【摘要】：世界淡水比例較低,水資源分布不均勻,同時水體污染問題不斷加重,全球用水形勢日益嚴(yán)峻,海水淡化已成為獲得淡水資源的重要手段之一。但與此同時常規(guī)的海水淡化技術(shù)是一個高耗能產(chǎn)業(yè),在化石燃料供應(yīng)逐漸短缺、能源價格飛漲、環(huán)境質(zhì)量惡化的今天,利用新型的清潔可再生能源進(jìn)行海水淡化將成為重要的發(fā)展方向。尤其在淡水缺乏的海上孤島、船艦及電力供應(yīng)困難的偏遠(yuǎn)地區(qū),利用天然的太陽能進(jìn)行海水淡化具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實意義。 本文沿著避免使用其它動力裝置利用太陽能進(jìn)行海水淡化,同時克服傳統(tǒng)盤式蒸餾器海水厚度大、熱容量大升溫慢、潛熱無重復(fù)利用等缺點的思路,提出了多效豎板降膜蒸發(fā)太陽能海水淡化技術(shù)。 建立了單效豎板降膜蒸發(fā)海水淡化數(shù)學(xué)模型并對其進(jìn)行了計算。模擬了不同進(jìn)水流量與投入能流下裝置的產(chǎn)水。裝置的產(chǎn)水速率隨進(jìn)水流量的增大有一個先增大后減小的趨勢,一定的投入能流下有一個最佳的進(jìn)水流量值。在單效模型的基礎(chǔ)上,深化并建立了多效降膜蒸發(fā)海水淡化數(shù)學(xué)模型。計算了不同級數(shù)對多效降膜海水淡化產(chǎn)水的影響,計算顯示隨著級數(shù)的增加裝置的產(chǎn)水速率增大,級數(shù)越大增加的幅度越小 以得到的理論模擬結(jié)果為指導(dǎo),設(shè)計并搭建了一套寬0.27m、高0.44m蒸發(fā)面積為0.1188m2的多效豎板降膜蒸發(fā)海水淡化實驗系統(tǒng)。并在實驗臺上完成了單效和六效豎板降膜海水淡化實驗研究。裝置的產(chǎn)水特性隨不同進(jìn)水流量和投入能流的變化趨勢與數(shù)學(xué)模型的模擬結(jié)果具有較好的吻合。單效的實驗結(jié)果顯示裝置在海水進(jìn)水流量為4.0×10-4kg.s-1.1.m-1時既不會出現(xiàn)干點又能保證裝置具有相對較高的性能系數(shù)。在裝置的平均投入能流為600W.m-2時,該降膜蒸餾器每平米一天的產(chǎn)水可達(dá)到4.77kg,性能系數(shù)可達(dá)到0.53,相比盤式蒸餾器提高了77%。同時在實驗臺上進(jìn)行了六效降膜蒸發(fā)研究,海水進(jìn)水流量為8.0×10-4kg.s-1.m-1時蒸發(fā)面既不會出現(xiàn)干點又能保證裝置具有相對較高的性能系數(shù)。600W.m-2的投入能流下,裝置每天每平米的產(chǎn)水量為16.62kg,為傳統(tǒng)的盤式太陽能蒸餾器產(chǎn)水量的5-6倍。 測量了杭州2012年7月5日的太陽總輻射強(qiáng)度隨時間的變化,擬合實驗得到的六效豎板降膜蒸發(fā)海水淡化裝置產(chǎn)水與投入能流的關(guān)系式,把實際太陽能輻射強(qiáng)度值耦合到產(chǎn)水與投入能流的關(guān)系式中,得到裝置的產(chǎn)水速率與隨時間的變化關(guān)系,積分累積得到在這一天太陽能輻射強(qiáng)度下裝置的產(chǎn)水為15kg,為盤式蒸餾器的5倍左右。證明多效豎板降膜蒸發(fā)太陽能海水淡化技術(shù)方法作為一種新型海水淡化技術(shù)具有一定的現(xiàn)實研究意義。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TK519;P747

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳志云,陳苓;利用太陽能淡化海水前景展望[J];東北水利水電;2004年10期

2 周志強(qiáng);;中國能源現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及對策[J];能源與環(huán)境;2008年06期

3 穆罕默德·埃爾巴拉迪;;解決全球能源危機(jī)[J];國際原子能機(jī)構(gòu)通報;2008年02期

4 王世昌;;人類需要海水淡化技術(shù)[J];國際學(xué)術(shù)動態(tài);1997年01期

5 解利昕,阮國嶺,張耀江;反滲透海水淡化技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J];中國給水排水;2000年03期

6 阮國嶺;馮厚軍;;國內(nèi)外海水淡化技術(shù)的進(jìn)展[J];中國給水排水;2008年20期

7 王俊紅;高乃云;范玉柱;施利毅;;海水淡化的發(fā)展及應(yīng)用[J];工業(yè)水處理;2008年05期

8 李清方;劉中良;韓冰;龐會中;張建;祝威;;基于熱力蒸汽壓縮蒸發(fā)的油田污水淡化系統(tǒng)及分析[J];化工學(xué)報;2012年06期

9 邱林;呂素冰;;中國水資源現(xiàn)狀及發(fā)展趨向淺析[J];黑龍江水利科技;2007年06期

10 劉鵬;王永青;;機(jī)械壓汽蒸餾海水淡化技術(shù)的研究和發(fā)展?fàn)顩r[J];機(jī)電技術(shù);2011年04期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 陳志莉;熱法太陽能海水淡化技術(shù)及系統(tǒng)研究[D];重慶大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 范延品;水平管降膜蒸發(fā)實驗研究[D];大連理工大學(xué);2006年

2 張小粉;太陽能海水淡化裝置的能量系統(tǒng)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

3 王坤;太陽能建筑供暖和儲熱系統(tǒng)的研究[D];江蘇大學(xué);2009年

4 興連祺;小型單效低溫沸騰海水淡化機(jī)的實驗研究[D];大連理工大學(xué);2012年

，

本文編號：2632671