ارائه روش جامع تركيبي با كمك مدلسازي و حل معادله موازنه جرمي آب با چند مجهول جهت محاسبه مقادير آب مصرفي در صنايع با محوريت بر صنعت توليد فولاد

به منظور حفظ محيط زيست و رعايت الزامات توليد فولاد سبز، مصرف بهينه و بازچرخاني آب اهميت بسزايي دارد. براي بازچرخاني آبي كه در فرآيند توليد دچار تغيير دما شده، از برج‌هاي خنك‌كننده (كولينگ تاور) استفاده مي‌شود. اين تجهيز بر اساس تبخير آب كار مي‌كند ولي اندازه‌گيري مقدار تبخير امكان پذير نبوده و محاسبه آن نيز نيازمند مدلسازي و شبيه‌سازي با درنظرگيري عوامل پرشمار فيزيك و شيميايي محيط و فرآيند مي‌باشد كه بسيار وقت‌گير و هزينه‌بر است. همچنين در بسياري از موارد، مقادير آب دورريز از برج‌هاي خنك‌كننده، اندازه‌گيري نمي‌شوند. بنابراين برقراري موازنه جرمي و مميزي آب در واحدهاي صنعتي با مشكل يك معادله و چند مجهول مواجه مي‌گردد. در تحقيق حاضر روشي براي تعيين مقادير آب دورريز و تبخير شده در يك كارخانه توليد فولاد ارائه شد. ابتدا با استفاده از مدلسازي مقادير آب توليدي در فرآيند توليد آهن اسفنجي محاسبه شد. سپس بر اساس موازنه جرمي و با استفاده از مقادير آب توليدي و اندازه‌گيري شده با شمارنده و نيز محاسبه آب دورريز برج خنك‌كننده از طريق مشخصات شيميايي آب، مقادير تبخير در هر قسمت با روش‌هاي بهينه‌يابي نظير گراديان كاهشي تعميم‌يافته غير خطي تعيين شد. مزيت بزرگ اين روش برآورد اطلاعات كاملي در خصوص مصارف آب از داده‌هاي محدود موجود ، با صرف وقت و هزينه كمتري نسبت به مدلسازي و شبيه‌سازي مي باشد. بر اساس اين محاسبات، موازنه جرمي در كل واحد توليدي برقرار بوده و مقادير تبخير و آب دورريز در هر دوره زماني قابل پيشبيني و محاسبه مي باشد.