طراحی، مدلسازی و بهینهسازی مبدلهای پوسته و لوله در شبکه حرارتی تصفیه پساب گلخانه
نویسندگان
1 گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس،تهران، ایران.
2 گروه مهندسی کشاورزی و فناوری، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران، ایران.
3 گروه مهندسی کشاورزی و فناوری، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران، ایران.
4 گروه مهندسی کشاورزی و فناوری، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران، ایران.
5 گروه مهندسی کشاورزی و فناوری، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران، ایران.
doi
10.22059/ijbse.2024.375683.665547چکیده
با توجه به افزایش تقاضا آب شیرین و تهدیدات اقلیمی همچون پدیده خشکسالی، اجرای روشهای کارآمد در تصفیه آب و پساب ضروری است؛ بنابراین ارائه راهکارها در بخش کشاورزی و صنایع وابسته به آن، به عنوان بزرگترین مصرفکننده آب شیرین در جهان، بسیار حیاتی است. در این راستا، نمکزدایی پساب گلخانهها و استفاده دوباره آن با اتکا به منابع مختلف انرژی، میتواند گامی بلند در جهت توسعه پایدار صنعت کشاورزی تلقی گردد. مبدلهای پوسته و لوله به عنوان رایجترین نوع مبدل در طیف گستردهای از صنایع کاربرد دارند. این پژوهش به طراحی، مدلسازی و بهینهسازی چهار مبدل حرارتی متصل به هم در شبکه حرارتی تصفیه پساب یک گلخانه به مساحت ۲۰۰۰ مترمربع واقع در تهران با استفاده از نرمافزارهای هایسیس و EDR پرداخته است. از مزایای این روش نسبت به اسمز معکوس، کاهش آلودگی محیطزیست و منابع آبی است. از جمله نوآوریهای این مطالعه کاربرد روش حرارتی در صنعت کشاورزی است. نتیجه به دست آمده نشان میدهد که مبدل اول با چیدمان مربعی شامل ۳۷ لوله به طول ۱۶۵۰ میلیمتر، مبدل دوم با چیدمان مربعی شامل ۵۲ لوله به طول ۱۸۵۰ میلیمتر، مبدل سوم با چیدمان مثلثی شامل ۲۴ لوله به طول ۱۷۰۰ میلیمتر و مبدل چهارم با چیدمان مربعی شامل ۲۴ لوله به طول ۸۰۰ میلیمتر، شبکه در حالت بهینه بوده و در هر ساعت ۱۶۰ لیتر آب شیرین به گلخانه تحویل داده شد.
