تحقیق تعیین موقعیت بهینه مهار بازویی در ساختمان های بلند 11 w ( ورد)

تحقیق تعیین موقعیت بهینه مهار بازویی در ساختمان های بلند 11 w ( ورد)

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل :  word (..DOC) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 11 صفحه

 قسمتی از متن word (..DOC) : 
 

1
‏
‏تعیین موقعیت بهینه مهار بازویی در ساختمان های بلند
‏ ‏چکیـده
‏سازه های بلند دارای فرم های سازه ای مختلفی می باشد.‏یکی‌ از‌ این‌ فرم‌های‌ سازه‌ای‏،‏‌ سازه‌های‌ با مهار‌ بازویی‌ می‌باشد‌ این فرم‌ سازه‌ای‌ دارای‌ یک‌ هسته مرکزی‌ که متشکل‌ از دیوارهای‌ برشی‌ و یا قاب‌‌های‌ مهار‌بندی‌ شده‌ می‌باشد، که هسته مرکزی‌ توسط‌ خرپاهای‌ باز‌و مانند‌ یا شاه‌ تیرها‌‏یی‏ به‏ نام مهار بازویی به‏ ستون‌های‌ خارجی‌ متصل‌ می‌شود.‏این مهارها از چرخش هسته جلوگیری می کنند و باعث می شوند که تغییر مکان های جانبی و لنگر های هسته از حالتی که به تنهایی بارها را تحمل می کند کمتر گردد.از ‏سازه‌هایی‌ که این فرم‌ سازه‌ای‌ را دارا بودند‌ می‌توان به ساختمان‏ ‏‌WTC‏ ‏در آمریکا‌ اشاره نمود.
‏در این ‏پژوهش‏ موقعیت‏‌‏ بهینه‏‌‏ مهار‏‌‏ بازویی‏‌‏ با استفاده از روش‏‌‏های متعارف‏‌‏ موجود‏ درحالت های استفاده از یک و دو مهار بازویی‏ مورد مطالعه و بررسی قرار ‏گرفته است.همچنین تاثیر ‏انواع بارگذاری جانبی بر این موقعیت بهینه نیز مورد ارزیابی واقع شده است.
‏پارامتری که مبنای تعیین این موقعیت بهینه قرارگرفته شده است،تغییر مکان‏ جانبی ‏بالای سازه می باشد.
‏کلمات کلیدی‏:مهار بازویی،قاب محیطی‏،هسته،موقعیت بهینه
‏مقدم‏ـ‏ه
‏هنگامی که فرم سازه‌ای،‏شامل‏ قاب محیطی و هسته می‌‌باشد، جهت انتقال نیروها از قاب محیطی به هسته بایستی از یک تیر عمیق به نام مهار بازویی استفاده نمود. هنگامی که ساختمان تحت اثر بار افقی قرار می‌گیرد، مهارهای بازویی از چرخش هسته جلوگیری می‌کنند و باعث می‌شوند که تغییر مکان‌های جانبی و لنگرهای هسته از حالتی که به تنهایی بارها را تحمل می‌کند کمتر گردد‏.یکی از مهم ترین ‏ ‏مسا یل در این ف‏رم سازه ای تعیین موقعیت بهینه مهار بازویی ‏
‏می باشد.در این پژوهش سعی شده است این موقعیت با استفاده از روش های متعارف موجود تعیین گردد.هم چنین اثر انواع بارگذاری بر موقعیت بهینه مهار بازویی مورد بررسی قرارگرفته شده است.نرم افزار استفاده شده جهت آنالیز ETABS‏ می باشد.
10
‏شایان ذکر است، پارامتری که مبنی تصمیم‌گیری در تعیین موقعیت بهینه مهار بازویی در این ‏پژوهش‏ قرار گرفته است، تغییر مکان افقی بالای سازه می‌باشد.
‏فرضیات آنالی‏ـ‏ز
‏1ـ رفتار سازه الاستیک خطی در نظر گرفته شده است.
‏2ـ از سختی خمشی کف‌‌ها صرف‌نظر شده است.
‏3ـ مهارهای بازویی به صورت صلب، به هسته ‏
‏و هسته به صورت صلب، به پی متصل شده است.
‏4ـ خواص هندسی مقطع هسته، ستون‌ها و مهارهای بازویی، در راستای ارتفاع یک‏‌‏نواخت ‏
‏در نظر گرفته شده است.
‏5ـ مهار بازویی صلب در نظر گرفته شده است.
‏با فرض‌هایی انجام شده، مدل تحلیلی برای مثال مزبور، یک تیره طره مقید بوده، که می‌توان ‏
‏از روش‌های کلاسیک ‏موقعیت بهینه مهار بازویی‏
‏ را تعیین نمود.
‏تعیین موقعیت‌ بهینه‌ مهار بازویی
‏در ابتدا، روابط کلی جهت تعیین موقعیت بهینه مهار بازویی ارائه شده است. و سپس این موقعیت بهینه در حالت‌های مختلف و براساس روابط ارائه شده تعیین می‌گردد.
‏تعیین لنگرگیرداری اعمالی از مهار بازویی به هسته
‏برای نشان دادن روش آنالیز، از یک سازه با دو مهار بازویی استفاده شده است ‏(‏شکل‏1‏). آنالیز سازه‌ها‏ی‏ی با کمتر یا بیشتر از دو مهار بازویی را نیز می‌توان براساس همین روش محاسبه نمود.
‏جهت بدست آوردن لنگر گیرداری اعمالی از مهار بازویی به هسته، از روابط سازگاری تعادل بین چرخش هسته و چرخش مهار بازویی در هر تراز مهار بازویی استفاده می‌شود. چرخش هسته برحسب تغییر شکل خمشی آن، و چرخش مهاربازویی برحسب تغییر شکل‌های محوری ستون‌ها و خمش مهار تعریف می‌گردد.‏ [1]
‏شکل‏‌‏1ـ سازه‏‌‏ با دو مهار‏‌‏بازویی
‏میزان چرخش هسته را می‌توان با استفاده از روش لنگر ـ سطح در ترازهای مختلف تعیین نمود.
‏(1) ‏ ‏
‏ ‏(2)
‏در روابط فوق:
EI‏ = صلبیت خمشی کل هسته
