تحلیل ترمودینامیکی و اقتصادی بازیافت حرارت اتلافی از گاز خروجی موتور دیزل ژنراتور یک کشتی نفتکش با استفاده از سیکل های تبرید جذبی تک‌اثره و دو‌اثره

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی

2 دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی گروه مهندسی مکانیک

3 گروه مهندسی مکانیک دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی

چکیده

در این پژوهش، استفاده از حرارت بازیافتی گاز خروجی موتور مولد برق یک کشتی نفتکش در سیستم تبرید جذبی آب- لیتیوم بروماید به صورت تک‌اثره و دواثره جهت تهویه مطبوع فضای مسکونی آن مورد تحلیل ترمودینامیکی و اقتصادی قرار گرفته است. پارامترهای ورودی مدلها با توجه به شرایط آب و هوای گرمسیری حاکم بر کشتی و کمینه حرارت قابل بازیافت از گاز اگزوز موتور، در معادلات قرار داده شده و خروجی مدلها با استفاده از نرم افزار EES محاسبه شده است. سیکل تک اثره آب- لیتیوم بروماید برای شرایط گرمسیری پاسخگوی نیاز کشتی نیست ولی سیکل دواثره با ضریب اطمینان بالایی برای تمام شرایط آب و هوایی مناسب است. در صورت استفاده از سیکل جذبی دواثره میزان هدر‌‌رفت انرژی حرارتی سوخت 92/206 گیگاژول در سال است در حالیکه این مقدار برای سیکل تراکمی 26/4762 گیگاژول در سال است. تحلیل اگزرژی انجام شده بیانگر این است که بیشترین نرخ برگشت ناپذیری در سیستم جذبی دو اثره مدل شده، مربوط به مولد دما بالا (با نرخ 94/76 کیلووات) می باشد. زمان بازیافت هزینه اولیه بالاتر سیکل دو اثره نسبت به سیکل تراکمی، 78/3 سال محاسبه شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Thermodynamic and Economic Analysis of Waste Heat Recovery from Diesel Engine Generator in the oil tanker by Single and Double effect Absorption Refrigeration Cycles

نویسندگان [English]

  • gholamreza Salehi 1
  • Hooman Seif 2
  • Mohammad Vahabi 3
1 Islamic Azad University, Central Tehran Branch
2 mechanical engineering department, central Tehran branch.
3 Mechanical engineering Department, Islamic azad university, central Tehran branch.
چکیده [English]

In this study, the use of exhaust heat from, flow gas of the engine of an oil tanker in the single and double absorption system, thermodynamically and economically, has been analyzed for air conditioning of its residential space. The input parameters of the models are placed in the equations according to the tropical climate of the ship and the minimum recoverable heat of the engine exhaust gas, and the output of the models is calculated using EES software. The Lithium Bromide Single Effect Cycle does not meet the ship's needs for tropical conditions, but the double effect cycle with high reliability is suitable for all weather conditions. If the absorption cycle is affected, the amount of heat dissipation of fuel energy is 206.92 GJ/year, while this value is 47762 GJ/year for the compression cycle. Exergy analysis shows that the highest irreversibility rate in the double-effect absorption system is related to the high-temperature generator (at the rate of 76.94 kW). The recovery time of the initial cost of the double effect cycle compared to the compression cycle is calculated to be 3.78 years.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Waste heat recovery
  • single and double effect absorption cycle
  • thermodynamic analysis
  • Fuel Consumption