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減圧蒸留塔伝熱領域の最適化

Chemtech - A Siemens Company, Rio de Janeiro / RJ - Brazil Petrobras /
CENPES, Rio de Janeiro / RJ - Brazil

石油精製装置の一種である減圧蒸留塔において（蒸留用充填物のない）熱伝達領域の解析を行いました。この領域で噴霧による伝熱を利用することで圧力損失が減少し、軽油供給率の増加を図ることができます。

Figure 1.　model図

・PHOENICS VERSION： V3.4
・２相流モデル： IPSA FULL（２流体モデル）
・相間関係：GROUND コーディング（ユーザサブルーチン）
　　　　　　　※）石油留分物性の計算ルーチンPETROX
　　　　　　　(Petrobras’ Process Simulation Tool)をベースに改良
・噴霧構造モデル：GROUND コーディング（ユーザサブルーチン）
　　　　　　　　　　　※）ノズル特性に基づく噴霧構造ソース

Figure 2 .　計算結果

伝熱領域の効果的高さと平均液滴サイズ間の依存性はあまり大きくはありませんでした。
液体の抗力を最小にするためにより大きい液滴生成の方へ向けて、噴霧ノズルを調整する必要があります。
また、噴霧角度をより広くすることは、噴霧安定性の低下にもかかわらず、伝熱領域の必要高さを減らすことになります。

Figure 3 .　計算結果