H‏ = ارتفاع کل هسته
‏= چرخش هسته در تراز 1
‏= چرخش هسته در تراز 2
‏= شدت بار افقی
‏و ‏ = فاصله مهارهای بازویی 1 و 2 از بالای هسته
3
‏و ‏ = لنگرهای گیرداری مهارهای بازویی 1 و 2 در اتصال به هسته‏.
‏ ‏چرخش مهارهای بازویی شامل دو مولفه می‌باشد: یک چرخش ناشی از تغییر شکل‌‌های محوری ستون‌ها و یک چرخش، ناشی از خمش مهار بازویی. با توجه به فرض صلبیت مهار بازویی، چرخش ناشی از خمش مهار بازویی صفر می‌باشد.‏ ‏[2]
‏در نتیجه چرخش انتهای داخلی مهار بازویی ‏
‏در ترازهای مختلف را می‌توان از روابط زیر تعیین نمود:
‏(3)
‏ ‏(4)
‏که در روابط فوق K‏ عبارت است از
‏(5)‏ ‏
‏حال با مساوی قرار دادن چرخش هسته و مهارهای بازویی در ترازهای مختلف خواهیم داشت:
‏چرخش در تراز 1
‏(‏6‏)
‏چرخش در تراز 2
‏ ‏ ‏ ‏
‏پس از ساده‌سازی روابط (6) و (7) و حل هم‌زمان آن‌ها می‌توان مقادیرM1‏ و M2‏ را نیز محاسبه نمود
‏پس از تعیین لنگرهای گیرداری، لنگر موجود ‏
‏در هسته به صورت زیر بدست می‌آید:
‏(8) ‏ ‏ ‏ ‏
‏تعیین تغییر مکان افقی
‏تغییر مکان افقی سازه را می‌توان با استفاده ‏
‏از نمودار لنگر خمشی مربوط به هسته و از روش‏
‏ لنگر ـ سطح محاسبه نمود.
‏با توجه به این‌که محاسبه رابطه عمومی تغییر مکان در ارتفاع سازه بسیار پیچیده خواهد بود، لذا، تنها جابه‌جایی بالای سازه تعیین ‏می‏‌‏شود‏.‏ [‏3‏]
‏(9) ‏ ‏ ‏
‏لازم به ذکر می‌باشد، جمله اول رابط‏ه‏ (9)، تغییر مکان بالای هسته ناشی از بار گسترده یکنواخت می‌باشد، و چنان‏‌‏چه نوع بارگذاری تغییر نماید، آن عبارت نیز تغییر خواهد نمود.
‏تعیین موقعیت بهینه مهار بازویی
‏برای تعیین موقعیت بهینه مهار بازویی بایستی محلی را پیدا نمود، که چنان‌چه مهار بازویی در آن محل قرار گیرد، تغییر مکان افقی بالای سازه کم‌ترین مقدار خود را داشته باشد. تعیین این محل با حداکثر نمودن میزان کاهش جابه‌جایی[ دومین جمله سمت راست رابط‏ه‏ (9)] صورت می‌گیرد.‏ [‏4‏]
‏برای یک سازه با دو مهار بازویی، دومین جمله رابطه تغییر مکان(رابطه 9) با مشتق‌گیری، ابتدا نسبت ‏به‏ و‏ سپس نسبت به‏ به حداکثر مقدار خود می‌رسد، در نتیجه:
‏(1‏0‏ الف) ‏ ‏ ‏
‏(1‏0‏ ب) ‏ ‏ ‏ ‏
4
‏با حل هم‌زمان روابط(1‏0‏) مقادیر‏ و‏ که مبین ترازهای بهینه مهارهای بازویی می‌باشند تعیین می‌شود.
‏تعیین موقعیت بهینه مهار بازویی دریک سازه تحت بار جانبی گسترده یک‏‌‏نواخت
‏بر طبق آنچه قبلاً توضیح داده شد می‌توان موقعیت بهینه‌ مهار بازویی در یک سازه تحت بار جانبی گسترده یک‏‌‏نواخت ( شکل‏2‏) را به صورت زیر تعیین نمود:
‏ شکل 2 سازه‏‌‏ با یک‏‌‏ مهار‏‌‏بازو‏‌‏یی تحت بار‏‌‏ جانبی گسترده یکنواخت
‏با توجه به روابط ذکر شده‏ تغییر مکان بالای سازه ‏در این حالت برابر است با:
‏ ‏
‏(11)
‏با مشتق گرفتن از رابطه (‏1‏1‏) نسبت به x‏ و برابر صفر قرار دادن آن، موقعیت بهینه مهار بازویی محاسبه می‌گردد.
‏ ‏(‏1‏2‏)‏ ‏ ‏ ‏
‏حال جهت بررسی نتیجه بدست آمده از حالت تئوری و مدل واقعی، یک قاب صلب 50 طبقه، ‏
‏که در دهانه وسط آن یک دیوار برشی به عنوان هسته قرار دارد به وسیله نرم‌افزار مدل ‏گردیده‏، و مهار بازویی در طبقات مختلف قرار داده شده و در هر یک‏
‏ از حالات تغییر مکان افقی بالای سازه اندازه‌گیری شده است. نتایج حاصل از ای‏ن اندازه‌گیری‌ها را می‌توان ‏
‏در ‏شکل‏ (‏3‏) مشاهده نمود. جهت سهولت در مقایسه، نمودار برحسب تغییر مکان افقی بالای سازه هنگامی که مهار بازویی در آن تراز واقع شده باشد، مقیاس شده است در ادامه با توجه به این‏‌‏که از سختی خمشی کف صرف‌نظر شده است، یک مهار بازویی در بالای سازه قرار دا‏ده شده است، و مهار بازویی دیگر ‏در ترازهای مختلف جابه جا شده است. که می‌توان نتایج حاصل ‏
‏از این آنالیز را نیز در ‏شکل‏ (‏3‏) مشاهده نمود.
‏شکل 3 موقعیت بهینه مهار بازویی در یک سازه تحت بار جانبی یکنواخت
‏تعیین موقعیت بهینه‌ مهار بازویی در سازه‏
‏ غیر یکنواخت
‏در مبحث قبل موقعیت بهینه مهار بازویی هنگامی‌که سطح مقطع اعضا ثابت بود مورد بررسی واقع شد، ولی ‏با توجه به اینکه‏ استفاده از سطح مقطع ثابت باعث غیراقتصادی شدن سازه می‌گردد. به منظور مقایسه و درک اثر تغییر در سطح مقطع ستون‌ها، در این قسمت همان سازه در نظر گرفته
6

