بهینه کردن سیستم پمپاژ به منظور به حداقل رساند هزینه اولیه و هزینه چرخه عمر

بهینه کردن سیستم پمپاژ به منظور به حداقل رساند هزینه اولیه و هزینه چرخه عمر

Optimizing Pumping Systems To Minimize First Or Life-Cycle Cost

روش های بهینه سازی عددی هنگامی که با نرم افزارهای تحلیل سیستم پمپاژ ترکیب شوند، تکنولوژی قدرتمند جدیدی را برای بهره برداران پمپ ها فراهم می کنند. خواه هدف کاهش هزینه های اولیه باشد یا هزینه های چرخه عمر این تکنولوژی این وعده را می دهد که هزینه های سیستم پمپاژ و مصرف انرژی را به شدت کاهش دهد.

روش های بهینه سازی با انتخاب اندازه لوله و پمپ هزینه را به حداقل می رسانند. مهندسان طراح قیدهای سیستم را مانند دبی، محدوده NPSH یا سرعت جریان را مشخص می کنند. سپس نرم افزار بهینه سازی ترکیبی از اندازه لوله و پمپ را پیدا می کند که هزینه ها را به حداقل رسانده و قیود طراحی را برآورده سازد.

مفهوم طراحی جدید به نام نقطه عملکرد بهینه سیستم پمپاژ معرفی[1] شده است. به عبارت ساده این مفهوم از داده های هزینه استفاده می کند تا برآوردی بهینه از لوله، پمپ وهزینه انرژی برای سیستمی که یک یا چند نقطه کاری دارد را مشخص کند.

برای ایجاد معیاری برای مقایسه این روش برای چهار سیستم پمپاژ که قبلا طراحی شده اند انجام شده است.

دریافت رایگان  فایل اصلی مقاله:

Optimizing Pumping Systems To Minimize First Or Life-Cycle Cost

حجم: 1.31 مگابایت

---

[1] optimal pumping system operating point (OPSOP)

بازطراحی توربین بخار یک کمپرسور سرعت بالا به منظور غلبه بر مسایل ظرفیت، راندمان وقابلیت اطمینان

بازطراحی توربین بخار یک کمپرسور سرعت بالا به منظور غلبه بر مسایل ظرفیت، راندمان وقابلیت اطمینان

Redesign of a High Speed Compressor Drive Steam turbine To Overcome 

Capacity, Efficiency, and Reliability Issues

 

در این مقاله مطالعه موردی باز طراحی توربین راننده یک کمپرسور گاز ارایه می شود. این واحد در بخشی از تاسیسات آمونیاک نصب شده بوده است و از ابتدا دارای مسایل قابلیت اطمینان و عملکرد بوده است. به منظور رفع این مشکلات یک مسیر کامل بخار باز طراحی شد و نصب گردید. ولی واحد همچنان دارای عملکردی ضعیف تر از آنچه که پیش بینی می شد بود و به دلیل خرابی تیغه های طبقه اول دچار توقف گردید. تحلیل مهندسی جامعی برای تشخیص دلیل خرابی تیغه ها و افت عملکرد انجام گردید. در این مقاله به روند این بررسی ها طراحی انجام شده برای مسیر بخار پرداخته می شود.

Download link:

Redesign of a High Speed Compressor Drive Steam turbine To Overcome Capacity, Efficiency, and Reliability Issues
حجم: 691 کیلوبایت

شرایط مشمول اخذ تخفیف از فروشندگان

شرایط مشمول اخذ تخفیف از فروشندگان

 

الف)تخفیفات ناشی از نوع پرداخت

1-تخفیف پرداخت فوری یا نقدی:

تخفیفات تجاری از لیست قیمت داده شده توسط تولید کننده و عمده ­فروش به خرده ­فروش بدست آمده و با توجه به سیاست­ها و خط­ مشی­های موجود در هر یک از کارخانجات و یا شرکت­ها متفاوت است. تخفیفات نقدی همان کاهش­ هایی در قیمت هستند که توسط طلبکار به بدهکار داده می­ شود. این تخفیفات برای پرداخت­ های سریع در نظر گرفته می­ شوند و هدف اصلی آن دریافت وجه کالای فروخته شده در کمترین زمان توسط فروشنده می­باشد.

