المجلة الدولية للعلوم والتقنية

International Science and Technology Journal

ISSN: 2519-9854 (Online)

ISSN: 2519-9846 (Print)

DOI: www.doi.org/10.62341/ISTJ

مجلة علمية محكّمة تهتم بنشر البحوث والدراسات في مجال العلوم التطبيقية، تصدر دورياً تحت إشراف نخبة من الأساتذة

Evaluation Study of the Optimal Operational Conditions for Multistage Desalination Plants

الملخص
تتناول هذه الدراسة تقييم ظروف التشغيل المختلفة لمحطة تحلية شمال بنغازي MSF تحت قيود التصميم الخاصة بها لتحديد ظروف التشغيل المثلى. حيث نبدأ بمناقشة أهم متغيرات العملية التي تؤثر بشكل مباشر على نسبة إنتاج وأداء المحطة؛ مثل معدل تدفق مياه البحر ومعدل تدفق إعادة تدوير المحلول الملحي ومعدل تدفق التغذية ودرجة حرارة البخار إلى سخان المحلول الملحي باستخدام برنامج كمبيوتر. تم إنشاء وتطويرهذا البرنامج خصيصًا لمحاكاة الحالة المستقرة و دراسة تأثير متغيرات التشغيل على مخرجات النظام. للقيام بذلك يتم تغيير متغير واحد وتبقىكل المتغيرات الأخرى ثابتة بنفس القيم المناظرة للحالة المرجعية.وقد أظهرت النتائج أن معدل تدفق إعادة تدوير المحلول الملحي ودرجة حرارة البخار الداخل إلى سخان المحلول الملحي من أهم متغيرات التشغيل التي لها تأثير كبير على ناتج التقطير ونسبة أداء النظام. بعد ذلك تم تقييم ظروف التشغيل المثلى لتحقيق عملية تشغيل مستقرة للمحطة، وأمكن إنشاء منحنى التشغيل حيث تشير فيه الخطوط المتصلة إلى معدل التدفق الثابتللمحلول الملحي المعاد تدويره، والذي يتغيرضمن القيم المناظرة للحدود المسموح بها للسرعة عبر أنابيب التبريد، وتمثل الخطوط المتقطعة درجات حرارة ثابتة للبخار تتغيرضمنالحدود المسموح بها له. باختصار يمكننا العمل في أي نقطة داخل المنحنى أو على حدوده.
Abstract
This study evaluates the various operating conditions of the north Benghazi MSF desalination plant under its design constraints to determine the optimal operational conditions. The researchers begin with a discussion of the most important process variables that directly affect the production and performance ratio of the plant such as seawater flow rate, brine recirculating flow rate, make-up feed flow rate, and the temperature of the steam to brine heater. Thus, they constructed a computer code specially developed to simulate the plant’s steady state and study the effects of operational variables on the system output. To this end, only one variable is varied whereas all the other variables have the same values as those corresponding to the reference case. The results showed that the brine recirculation flow rate and temperature of steam introduced to the brine heater are of the most important operation variables which have a significant effect on the distillate product and performance ratio of the system. After that, the optimal operating conditions for achieving a stable plant operation were evaluated, and the operation envelope could be constructed. In this envelope, solid lines refer to the constant recirculation brine flow rate, which varies between values corresponding to the allowable limits of velocities through cooling tubes, while the dashed lines represent constant steam temperatures varied between its allowable limits. In summary, we can operate at any point within the envelope and on its borders.