 

بازآرائی بهینه شبکه های توزیع به روش الگوریتم ژنتیک جهت کاهش تلفات 10 ص

بازآرائی بهینه شبکه های توزیع به روش الگوریتم ژنتیک جهت کاهش تلفات 10 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل :  word (..doc) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 10 صفحه

 قسمتی از متن word (..doc) : 
 

‏2
‏بازآرائی به‏ی‏نه شبکه های توزیع به روش الگوریتم ژنتیک‏ جهت کاهش تلفات
‏علی سوادپور
‏شرکت توزیع نیروی برق آذربایجان‌شرقی
‏کل‏مات کلیدی‏‌:
‏بازآرایی بهینه، الگوریتم ژنتیک، کاهش تلفات
‏چکیده:
‏در این مقاله الگوریتم ژنتیک جهت حل یک مساله بهینه سازی بکار برده شده است. ‏منظور از بهینه‏‌‏سازی انتخاب بهترین ساختار از یک شبکه توزیع جهت کمینه کردن تلفات می باشد. الگوریتم ‏ژ‏نتیک یکی از روشهای پرقدرت در یافتن بهینه مطلق می باشد. نرم افزاری به زبان C‏ برای الگوریتم پ‏یشنهادی تهیه‏ شده است و نتیجه عددی آن برای دو‏ شبکه نمونه آورده شده است.
‏1. ‏مقدمه
‏تغییر ساختار در شبکه‌های توزیع جهت کاهش تلفات در‏ ‏واقع حل یک مساله بهینه‌سازی می‌باشد. روش بکارگرفته شده در این مقاله جهت حل این مساله بهینه‌سازی استفاده از روش الگوریتم ژنتیک می‌باشد.
‏روش الگوریتم ژنتیک به دلیل اینکه کلیه جوابهای ممکن را تولید و سپس از میان آنها بهترین گزینه را انتخاب می‌کند. لذا از اطمینان بیشتری برای رسیدن به بهینه مطلق برخوردار می‌باشد.
‏در یک شبکه توزیع با گستردگی فراوان تنوع بار (اعم از صنعتی، خانگی یا تجاری) و همچنین تغییرات بار بدلیل تنوع فصول، ساعات کار و ‏پیک‏ مصرف و سایر عوامل دیگر و ثایت بودن ساختار شبکه، موجب افزایش تلفات در سیستم می‌شود‏. ‏در چنین شرایطی لازم است با اعمال یک آرایش بهینه روی شبکه با باز و بسته کردن کلیدهای موجود به بهینه‌ساختن تلفات امیدوار بود.‏ [1]
‏برای تجدید آرایش روی شبکه‌های توزیع روشهای مختلفی پیشنهاد شده است که می‌توان آنها را به روش‌های خاص و عام تقسیم‌بندی نمو‏د.
‏الف: روشهای خاص:
‏در‏ ‏روشهای خاص برای حل مساله الگوریتم خاصی پیشنهاد می‌شود که با استفاده از این آلگو‏ریتم ابتدا یک پاسخ محاسبه شده ‏و‏ از روی آن پاسخ و با توجه به الگوریتم مربوطه پاسخ بعدی تا رسیدن به نقطه بهینه با رعایت قیود مساله ادامه می‌یابد.‏ روشهای خاص به دو روش SEM‏ و SSOM‏ تقسم بندی می گردند.
‏ب: روشهای عام:
‏روشهای عام روشهایی هستند که به شکل مساله بستگی نداشته و یگ الگوریتم کلی برای حل مساله پیشنهاد می‌گردد. دراین روش مجموعه وسیعی از جوابها انتخاب گردیده و با انجام عملیاتی ‏بهینه‏ مطلق انتخاب می‌گردد‏. ‏ال‏گوریتم ژنتیک یکی از این روشهاست‏. دراین مقاله سعی شده است از این روش جهت ‏کاهش تلفات در شبکه‏‌‏های توزیع استفاده گردد.‏[2]
‏2. ‏الگوریتم ژنتیک:
‏الگوریتم ژنتیک یکی از روشهای بهینه‌سازیی است که بر پایه ایده توارث و تکامل پیاده‌سازی شده‌است.
‏نحوه عملکرد الگوریتم ژنتیک بدین صورت است که جمعیتی از نقاط به صورت تصادفی انتخاب گردیده ‏و مقدار تابع هدف به ازای تک تک ‏آ‏نها محاسبه می‌شود. درم‏ر‏حله بعد توسط سه عملیات چرخ رولت، تکثیر و جهش نسل جدید تولید می‌گردد و مقدار تابع هدف برای فرزندان نیز محاسبه می‌گردد تا سرانجام با توجه به شرایطی پاسخ بهینه بدست آید.
‏2
‏ [3]
‏3. ‏مفاهیم اساسی الگوریتم ژنتیک
‏3‏-1: کد کردن:
‏جایگزین کردن دنبال‏ه‌‌ی مناسب از اعداد 0.1‏ (بیت‌ها) به جای پارامترهای مساله را کد کردن می‌نامند.
‏3‏-2: کروموزوم:
‏به رشته یا دنباله‌ای از بیت‌ها که به‌عنوان مشکل یک پاسخ، (اعم از ممکن یا غیرممکن) اطلاق می‌گردد. یک کروموزوم دارای n‏ ژن یا بیت می‌باشد.
‏3‏-3: جمعیت:
‏به مجموعه‌ای از کروموزوم‌ها جمعیت گفته می‌شود.
‏3‏-4: مقدار برازندگی:
‏مناسب بودن یا نبودن جواب، با معیاری که از تابع هدف بدست می‌آید س‏ن‏جیده می‌شود. هر چه یک جواب مناسب باشدمقدار برازندگی بزرگتری دارد. برای آنکه شانس بقای چنین جوابی بیشتر شود، احتمال بقای متناسب با مقدار برازندگی آن در نظر گرفته می‌شود. معمولاً در صورت امکان تابع برازندگی را در بین [1.0] نرمالیزه می‌کنند.
‏3‏-5: عمل تکثیر:
‏این عمل برای یک جفت از کروموزوم عمل می‌کن‏د و می‌تواند به صورت تک نقط‏ه‌ای و یکنواخت باشد. به این صورت که دو کروموزوم از یک نقطه شکسته و بخش‌های شکسته شده کروموز‏و‏م جابه‌جا می‌گردد. نقطه شکست نیز یک عدد تصادفی‏ n‏ از بین 1‏ تا k ‏ (k‏ طول کروموزوم) با توزیع احتمال یکنواخت ( 1/k‏ ‏) صورت می‌پذیرد.‏ (مطابق شکل ‏1)
‏3‏-6: عملگر جهش:
‏این عملگر روی هر یک از کروموزوم‌ها حاصل از عملگر تکثیر بکارگرفته می‌شود. بدین ترتیب که به ازای هر بیت از کروموزوم یک عدد تصادفی تولید می‌شود، درصورتیکه مقدار عدد تصادفی تولید شده از مقدار Pm‏ (احتمال عمل جهش ) کمتر باشد در آن بیت عمل جهش انجام می‌شود. درغیر این صورت در آن بیت عمل جهش صورت ‏ن‏می‌گیرد.‏ ‏[‏4‏]‏ ‏( مطابق جدول‏1)‏
‏4. ‏مراحل اجرای الگوریتم ژنتیک
‏با توجه به صورت مساله، متغیرهایی که باید تعیین شوند مشخص شده سپس آنها را به نحو مناسبی کدگذاری کرده و به شکل کروموزوم نمایش دا‏د‏ه می‌شوند. بر اساس تابع ‏هدف ‏یک تابع برازندگی برای کروموزوم‌ها تعریف می‌گردد و یک جمعیت اولیه دلخواه نیز به طور تصادفی انتخاب می‌شوند و بدنبال ان میزان تابع برازندگی برای کروموزوم جمعیت اولیه محاسبه می‌شود و الگوریتم ‏مطابق شکل‏(‏2‏)‏ صورت می پذیرد.
‏5. ‏اعمال الگوریتم ژ‏نتیک به مساله بهینه سازی
