【摘要】： 船舶遠(yuǎn)海執(zhí)行任務(wù),人員、設(shè)備需消耗大量淡水,尤其對(duì)于蒸汽動(dòng)力船舶,淡水消耗量更大,據(jù)統(tǒng)計(jì),每人每天需飲用水5-10升,洗滌用水30升,蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)補(bǔ)充水約為蒸汽耗量的1-1.5%,如此大的淡水消耗單靠船舶攜帶的淡水遠(yuǎn)不能滿足需要,而且儲(chǔ)存于水柜中的淡水儲(chǔ)存過程中會(huì)受細(xì)菌污染變質(zhì),不適于飲用要求,對(duì)于動(dòng)力設(shè)備用淡水,水質(zhì)要求高,高壓動(dòng)力鍋爐給水含鹽量要求低于5-10ppm,為滿足船舶淡水需求,大中型船舶都裝備有海水淡化裝置；船舶海水淡化裝置主要有蒸餾式和反滲透式兩種,本文在詳細(xì)分析目前海水淡化技術(shù)的基礎(chǔ)上,對(duì)船舶上蒸汽作為熱源的50T/d單效蒸餾、5T/d機(jī)械蒸汽壓縮淡化裝置及真空造水裝置、45T/d多級(jí)閃發(fā)及5T/d反滲透式海水淡化裝置進(jìn)行了詳細(xì)分析計(jì)算,分析各種淡化裝置的特點(diǎn)及性能變化規(guī)律。 針對(duì)目前的蒸汽加熱式單效蒸餾裝置進(jìn)行改進(jìn),提出通過增加蒸汽噴射器形成熱力蒸汽壓縮海水淡化裝置,并著重對(duì)船舶用熱力蒸汽壓縮式海水淡化裝置進(jìn)行了詳細(xì)研究,計(jì)算表明,在目前50T/d單效蒸餾裝置基礎(chǔ)上,通過增加蒸汽噴射器形成熱力蒸汽壓縮海水淡化裝置,節(jié)能效果可達(dá)50%以上,而且蒸汽噴射器本身可靠性高；在對(duì)裝置進(jìn)行模擬計(jì)算基礎(chǔ)上,對(duì)其中的關(guān)鍵部件—蒸汽噴射器進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,利用氣體動(dòng)力學(xué)理論計(jì)算不同工作蒸汽壓力、蒸發(fā)溫度條件下噴射器性能變化規(guī)律,得出船舶熱力蒸汽壓縮海水淡化裝置的蒸汽噴射器的設(shè)計(jì)參數(shù)及運(yùn)行參數(shù),為噴射器設(shè)計(jì)及淡化裝置的使用操作提供理論依據(jù)。 在對(duì)反滲透海水淡化裝置進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,利用研制的反滲透海水淡化裝置進(jìn)行詳細(xì)試驗(yàn),分析不同工作壓力、海水濃度、海水溫度變化、PH值變化對(duì)產(chǎn)水量、產(chǎn)水濃度、耗功、回收率的影響,利用反滲透海水淡化分析軟件ROSA5.4進(jìn)行分析計(jì)算,獲得反滲透海水淡化裝置工作參數(shù)的變化規(guī)律,為反滲透海水淡化裝置的設(shè)計(jì)與使用提供理論依據(jù)。同時(shí),根據(jù)目前船舶反滲透海水淡化裝置的實(shí)際,結(jié)合某船用150T/d反滲透海水淡化裝置,設(shè)計(jì)了一臺(tái)新型結(jié)構(gòu)的壓力轉(zhuǎn)換器,并給出了結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算方法,該壓力轉(zhuǎn)換器的突出特點(diǎn)在于采用彎曲流道,利用壓力水在流道中流動(dòng)形成的力矩驅(qū)動(dòng)自身旋轉(zhuǎn),能量回收效率高,達(dá)到節(jié)能、降低產(chǎn)水成本的目的,計(jì)算表明,利用壓力轉(zhuǎn)換器進(jìn)行反滲透海水淡化裝置的能量回收,節(jié)能效果明顯,節(jié)能可達(dá)60%以上,具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
【圖文】：

1.2.1.1多效蒸餾技術(shù)(multi一effectdistination)如圖1一1所示是多效蒸餾海水淡化技術(shù)的流程圖，海水通過泵供入冷凝器中作為冷卻水冷凝最后一效蒸發(fā)器中所得到的蒸汽，同時(shí)，海水溫度升高，作為海水淡化裝置的上水供入第一效蒸發(fā)器，在該蒸發(fā)器中受到工作蒸汽加熱，溫度升高，達(dá)到其對(duì)應(yīng)壓力下的蒸發(fā)溫度，部分海水蒸發(fā)成為而二次蒸汽，未蒸發(fā)的海水成為濃海水，由于濃海水本身因吸收工作蒸汽的熱量，溫度較高，將其作為第二效蒸發(fā)器的上水供入第二效蒸發(fā)器，在第二效蒸發(fā)器中，受第一效蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽的加熱溫度升高，，達(dá)到第二效蒸發(fā)器內(nèi)對(duì)應(yīng)壓力下的蒸發(fā)溫度而部分蒸發(fā)，再次得到二次蒸汽，未蒸發(fā)的濃海水作為第三效蒸發(fā)器的上水

與傳統(tǒng)的殼管式換熱器相比，效率顯著提高[32，3多4”]。1.2.1.2多級(jí)閃發(fā)海水淡化技術(shù) (Multi.StageFlashDistillation)圖1一2所示為多級(jí)閃發(fā)海水淡化技術(shù)的流程圖，海水作為冷卻水供入多級(jí)閃發(fā)器中冷卻閃發(fā)器內(nèi)獲得的二次蒸汽，使其成為產(chǎn)品水，海水自身溫度得到提高后作為海水淡化裝置的上水進(jìn)入蒸汽加熱器中，在其中吸收蒸汽的凝結(jié)熱后溫度進(jìn)一步升高，由于在蒸汽加熱器中海水壓力較高，海水溫度未達(dá)到其對(duì)應(yīng)壓力下的飽和溫度，海水并未蒸發(fā)，這時(shí)，將海水通過節(jié)流元件供入閃發(fā)器中，由于閃發(fā)器內(nèi)壓力低，部分海水在其中蒸發(fā)成為二次蒸汽，未蒸發(fā)的海水流向閃發(fā)器底部，二次蒸汽在向上流動(dòng)的
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：P747

【引證文獻(xiàn)】

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1 苗超;謝春剛;馮厚軍;呂慶春;張令品;;船用海水淡化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與研究建議[J];船舶工程;2011年06期

2 陳金增;李光華;李雁飛;;船舶機(jī)械蒸汽壓縮海水淡化裝置性能分析[J];艦船科學(xué)技術(shù);2011年12期

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1 陸萬鵬;基于電站鍋爐排煙余熱的機(jī)爐煙氣回?zé)嵫h(huán)理論與應(yīng)用研究[D];山東大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2693835