การสร้างแบบจำลอง และการออปติไมซ์ของระบบทำความเย็นแบบเปิดด้วยเอทิลีน

ชิตทิวา กีอำไพ

Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/72621

Full metadata record

DC Field	Value	Language
dc.contributor.advisor	มนตรี วงศ์ศรี	-
dc.contributor.advisor	คงกระพัน อินทรแจ้ง	-
dc.contributor.author	ชิตทิวา กีอำไพ	-
dc.contributor.other	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์	-
dc.date.accessioned	2021-03-05T03:07:50Z	-
dc.date.available	2021-03-05T03:07:50Z	-
dc.date.issued	2543	-
dc.identifier.isbn	9743464212	-
dc.identifier.uri	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/72621	-
dc.description	วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2543	en_US
dc.description.abstract	อุตสาหกรรมปิโตรเคมี เช่น โรงผลิตโอเลฟินส์ มีระบบทำความเย็นได้แก่ระบบทำความเย็นด้วยเอทิลีน และโพรพีลีนรวมอยู่ด้วย ระบบทำความเย็นเหล่านี้จะต้องให้พลังงานส่วนหนึ่งกับคอมเพสเซอร์ในการอัดไอ โดยใช้เครื่องจักรไอน้ำในการขับคอมเพรสเซอร์ ซึ่งจะทำให้มีต้นทุนจากค่าไอน้ำความดันสูงเกิดขึ้น หากสามารถลดการใช้พลังงานของคอมเพรสเซอร์ในระบบทำความเย็นให้น้อยที่สุด ก็จะเป็นการประหยัดค่าไอน้ำความดันสูงลงได้ งานวิจัยนี้ได้ศึกษาหาสภาวะการดำเนินงานทีเหมาะสมของคอมเพรสเซอร์แบบเซนตริฟูกัล 4 ชั้น และอุปกรณ์อื่นๆ ในระบบทำความเย็นด้วยเอทิลีน เพื่อลดพลังงานที่ใช้ของคอมเพรสเซอร์ และประหยัดการใช้ไอน้ำความดันสูง โปรแกรมแอสเพ็นพลัส เวอร์ชัน 9.3-1 ถูกนำมาใช้ในการสร้างแบบจำลอง และการออปติไมซ์ระบบทำความเย็นด้วยเอทีลีน ขั้นแรกสร้างแบบจำลองให้มีความใกล้เคียงกับข้อมูลออกแบบก่อน จากนั้นนำแบบจำลองที่ได้ไปทดลองใช้กับข้อมูลจริงในโรงงาน แต่พบว่าไม่สามารถเลียนแบบกระบวนการจริงได้ดีนัก จึงจำเทตนิคการปรับให้สอดคล้องของข้อมูลมาใช้เพื่อให้แบบจำลองมีความแม่นยำขึ้น เมื่อได้แบบจำลองที่มีความใกล้เคียงกับกระบวนการจริงแล้ว นำแบบจำลองนี้ มาทำการออปติไมซ์ เพื่อสภาวะการดำเนินงานที่เหมาะสมที่สุดโดยพิจารณาจากพลังงานที่ใช้ของคอมเพรสเซอร์ต่ำที่สุด พบว่าความดันที่เข้าคอมเพรสเซอร์ชั้นที่ 1 ความเร็วรอบของคอมเพรสเซอร์ และการกระจายอัตราการไหลของเอทิลีนที่เข้าคอมเพรสเซอร์อย่างเหมาะสม สามารถลดการใช้พลังงานของคอมเพรสเซอร์ลงได้ 1.5 % และผลจากการใช้ความเร็วรอบต่ำลง ทำให้ปริมาณการใช้ไอน้ำความดันสุงลดลง 1,507 ตันต่อปี คิดเป็นมูลค่า 647,890 บาท เมื่อทำกรณีศึกษา หาราคาสารทำความเย็นเอทิลีนที่ระดับต่างๆ อันเนื่องจากการใช้สารทำความเย็นเอทิลีน ที่อุณหภูมิการทำความเย็นระดับนั้นๆ เพิ่มขึ้น 1 ตัน/ชั่วโมง พบว่า ราคาสารทำความเย็นเอทิลีน ที่อุณหภูมิระดับที่หนึ่ง (-101 ℃) มีราคาแพงที่สุดคือ 42,468 บาท/ตัน/ปี ส่วนราคาสารทำความเย็นเอทิลีนระดับที่สอง (-83 ℃) และระดับที่สาม มีราคาลดลงเป็น 59,598 บาท/ตัน/ปี และ 29,464 บาท/ตัน/ปี ตามลำดับ	en_US
dc.description.abstractalternative	In petrochemical industries, such as an Olefins Plant, refrigeration systems (both ethylene and propylene refrigeration systems) are included. These refrigeration systems share part of its energy to the compressor to compress vapor of the refrigcrant medium. Steam turbines, which are the major energy consumption equipment, are used to drive the compressor shafts. If we can minimize the energy consumption of the compressor-turbine, it will be very cost effective in terms of operation. This