‏جهت درک بهتر اعمال الگوریتم ژنتیک، موضوع را برای یک شبکه ساده پیاده می کنیم. جهت این کار شبکه مطابق ‏شکل ‏(3) را با 15 شین و 17 ‏فیدر ‏در نظر می گیریم.
‏ابتدا جمعیت اولیه را به صورت تصادفی جهت شروع عملیات بهینه سازی انتخاب می کنیم. هر آرایش شبکه را در قالب یک کروموزوم (دنباله از اعداد 0.1) مطابق شکل زیر نشا‏ن می دهیم (‏عدد 0 نشانه بازبودن ‏خط و عدد 1 نشانه بسته بودن خط) می باشد.
‏3
‏واضح است که همه کروموزوم های انتخاب شده همگی شرط شعاعی بودن را نداشته باشند. لذا لازم است همه کروموزوم ها بعد از لحاظ دارار بودن این شرط بررسی می گردند:
‏منظور ‏از شع‏ا‏ی‏ی بودن این است که:
‏اولاً: همه پستهای توزیع مورد تغذیه قرار گیرند.
‏ثانیاً: هیچ مسیر بسته ای بین پستهای فوق توزیع ایجاد نشود.
‏ثالثاً: هیچ حلقه ای بین پست های توزیع ایجاد نگردد.
‏برای بررسی شعا‏ی‏ی ‏بودن یک شبکه از دو اصل زیر استفاده می کنیم:
‏الف: یک شبکه شعاعی با m‏ پست توزیع و n‏ پست توزیع دقیقاً دارای n‏ فیدر در حال وصل است. (‏شرط لازم)
‏ب: ‏اگر ‏در یک درخت ر‏ئوسی که درجه آنها یک است حذف ‏کنیم و این عمل تکرار پذیرد و چنانچه در نهایت تمامی رئوس درخت حذف شوند شبکه شعاعی خواهد بود. (‏ش‏رط کافی)
‏جهت کنترل شرط ایزوله نشدن بار به این صورت عمل می گردد که مجموعه ای از شماره شین های ابتدا و انتهای تمامی خطوط تهیه می گردد و چنانچه این مجموعه تمامی شین های م‏ص‏رف را در بر بگیرد شرط فوق تامین شده است.
‏همچنین دیگر قیود الکتریکی شبکه‏ شامل حداکثر افت ولتاژ مجاز شین‏‌‏ها و همچنین حداکثر جریان عبوری از خطوط می باشد. درصورت عدم تامین قیود فوق کروموزوم مربوطه از ا‏عضاء جمعیت اولیه کنار گذاشته می‏‌‏شود‏ ‏کروموزوم دیگری انتخاب می گردد. ای‏ن مرحله از کار تا آنجا انجام می‏‌‏پذیرد که تعداد اعضاء جمعیت اولیه به تعداد تعریف شده برسد.‏[6]
‏6. ‏تعیین تابع ارزیاب
‏ارزش‌گذاری یک کرو‏موزوم توسط تابع ارزیاب صورت می‌پذیرد که مقدار برازندگی کروموزوم می‌باشد. تابع هدف در این مرحله مجموع تلفات شبکه است. چنانچه تلفات خط i‏ ام برابر ri ‏ و جریان انتقالی در این خط Ii‏ باشد، تابع هدف به صورت زیر خواهد بود:
‏و چون بدنبال یافتن حداکثر تابع هدف می‌باشیم، لذا تابع ارزیاب به صورت زیر تعریف می‌گردد:
‏برای آنکه بتوان ارزیاب را برای هر آرایش خاص از شبکه توزیع بدست آورد لازم است که برای هر آرایش از شبکه عمل پخش بار اجرا گردد و مقادیر ولتاژ ‏باسها‏ ‏و ‏جریان ‏فیدرها ‏محاسبه گردد. در نتیجه ‏مقدار ‏ تلفات محاسبه می شود.
‏7. ‏تولید جمعیت جدید‏ و‏ ‏شرط توقف الگوریتم و رسیدن به جوا‏ب
‏جهت تولید جمعیت جدید از دو تابع تکثیر ‏و جهش ‏استفاده می‌گردد. در ضمن لازم است قبل از انجام دو تابع فوق از کروموزوم‌های با برازندگی بالا استفاده گردد که برای این کار نیز از عملیات چرخ ‏رول‏ت‏ استفاد‏ه می‏‌‏کنیم. در نهایت دوباره از تابع برازندگی استفاده نموده و ‏جمعیت‏ جدید انتخاب می‌گردد.
‏4
‏در این الگوریتم شرط پایان و همگرایی عملیات جستجو، تغییر نکردن جواب برای تعداد مشخصی از نسل‌ها درنظر گرفته شده است. اما برای اطمینان بیشتر از تغییر نکردن جواب برای مدت طولانی لازم است که از تغییرات اضافی مانند تغییر مقدار احتمال ‏جهش‏ استفاده نمود.‏ ‏[‏6‏]
‏8. ‏نتایج عددی و مقایسه
‏نرم افزاری به منظور اعمال ا‏ل‏گوریتم پیشنهادی به کمک زبان برنامه نویسی ++C‏ تهیه شده است. این نرم افزار محاسبات افت ولتاژ‏،‏ پخش بار‏ و‏ تعیین وضعیت فیدرها ( از لحا‏ظ باز یا بسته بودن ) را در شبک‏ه‏‌‏های توزیع شعاعی انجام می دهد.‏ (‏پخش بار بکار رفته در این نرم افزار از روش گوس‏–‏سایدل استفاده شده است)
‏برای تست الگوریتم پیشنهادی دو شبکه 16 شینه با 16 فیدر ‏ (شکل 5) ‏و یک شبکه 19 شینه با 24 فیدر‏ ‏(شکل 6)‏ درنظر گرفته شده اند. اطلاعات کامل خطوط و بار این دو شبکه در ‏مرجع (5) و جدول ‏(‏2‏) نشان داده شده است.
‏نتایج حاصله از اعمال نرم افزار بر روی این دوشبکه در جد‏ا‏ول (‏3.4‏) نشان داده شده است و همچنین پاسخ نرم افزار برای شبکه اول که شبکه استفاده شده در مرجع [‏5‏] نیز می باشد، یکسان است.
‏جهت برآورد مقادیر مناسب پارا‏مترهای الگوریتم ژنتیک، تغییرات پ‏اسخ بهینه (تلفات) نسبت به تغییرات‏ پارامترها بررسی گردید، شایان ذ‏ک‏ر است برای ارائه این منحنی برای هر مقدار پارامتر به تعداد 10 بار برنامه اجرا و میانگین پاسخهای بهینه جهت رسم منحنی منظور شده است. به عنوان نمونه منحنی تغییرات تلفات توان (Ploss‏) نسبت به احتمال Pm‏ (جهشی) رسم گردیده است.‏ (شکل 7)
‏9.‏ نتیجه‌گیری و پیشنهادات:
‏مزیت روش الگوریتم ژنتیک در یافتن پاسخ بهینه را نسبت به سایر روشها می‌توان بطور خلاصه چنین بیان نمود.
‏جستجوی کارآمدتر قسمت‌های مختلف فضای جستجو
‏سادگی روش در مقایسه با سایر روشهای موجود دراین زمینه
‏با آزمایشهای صورت گرفته درمورد نرم‌افزار چنین پیداست که بهترین مقدار احتمال جهش و تکثیر به ترتیب درحدود 0.8 , 0.7 , 0.085‏ ‏می‌باشد.‏[6]
‏نرم‌افزار تهیه شده کاملاً به تغییر پروفیل بار حساس است، بطوریکه درصورتیکه اگر توا‏ن‏ همه شین‌ها به صورت یکنواخت تغییر می‌کرد، تغییری در پاسخ ‏بهینه‏ بدست نمی‌آمد. حال آنکه با افزایش ناگهانی در قسمتی از شبکه جواب بهینه بطور کامل تغییر می‌کرد.
‏توصیه می‌گردد برای بهبود یافتن بهینه مطلق این روش با روش‌های سنتی ‏بهینه سازی‏ ترتیب داده شود و همچنین از روشهای پروسه موازی نیز استفاده گردد. همچنین با اضافه نمودن یک برنامه واسطه جهت انجام پخش بار از روشهای جدید استفاده گردد‏.

