بازيافت حرارت اتلافي موتور ديزل دريايي با استفاده از آب شيرين‌كن رطوبت‌زن - رطوبت‌زدا

Waste heat recovery of a marine diesel engine using humidification – dehumidification desalination

در اين مطالعه به منظور بازيافت حرارت اتلافي موتور ديزل دريايي، يك واحد آب شيرين‌كن رطوبت‌زن - رطوبت‌زدا از نوع چرخه آب باز - هوا بسته با گرمايش آب و با هدف تأمين آب شيرين مورد نياز خدمه كشتي‌ها پيشنهاد داده شده است. انرژي مورد نياز براي توليد آب شيرين از طريق بازيافت حرارت اتلافي گازهاي خروجي موتور ديزل تأمين مي‌شود. براي اين سيستم پيشنهادي ابتدا شبيه سازي ترموديناميكي و تجزيه و تحليل دقيق انرژي و اگزرژي، به منظور تعيين منابع اصلي بازگشت ناپذيري‌ها و ويژگي‌هاي عملكردي سيستم انجام شده است. علاوه براين تحليل دقيق پارامتري براي پي‌بردن به رفتار پارامتر‌هاي كليدي سيستم با پارامتر‌هاي عملكردي سيستم نيز بررسي شده است. در اين مطالعه مشخص شده كه، سيستم توانايي توليد 2746/0 كيلوگرم بر ثانيه آب شيرين با استفاده از 432 كيلووات انرژي اوليه را دارد و همچنين بازده آب شيرين‌كن و بازده اگزرژي به ترتيب 516/1 و 9/23% محاسبه شده است. از تحليل اگزرژي مي‌توان دريافت كه در ميان تمام اجزاي سيستم، واحد گرمكن داراي بيشترين آهنگ تخريب اگزرژي بوده است.

In this study, in order to waste heat recovery from a marine diesel engine, a humidification – dehumidification desalination unit type of open – water and closed – air cycles with water heated is proposed for producing the consumed fresh water the crew of the ships. The energy required to produce freshwater is provided by recovered heat from exhaust gases from marine diesel engine. For this proposed system, first simulated thermodynamically and detailed energy and exergy analysis, in order to determine the main sources of irreversibility and performance characteristics of the system is conducted. Moreover, a comprehensive parametric study to find key parameters trend with system performance parameters is carried out. The study found that the system has the ability to produce 0.2746 kg.s-1 fresh water, using 432 kW of primary energy. As well as desalination efficiency and exergy efficiency were calculated to be 1.516 and 23.9%, respectively. an‎d from an exergy analysis it can be seen that among all the components of the system, the heater has the highest exergy destruction rate, which accounts for about 73.2% of the total exergy destruction rate.