طراحي، مدل‌سازي و بهينه سازي مبدلهاي پوسته و لوله در شبكه حرارتي تصفيه پساب گلخانه

با توجه به افزايش تقاضا آب شيرين و تهديدات اقليمي همچون پديده خشكسالي، اجراي روش‌هاي كارآمد در تصفيه آب و پساب ضروري است؛ بنابراين ارائه راهكارها در بخش كشاورزي و صنايع وابسته به آن، به ‌عنوان بزرگ‌ترين مصرف كننده آب شيرين در جهان، بسيار حياتي است. در اين راستا، نمك زدايي پساب گلخانه ها و استفاده دوباره آن با اتكا به منابع مختلف انرژي، ميتواند گامي بلند در جهت توسعه پايدار صنعت كشاورزي تلقي گردد. مبدلهاي پوسته و لوله به‌ عنوان رايجترين نوع مبدل در طيف گستردهاي از صنايع كاربرد دارند. اين پژوهش به طراحي، مدل‌سازي و بهينه سازي چهار مبدل حرارتي متصل‌ به ‌هم در شبكه حرارتي تصفيه پساب يك گلخانه به مساحت ۲۰۰۰ مترمربع واقع در تهران با استفاده از نرم‌افزارهاي هايسيس و EDR پرداخته است. از مزاياي اين روش نسبت به اسمز معكوس، كاهش آلودگي محيط‌زيست و منابع آبي است. از جمله نوآوري‌هاي اين مطالعه كاربرد روش حرارتي در صنعت كشاورزي است. نتيجه به‌ دست‌ آمده نشان ميدهد كه مبدل اول با چيدمان مربعي شامل ۳۷ لوله به طول ۱۶۵۰ ميليمتر، مبدل دوم با چيدمان مربعي شامل ۵۲ لوله به طول ۱۸۵۰ ميليمتر، مبدل سوم با چيدمان مثلثي شامل ۲۴ لوله به طول ۱۷۰۰ ميليمتر و مبدل چهارم با چيدمان مربعي شامل ۲۴ لوله به طول ۸۰۰ ميليمتر، شبكه در حالت بهينه بوده و در هر ساعت ۱۶۰ ليتر آب شيرين به گلخانه تحويل داده شد.