 

بهینه سازی مصرف انرژی در واحدها 160 ص

بهینه سازی مصرف انرژی در واحدها 160 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل :  word (..doc) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 168 صفحه

 قسمتی از متن word (..doc) : 
 

‏2
‏مقدمه
‏سازمان بهینه سازی مصرف سوخت کشور
‏وزارت نفت جمهوری اسلامی ایران در راستای اجراس سیاست های استراتژیک کشور در بخش انرژی وبراساس ماده 121 قانون برنامه توسعه اقتصادی, اجتماعی وفرهنگی جمهوری اسلامی ایران به منظور اعمال صرفه جویی ومنطقی کردن مصرف انرژی, حفاظت از محیط زیست, همچنین اجرای مقدمات مرتبط با بهره برداری کارآمد وبهینه از انواع حامل های انرژی, در سال 1379 اقدام به تاسیس سازمان بهینه سازی مصرف سوخت کشور نموده است.
‏به طور کلی فعالیت سازمان بهینه سازی مصرف سوخت کشور برمعالعه وبررسی, بستر سازی واقدامات لازم برای بهینه سازی مصرف سوخت در تمامی فعالیت هاواموری که به نحوی که در فرایند تولید وچه به عنوان مصرف سوخت نهایی, سوخت مصرف می نماید. متمرکز می باشد.در این راستا وظیفه تهیه وتدوین معیارها, حرارت, مشتمل براستانداردهای ساخت تجهیزات, فرایندها, سیستم ها ووسایل وتجهیزات مصرف کننده انرژی نیز به عهده این سازمان می باشد. براین اساس ‏فعالیت های اصلی سازمان در قالب موضوعات ذیل طبقه بندی می شود:
‏بهینه سازی مصرف سوخت در سیستم ها ووسایل حمل ونقل
‏1-بهینه سازی مصرف سوخت در بخش ساختمان ومسکن
‏2- بهینه سازی مصرف سوخت در صنایع
‏3- کمک به رشد تکنولوژی وبهبود کیفیت محصولات از لحاظ مصرف انرژی در صنایع سازنده تجهیزات مصرف کننده سوخت
‏4- توسعه فرهنگ مصرف بهینه انرژی در سطوح مختلف جامعه از طریق نشر کتب, مجلات ومقالات, تدوین برنامه های لازم در رسانه های گروها, آگاه سازی وآموزش عمومی وهمچنین ایجاد سیستم های تشویقی در جهت تعمیق فرهنگ بهینه سازی مصرف انرژی
‏5- حمایت مالی وپشتیبانی علمی از فعالیت های بخش های غیر دولتی وموسسات پژوهشی ودانشگاه ها در زمینه ارتقاء فن آوری های صرفه جویی انرژی وفراهم نمودن زمینه های علمی بهبود مدیریت مصرف انرژی
‏با تاسیس سازمان بهینه سازی مصرف سوخت کشور در سال 1379 فعالیت های مدیریت انرژی واستاندارد سازی مصرف انرژی در بخش های مختلف مصرف کننده کشور از جمله صنعت, شتاب بیشتری گرفته ووارد مرحله تازه ای گردید. همزمان با این اقدامات, حساسیت صاحبان صنایع به امر انرژی نیز این امید را تقویت می کند که آینده ای نزدیک, مدیریت مصرف انرژی در صنایع کشور, جایگاه اصلی خود را بیابد. با توجه به قیمت فراورده های نفتی در داخل کشور, یارانه پرداختی دولت, محدودیت منابع فسیلی, رشد بالای مصرف سالیانه انواع حامل های انرژی در ایران, عدم کارایی فنی واقتصادی مصرف انرژی, امکان صادرات فراوده های نفتی در صورت صرفه جویی واحد های تولیدی ومسائل ومشکلات مرتبط با محیط زیست ناشی از مصرف غیر منطقی وناکارایی سوخت, مدیریت مصرف انرژی وبالا یردن بازده وبهره وری انرژی را در صنایع به یک ضرورت تبدیل کرده است.
‏2
‏بخش صنعت از جمله بخش های عمده مصرف انرژی در کشور است مطابق با اطلاعات ارائه شده در تراز نامه انرژی کشور در سال 1380 مصرف این بخش بالغ بر 159 میلیون بشکه معادل نفت خام می گردد. که در میان بخش های مصرف کننده دیگر پس از بخش های خانگی وتجاری با مصرف 1/275 میلیون بشکه معادل نفت خام وبخش حمل ونقل با مصرف حدود 5/194 میلیون بشکه نفت خام از جایگاه سوم برخوردار است. بخش صنعت حدود 4/26 درصد از کل مصرف نهایی انرژی کشور را در سال 1380 به خود اختصاص داده است. وبراساس حامل های مختلف انرژی شامل فراورده های نفتی به میزان 87/33 درصد, گاز طبیعی, 37/48 درصد, سوخت های جامد8/4 درصد وبرق 96/12 درصد بوده است.
‏مقایسه شدت انرژی زیر بخش های صنعتی کشور ودنیا, نشان می دهد که این شاخص در ایران به طور متوسط 2تا 3 برابر مقادیر متوسط دنیا می باشد. همچنین عدم کارایی فنی مصرف انرژی وهدر رفتن قریب به یک سوم از کل انرژی در فرایند های صنعتی واثرات زیست محیطی ناشی از آن, ضرورت بهینه سازی مصرف انرژی در صنایع را واضح وآشکار می سازد. شناخت صنایع انرژی بر در راستای صرفه جویی وافزایش کارایی در مصرف انرزی از نخستین اقدامات لازم می باشد. از جمله اقدامات لازم وعملی در زمینه مدیریت مصرف انرژی, توجه به راهکارهای صرفه جویی انرژی در کارخانجات مختلف است. این امر از طریق انجام ممیزی انرژی در کارخانه ها جهت مشخص نمودن فرصت های صرفه جویی وعملی ساختن راهکارهای حاصل از ممزی انرژی وتدوین وبکار گیری معیار مصرف سوخت وانرژی در آنها امکان پذیر است.
‏محیط زیست وبهینه سازی مصرف انرزی:
‏صفحه اصلی: بهینه سازی مصرف سوخت: محیط زیست وبهینه سازی مصرف انرژی
‏3
‏نفت خام, ترکیبی از مواد مختلف شیمیایی است که هر یک به تنهایی, آلاینده مهمی به شمار می آیند. هیدروکربورهای سبک وسنگین, مواد حلقوی(مانند بنزین,تولوئن, وغیره) فلزات سنگین(مانند نیکلووانادیم وکبالت) عوامل گوگردی( مانند هیدروژن سولفوره مرکاپتان ها) وغیره از آن جمله اند. با این همه صنایع نفت ایران همههنگ با فناوری های زمانه, نسبت به کاهش آلاینده های موجود در فراورده های نفتی اقدام وسعی نموده است که فراورده های نفتی کشور را در حد استاندارد قابل قبول جهانی عرضه نماید. علاوه براین در زمینه فعالیت های زیست محیطی در کشور نیز در پاره ای از موارد پیشگام بوده است. به ویژه در سه سال اخیر به شهادت همه دوستداران طبیعت ومحیط زیست, مقوله محیط زیست را به همراه پذیرش هزینه های قابل توجه آن در زمره فعالیت های اصلی خود منظور کرده وبه اقدامات گسترده ای مبادرت ورزیده است. البته باید توجه داشت که فعالیت هایی که منجر صرفه جویی وبهینه سازی در مصرف انرژی می شود به طور محیطی دارای آثار مثبت زیست محیطی است.
‏آلودگی محیط زیست ناشی از فعالیت های متنوع انسانی است . در این میان سوخت فسیلی از جمله مهم ترین عوامل ایجاد آلودگی های وسیع محیط زیست است. از آنجا که بخش انرژی هم تولید کننده وهم مصرف کننده عمده انرژی به شمار می آید, ضرورت توجه این بخش به حفاظت محیط زیست واجد اهمیت غیر قابل انکار است. به همین سبب وزارت نفت در سه سال اخیر عملیات گسترده ای در این زمینه داشته که در این جا به مهم ترین اقدامات وسیاست های ناظر برحفاظت از محیط زیست اشاره می شود:
‏تشکیل سازمان بهینه سازی مصرف سوخت کشور بنزین بدون سرب
‏کاهش گوگرد نفت گاز وسایل نقلیه همگانی
‏گسترش استفاده از گاز طبیعی در شهرها وصنایع
‏ارتقای بازدهی سوخت موتورهای بنزینی ودیزلی
‏همیاری در توسعه اتوبوس رانی
‏ساخت نفت کش دوجداره
‏ایجاد تسهیلات سیار فراورش نفت خام
‏جلوگیری از سوزاندن گازهای همراه نفت
‏اجرای طرح ها ومطالعات زیست محیطی
‏صرفه جویی ومدیریت بهینه مصرف سوخت
‏آموزش مدیران انرژی
‏برق دار کردن چاه های آب
‏عملکرد طرح های مرتبط با بهینه سازی مصرف سوخت کشور
‏4
‏تشکیل سازمان بهینه سازی مصرف سوخت کشور
‏این سازمان در سال 1379 در وزارت نفت تشکیل ومسوولیت اصلی آن .
‏برای بهینه سازی مصرف سوخت کشور با اولویت کمک در بهینه سازی مصرف سوخت خودروهای تولیدی جدید وخودروهای موجودع بهینه سازی مصرف سوخت در بخاری ها ومشعل ها ونیز بهینه سازی مصرف سوخت در ساختمان ها است. همچنین توسعه استفاده از گاز فشرده طبیعی در دستور کار این سازمان قرار دارد.
‏با تشکیل این سازمان به عنوان مسوول اصلی بهینه سازی در وزارت نفت, در بودجه سال 1380 اعتبارات مناسبی در قالب تبصره 29 برای این منظور پیشنهاد وبه تصویب رسید.
‏بنزین بدون سرب:
‏در راستای اجرای مصوبه16104/22533 مورخ21/2/79 هیات محترم دولت به منظور کاهش آلودگی هوای تهران, تدابیر لازم جهت افزایش تولید بنزین موتور بدون سرب توسط پالایشگاه های اراک وتهران صورت گرفت ودر این ارتباط براساس برنامه ریزی های انجام شده توسط شرکت ملی پخش فراورده های نفتی ایران, متجاوز از 60 جایگاه عرضه بنزین موتور در سطح تهران منحصراٌ به عرضه بنزین بدون سرب تخصیص داده شده است. از دیگر موارد قابل ذکر, آماده سازی پالایشگاه ها در سال 1379 جهت تولید بنزین بدون سرب را با استفاده از MTBE‏ به منظور عرضه آن در سراسر کشور طی سال 1380 را می توان نام برد.
‏کاهش گوگرد نفت گاز وسایل نقلیه همگانی که
‏به منظور کاهش آلودگی هوای تهران از اوایل خرداد 79, نفت گاز مصرفی شرکت واحد اتوبوس رانی تهران ومینی بوس رانی تابع آن از نوع نفت گاز کم گوگرد ودر حد استاندارد اروپایی (با حدوو500PPM‏) تامین می شود. طبق استاندارد ملی میزان گوگرد نفت گاز در حدود1000PPM‏ است.
‏گسترش استفاده از گاز طبیعی در شهر ها وصنایع:
‏با توجه به وجود منابع غنی گاز در کشور وبراساس اصل توسعه پایدار واستفاده بهینه از منابع نفت خام کشور وهمچنین به منظور کاهش آلودگی هوای شهرها درصد استفاده از گاز در سبد مصرف انرزی افزایش یافته است واین روند ادامه خواهد یافت. براساس گزارش تا پایان سال 1379, با نصب حدو 6/1 میلیون انشعاب جدید تعداد346 شهر کشور با جمعیتی حدود 30میلیون نفر تحت پوشش شبکه های گاز شهری قرار گرفته اند. همچنین تعداد 35 نیروگاه و1800واحد صنعتی دیگر از نعمت گاز برخوردار شده اند.

