应用太阳能技术设计原油罐加热装置

中国石油大学（华东）本科毕业设计（论文）

中国石油大学（华东）毕业设计（论文）

应用太阳能技术设计原油罐加热

装置

学生姓名：朱萍 学 号：05050554 专业班级：自动化05-1班 指导教师：胡长松

2009年6月15日

中国石油大学（华东）本科毕业设计（论文）

摘要

本论文研究的方向是利用太阳能设计一套原油罐加、伴热装置，太阳能作为一种新能源具备普遍、无害、巨大、长久等优点。人类利用太阳能的历史悠久，目前太阳能产品越来越多，但是在油田中的应用相对较少。设计一套利用太阳能为原油罐加热的装置对于油田生产和节能具有重要意义。

本论文主要阐述了如何用太阳能设计出一套对原油罐加、伴热装置的设计思想，并根据整体设计框图，对图中的各个部分进行了具体分析。包括：元件选型、硬件设计、控制设计、整体可行性分析等。

软件实现部分选用单片机作为核心，采集四路模拟量经A/D转换器将数据量送至单片机，单片机对所采集的数据进行处理，输出信号控制电机和伴热带的启停以及各个指示灯的状态。

关键字：太阳能、设计、控制、单片机、数据处理

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ABSTRACT

The apply of the solar energy technology to design a heating device for the original oil tank is studied in this thesis .Solar as a new energy have some virtues as universality、harmless、magnitude、for long and so on .The history of people use solar energy is time-honored, now solar product become more and more, but the area of solar energy is used is small. So design a heating device for the original oil tank is meaningful for oil field's produce and energy saving.

This thesis mostly expounds a design idea of how to design a heating device, and analyses every part on the basis of the holistic designed frame. Consist of component selection、hardware design、control design、the whole feasibility analysis and so on.

I choose single-chip to be the core of the control in the part of software, A/D change the fore analog signals to data and carry the dates to single-chip, then single-chip handle the dates and output. Then, control the Startup and stop of pump and pilot lamp’s state.

Key world: Solar Energy、design、control、Single-Chip、installation、data processing

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目 录

第1章 太阳能概述 .............................................. 1

1.1 前景 ..................................................... 1 1.2 太阳能的发展史 ........................................... 1 1.3 太阳能的发展前景 ......................................... 3 第2章 太阳能的应用 ............................................ 5

2.1 目前太阳能的应用方式 ..................................... 5 2.2 太阳能在油田中的应用 ..................................... 5 2.2.1 国外太阳能在油田中的应用 ............................. 6 2.2.2 国内太阳能在油田中的应用 ............................. 6

第3章 应用太阳能设计原油罐加热装置 ............................ 7

3.1 整体思路 ................................................. 7 3.2 太阳能电池板、蓄电池的选择 ............................... 9 3.2.1 太阳能电池板 ....................................... 9 3.2.2 蓄电池 ............................................. 10 3.3 太阳能热水器的选择 ...................................... 11 3.4 硬件连接设计 ........................................... 11 3.4.1 原油罐加热式 ........................................ 13 3.4.2 原油罐保温式 ........................................ 13 3.4.3 管道阀的连接 ...................................... 14 3.5 控制部分实现 ........................................... 15 3.6 器件的可行性选型 ........................................ 16 3.6.1 电机与泵的选择 ...................................... 16

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3.6.2 继电器、三极管的选择 ................................ 18 3.6.3 伴热带的选择 ........................................ 19 3.6.4 传感器的选择 ........................................ 20 3.6.5 稳压芯片 ............................................ 21

第4章 单片机控制 ............................................ 22

4.1 单片机及其引脚连接 ...................................... 22 4.2 ADC0808 及其引脚连接 .................................... 25 4.3 程序实现 ................................................ 27 4.4 测试 .................................................... 29 4.4.1 控制效果分析 ........................................ 30

第5章 安全防爆与安装 ......................................... 32

5.1 安全防爆 ................................................ 32 5.2太阳能安装 .............................................. 34 第6章 结论 ................................................... 35 致谢 ........................................................... 36 参考文献 ....................................................... 37 附录 ........................................................... 40