thesis focuses to find the optimum operating conditions for a 4 stage centrifugal compressor and other equipment in the ethylene refrigeration system. The goals are to reduce the compressor energy consumption, resulting in reduction of high pressure steam consumption in steam turbine. Aspen plus 9.3-1 is used to create a model and optimize the ethylene refrigeration system. First, we created an accurate model based on design data and then we tested this model with actual plant data. However. We found that it could not represent the process well enough. Therefore, we used actual plant data to perform the data reconciliation. We then used the resulting model to determine the proper operating conditions using the compressor energy consumption as our criteria for optimization. It was discovered that a combination of the Ist stage suction pressure of the compressor, the speed of the compressor, and the proper flow distribution of ethylene in the compressor could reduce the energy consumption down by 1.5 % Moreover, with low rotating speed, the need for high pressure steam would be reduced by 1.507 tons/year (an amount of 647,890 Baht/year). Case study, to verify the cost of ethylene refrigeration, are conducted by increasing the flow rate of each refrigerant level by 1 ton/hr. The most expensive (at temperature -101℃) is level one nearly 142,468 Baht/ton/year. Level two (at temperature -83℃) is cheaper, about 59,598 Baht/ton/year and level three (at temperature -65℃) is the cheapest, around 29,646 Baht/ton/year.	en_US
dc.language.iso	th	en_US
dc.publisher	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย	en_US
dc.rights	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย	en_US
dc.subject	คอมเพรสเซอร์	-
dc.subject	เอทิลีน	-
dc.subject	การทำความเย็นและเครื่องทำความเย็น	-
dc.subject	Compressors	-
dc.subject	Ethylene	-
dc.subject	Refrigeration and refrigerating machinery	-
dc.title	การสร้างแบบจำลอง และการออปติไมซ์ของระบบทำความเย็นแบบเปิดด้วยเอทิลีน	en_US
dc.title.alternative	Modeling and optimization of an open-loop ethylene refrigeration system	en_US
dc.type	Thesis	en_US
dc.degree.name	วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต	en_US
dc.degree.level	ปริญญาโท	en_US
dc.degree.discipline	วิศวกรรมเคมี	en_US
dc.degree.grantor	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย	en_US
Appears in Collections:	Eng - Theses

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
Jhittiwa_ke_front_p.pdf	หน้าปก และ บทคัดย่อ	871.33 kB	Adobe PDF	View/Open
Jhittiwa_ke_ch1_p.pdf	บทที่ 1	417.34 kB	Adobe PDF	View/Open
Jhittiwa_ke_ch2_p.pdf	บทที่ 2	1.57 MB	Adobe PDF	View/Open
Jhittiwa_ke_ch3_p.pdf	บทที่ 3	520.63 kB	Adobe PDF	View/Open
Jhittiwa_ke_ch4_p.pdf	บทที่ 4	2.43 MB	Adobe PDF	View/Open
Jhittiwa_ke_ch5_p.pdf	บทที่ 5	765.41 kB	Adobe PDF	View/Open
Jhittiwa_ke_ch6_p.pdf	บทที่ 6	1.6 MB	Adobe PDF	View/Open
Jhittiwa_ke_ch7_p.pdf	บทที่ 7	571.47 kB	Adobe PDF	View/Open
Jhittiwa_ke_back_p.pdf	บรรณานุกรม และ ภาคผนวก	2.52 MB	Adobe PDF	View/Open

Show simple item record