شبیه‌سازی عددی عملکرد مخزن اسکیمر موجود در یک واحد نمک‌زدایی برای جانمایی مناسب دیواره‌های حایل

Abstract

مقدار کاهش آلودگی نفتی از پساب در اسکیمرها تابع ابعاد هندسی و نحوه جانمایی دیواره‌های حایل درون سیستم است. یک دستگاه مخزن اسکیمر به قطر 8 متر و ارتفاع 10 متر در یک واحد نمک‌زدایی موجود است که به‏علت عدم ‏طراحی صحیح مخزن و تجهیزات درون آن در بدو راه‌اندازی عمل‏کردی نامناسب داشته و از سرویس خارج شده‌است. با توجه به وجود مخزن، برای اصلاح عمل‏کرد آن باید ابعاد آن به‏عنوان شرایط ثابت یا محدودیت مسئله لحاظ شوند و صرفا با جانمایی تجهیزات داخلی مشکل حل شود. در این مطالعه با استفاده از هندسه مخازن موجود با عمل‏کرد مطلوب و تشابه‌سازی هندسی، آرایش دیواره حایل اسکیمر چندضلعی بررسی‏شده استخراج شد. سپس شبیه‌سازی عددی میدان جریان دوفازی سه‌بعدی آشفته درون مخزن مذکور با استفاده از یک روش اویلرین-لاگرانژین در نرم‌افزار فلوئنت انجام شده‌است. برای اعتبارسنجی نتایج شبیه‌سازی عددی جریان درون مخزن، مقدار فشار در نازل ورودی بررسی و مشاهده می‌شود که این مقدار با فشار هیدرواستاتیکی هم‏خوانی دارد. نتایج نشان می‌دهند که طراحی جدید مخزن اسکیمر در ایجاد تغییرات در این مخزن، اعم از نحوه چینش دیواره حایل، ابعاد آن و تغییر قطر نازل خروجی آب، مناسب است و به افزایش حضور ذرات نفت و هم‏چنین افزایش مسیر ذرات نفت به سمت خروجی آب منجر شده‌است. بنابراین در عمل با نصب دیواره‌های حایل چندصلعی به مخزن اسکیمر موجود و تغییر قطر لوله خروجی آب می‌توان از این مخزن استفاده کرد.