低温多效蒸发海水淡化装置性能分析

作     者：张全 

作者单位：大连理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：沈胜强;刘晓华

授予年度：2005年

学科分类：08[工学] 0824[工学-船舶与海洋工程] 

主      题：低温多效蒸发 海水淡化 横管降膜 造水比 

摘      要：众所周知,淡水资源短缺已经成为21世纪的3大环境问题之一。因此,海水淡化 技术已成为各国越来越重视的高新技术。 本文总结了国内、外海水淡化工作的经验与成果,并在此基础上对低温多效蒸发海 水淡化技术做了进一步研究。为了减少加热蒸汽消耗,提高生蒸汽的经济性,作者设计 了带有冷凝水闪蒸和额外蒸汽引出的低温多效蒸发海水淡化(LT-MED)实验装置,并 以此装置为研究对象,建立了低温多效海水淡化系统的物理模型和数学模型。针对海水 横管降膜蒸发器结构设计中存在的液膜分布、管簇布置、布液器设计和蒸发过程中的传 热等关键问题进行了详细分析。提出了等面积分配和等温差分配两种多效蒸发海水淡化 系统的设计方案,通过数学模型的求解,对其性能参数进行了比较。 文中从进料方式、各效排放盐水浓度、进料海水温度和生蒸汽温度的变化4个方 面,对5效蒸发海水淡化实验装置进行性能计算,讨论了淡水产量、造水比、冷却水量 以及换热面积等参数的变化情况。此外,文中还讨论了效数对系统性能的影响,计算结 果表明效数的增加有助于系统淡水产量和造水比的提高。上述分析结果对工程实际中生 蒸汽参数的调整和系统运行有一定的参考价值。 最后,建立了水电联产系统中带有冷凝水闪蒸和额外蒸汽引出的低温多效蒸发海水 淡化装置的优化设计模型,分析了效数和系统规模对单位产量淡水成本的影响,并对优 化设计系统生产强度与常规设计系统生产强度进行比较,分析结果对指导海水淡化系统 设计具有借鉴性。