 

تحقیق بهینه سازی مصرف انرژی در واحدهای ذوب با کوره های القایی 164 ص

تحقیق بهینه سازی مصرف انرژی در واحدهای ذوب با کوره های القایی 164 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل :  word (..doc) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 167 صفحه

 قسمتی از متن word (..doc) : 
 

‏بهینه سازی مصرف انر‏ژ‏ی در واحدهای ذوب با کوره های القایی
‏مهندس علیرضا افسریان فرد،مدیر تولید شرکت صنعتی شوفاژ کار
‏چکیده:
‏پس از شوک نفتی سال 1973 کشورهای پیشرفته ی صنعتی مجبور شدند تا به مساله انرپی که نیروی محرکه صنعت و رفاه اجتماعی آنها بود به شکل جدی تری بنگرند.
‏شاید یکی از دلایل به وجود آمدن آژانس بین المللی انرژی د رسال 1974 به رهبری کشور آمریکا که به تنهایی یک چهارم کل انرژی مصرفی جهان را مصرف می کند نیز ناشی از این مساله باشد.
‏یکی از وظایف این آژانس تهیه و تدوین برنامه های ذخیره سازی انرژی برای کشورهای عضو بود که در چهار چوب موارد ذیل ارایه می شود.
‏کاهش شدت انرژی
‏جایگزینی سوخت مقرون به صرفه
‏کاهش انرژی بری محصولات مصرف کننده ی انرژی
‏در علم اقتصاد مشخص شده است که یک ارتباط مستقیم بین مصرف انرژی سرانه با تولید نا خالص سرانه و رشد اقتصادی و رفاه و استاندارد زندگی وجود دارد.
‏نسبت تغیرات مصرف انرژی GPD‏ (تولید ناخالصی ملی )
‏1985- 1995
‏ متوسط رشد GPD‏ متوسط رشد انرژی
‏آمریکا 2.3‏ ‏ 1.08
‏آلمان 3.5‏ 0.7-
‏چین 9.9‏ 4.3
‏ترکیه 2.9 ‏ ‏ 2.8
‏مصر 4.8‏ 2.5
‏ایران 1.2‏ 4.7
‏در جدول فوق نسبت تغیرات مصرف انرژی به تغیرات تولید ناخالص ملی ارایه شده است.با کمی دقت به این جدول به خوبی می توان دریافت که نحوه ی استفادهدیما از انرژی با کشورهای پیشرفته ی صنعتی و حتی کشورهای د رحال توسعه بسیار متفاوت است.فلذا با توجه به محدودیت منابع انرژی از یک سو و اثرات مخرب زیست محیطی ناشی از مصرف بی رویه ی انرزی به صورت یک ضرورت انکار نا پذیر در آمده است.
‏بر اساس آمارهای موسسه ی آمارهای انرژی در بخش صنعت 30% از انرژی مصرفی به علل بهینه نبودن نوع مصرف به هدر می رود.
‏و از سوی دیگر صنایع فلزی از نظر انرژی بری پس از صنایع شیمیایی در رتبه ی دوم قرار دارند فلذا لزوم توجه بیشتری به مقوله ی مصرف انرژی در این صنعت احساس می شود.
‏یکی از بخش هایی که در بخش ریخته گری ‏بیشترین انرژی را مصرف می کند واحد کوره می باشد.که این مقاله پاره از راهکارهای علمی و عملی جهت بهینه سازی مصرف انرژی در واحد ذوب با کوره ی القایی را مورد بحث قرار می دهد.
‏لازم به ذکر است که این روش ها در شرکت صنعتی شوفاژ کار به کار گرفته می شود و کاهش قابل توجه مصرف انرژی و در نهایت قیمت تمام شده محصول را به دنبال دارد.
‏در راستای بهینه سازی مصرف انرژی در شرکت صنعتی شوفاز کار کمیته ای تحت عنوان کمیته بهره وری انرژی تشکیل شد که اعضای آن به شرح ذیل بودند:
‏مدیر کارخانه
‏مدیر واحد تولید
‏مدیرواحد تعمیرات و نگهداری
‏مدیرواحد برق
‏مدیر واحد برنامه ریزی
‏ریوس فعالیت های این کمیته عبارت بودند از:
‏حساس سازی
‏تعیین مراکز اصلی مصرف انرژی
‏اندازه گیری مصرف انرژی در واحد های مختلف
‏ایجاد انگیزه برای صرفه جویی
‏هدف گذاری و اولویت بندی اهداف
‏آموزش پرسنل درخصوص راهکارهای بهینه سازی
‏اطلاع رسانی و گزارش دهی موفقیت ها
‏جلب نظر مدیریت ارشد برای سرمایه گذاری
Monitoring & Taregting
‏اولین گام از حرکت کمیته بهره وری انرژی به سوی بهینه سازی مصرف ،اجرای یک متولوژی سیستماتیکی تحت عنوان نطارت و هدف گذاری می باشد.که به کمک این فاز می توان به اهداف زیر رست یافت:
‏بررسی میزان مصرف انرژی نسبت به گذشته
‏ا‏ثرات فصول سال بر آن
‏پیش بینی مصرف انرژی د رآینده با توجه به تغیرات حاصله
‏شناسایی دقیق تلفات انرژی
‏مقایسه با سایر صنایع مشابه
‏برسی روند تغیرات در گذشته
‏برنامه ریزی و هدف گذاری
‏یکی از مهمترین وظایف کمیته بهره‏ ‏ورداری انرژی،مقایسه توزیع مصرف انرؤی کارخانه با یک معیار استاندارد می باشد.
‏پس از رسیدن نسبی به این حد استاندارد مشخص شده است که بیشترین مصرف انرژی در واحدهای ریخته گری مربوط به عملیلت ذوب می باشد.در این مقاله سعی شده راهکارهایی برای بهینه سازی مصرف انرژی در واحد ذوب با کوره های القایی ارایه شود.
‏توزیع مقدار انرژی مصرفی در کارخانه خای تولید قطعات ریختگری چدن به صورت زیر است :
‏واحد تهیه ذوب ....................................................61 درصد
‏واحد قالبگیری و ماهیچه سازی.................................13 درصد
‏واحد گرمایش هوا.....................................................13 درصد
‏واحد کنترل آلودگی ...................................................6 درصد
‏واحد سند بلاست ......................................................6 درصد
‏غیره .........................................................................1درصد
‏به نظر می رسد‏ که هزینه انرژی مصرفی در حدود 15-25 درصد از قیمت تمام شده قطعات را تشکیل می دهد.
‏البته هر واحد ریخته گری بسته به تولیدی که دارد،درصد متفاوتی از هزینه تمام شده تولیداتش به هزینه مصرف انرژی بر می گردد.‏به عنوان مثال،در یک کارخانه ریخته گری آلومنیم مصرف انرژی از هزینه بالایی برخوردار است،چرا که ذوب آلومنیم مستلزم صرف انرژی بالایی می باشد.مقدار انرژی که درجه حرارت یک پوند آلومنیم را تا 700د رجه بالا می برد،می تواند درجه حرارت یک پوند آهن را 1480 درجه افزایش دهد.
‏نرخ تولید ذوب در کوره های القایی بسته به عوامل زیر است:
‏درصد بکارگیری توان کوره
‏نرخ توان کوره
‏راندمان الکتریکی
‏اتلافات حرارتی

 

تحقیق بهینه سازی قند گیری از ملاس به روش استفنsteefen 31 ص

تحقیق بهینه سازی قند گیری از ملاس به روش استفنsteefen 31 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل :  word (..docx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 29 صفحه

 قسمتی از متن word (..docx) : 
 

