本文關(guān)鍵詞：小型船舶余熱海水淡化系統(tǒng)性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水是生命的源泉,21世紀(jì)將是水的世紀(jì)。地球總儲(chǔ)水量中的97.5%的是海水,在僅占2.5%的人類(lèi)可用淡水資源中,又有99%存在于兩極冰川,不能被人們使用。傳統(tǒng)海水淡化技術(shù)已經(jīng)在世界范圍內(nèi)為缺水地區(qū)淡水資源短缺的問(wèn)題提供了解決方法,但在缺少化石燃料、淡水需求分散、需求量小和空間狹小的地區(qū),傳統(tǒng)的海水淡化技術(shù)并不適用。小型海水淡化技術(shù)作為傳統(tǒng)海水淡化技術(shù)的補(bǔ)充,可以為這些地區(qū)提供淡水。 船舶在大海中航行,每天需要消耗大量淡水,運(yùn)水儲(chǔ)水經(jīng)濟(jì)性差、安全性低。作為小型海水淡化技術(shù)的重要組成部分,船舶蒸餾法海水淡化技術(shù)可以有效利用余熱、增加運(yùn)貨量、增強(qiáng)續(xù)航能力和航行的安全性。近年來(lái),板式蒸發(fā)器已經(jīng)逐漸替代了傳統(tǒng)的船用管殼式蒸發(fā)器,在船舶蒸餾法海水淡化技術(shù)中得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。 本文以利用船舶余熱的兩效板式升膜海水淡化系統(tǒng)作為對(duì)象進(jìn)行研究。本文依據(jù)質(zhì)量守恒和能量守恒的原則,為利用船舶動(dòng)力裝置的煙氣余熱和冷卻水余熱的兩效板式升膜海水淡化系統(tǒng)建立了數(shù)學(xué)模型和經(jīng)濟(jì)性計(jì)算模型,其中包括余熱蒸汽發(fā)生器、板式升膜蒸發(fā)器和冷凝器；考慮了鹽水沸點(diǎn)升高及蒸汽流經(jīng)除沫器以及在效間通道和板間流動(dòng)時(shí)因阻力而造成的溫度損失,利用MATLAB語(yǔ)言對(duì)其進(jìn)行了編程求解,根據(jù)計(jì)算結(jié)果給出了不同熱源和流程下,淡水產(chǎn)量、首效加熱蒸汽溫度和效間溫差對(duì)船舶煙氣余熱海水淡化系統(tǒng)的熱力性能的影響,為船舶余熱海水淡化系統(tǒng)的熱力性能提供參照。 在本文的條件下,計(jì)算結(jié)果表明：隨淡水產(chǎn)量增加,船舶余熱海水淡化系統(tǒng)的造水比不變,余熱蒸汽發(fā)生器、蒸發(fā)器和冷凝器的面積均增加：隨著首效加熱溫度的增加,船舶與熱海水淡化系統(tǒng)的造水比、蒸發(fā)器面積和冷凝器面積均減小,余熱蒸汽發(fā)生器面積增大；效間溫差增大時(shí),造水比和蒸發(fā)器面積呈減小趨勢(shì),余熱蒸汽發(fā)生器面積與冷凝器面積逐漸增大；在相同運(yùn)行情況下,順流流程的造水比要小于并流流程,各換熱面積大于并流流程。因此,在安全運(yùn)行的前提條件下,應(yīng)盡量采用并流流程,以達(dá)到系統(tǒng)熱力性能的最大化。 本文研究了給定條件下船舶余熱海水淡化系統(tǒng)利用船舶動(dòng)力裝置余熱的不同流程下的成本構(gòu)成,同時(shí)分析了給定系統(tǒng)參數(shù)時(shí),淡水產(chǎn)量、首效加熱溫度、效間溫差、船舶電價(jià)、余熱蒸汽發(fā)生器材料價(jià)格和蒸發(fā)器及冷凝器的制造成本對(duì)產(chǎn)水成本的影響。本文的結(jié)論對(duì)于船舶板式海水淡化系統(tǒng)的應(yīng)用具有指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：小型海水淡化 船舶余熱 板式蒸發(fā)器 升膜蒸發(fā)
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：U664.591;P747
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-9
• 1 緒論9-21
• 1.1 小型海水淡化的研究背景和意義9-10
• 1.2 小型海水淡化技術(shù)10-11
• 1.3 熱法小型海水淡化技術(shù)11-15
• 1.3.1 古老的小型海水淡化方式11-12
• 1.3.2 增濕除濕法小型海水淡化12-13
• 1.3.3 蒸餾法小型海水淡化13-15
• 1.4 船舶海水淡化技術(shù)15-19
• 1.4.1 船舶海水淡化技術(shù)的要求15-16
• 1.4.2 船舶海水淡化技術(shù)的發(fā)展16-17
• 1.4.3 船舶海水淡化技術(shù)的研究進(jìn)展17-19
• 1.5 本文研究?jī)?nèi)容19-21
• 2 船舶余熱海水淡化系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型21-33
• 2.1 船舶余熱海水淡化系統(tǒng)21-23
• 2.2 船舶余熱海水淡化系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型23-29
• 2.2.1 余熱蒸汽發(fā)生系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型23
• 2.2.2 首效蒸發(fā)器數(shù)學(xué)模型23-25
• 2.2.3 二效蒸發(fā)器數(shù)學(xué)模型25-28
• 2.2.4 冷凝器數(shù)學(xué)模型28
• 2.2.5 淡水產(chǎn)量和造水比28-29
• 2.3 船舶余熱海水淡化系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的求解29-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 3 船舶余熱海水淡化系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性計(jì)算模型33-36
• 3.1 投資成本33-34
• 3.1.1 余熱蒸汽發(fā)生器成本33
• 3.1.2 蒸發(fā)器和冷凝器成本33-34
• 3.1.3 系統(tǒng)配件及安裝費(fèi)用34
• 3.1.4 泵的投資成本34
• 3.2 運(yùn)行成本34-35
• 3.2.1 泵的耗電成本34-35
• 3.2.2 人員成本35
• 3.2.3 海水預(yù)處理成本35
• 3.3 全年淡水成本35
• 3.4 本章小結(jié)35-36
• 4 余熱海水淡化系統(tǒng)的性能分析36-53
• 4.1 煙氣余熱海水淡化系統(tǒng)的性能分析37-42
• 4.1.1 淡水產(chǎn)量對(duì)系統(tǒng)的影響37-38
• 4.1.2 首效加熱蒸汽溫度對(duì)系統(tǒng)的影響38-40
• 4.1.3 效間溫差對(duì)系統(tǒng)的影響40-42
• 4.2 不同余熱熱源海水淡化系統(tǒng)性能的對(duì)比分析42-44
• 4.2.1 淡水產(chǎn)量變化時(shí)系統(tǒng)的對(duì)比分析42-43
• 4.2.2 首效加熱溫度變化時(shí)系統(tǒng)的對(duì)比分析43
• 4.2.3 效間溫差變化時(shí)系統(tǒng)的對(duì)比分析43-44
• 4.3 船舶余熱海水淡化系統(tǒng)成本分析44-51
• 4.3.1 系統(tǒng)成本構(gòu)成44-46
• 4.3.2 淡水成本的影響分析46-49
• 4.3.3 系統(tǒng)成本敏感性分析49-51
• 4.4 本章小結(jié)51-53
• 5 結(jié)論與展望53-55
• 5.1 結(jié)論53
• 5.2 展望53-55
• 參考文獻(xiàn)55-60
• 附錄A 主要符號(hào)60-62
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況62-63
• 致謝63-64

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：263206