورت گیرد البته قبل از آن باید یک مکان سنجی کامل انجام گیرد تا بهترین محل برای احداث پالایشگاه جدید در نظر گرفته شود . شاید شکوه از دست رفته روزی به آبادان برگردد  !

 

...................................................... م.ت 3 مهرماه 1385

 

 

پيام هاي ديگران ()        link        ۱۳۸٥/٧/٤ - محمد توکلی

برجهای خنک کننده

Monday, September 25, 2006

 

برجهای خنک کننده :COOLING TOWERS

مقدمه :

برجهای خنک کننده کاربرد های گسترده ای دارند . اغلب واحدهای صنعتی از صنایع غذایی و شیر گرفته تا صنایع نفت و گاز و فولاد از برج های خنک کننده استفاده می کنند . ساختمان و ابعاد و طراحی این برج ها هم بستگی کامل به نوع فرآیند مورد استفاده  دارد مثلا در واحدهخای شیرین سازی گاز , بیشتر از برج های خنک کننده خشک که با هوا خنک می شوند استفاده می شود در حالیکه در واحدهای پتروشیمی و تولید پلیمر و تفکیک گاز از برج های خنک کننده ای که با آب کار می کنند استفاده می شود . شکل این برجها هم می تواند خیلی متفاوت باشد مثلا در برخی نیروگاهها از برجهایی غول پیکری که به شکل استوانه خمیده هستند و با هوا خنک می شوند کمک می گیرند طریقه خنک شدن هم می تواند با استفاده از کوران طبیعی NATURAL DRAFT یا با استفاده از پروانه های برقی و بصورت : FORCED DRAFT  می باشند استفاده می شود . خلاصه اینکه برج های خنک کننده با ظاهر ساده ای که دارند از نکات فنی و محاسبات پیچیده ای برخوردارند .

دربرخی نقاط مثل پتروشیمی اراک جداره برجهای خنک از سیمان است و در پتروشیمی بندرامام از برجهایی چوبی برای این منظور استفاده شده است . درزیر اشاره کوتاهی به انواع برجهای خنک کننده شده است :

 

از جمله تجیهزاتی که به وفور در پالایشگاهها و صنایع پتروشیمی و نفت و گاز و نیروگاههای برق و سایر وحدهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد ؛ برجهای خنک کنند COOLING TOWER  هستند . وظیف اصلی این برجها همانگونه که از نام آنها پیداست این است که آب خنک را به ورودی مبدل های حراتی بفرستند و آب گرم بیرون آمده از خروجی مبدلها را مجددا خنک کرده و این چرخه را همچنان تکرار کنند . مبدلهای حرارتی هم به مقدار خیلی زیاد در بیشتر صنایع مورد استفاده هستند و برای خنک کردن سیالات و سایر نیازهایی که در فرآیند برای خنک کردن وجود دارد مورد استفاده هستند اما در صنایع پتروشیمی و نفت و گاز مثلا  در مراحل مختلف  پالایش نفت خام و یا تولید محصولات پتروشیمی  لازم است که نفت خام و گاز یا سایر  فرآورده های نفتی از طریق مبدلهای حرارتی خنک شوند اما این مبدلهای حرارتی نیز خودشان لازم دارند که سیال خنک کننده ای را دریافت کنند تا از طریق تبادل حرارتی که انجام می دهند عمل خنک سازی را انجام بدهند . به همین جهت در اغلب این  پالایشگاه ها و مجتمع های شیمیایی و پتروشیمیایی  از برج های خنک کننده استفاده می کنند.

 

برج های خنک کننده به دو دسته عمده تقسیم می شود:

1- برج های خنک کننده با هواAIR COOLED COOLING TOWER=

در برج های خنک کننده با هوا آب گرم درون لوله های یک مبدل  جریان یافته و از بیرون به وسیله دمنده های بسیار قوی هوا دمیده و یا مکیده شده و به این وسیله تبادل گرمایی انجام می شود.

 

2- برج های خنک کننده با آب WATER COOLD COOLING TOWER =

در این روش آبی که برای خنک کردن مورد استفاده است بوسیله پمپ به قسمت فوقانی برج فرستاده می شود و در آنجا بر روی سینی های متعددی می ریزد تا نهایتا به حوضچه برج برسد و در حین ریزش با هوا تبادل حرارتی انجام می دهد و در اثر تبخیر خنک می شود . برای اینکه این تبادل بهتر صورت بگیرد از پروانه هایی که بصورت افقی در بالای برج نصب شده اند استفاده می شود . مکانیزم خنک شدن در این برجها به این صورت است که  قطره های آب گرم در هنگام ریزش از بالای برج در برخورد مستقیم با هوا خنک شده و پس جمع شدن در حوضچه pound  دوباره به وسیله تلمبه به لوله های  آب خنک کننده مجتمع هدایت می شوند .

 به این ترتیب آب در سیستمی تقریباً مدار بسته جریان می یابد و تنها 5 الی 10% آن به علت تبخیر و غیره هدر می رود.

 که این آب هدر رفته نیز باید جبران شود.

البته این موضوع برای مواقعی است که  هوای محیط اطراف  اشباع نشده باشد (در دمای بالاتر از نقطه شبنم).

چون آنچه باعث خنک شدن آب می شود تبخیر بخشی از آب است که با گرفتن دمای آب باعث خنک شدن آن می شود در روزهای شرجی جنوب که هوا از بخار آب اشباع شده است عملکرد برج های خنک کننده هم با مشکل مواجه می شود .

 

......................................................................محمد توکلی – ماهشهر 3مهرماه 1385

 

 

پيام هاي ديگران ()        link        ۱۳۸٥/٧/۳ - محمد توکلی