الملخص

يستخدم مفهوم الإكسيرجي كطريقة تقليدية لتقييم أداء منظومات الطاقة من منظور الديناميكا الحرارية، حيث يتم حساب تحطيم الإكسيرجي (اللا إنعكاسية) لتقييم عدم كفاءة مكوناتها. الا ان تكلفة عدم الكفاءة لا يمكن ايجادها الا باستخدام التحليل الديناميكي- الحراري. يهدف هذا العمل إلى محاكاة آداء وحدة تحلية بضغط البخار- متعددة المراحل من المنظور الحراري-الإقتصادي حيث تم استخدام طريقة التكلفة النوعية للإكسيرجي للمحاكاة. بيّنت النتائج أن الحد الأدنى للتكلفة النوعية للمياه المنتجة يمكن الحصول عليه لوحدة تحلية من ثلاث مراحل، وهذه النتيجة في اتفاق تام مع تلك التي أعطيت في الأدبيات. أظهرت النتائج أن الحد الأدنى للتكلفة النوعية للمياه المنتجة يتوافق مع ضاغط بخار كفاءته 91٪ لوحدة تحلية من مرحلة واحدة و 82٪ للمراحل المتعددة. النتائج بيّنت ايضا أنه بخفض نسبة ضغط البخار في وحدة المراحل الثلاث من 2.15 إلى 1.6، يمكن تقليل الأستهلاك النوعي للطاقة بنسبة 40.5 ٪، والتكلفة النوعية للماء المنتج بنسبة 2.75٪.

ABSTRACT

Exergy analysis is the traditional approach to evaluate the performance of thermal systems from thermodynamic point of view, where exergy destruction (irreversibility) is determined to assess the deficiency of the plant’s components. However, the costs of those deficiencies can be determined only through thermoeconomic analysis. The aim of this work is to simulate the performance of multi-stage desalination unit from thermoeconomic point of view. The Specific Exergy Costing (SPECO) method is adopted for simulation.
The results show that the minimum unit cost of the product water is obtained for the three stages unit, the obtained result is in good agreement with that given in the literature. The minimum unit cost is found at compressor efficiency of 91% for the single-stage and at 82% for the multi-stages. It is found that, by reducing the pressure ratio of the compressor in the three-stage system from 2.15 to 1.6, the specific power consumption can be reduced by 40.5%., and the unit product cost by 2.75%.