بهينه‌سازي ساختار كولرهاي هوايي به منظور افزايش راندمان

Optimization of Air Cooler Structures to Improve the Energy Efficiency

هدف از انجام اين پژوهش، تعيين نقطه بهينه عملكرد كولرهاي هوايي از دو ديدگاه اقتصاد و عمليات مي‌باشد. امروزه به منظور افزايش راندمان كولرهاي هوايي روش‌هاي متداولي نظير كنارگذر كردن بخشي از جريان هواي سرد، قرار دادن لوور بر سر راه جريان هوا و محدود كردن دبي آن، كنترل دور موتور و استفاده از فن‌هاي با گام متغير مطرح مي‌باشد. به‌طوركلي يك راهكار بهينه از ديدگاه مهندسي، پس از بررسي اثر متقابل بين هزينه‌هاي سرمايه‌گذاري و بهره‌برداري ارايه مي‌شود. بنابراين، مطرح نمودن روش‌هاي متداول مي‌تواند تاثير نامطلوبي بر روي هزينه‌‌هاي عملياتي يا سرمايه‌گذاري داشته باشد. در اين مقاله با استفاده از اصل بررسي اثر متقابل و در نظر گرفتن تجربيات با ارزش بهره‌برداري، ساختاري بهينه بر روي يك مورد صنعتي، به منظور هدايت مهندسان ارايه شده‌است. اجراي عملياتي اين ساختار در شركت پالايش نفت تهران، بهبود راندمان كولر هوايي 201-E2 و كاهش 92 % توان مصرفي فن‌هاي هوايي را در پي داشته‌است.

The purpose of this study is to determine the optimal operating conditions in the aspect of economic and operational performance of air coolers. Air-cooled heat exchangers are often used in industrial applications where a reliable source of water is not available as a cooling medium. Today, various methods such as bypassing the air flow, using damper, and controlling fan motor speed are used to optimize the air cooler efficiency. In this study, Aspen-HTFS (Acol+) is used to achieve the optimum geometry. Essentially, the correct optimal structure is provided by an economic trade-off between the operating and the capital cost. The trade-off between operating and capital cost was done to improve the efficiency of air cooler at Tehran Oil Refining Company and resulted in a 29% power saving.