2-تخفیف روش پرداخت ترجیحی:

برخی از خرده­ فروشان (بخصوص خرده­ فروش­های کوچک با حاشیه سود کم)، به منظور اجتناب از هزینه ­های انجام معامله بوسیله کارت اعتباری؛ پیشنهاد پرداخت نقدی و دریافت تخفیف را به مشتریان خود می­ دهند.

معیارهای هزینه حمل و نقل

معیارهای هزینه حمل و نقل

1- نوع ماشین

یکی از معیارهای استخراج هزینه حمل از مبدا به مقصد، نوع ماشین مورد استفاده برای حمل می باشد که با توجه به وزن و حجم بار مورد نظر، نوع ماشین برای حمل انتخاب می­شود. متداول ترین ماشین های مورد استفاده برای حمل و ظرفیت حمل آنها به شرح جدول زیر می باشد:

ساختمان انرژی صفر

ساختمان انرژی صفر

 

عبارت “ساختمان انرژی صفر” (که اصلاح انگلیسی آن Zero-Energy Building یا Zero net energy یا Net-Zero Energy است)، واژه ای است که یک ساختمان با مصرف سالانه انرژی صفر و تولید آلاینده‌های کربنی صفر را توصیف می کند. این ساختمان می تواند از شبکه تأمین انرژی جدا و مستقل باشد. بدین ترتیب انرژی به صورت محلی و از طریق ترکیبی از فن آوری‌های تولید انرژی‌های نو از قبیل خورشیدی و بادی تأمین می گردد. این در حالیست که با استفاده از تکنولوژی‌های خاص برای سیستم‌های روشنایی و گرمایش و سرمایش فوق پربازده، در مصرف هرچه کمتر انرژی تلاش می گردد. امروزه، طرحهای مرتبط با اصول “انرژی صفر” به دلیل افزایش هزینه‌های سوختهای فسیلی و تأثیرات مخرب آنها بر روی محیط زیست و شرایط آب و هوایی و بر هم زدن تعادل اکولوژیک، بسیار کاربردی و از محبوبیت خاصی برخوردار شده اند.

ایده و اصل مصرف انرژی خالص صفر به دلیل اینکه برداشت از انرژی‌های تجدیدپذیر وسیله و راهکاری برای حذف آلاینده‌ها و گازهای گلخانه ای است، توجه بسیاری را به خود معطوف داشته است. یک ساختمان سنتی در حدود 40% از انرژی‌های فسیلی را فقط در آمریکا و اروپا مصرف می کند.

توسعه و گسترش ساختمان‌های مدرن با مصرف انرژی صفر نه تنها از طریق پیشرفتهای حاصل شده در تکنولوژی و تکنیک ساخت و سازهای جدید امکان پذیر شده است، بلکه از طریق تحقیقات علمی و آکادمیک بر روی ساختمان‌های قدیمی و سنتی و با استفاده برداشت اطلاعات دقیق مصارف و بازدهی انرژی نیز بهبود یافته است. امروزه مدلهای پیشرفته کامپیوتری تأثیر بسزایی در تصمیمات مرتبط با طراحی‌های مهندسی داشته است.

اگرچه ساختمان‌های با مصرف انرژی صفر حتی در کشورهای پیشرفته امروز بسیار کمیاب و حتی نایاب می باشند، اما به دلیل مستقل بودن از سوختهای فسیلی و کمک در کاهش آلاینده‌های کربنی، در حال رشد بوده و توجه خوبی را به خود جلب نموده است. این ساختمان‌ها به ساختمان‌هایی با عناوین near-zero energy buildings یا ultra-low energy house و یا energy-plus buildings نیز شهرت یافته اند.

 

 

ساختمان دفتر اصلی شرکت AGC در بلژیک نشان داده شده است. تقریبا ساختمان انرژی صفر می باشد.

