شبيـه سازي عددي انتقال گرما در سيستـم گرم كن باردياب بخاربراي حفظ دماي عملكرد مناسب لوله‌هاي انتقال مازوت

Numerical heat transfer simulation in steam tracing systems aiming to maintain the operating temperature of the Mazut supply network

مازوت داراي لزجت بالايي است به طوري كه در دماي محيط جاري نشده و براي جاري شدن بايستي گرم شود. يكي از راه هاي گرم كردن استفاده از ردياب بخار است. در اين روش لوله هاي بخار به قطر 3/4 يا يك اينچ به موزات لوله اصلي مازوت با باندهاي مخصوص به لوله مازوت متصل مي­شود. به كمك تله هاي بخار نصب شده در فواصل مناسب، آب بخاركندانس شده جمع آوري و به مخزن كندانس باز مي گردد تا بدين وسيله همواره بخار خشك در سيستم جاري باشد. در اين مقاله شبيه سازي و تحليل عددي انتقال گرما در يك سيستم ردياب بخار نصب شده روي خطوط انتقال مازوت با نرم افزار Ansys-Fluent انجام شده است. لوله مازوت در حالت هاي بدون عايق، عايقدار و عايقدار با سيستم ردياب بخار مدلسازي و نتايج تحليل عددي با هم مقايسه مي­ گردد. اثر دماهاي مختلف بخار عبوري از لوله ردياب بر روي لزجت مازوت نيز بررسي مي ­شود. با بررسي­ هاي انجام شده روي مدل­هاي مورد مطالعه استنباط مي­ شود درطول هاي كوتاه نيازي به اجراي ردياب نيست. در ضمن استفاده از سيستم ردياب به همراه عايق باعث ثابت ماندن دماي مازوت مي ­شود اين موضوع در مناطق سردسير از اهميت ويژه اي برخوردار است، افزايش دماي بخار اثر چندان مؤثري روي عملكرد سيستم ردياب بخار ندارد و با افزايش دماي بخار بيش از حد مقدار موردنياز باعث افزايش ميزان اتلاف حرارتي مي­ گردد و راندمان كل سيستم بخار كاهش مي يابد.

Heavy fuel oil (Mazut) has high viscosity that doesn't flow at the ambient temperature and should be warmed up to flow. One of the fuel warming up solutions is the steam tracing system. In this method, a steam pipe with 3/4 or 1 inch diameter is installed in parallel with Mazut pipe connected with specific bounds. The condensate is collected using steam traps installed in a proper distances and returns to the condensate tank. In this paper, the heat transfer process is simulated numerically in the steam tracing system installed on the Masut pile lines using Ansys-Fluent commercial software. Mazut pipes are simulated in different conditions including the pipes without insulation, with insulation and with steam tracing & insulation, and then numerical results are compared to each other. In addition, the effects of different steam temperature on the Mazut viscosity are investigated. It is concluded that steam tracing system is not needed essentially for the short length pipes. Besides, using the steam tracing with the insulation will cause constant fuel oil temperature and this will be critical in cold ambient temperature. Moreover, increasing the steam temperature has little effect on the steam tracing system efficiency so that the higher steam temperature just leads to higher heat loss and reduces the overall efficiency of the system.