پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 8 |
| تعداد شماره‌ها | 427 |
| تعداد مقالات | 5,570 |
| تعداد مشاهده مقاله | 6,775,813 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 5,742,617 |
تحلیل ترمودینامیکی - اقتصادی سامانه چندمنظوره بازیافت گاز فلر همراه با پیش‌گرمایش نفت خام | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 05 مهر 1404 | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2025.24492.7875 | ||
| نویسندگان | ||
| مصطفی محبوبی1؛ قنبرعلی شیخ زاده* 2؛ ابوالفضل فتاحی3 | ||
| 1دانشگاه کاشان | ||
| 2عضو هیات علمی/دانشگاه کاشان | ||
| 3گروه حرارت و سیالات، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان | ||
| چکیده | ||
| این مطالعه به طراحی و تحلیل یک سامانه چندمنظوره برای استفاده از گاز فلر به منظور تولید هم‌زمان توان، آب شیرین، هیدروژن و حرارت می‌پردازد. سامانه پیشنهادی با استفاده از منابع بومی مانند گاز فلر و آب خلیج فارس در منطقه اهواز شامل چرخه تولید توان بر پایه کربن‌دی‌اکسید فوق بحرانی، مولد ترموالکتریک، پیش‌گرمایش نفت خام، واحد نمک‌زدایی به روش اسمز معکوس و تولید هیدروژن در الکترولایزر غشای تبادل پروتون است. مدل‌سازی سامانه با استفاده از نرم‌افزار حلگر معادلات مهندسی انجام و براساس تحلیل‌های انرژی، اگزرژی و اگزرژی-اقتصادی ارزیابی شده است. نوآوری پژوهش در ارائه سامانه‌ای یکپارچه است که با استفاده از گاز فلر برای تولید هم‌زمان چند محصول، بازیافت انرژی را بیشینه کرده و پاسخ‌گوی نیازهای صنعتی و خانگی است. نتایج طراحی پایه نشان می‌دهد که بازده انرژی و اگزرژی سامانه به‌ترتیب 24/83% و 56/23%، توان خالص خروجی 23/12 مگاوات و ظرفیت بار حرارتی 39/13 مگاوات است. تولید هیدروژن به میزان 93/60 کیلوگرم در روز و تولید آب شیرین برابر با 7/106 کیلوگرم بر ثانیه است. همچنین، نرخ کل هزینه‌های تولید اگزرژی، تخریب اگزرژی و سرمایه‌گذاری به‌ترتیب برابر با 96/2982، 58/347 و 84/645 دلار بر ساعت و دوره بازگشت سرمایه 172/1 سال محاسبه شده است. در نهایت، تحلیل حساسیت برای بررسی تأثیر متغیرهای کلیدی بر عملکرد سامانه انجام شده است. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| بازیافت گاز فلر؛ سامانه چندمنظوره؛ تحلیل ترمودینامیکی – اقتصادی؛ چرخه توان کربن‌دی‌اکسید فوق بحرانی؛ پیش‌گرمایش نفت خام | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Thermoeconomic Analysis of a Polygeneration System for Flare Gas Recovery with Crude Oil Preheating | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Mostafa Mahboobi1؛ Ghanbar Ali Sheikhzadeh2؛ Abolfazl Fattahi3 | ||
| 1University of Kashan | ||
| 2Member of Faculty/University of Kashan | ||
| 3University of Kashan | ||
| چکیده [English] | ||
| This study deals with the design and analysis of a polygeneration system for the utilization of flare gas to produce power, freshwater, hydrogen, and heat simultaneously. The proposed system, using local resources such as flare gas and Persian Gulf water in the Ahvaz region, consists of a supercritical carbon dioxide power cycle, a thermoelectric generator, crude oil preheating, a reverse osmosis desalination unit, and hydrogen production in a proton exchange membrane electrolyzer. The system modeling was carried out using Engineering Equation Solver software and evaluated based on energy, exergy, and exergoeconomic analyses. The novelty of this research lies in presenting an integrated system that, by using flare gas for the simultaneous production of multiple products, maximizes energy recovery and meets both industrial and domestic needs. The base design results show that the energy and exergy efficiencies of the system are 83.24% and 23.56%, respectively, with a net output power of 12.23 MW and a thermal load capacity of 13.39 MW. Hydrogen production amounts to 60.93 kg/day, and freshwater production equals 106.7 kg/s. Moreover, the total rates of exergy production cost, exergy destruction, and investment are calculated to be 2982.96, 347.58, and 645.84 $/h, respectively, with a payback period of 1.172 years. Finally, a sensitivity analysis was performed to investigate the effect of key variables on the system performance. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Flare Gas Recovery, Polygeneration System, Thermoeconomic Analysis, Supercritical CO₂ Power Cycle, Crude Oil Preheating | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 11 |
||