برخی از مزایا و معایب این ساختمانها عبارتند است:

 

مزایا

– در امان بودن صاحبان این ساختمان‌ها از افزایش قیمت انرژی

– راحتی بیشتر به دلیل طراحی و تنظیم دمای محیط داخلی به صورت یکنواخت و ایزوترم

– نیاز به انرژی کمتر

– هزینه‌های کمتر نگهداری به دلیل بازدهی بالای انرژی

– کاهش هزینه‌های خالص ماهانه زندگی

– قابلیت اطمینان زیاد (به عنوان مثال سیستمهای فوتو ولتاییک دارای گارانتی 25 ساله بوده و به ندرت دچار مشکلات ناشی از تغییرات آب و هوایی می شوند.)

– کاهش هزینه‌های ناشی از بازسازی ساختمان در صورت تصمیم گیری به تبدیل آن به ساختمان انرژی صفر در آینده

– افزایش ارزش ساختمان‌های انرژی صفر نسبت به ساختمانهای سنتی با افزایش هزینه سوخت‌های فسیلی

– محدودیتهای قانونی در آینده و جریمه‌ها یا مالیاتهای وضع شده بر آلایندگی‌های کربنی احتمال افزایش هزینه بازسازی ساختمانهای سنتی و تبدیل آنها را به ساختمان‌هایی با مصرف انرژی صفر را در بر خواهد داشت.

 

معایب:

– هزینه‌های اولیه بالا و نیاز به آموزشهای کاربری آنها

– کمبود دانش فنی، توانایی‌ها و تجربیات لازم در طراحی و ساخت ساختمانهای مصرف انرژی صفر

– تکنولوژی سلولهای فوتوولتاییک (خورشیدی)، باعث کاهش قیمت‌ها در حدود سالانه 17% شده است. این امر باعث خواهد شد تا هزینه سرمایه گذاری در سیستم‌های تولید انرژی مبتنی بر انرژی خورشیدی نیز کاهش یابد.

– کاهش توانایی در فروش اینگونه ساختمان‌ها به دلیل هزینه‌های اولیه و نیاز به رقابت سخت در فروش

– انرژی خورشیدی جذب شده از طریق پوسته ساختمان فقط در سمت جنوبی آن بیشترین بازده را دارد و در سایر جهات به دلیل وجود سایه بازدهی آن کاهش بیشتری خواهد یافت.

 

تفاوت ساختمان‌های انرژی صفر با ساختمان‌های سبز

هدف نهایی ساختمان سبز (Green Building) و معماری پایدار (Sustainable Architecture)، هر دو، استفاده بهینه از منابع و کاهش تأثیر منفی ساختمان بر روی محیط زیست می باشد. ساختمانهای انرژی صفر یکی از اهداف کلیدی ساختمان‌های سبز را به صورت کامل محقق ساخته و یا باعث کاهش آلاینده‌ها و گازهای گلخانه ای در طول مدت استفاده از ساختمان خواهند شد. اگرچه، ساختمان انرژی صفر را نمی توان در تمامی زمینه‌ها از قبیل کاهش زباله و ضایعات و یا استفاده از مواد قابل بازگشت، به صورت کامل “سبز” تلقی نمود، اما این نوع از ساختمان‌ها نسبت به ساختمانهای سبز که به انرژی فسیلی برای برآورده کردن نیازهای ساکنین آنها نیاز دارند، تمایل نسبتاً بیشتری به کاهش حداکثری اثرات مخرب خود بر روی محیط دارند.

Retrofit for the Future

Retrofit for the Future

 

 

 

 

 

 

مشاهده کنید که چگونه شرکت سولزر با استفاده از راه حل های بازسازی می تواند قابلیت اطمینان تجهیزات را بهبود داده و موجب کاهش هزینه های عملکرد و افزایش درآمد زایی آنها گردد.

