الفهرس 
Introduction and Aim of StudyOnly 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 84 |  |  |
| | | from | 84 | | |
Abstract
تراكم النفايات الخطرة الخارجة من المجازر والمستشفيات يعتبر مشكلة بيئيّة خطيرة تواجه كل الدول على مستوى العالم. حرق هذه النفايات داخل محارق خاصة هي إحدى الطرق الفعّالة التي تستخدم على نطاق واسع للتخلص من هذه النفايات، ولكن هذه المحارق لها آثار بيئيّة ضارة مثل ارتفاع درجة حرارة غازات العادم، وزيادة تركيز الغازات الضارة بنواتج الاحتراق بالإضافة إلى استهلاكها لكميات كبيرة من الوقود. هذه الرسالة تقدم دراسة تجريبية وعددية لأداء وانبعاثات محارق النفايات الخطرة. الهدف الرئيسي للدراسة هو تحسين أداء المحارق المستخدمة حاليا في المجازر والمستشفيات وذلك بتعديل تصميم وحدة الحرق وإدراج مبادل الحراري عند مدخل المدخنة مما يؤدي إلى تخفيض نسبة الغازات الضارة بنواتج الاحتراق، وانخفاض درجة حرارة غازات الاحتراق، وانخفاض معدّل استهلاك الوقود.لتحقيق هدف الدراسة تم دراسة تصميم ومكونات المحارق المستخدمة حالياً في المجازر لمستشفيات ودراسة طريقة تشغيلها وتوصيف منظومات الوقود والمياه وسلوك احتراق النفايات في هذه المحارق، وتم عمل اختبارات تجريبيّة وقياسات على محارق حقيقية بكل من مجزر مدينة المنصورة ومجزر مدينة دمنهور. محرقة مجزر المنصورة مجهّزة بمبادل حراري بينما محرقة مجزر دمنهور بدون مبادل حراري. الاختبارات تمت مع ثلاث أوضاع للحارق داخل غرفة الاحتراق (خلفي – جانبي – أمامي) في حالة عدم وجود مبادل حراري ومع وجود مبادل حراري بثلاث تصميمات مختلفة. اختبارات أخرى تمت لمحرقة نفايات طبية مع نسب مئوية مختلفة من الهواء الزائد في اجراء الاحتراق (10% ، 15% ،20%). القياسات تشمل معدل استهلاك الوقود، درجة حرارة نواتج الاحتراق، درجة حرارة غرفة الاحتراق، زمن الاحتراق الكامل للنفايات، بالإضافة إلى تحليل نواتج الاحتراق. ونظرا لأن ادراج مبادل حراري بالمحرقة له تأثير فعّال على أداء محرقة المجازر، تم استنباط نموذج رياضي يصف أداء المبادل الحراري المدمج بالمحرقة وتشغيله باستخدام البرنامج التجاري Ansys 2020 وتم التحقق من صلاحيته بمقارنة نتائجه مع نتائج القياسات الفعلية. تم استخدام البرنامج لدراسة أداء ثلاث تصميمات مختلفة للمبادل الحراري من حيث تغيّر كل من درجة حرارة غازات العادم، درجة حراة خروج مياه التبريد، قيمة انخفاض الضغط خلال انابيب المبادل الحراري وذلك مع تغيّر معدل سريان مياه التبريد. تم استخدام البرنامج أيضا في رسم سلوك درجات الحرارة والسرعة لمياه التبريد على طول انابيب المبادل الحراري. الاختبارات التجريبية بيّنت أن: 1. أفضل وضع للحارق داخل غرفة الاحتراق في محرقة المجازر هو الوضع الخلفي لأنه يستهلك كمية أقل من الوقود ويحتاج فترة زمنية أقل لحرق شحنة اللحم الفاسد مقارنةً بالوضع الأمامي والوضع الجانبي. 2. تجهيز محرقة المجازر بمبادل حراري أدى إلى انخفاض درجة حرارة غازات العادم ( من 450 إلى 175 درجة مئوية) أي حوالي 275 درجة مئوية، كما أدى إلى انخفاض تركيز كل من CO2 ، SO2 ، NO2 ، P.M في نواتج الاحتراق. 3. زيادة نسبة الهواء الزائد في اجراء الاحتراق في محرقة النفايات الطبيّة أدى إلى انخفاض نسبة CO في غازات الاحتراق. الدراسة العددية وضّحت أن: (أ ) أفضل تصميم للمبادل الحراري من حيث الأداء هو (shell and tube) حيث أنه يستخلص كمية أكبر من حرارة غازات العادم ويحتاج لقدرة ضخ أقل لمياه التبريد بالمقارنة بالمبادلات الحرارية الأخرى(single tube and five-single tubes). (ب(فعالية (effectiveness) المبادل الحراري تزداد بزيادة معدّل سريان مياه التبريد.