1
‏بهینه ‏سازی ‏قند ‏گیری ‏از ‏ملاس ‏به ‏روش ‏استفنsteefen
‏چکیده:
‏ملاس ‏یکی ‏از ‏محصولات ‏جانبی ‏صنعت ‏قند ‏می ‏باشد ‏که ‏ه ‏نوز ‏شامل ‏مقادیر ‏زیادی ‏قند ‏می ‏باشد . ‏به ‏طوری ‏که ‏حدود 50 % ‏یعنی ‏نصف ‏ملاس ‏حاصل ‏ازچغندر ‏قند ‏را ‏ساکارز ‏تشکیل ‏می ‏دهد . ‏یکی ‏از ‏راههایی ‏که ‏برای ‏جدا ‏کردن ‏قند ‏موجود ‏در ‏ملاس ‏وجود ‏دارد، ‏استفاده ‏از ‏دستگاه ‏استفن ‏می ‏باشد . ‏بنابر ‏این در ‏کارخانجاتی ‏که ‏مجهز ‏به ‏این ‏سیستم ‏می ‏با ‏شند، ‏می ‏توان ‏به ‏کمک ‏یک ‏سری ‏اعمال ‏شیمیایی ‏بیشترین ‏مقدار ‏این ‏قند ‏را ‏از ‏ملاس ‏جدا ‏نمود . ‏به ‏این ‏علت که ‏کارخانجات ‏قند ‏ایران ‏از ‏این ‏روش ‏جهت ‏قند ‏گیری ‏از ‏ملاس ‏استفاده ‏می ‏کنند، ‏لذا ‏این ‏طرح ‏به ‏تحقیق ‏و ‏بررسی ‏در ‏رابطه ‏با ‏بهینه ‏سازی ‏این ‏روش ‏می پردازد. ‏بهینه ‏سازی ‏مذکور ‏د ‏ر ‏رابطه ‏با ‏سه ‏عامل ‏قلیایی ‏رآکتور، ‏درجه ‏حرارت ‏رآکتور ‏و ‏بریکس ‏فرملاس ‏می ‏باشد . ‏بدین ‏منظور ‏انجام ‏این ‏تحقیقات ‏شامل دو ‏مرحله ‏می ‏باشد: 1- ‏ساخت ‏پایلوت ‏پلنت ‏قند ‏گیری ‏از ‏ملاس ‏به ‏روش ‏استفن 2. ‏انجام ‏آزمایشات ‏مورد ‏نظر ‏توسط ‏پایلوت ‏پلنت این ‏آزمایشات ‏شامل 27 ‏تیمار ‏در ‏سه ‏تکرار ‏بوده ‏و ‏در ‏هر ‏تکرار ‏صفات ‏بریکس، ‏پلاریزاسیون ‏و ‏کوسیان ‏در ‏مورد ‏شربت ‏ساکارات، ‏پس Ĥ‏ب ‏سرد ‏و ‏پساب گرم ‏مورد ‏اندازه ‏گیری ‏قرار ‏گرفته ‏است . ‏نتایج ‏بدست ‏آمده ‏نشان ‏داد ‏که ‏بریکس ‏فرملاس، ‏قلیایی ‏و ‏دمای ‏رآکتور، ‏اثر ‏بسیاری ‏بر ‏کوسیان ‏ساکارات ‏و ‏درنتیجه ‏راندمان ‏قندگیری ‏از ‏ملاس ‏دارد . ‏اثرات ‏متقابل ‏نتایج ‏نشان ‏میدهد ‏که ‏چنانچه ‏بریکس ‏فرملاس 10 ‏، ‏قلیایی ‏رآکتور 10 ‏و ‏دما ‏ی ‏رآکتور c 8o ‏باشد،در ‏این ‏صورت ‏بهترین ‏راندمان ‏را ‏در ‏قندگیری ‏از ‏ملاس ‏خواهیم ‏داشت.
‏واژه ‏های ‏آلیدی: ‏ملاس ‏، ‏قند ‏گیری ‏از ‏ملاس ‏، ‏روش ‏استفن
-1 ‏مقدمه :
‏فرآیند ‏قندگیری ‏از ‏ملاس ‏به ‏روش ‏استفن ‏، ‏بر ‏اساس ‏پیوند cao ‏با ‏ساکارز ‏استوار ‏می ‏باشد. ‏طرز ‏کار ‏قند ‏گیری ‏از ‏ملاس ‏بروش ‏استفن ‏بدین ‏طریق ‏است که ‏ابتدا ‏ملاس ‏را ‏با ‏آب ‏رقیق ‏می ‏کنند ‏تا ‏بریکس ‏آن ‏به ‏حدود 12 - 10 ‏کاهش ‏یابد ‏که ‏در ‏اینصورت ‏به ‏آن ‏فرملاس ‏می ‏گویند، ‏سپس ‏تحت ‏شرایط ‏سرما،آهک ‏به ‏فرملاس ‏اضافه ‏می ‏شود .
2
‏در ‏اینحالت ‏کلسیم ‏با ‏ساکارز ‏موجود ‏در ‏ملاس ‏ایجاد ‏ساکارت ‏می ‏نماید . ‏از ‏آنجائیکه ‏در ‏این ‏فعل ‏و ‏انفعالات ‏دی ‏و ‏تری کلسیم ‏ساکارات ‏ساخته ‏می ‏شود ‏و ‏همچنین ‏دی ‏کلسیم ‏ساکارات ‏محلول ‏بوده ‏و ‏تری ‏کلسیم ‏ساکارات ‏غیر ‏محلول ‏می ‏باشد، ‏لذا ‏اب ‏تدا ‏محلول ‏حاصله ‏راصاف ‏نموده ‏تا ‏تری ‏کلسیم ‏ساکارات ‏آن ‏جدا ‏گردد . ‏تری ‏کلسیم ‏ساکارات ‏بدست ‏آمده ‏با ‏آب ‏رقیق ‏شده ‏و ‏به ‏وسیلۀ ‏پمپ ‏به ‏قسمت ‏تصفیه ‏شربت ‏کارخانه هدایت ‏می ‏گردد. ‏تا ‏با ‏شیر ‏آهک ‏مورد ‏استفاده ‏قرار ‏گیرد.
‏چون ‏در ‏پساب ‏حاصله ‏از ‏قندگیری ‏از ‏ملاس ‏هنوز ‏مقداری ‏ساکارات ‏محلول ‏وجود ‏دارد ‏و ‏با ‏توجه ‏به ‏اینکه ‏آهک ‏در ‏مقابل ‏دما ‏حساس ‏بوده ‏و ‏ایجاد‏ ‏رسوب ‏می ‏نماید ‏لذا ‏صفت ‏قند ‏از ‏این ‏خاصیت ‏استفاده ‏نموده ‏و ‏با ‏افزایش ‏دمای ‏پساب ‏به ‏میزان 90 – 80 ‏درجه ‏سانتی ‏گراد ‏باقیمانده ‏ساکارات ‏محلول ‏را ‏به 2صورت ‏غیر ‏محلول ‏در ‏آورده ‏و ‏پس ‏از ‏صاف ‏کردن، ‏ساک ‏ارات ‏حاصله ‏را ‏با ‏ساکارات ‏قبلی ‏مخلوط ‏و ‏در ‏فرآیند ‏مورد ‏استفاده ‏قرار ‏می ‏دهند ‏پساب ‏حاصله‏ ‏را ‏که ‏به ‏آن ‏پساب ‏گرم ‏می ‏گویند، ‏پس ‏از ‏خنثی ‏سازی ‏با ‏گاز ‏بدست ‏می ‏آید ‏که ‏بجای ‏ملاس ‏در ‏تفالۀ ‏خشک ‏کن ‏مورد ‏استفاده ‏قرار ‏می ‏گیرد.
‏چنانچه ‏شرایط ‏مناسب ‏در ‏قند ‏گیری ‏از ‏ملاس ‏مورد ‏توجه ‏قرار ‏گیرند ‏در ‏این ‏صورت ‏بین 90 – 85 % ‏قند ‏موجود ‏در ‏ملاس ‏قابل ‏استحصال ‏می ‏باشند ‏در ‏غیر‏ ‏اینصورت ‏به ‏نسبت ‏عدم ‏توجه ‏به ‏عوامل ‏مؤثر ‏در ‏عمل، ‏راندمان ‏قندگیری ‏از ‏ملاس ‏کاهش ‏می ‏یابد.
‏از ‏جمله ‏عواملی ‏که ‏جزو ‏مهمترین ‏عوامل ‏در ‏راندمان ‏قندگیری ‏از ‏ملاس ‏دخالت ‏دارند ‏شامل، ‏بریک ‏س ‏فرملاس، ‏دمای ‏راکتور ‏و ‏قلیایی ‏راکتور ‏می ‏باشد‏(‏منظور ‏از ‏راکتور، ‏محل ‏ایجاد ‏واکنش ‏بین ‏آهک ‏و ‏ساکارز ‏موجود ‏در ‏فرملاس ‏می ‏باشد ‏و ‏فرملاس ‏همان ‏ملاس ‏رقیق ‏شده ‏توسط ‏آب ‏شده ‏می ‏باشد ‏) ‏، ‏که‏ ‏در ‏این ‏کار ‏تحقیقاتی ‏روی ‏این ‏سه ‏فاکتور ‏کار ‏شده ‏است.