 

 

 

انتخاب توربین بخار برای محرک پمپ ها بخش 10

انتخاب توربین بخار برای محرک پمپ ها

بخش 10

لینک بخش 9

استفاده از Hand valve

در بسیاری ازموارد، تجهیزی که به توربین بخار متصل می گردند در محدوده مشخصی از شرایط کاری عمل می کند. با توجه به این موضوع توربین بخار نیز می بایت قابلیت تامین توان و سرعت در این محدوده های عملکرد را داشته باشد. به علاوه شرایط بخار ورودی به توربین ممکن است تغییر کند. این عوامل گاهی باعث می شوند تا توربین بخاری باقابلیت توان بالاتری از توان نقطه نرمال انتخاب شده و در نتیجه عملکرد آن در نقطه نرمال دارای بازده لازم نباشد.Hand valve بر روی توربین های بخار می تواند در تامین شرایط کاری این نقاط کمک کند. (شکل 14)

استفاده از Hand valve این امکان را فراهم می کند تا توربین بتواند شرایط عملکردی مختلفی را بدون تغییر عمده ای در مقدار مصرف بخار، تامین کند.

مثال

سرعت توان و نرمال پمپ: 770 اسب بخار در 3600 دور بر دقیقه

شرایط نرمال بخار: 600 psig/700°F و فشار خروجی 175psig

بر اساس نیازمندی ها توربین می بایست بتواند10 درصد توان بیشتر (847 hp) را تا مین کند. به علاوه شرایط بخار دارای تغییرات زیر می باشد:

Minimum inlet conditions: 550 psig/650°F

Maximum inlet conditions: 625 psig/750°F

Minimum exhaust pressure: 150 psig

Maximum exhaust pressure: 200 psig

توربین انتخاب شده می تواند 9 نازل در قسمت اصلی نازل ها و 2 نازل در هر Hand valve داشته باشد.

بر اساس نیازمندی های API توربین می بایست قابلیت تامین حداکثر توان با حداقل شرایط بخار ورودی و حداکثر شرایط بخار خروجی را داشته باشد. در اینجا اثر انتخاب توربینی که شرایط کارکرد نرمال و ده درصد افزایش توان را دارا می باشد بر طراحی توربین بررسی می کنیم. حالت کاری اصلی در جدول 2 نشان داده شده است. حال می بینیم که برای مصرف بخار توربینی که برای حداقل و حداکثر شرایط طراحی شده است چه رخ می دهد.

همانگونه که دیده می شود که انتخاب بر اساس شرایط حداقل/حداکثر طراحی تعیین می کند که حداکثر سطح  نازل مورد نیاز است. در هنگام کارکرد توربین در شرایط نرمال به دلیل اینکه بخار ورودی برای رسیدن به شرایط کاری نرمال می بایست محدود گردد، مقدار مصرف بخار تحت تاثیر قرار می گیرد. اضافه کردن یک Hand valve دیگر نیز کمکی نخواهد کرد. نه عدد نازل اصلی در نظر گرفته شده نیز نمی توانند توان طراحی را تولید کنند.

نکته دیگر در خصوص hand valve این است که به طراحان توربین این امکان را می دهد که نازل ها را برای عملکرد های مختلف بهینه کنند. اتفاقی در صورت عدم استفاده از Hand valve در حالت حداقل/حداکثر می افتد در جدول 4 نشان داده شده است. همانگونه که مشاهده می گردد عدم استفاده از Hand valve بیشترین تاثیر را دارا می باشد. استفاده از Hand valve می تواند حدود 200000 دلار درسال صرفه جویی ایجاد کند.

ذکر است Hand valve اتوماتیک نیز وجود دارد که می تواند در نقاط از پیش تعیین شده باز بسته گردد. هزینه Hand valve اتوماتیک نسبت به صرفه جویی که می تواند ایجاد کند بسیار پایین می باشد.

علاوه بر تاثیر بر مصرف بخار، در صورت نبود Hand valve شیر گاورنر به حالت نیمه باز در می آید. در این حالت دو اثر منفی رخ می دهد یکی افزایش سطح صدای تولیدی بوده و دیگر رخ دادن لزرش در شیر گاورنر. این دو مشکل از شکایات اصلی می باشد که معمولا به بخش خدمات پس از فروش توربین ها گفته می شود. معمولا راه حل این مشکل ساده بوده و با بستن Hand valve مشکل حل می گردد.

