تصميم وتنفيذ نظام تسخين شمسي للنفط العراقي الثقيل أثناء انتقاله بالأنابيب
Design and Implementation of Solar Heating System for Iraqi Heavy Petroleum During Its Piping Transport
- الباحث
- لينا لطفي رشيد
- المشرف
- هاشم عبد حسين - علي حسين نعمان
- الجامعة
- الجامعة التكنولوجية
- الكلية / القسم
- قسم الهندسة الكهروميكانيكية / الهندسة الكهروميكانيكية
- الشهادة
- ماجستير
- السنة
- 2022
- لغة الرسالة
- انكليزي
- الكلمات المفتاحية
- Heavy oil;Solar heating;Parabolic trough collector;Pipeline transport
الملخص
نظرا الى صعوبة تسخين النفط الثقيل من حيث التكلفة أو الطرق المعقدة المستخدمة، يهدف هذا البحث إلى استغلال الطاقة النظيفة العراقية الغنية (الطاقة الشمسية) باستخدام مجمع الطاقة الشمسية وقد أثبت نموذج سابق أنه يعمل على نطاق أداء معتدل لتوليد الماء الساخن ، ولكن لهذه الدراسة Age po نحو تطوير نظام المجمع الشمسي بميزات جديدة عن طريق تعديل الأداء الحراري للنظام والتحكم فيه. في المرحلة الأولى ، النموذج الأولي ¢ الذي تم بناؤه والتحقيق فيه تجريبيا لتسخين المياه. تم اختبار النموذج مباشرة إلى الشمس في ظل ظروف تشغيل مختلفة من حيث الإشعاع الشمسي الاصطناعي 300,400,500,600,780 Lis / م 2 ومعدلات تدفق كتلة المياه 0.00305,0.0055,0.00825 كجم / ثانية.اما في المرحلة الثانية ، تم استخدام الماء الساخن في المرحلة الأولى لتسخين النفط الثقيل بطريقة التبادل الحراري. حيث ان أنبوب الماء ملفوفا على شكل نابض على انبوب النفط الثقيل لنقل الحرارة مباشرة إلى أنبوب النفط الثقيل ومغطى بعزل مثالي لمنع الحرارة من الفقدان. حيث أظهرت النتائج التجريبية للمرحلة الاولى أن الكفاءة الحرارية القصوى كانت 163.2 عند 780 واط /م 2 إشعاع شمسي و 0.00825 كجم / ثانية معدل تدفق الكتلة وتم قياس الفرق في درجة الحرارة الأعلى 45 درجة عند الحد الأدنى لمعدل تدفق الكتلة 0.00305 كجم / ثانية. كما بلغت درجة الحرارة القصوى لمخرج المياه 88 درجة مئوية للإشعاع الشمسي الأقصى 780 واط/م2 ومعدل التدفق 0.00305 كجم/ثانية في موسم الصيف. وأشارت النتائج التجريبية للمرحلة الثانية إلى أن السرعة القصوى المقاسة للنفط الثقيل تبلغ حوالي 0.133 م/ثء مقابل 780 واط/م2 كحد أقصى للإشعاع الشمسي في موسم الصيف للمسافة المقاسة 4 متر من الخزان الاول الى الخزان الثاني للنفط Dill ولزمن قدره 31.38 AG في حين أن أدنى قيمة لزوجة النفط الثقيل التي وصلت إليها هي CST 14.5 في موسم الصيف لأقصى إشعاع شمسي 780 واطامة. أيضا ، تحسنت APT للنفط الثقيل من 21 إلى 23 درجة.
Abstract
Due to the difficulty of heating heavy oil in terms of cost or complex methods used, this research aims to exploitation the Iraqi rich clean energy (solar energy) by using Parabolic trough solar collector (PTC). A previous model has demonstrated that it operates in a moderate performance scale to generate hot water, but for this study is directed toward the development of PTC system with new features by modifying and controlled the thermal performance of the system. In its first stage, the preliminary model, which built and investigated experimentally for heating water. The model was tested direct to the sun under different operation conditions in terms of the artificial solar radiations 300,400,500,600,780 W/m2 and water mass flow rates 0.00305,0.0055,0.00825 kg/s. In the second stage, the heated water in first stage was used to heat the heavy oil by the method of heat exchange. The water pipe was wrapping in a coil spring shape to transfer the heat directly to heavy oil pipe and covered with perfect insulation to prevent the heat from loss. The experimental results of PTC shows that the maximum thermal efficiency was 63.2 % at 780 W/m2 solar radiation and 0.00825 kg/s mass flow rate and the higher temperature difference was measured 45 ̊ at minimum mass flow rate 0.00305 kg/s. Also, the maximum temperature of the outlet water reached 88 Celsius for maximum solar radiation 780 W/m2 and flow rate 0.00305 kg/s in summer season. While the experimental results of heavy oil indicated that the maximum velocity measured of heavy oil around 0.133 m/s, for 780 W/m2 maximum solar radiation in summer season. for the measured distance of 4 meters from the first tank to the second tank for heavy oil and for a time of 31.38 seconds, while the lowest value of heavy oil viscosity that reached is 14.5 CST in summer season for maximum solar radiation 780 W/m2. Also, the API of heavy oil improved from 21 to 23 degree.
طلب نسخة من الملف
الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.