بررسي شبيه سازي و بهينه سازي مدارهاي آسياي لوله اي سيمان

مصرف كنوني سيمان در جهان حدود 8/1 بيليون تن در سال است و سالانه به طور متوسط 1 درصد افزايش مي يابد. انرژي مصرفي براي توليد سيمان تقريبا 110 كيلو وات بر تن است كه حدود 40 درصد آن در آسيا كني كلينكر استفاده مي شود. مقدار انرژي مصرفي به علت كارايي پايين فرآيندهاي تهيه كلينكر، خنك كردن مواد و آسيا كني، بيش از حد مي باشد. در سه فرآيند فوق، كارايي در بهترين حالت به ترتيب 67 ،70 و1 درصد است. از طرفي افزايش تقاضا براي توليد سيمان ريز دانه، ضرورت كاهش مصرف انرژي و تدوين قوانين زيست محيطي سخت گيرانه نياز به بهينه سازي مدار آسيا كني سيمان را تقويت مي نمايد كه در دهه گذشته پيشرفت قابل توجهي در اين زمينه حاصل شده است. شبيه سازي با استفاده از مدل هاي رياضي روشي است كه بدليل هزينه پايين و توانايي بالا براي در نظرگرفتن متغيرهاي زياد، مي تواند براي بهينه سازي مدار آسيا كني سيمان استفاده شود. متغيرهاي طراحي و عملياتي مانند كارايي كلاسيفاير، جريان هوا در آسيا، ابعاد بار خردكننده و غيره... مي توانند روي كارايي مدار آسيا كني تاثير گذار باشند. بهينه سازي اين متغيرها مرحله اي مهم براي كاهش هزينه توليد سيمان است. در صنعت سيمان معمولا از آسياهاي لوله اي چند چمبره استفاده مي شود كه معمولا بازدهي پاييني دارند. آسياهاي لوله اي چند چمبره، آسياهاي گرداني هستند كه نسبت طول به قطر آن ها بيش از 3 باشد. ساخت هر چمبر با ابعاد مختلف با هدف افزايش عملكرد خردايش انجام مي شود. اين آسياها از نوع تخليه شبكه اي هستند و در مدار باز و يا بسته به همراه كلاسيفاير، استفاده مي شوند. مدل هاي جامع رياضي كه از طريق آسياهاي صنعتي ايجاد شدند، مي توانند براي پيش بيني عملكرد اين سيستم ها استفاده شوند و شرايط مناسبي را براي بهينه سازي مصرف انرژي و در نتيجه كاهش هزينه هاي عملياتي فراهم كنند. اين مقاله ضمن بررسي كاربرد مدل مخلوط كامل براي مدلسازي و شبيه سازي آسياهاي لوله اي چند چمبره، ابزارهاي لازم را براي بهينه سازي مدارهاي آسيا كني سيمان معرفي كرده و در ادامه به بررسي پارامترهاي طراحي و عملياتي موثر بر كارايي اين آسياها مي پردازد.