بدترین حالتی که برای مصرف کننده های نهایی رخ می دهد این است که آنها در خواست تغییر شیر گاورنر و یا رینگ نازل ها را می دهند تا توربین در نقطه کاری واقعی خود کار کند.

نتیجه منفی دیگری که بر اثر مشخص کردن محدوده گسترده عملکرد رخ می دهد اثر آن بر روی اندازه ورودی و خروجی توربین و اندازه پوسته آن می باشد. به منظور بر آورده کردن شرایط قابل قبول سرعت بخار در خروجی توربین اندازه فلنج خروجی مورد قبول ممکن است از اندازه نازل خروجی ارزان ترین پوسته موجود که شرایط کاری را برآوره می سازد بزرگ تر باشد. این موضوع موجب می شود تا سازنده توربین بزرگتری را انتخاب کند. این موضوع نه تنها  موجب افزایش هزینه توربین می گردد، بلکه هزینه های اتصال به لوله کشی، شیر توقف و شیر اطمینان و غیره را نیز افزایش می دهد.

لذا توصیه های زیر در این خصوص انجام می گردد:

- سازندگان پمپ نبایست توان بیش از لزوم را اعلام کنند

- خریداران توربین نبایست از سناریوی بدترین حالت ممکن استفاده کنند مگر اینکه این شرایط فشار و دما واقعا اتفاق بیافتد. در صورت نیاز در استفاده از نیازمندی حداکثر توان در شرایط حداقل شرایط ورودی بخار/حداکثر شرایط خروجی بخار تخفیف اعمال کنند.

- استفاده کنندگان توربین از Hand valve در موارد لازم حتما استفاده کنند.

این مطلب ادامه دارد

ترجمه آزاد از: 

Selecting Steam Turbines For Pump Drives  by Michael A. Cerce and Vinod P. Patel

Proceedings Of The Twentieth International Pump Users Symposium • 2003

مفاهیم اولیه قابلیت اطمینان –بخش دوم

مفاهیم اولیه قابلیت اطمینان –بخش دوم

لینک بخش اول

بهینه سازی قابلیت اطمینان

ایجاد یک برنامه با پایه ای قوی، کلید اصلی بهبود قابلیت اطمینان می باشد. در شکل زیر هرم قابلیت اطمینان نشان داده شده است.

موفقیت یا شکست برنامه بهبود قابلیت اطمینان، با به دست آوردن و حفظ پشتیبانی مدیریت مجموعه ارتباط مستقیم دارد. در زیر راهکارهای رسیدن بدین منظور آورده شده است:

به دست آوردن و حفظ پشتیبانی مدیریت از طریق:

1-     اثر مشکلات بر روی سود دهی تاسیسات به طور شفاف و واضح بیان شود (هزینه های غیر قابل استفاده شدن)

2-     بیان خلاصه ای از موارد زیر آماده گردد:

-         مشکل

-         اثر آن بر تاسیسات

-         برنامه بهبود قابلیت اطمینان

3-     اعتماد داشته باشید

4-     حرفه ای باشید

5-     خودکار باشید (انتظار نداشته باشید تا مدیریت کار شما را انجام دهد)

6-     در زمان های مشخض اطلاعات را به روز رسانی کنید

 

 

داده های ورودی

بعد از دریافت پشتیبانی مدیریت، داده های ورودی پایه برنامه را شکل می دهند. در زیر خطوط اصلی در خصوص داده های ورودی ارایه شده است.

 

داده های ورودی قابلیت اطمینان

·        می بایست شامل تمامی وقایع باشند (تحلیل های عملکرد، قابلیت اطمینان، تعمیرات و خرابی ها و غیره)

o       شرایط محیطی ماشین آلات را در نظر بگیرد.

o       تمامی سیستم را لحاظ کند

·        فقط از داده های اثبات شده استفاده شود (حدث نزنید!)

·        دقت مهمترین مورد است – دقت داده ها تایید شود

 

بخش مهمی از تعیین قابلیت اطمینان یک تجهیز خاص را محیط و شرایط اطراف تجهیز تشکیل می دهد.