-2 ‏مواد ‏و ‏روشها :
‏انجام ‏این ‏پروژه ‏شامل ‏سه ‏مرحله ‏می ‏باشد:
1) ‏ساخت pilot plant ‏قندگیری ‏از ‏ملاس ‏به ‏روش ‏استفن
2) ‏انجام ‏آزمایشات ‏مورد ‏نظر ‏توسط ‏پایلوت ‏پلینت ‏(‏پایلوت ‏پلنت‏)
3
3) ‏آنالیزهای ‏آزمایشگاهی
‏به ‏جهت ‏اینکه ‏نتایج ‏آزمایشات ‏حاصل ‏از ‏سیستم ‏قابل ‏تعمیم ‏در ‏صفت ‏قند ‏می ‏باشد، ‏لذا ‏اقدام ‏به ‏طراحی ‏و ‏ساخت ‏یک ‏قند ‏گیر ‏از ‏ملاس ‏مداوم ‏در ‏ابعاد‏ ‏کوچک ‏گردید، ‏پایلوت ‏پلینت ‏مذکور ‏شامل ‏تمامی ‏قسمتهای ‏یک ‏قندگیر ‏از ‏ملاس ‏مداوم ‏از ‏لحاظ ‏اصولی ‏می ‏باشد ‏و ‏شامل ‏قسمتهای ‏زیر ‏است:
-1 ‏تانک ‏فرملاس 2- ‏راکتور -3 I ‏راکتور II
-4 ‏دستگاه ‏آهک ‏زنی 5- ‏آبسردکن 6- ‏پمپ ‏سیرکوله ‏رفت ‏و ‏برگشتی
-7 ‏پمپ ‏سیرکوله ‏آبسرد 8- ‏کمپرسور 9- ‏شلنگهای ‏اتصال
10 – ‏همزن 11 - ‏قیف ‏بوخنر 12 - ‏ترمومتر
‏مخازن ‏این ‏دستگاه ‏همگی ‏از ‏جنس ‏حلب ‏و ‏بطور ‏دو ‏جدا ‏ره ‏ساخته ‏شده ‏اند ‏بطوریکه ‏سیرکولا ‏سیون ‏آب ‏سرد ‏و ‏نتیجتاً ‏خنک ‏شدن ‏محتویات ‏داخل ‏مخازن‏ ‏امکان ‏پذیر ‏می ‏گردد . ‏آب ‏سرد ‏م ‏ورد ‏لزوم ‏توسط ‏یک ‏آبسرد ‏کن ‏تأمین ‏می ‏گردد ‏که ‏به ‏وسیله ‏شلنگهایی ‏به ‏مخازن ‏داده ‏و ‏از ‏آنها ‏خارج ‏می ‏گردد .
‏سیرکولاسیون ‏این ‏آب ‏سرد ‏از ‏داخل ‏جداره ‏مخازن ‏و ‏آب ‏سرد ‏کن ‏از ‏طریق ‏پمپی ‏امکان ‏پذیر ‏می ‏گردد ‏که ‏بدین ‏منظور ‏از ‏یک ‏پمپ ‏کولر ‏استفاده ‏شده‏ ‏است. ‏لوله ‏های ‏ورودی ‏و ‏خروجی ‏همگی ‏از ‏جنس ‏مس ‏هستند ‏که ‏شلنگهای ‏مربوطه ‏در ‏اتصال ‏با ‏این ‏لوله ‏ها ‏مسیر ‏جریان ‏را ‏هدایت ‏می ‏کنند.
‏جهت ‏به ‏هم ‏زدن ‏محتویات ‏سه ‏مخزن ‏نیز ‏از ‏سه ‏پمپ ‏کولر، ‏با ‏دوری ‏معادل 3000 ‏دور ‏در ‏دقیقه ‏استفاده ‏شده ‏است ‏که ‏در ‏اثر ‏چرخش ‏پره ‏هایی ‏که ‏به ‏آن‏ ‏متصل ‏شده ‏محتویات ‏مخازن ‏بهم ‏زده ‏می ‏شود ‏ارتفاع ‏مخازن ‏طوری ‏در ‏نظر ‏گرفته ‏شده ‏است ‏که ‏محتویات ‏داخل ‏هر ‏مخزن ‏تنها ‏به ‏کمک ‏نیروی ‏وزن ‏و ‏دراثر ‏اختلافات ‏ارتفاع ‏به ‏مخزن ‏دیگر ‏راه ‏می ‏یابد . ‏عمل ‏فیلتر ‏خلاء ‏در ‏دستگاه ‏قندگیر ‏از ‏ملاس ‏مداوم ‏که ‏همان ‏جدا ‏کردن ‏گل ‏ساکارت ‏از ‏پساب ‏سرد ‏شده‏ ‏می ‏با ‏شد، ‏در ‏این ‏دستگاه ‏توس ‏ط ‏قیف ‏بو ‏خنر ‏انجام ‏می ‏گیرد ‏که ‏خلاء ‏لازم ‏برای ‏آن ‏توسط ‏یک ‏کمپرسور ‏تأمین ‏می ‏گردد . ‏از ‏آنجائیکه ‏واکنش ‏اصلی ‏بین‏ ‏آهک ‏و ‏فرملاس ‏در ‏راکتور I ‏انجام ‏می ‏گیرد، ‏بدین ‏دلیل ‏جهت
4
‏پاشش ‏یکنواخت ‏آهک ‏مبادرت ‏به ‏ساخت ‏دستگاه ‏آهک ‏زنی ‏گردیده ‏است . ‏دستگاه‏ ‏آهک ‏زنی ‏روی ‏راکتور I ‏سوار ‏شده ‏و ‏ساختمان ‏نسبتاً ‏ساده ‏ای ‏دارد ‏و ‏شامل ‏قسمتهای ‏زیر ‏است:
.1 ‏تانک ‏ذخیره ‏آهک ‏بشکل ‏مکعب ‏مستطیل (‏جنس ‏حلب(
.2 ‏درب ‏کشویی ‏ثابت ‏سوراخدار
.3‏درب ‏کشویی ‏متحرک
.4‏نیروی ‏محرکه ‏دستگاه ‏که ‏در ‏اینجا ‏از ‏موتور ‏سشوار ‏استفاده ‏شده ‏است.
.5‏بلبرینگ ‏جهت ‏ایجاد ‏مسیر ‏رفت ‏و ‏برگشتی ‏درب ‏کشویی ‏متحرک
.6 ‏سطح ‏شیبدار
‏طرز ‏کار ‏آن ‏بدین ‏صورت ‏است ‏که ‏ابتدا ‏آهک ‏درون ‏تانک ‏ذخیره ‏ریخته ‏می ‏شود . ‏با ‏روشن ‏کردن ‏دستگاه ‏در ‏اثر ‏حرکت ‏بلبرینگ ‏نیروی ‏حاصل ‏از ‏موتوربه ‏درب ‏کشویی ‏متحرک ‏متصل ‏گشته ‏و ‏در ‏هر ‏رفت ‏و ‏برگشت ‏مقدار ‏معینی ‏آهک ‏را ‏روی ‏سطح ‏شیبدار ‏که ‏دقیقاً ‏روی ‏مخزن ‏راکتور I ‏قر ‏ار ‏گرفته ‏می‏ ‏ریزد. ‏مزیت ‏استفاده ‏از ‏موتور ‏سشوار ‏ایجاد ‏دور ‏کند ‏و ‏تند ‏و ‏دورهای ‏مابین ‏آن ‏می ‏باشد ‏که ‏با ‏استفاده ‏از ‏این ‏مسئله ‏میزان ‏ورودی ‏آهک ‏در ‏دقیقه ‏بداخل‏ ‏راکتور I ‏قابل ‏تنظیم ‏می ‏باشد.
.2 1 ‏انجام ‏آزمایش:
‏در ‏ابتدای ‏کار ‏، ‏فرملاس ‏تهیه ‏شده ‏با ‏بریکس ‏مورد ‏نظر ‏داخل ‏ت ‏انک ‏فرملاس، ‏راکتور I ‏و ‏راکتور II ‏ریخته ‏می ‏شود. ‏آبسرد ‏کن ‏نیز ‏بکمک ‏پمپ ‏سیرکوله‏ ‏آبسرد، ‏محتویات ‏سه ‏مخزن ‏را ‏خنک ‏می ‏کند . ‏زمانی ‏که ‏فرملاس ‏موجود ‏در ‏سه ‏مخزن ‏آنقدر ‏سرد ‏شد ‏که ‏درجه ‏حرارت ‏آن ‏حدود 2 – 4 ‏درجه ‏از ‏درجه‏ ‏حرارت ‏مورد ‏نظر ‏کمتر ‏شد، ‏دستگاه ‏آهک ‏زنی ‏شروع ‏بکار ‏می ‏کند . ‏در ‏این ‏زمان ‏پمپ ‏سیرکوله ‏راکتور I ‏به ‏راکتور II ‏نیز ‏مخلوط ‏می ‏گردد ‏و ‏در ‏اثرواکنش ‏بین ‏آهک ‏و ‏فرملاس ‏قلیایی ‏دو ‏راکتور ‏بالا ‏میرود ‏تا ‏جائی ‏که ‏بحود ‏مورد ‏نظر ‏می ‏رسد . ‏در ‏حین ‏ریختن ‏آهک ‏بداخل ‏راکتور I ‏چندین ‏بار ‏قلیایی‏ ‏هر ‏دو ‏راکتور ‏اندازه ‏گیری ‏می ‏شود ‏تا ‏از ‏ایجاد ‏قلیایی ‏مطلوب ‏اطمینان ‏حاصل ‏گردد.