【摘要】： 增濕-去濕海水淡化技術(shù)作為一種新型的海水和苦咸水淡化技術(shù),其原理與傳統(tǒng)蒸餾法及反滲透法都不同。它是以載氣(如空氣)為載體,通過海水或苦咸水對其增濕和去濕操作來制取淡水。為了提高過程的熱效率,通常將去濕過程與增濕過程耦合,使冷凝潛熱直接傳遞到蒸發(fā)室,為蒸發(fā)鹽水提供汽化潛熱。 本文提出以鼓泡方式進(jìn)行載氣的增濕操作,以實(shí)現(xiàn)海水淡化的設(shè)計(jì)思路。建立了一臺(tái)五級塔式結(jié)構(gòu)的四效鼓泡蒸發(fā)式太陽能海水淡化塔,塔內(nèi)總有效傳熱面積為6.7m~2,利用太陽能加熱第一級海水。建立了相應(yīng)的太陽能集熱系統(tǒng)、流體輸送系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。并針對該系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,完成了鼓泡蒸發(fā)淡化基本流程和穩(wěn)態(tài)條件下操作參數(shù)選定實(shí)驗(yàn)及影響因素實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)研究表明,在穩(wěn)態(tài)條件下,設(shè)備的淡水產(chǎn)率隨第一級蒸發(fā)室內(nèi)熱鹽水溫度(初溫)的升高而提高,隨各級鼓泡量的加大而提高。對于本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的鼓泡蒸發(fā)翅片冷凝淡化設(shè)備的淡水產(chǎn)率一般為1.2～1.6kg/h,其級間溫差、載氣流量以及初溫等均存在適宜的操作范圍。第一級蒸發(fā)室增濕熱鹽水溫度在85～90℃之間較為適宜。在實(shí)驗(yàn)條件下,各級溫度分別為89.9℃、77.4℃、68.0℃、59.0℃、38.3℃,各級載氣流量分別為600L/h、480L/h、480L/h、480L/h時(shí)的淡水產(chǎn)率為1.482L/h,GOR值為2.7,折算單位產(chǎn)量鼓泡功耗4.94kW·h/噸。 對比實(shí)驗(yàn)表明,鼓泡蒸發(fā)冷凝塔各級間存在一個(gè)的合理鼓泡量組合,以尋求在一個(gè)較高的產(chǎn)水率條件下,達(dá)到最優(yōu)的造水比(GOR)和較低的動(dòng)力消耗。本文設(shè)計(jì)的鼓泡蒸發(fā)淡化工藝和系統(tǒng)的淡化水含鹽量低于50mg/L,與傳統(tǒng)蒸餾法的淡化水水質(zhì)相當(dāng)。 通過對多效鼓泡蒸發(fā)淡化過程中的熱量衡算、物料衡算、鼓泡增濕傳質(zhì)速率計(jì)算及蒸發(fā)側(cè)-冷凝側(cè)傳熱速率計(jì)算,建立了適用于鼓泡蒸發(fā)淡化過程的傳熱-傳質(zhì)數(shù)學(xué)模型。研究了各級熱力過程的傳遞特性,分別建立了鼓泡增濕傳質(zhì)系數(shù)和蒸發(fā)側(cè)-冷凝側(cè)傳熱系數(shù)的計(jì)算方法。 以建立的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ),結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),研究了鼓泡蒸發(fā)冷凝淡化塔各級穩(wěn)態(tài)溫度和各級蒸發(fā)側(cè)-冷凝側(cè)總傳熱系數(shù),給出了穩(wěn)態(tài)操作條件下各級鼓泡增濕傳質(zhì)系數(shù)和蒸發(fā)側(cè)-冷凝側(cè)傳熱系數(shù)的算例。 在實(shí)驗(yàn)研究和模型研究的基礎(chǔ)上,探討了對鼓泡蒸發(fā)淡化系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步研究的方向。
【圖文】：

裝置為兩臺(tái)水平降膜蒸發(fā)一冷凝器，其增濕采用水平管降膜蒸發(fā)型式，換熱管采用的中 25x0.5~的PP管，整個(gè)蒸發(fā)器管束的總管長為2000m;冷凝器的結(jié)構(gòu)與蒸發(fā)器類似，換熱總管長3000m。整個(gè)裝置的結(jié)構(gòu)與流程如圖1.2所示。

按照項(xiàng)目的需要，調(diào)用各個(gè)相應(yīng)的功能組件來在編輯界面上進(jìn)行任意的布局，組合成自己所需的控制界面。圖4.3即為觸控屏的編輯界面，從中可以看出這里采用完全圖形化的編輯方式，為編輯開發(fā)帶來了極大的方便。恤恤伙組，悶..渝翻 !!!翻翻熟上換熟下 下 卜卜一‘ ‘ ‘ 吧吧墨墨)竺芝 芝…竺竺 竺理竺 竺 黑黑竺竺是甲乒，澳， ，，燕 燕 iii墨 墨 升 升升留目幽泌 泌 泌 泌 泌 蒸蒸 蒸二竺二 二 二 二 二 .....份甲只及安只 lll一淚尸
【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】：2010
【分類號(hào)】：P747

【引證文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2696670