 

محیط تجهیز دوار:

·        تغییر شرایط فرآیندی

·        تغییرات لوله کشی و فونداسیون

·        واحد تجهیز (تجهیز، محرک، سیستم انتقال قدرت و تجهیزات جانبی)

·        شرایط جوی و محیطی

در بالا مشاهده می شود که محیط یک تجهیز دوار، واحد فرآیندی است که این تجهیز در آن نصب شده است، در صورتی که این موارد در نظر گرفته نشوند، دقت نتایج به دست آمده در مراحل برآورد به شدت کاهش می یابد.

تجربه نشان داده است اغلب خرابی هایی که در تعمیرات پیشگیرانه و عیب یابی ها رخ می دهد به دلیل این است که تمامی سیستمی که قطعه در آن کار می کند، در نظر گرفته نشده است. تعریف سیستم و تمامی اجزاء آن در اینجا گام بسیار مهمی در تحلیل موفقیت آمیز مساله می باشد.

 

مفهوم سیستم

·        به سیستم فکر کنید

·        هر جزء بخشی از سیستم است

·        به منظور مشخص کردن دلایل ریشه ای، می بایست به سیستم توجه داشته باشید نه فقط خود قطعه

 

تجربه را به حساب آورید!

داشتن تحلیلگرانی که بتوانند دلایل ریشه ای قابلیت اطمینان پایین را تشخیص دهند، گام بعدی در ایجاد یک برنامه قوی می باشد. در زیر پیشنهاداتی برای ایجاد و توسعه یک گروه عملیاتی و قوی تحلیلگر ارایه شده است.

 

راهبرد گسترش تحلیلگران

·        افراد باتجربه در زمینه تجهیزات دوار را انتخاب کنید.

·        ترکیب ایده پردازان، طراحان و کسانی که تجربه عملی در سایت ها دارند، می تواند بهترین ترکیب  باشد.

·        آموزش های خاصی را در سایت ارایه دهید

·        نتایج را بسنجید

·        فرصت ایجاد ارتباط با دیگر متخصصان در داخل و خارج از شرکت را فراهم آورید

o       گروه های بهره برداران

o       کنفرانس های صنعتی

o       کنفرانس های منطقه ای

·        تحلیلگران را در همه فازهای پروژه های جدید دخیل نمایید

 

از تکنیک های عملی و مرتبط  ارزیابی هرجا که ممکن است استفاده کنید

امروزه، تعداد زیادی روش های آماری برای تحلیلگران موجود است تا بتوانند دلایل خرابی ها را یافته و طول عمر قطعات و تجهیزات را پیش بینی کنند. کامپیوتر های شخصی استفاده از این روش ها را سریع و آسان می کند.

ولیکن باید به این امرتوجه داشت که تمامی این این ابزار های آماری بخشی از فرآیند کار می باشند. هرجا که ممکن است، داده های واقعی با توجه به نرخ خرابی ها می بایست استفاده شده و همبستگی روش های آماری می بایست تعریف گردند. همیشه این موضوع را می بایست به خاطر داشت که اغلب روش های آماری با توجه به صنعتی که در آن استفاده می شوند ایجاد شده و رشد می کنند. ولی در هر حال تجهیزات دوار بدون در نظر گرفتن  نوع آنها همیشه با توجه به محیط عملکرد انتخاب می شوند. برای همین هر تجهیز دوار مشخصه خود را دارا می باشد. در نتیجه مراقبت لازم می بایست در خصوص استفاده از روش های آماری به منظور برآورد قابلیت اطمینان لحاظ گردد.

 

روش های آماری و تجهیزات دوار

ازآانجایی که هر واحد تجهیز دوار بدون توجه به ابعاد آن معرف یک سیستم ویژه می باشد، مراقبت لازم می بایست هنگام ارزیابی نتایج به دست آمده از روش های آماری انجام پذیرد.

Reference:

Forsthoffer's Rotating Equipment Handbooks Vol 5: Reliability Optimization through Component Condition and Root Cause Analysis