【摘要】：在水資源日益缺乏的今天，太陽能低溫多效海水淡化技術(shù)有著良好的應(yīng)用前景，特別是在沿海的海島上更有實際應(yīng)用價值。本文設(shè)計了一套五效某海島用小型太陽能低溫多效海水淡化裝置，使用VB語言對該裝置進(jìn)行了系統(tǒng)編程。利用所編寫的程序研究該裝置各操作參數(shù)對系統(tǒng)產(chǎn)水性能的影響情況。 本文首先對所設(shè)計的太陽能海水淡化裝置進(jìn)行選型，確定了該系統(tǒng)采用的太陽能集熱器結(jié)構(gòu)，計算了太陽能集熱器的集熱量。對太陽能海水淡化系統(tǒng)降膜蒸發(fā)換熱系數(shù)進(jìn)行了計算，最后對系統(tǒng)蒸發(fā)器、冷凝器等裝置進(jìn)行了設(shè)計計算。對橫管換熱熵產(chǎn)進(jìn)行簡化計算，并對蒸發(fā)器進(jìn)行數(shù)值模擬研究。 本文對所設(shè)計的五效低溫多效海水淡化裝置的冷凝器、蒸發(fā)器等組成部分建立了數(shù)學(xué)模型，在文中給出各物性參數(shù)的計算公式，建立了VB模擬程序。并對該程序進(jìn)行了準(zhǔn)確性驗證。 本文利用所編寫的VB程序研究了首效加熱蒸汽溫度，進(jìn)料海水流量，初、末效蒸發(fā)器壓力及各效蒸發(fā)器傳熱參數(shù)等因素對系統(tǒng)性能影響。研究得出首效加熱蒸汽溫度的提高都將使系統(tǒng)造水比升高。順、并流系統(tǒng)進(jìn)料海水流量升高將導(dǎo)致系統(tǒng)造水比下降。首、末效蒸發(fā)器壓力的升高將導(dǎo)致順流系統(tǒng)的造水比下降。并流系統(tǒng)首效蒸發(fā)器壓力的升高，將使系統(tǒng)造水比先下降后保持穩(wěn)定；并流末效蒸發(fā)器壓力的升高，將使系統(tǒng)造水比下降。在順、并流系統(tǒng)各效蒸發(fā)器傳熱參數(shù)改變的情況下，除第二效蒸發(fā)器傳熱參數(shù)增大將使系統(tǒng)造水比下降外，其余各效傳熱參數(shù)增大都將使系統(tǒng)造水比升高，其中第五效傳熱參數(shù)變化對系統(tǒng)性能的影響最大。當(dāng)順流流程按某一種操作參數(shù)運(yùn)行時，系統(tǒng)性能較優(yōu)，此時造水比為3.92。當(dāng)并流流程的各效進(jìn)料海水量分配按1:1.1:1.2:1.3:1.4比例分配時，系統(tǒng)性能較優(yōu)，造水比為3.82。 本文在相同的計算條件下，經(jīng)VB程序模擬得出在加熱蒸汽溫度為60℃及以上的情況下，順流流程的造水比高于并流流程。加熱蒸汽溫度在60℃以下的情況時，兩種流程各有優(yōu)劣。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：P747
【圖文】：

球表面大部分地區(qū)都覆蓋著水，但是其中可直接獲得的淡水資。有分析統(tǒng)計顯示海水占在地球上水資源總量的 90%，而可直卻只占水資源總量的 1%左右。在此基礎(chǔ)上由于對環(huán)境資源的無多地表淡水資源被污染，全球水資源的供需矛盾更是日益尖銳示，自20世紀(jì)50年代到21世紀(jì)初世界人均水資源利用量減少了國是一個缺水的人口大國，因此人均擁有水資源量僅是世界世界水發(fā)展報告》顯示我國的人均水資源占有率在 180 個統(tǒng)計 位，是水資源緊缺的國家。此外我國的水資源分布極不平衡，、夏季降水量豐富，東北部地區(qū)冬季降雪豐富，而西北部地區(qū)。關(guān)于我國某些特大型城市缺水的報道時有發(fā)生，對此我國采取傳節(jié)約用水理念等措施，以此來緩解我國用水短缺的問題。但之計，對于處理水資源短缺問題，應(yīng)該開源與節(jié)流同時進(jìn)行。寬廣的海岸線，所以開展海水淡化的研究工作對緩解我國水資的意義。特別在海中孤島上更是必須依賴海水淡化技術(shù)取得淡中國, 1.60%以色列, 0.90%歐洲, 12%巴林其他, 22.30%

圖 1-6 三種主要海水淡化技術(shù)逐年發(fā)展情況低溫多效多效蒸餾技術(shù)發(fā)展極為迅猛。對 LT不同種類的太陽能海水淡化裝置的結(jié)構(gòu)、工作裝置介紹了其傳熱傳質(zhì)系數(shù)的關(guān)系式以及單位提出了各種太陽能蒸餾器的改進(jìn)方案，并指出系統(tǒng)。了以色列IDE公司與法國SIDEM公司的兩種低其中這兩套裝置都擁有 TVC 熱壓縮器，文中自于第三、第四效的抽出鹽水。低溫多效蒸發(fā)海水淡化裝置只需加裝熱壓縮器汽作為系統(tǒng)熱源。文中詳細(xì)地介紹了蒸汽噴射了整個海水淡化系統(tǒng)的設(shè)計。最后基于分段預(yù)最佳蒸汽引射點。淡化蒸發(fā)器周圍布置循環(huán)水管吸收冷凝潛熱，

（2）模擬計算邊界條件 在這一部分將利用流體計算模擬軟件 Fluent 對換熱過程進(jìn)行模擬計算。計算目的為驗證所設(shè)計的降膜蒸發(fā)器滿足換熱要求擬計算邊界條件如下：由于海水淡化過程蒸發(fā)器表面蒸發(fā)溫度恒定，所以模擬中橫管管壁取恒定。橫管入口為質(zhì)量流量入口，入口流量 0.011kg/s，蒸汽溫度 333.15K。橫管出置為壓力出口。流體內(nèi)部加入蒸發(fā)冷凝 UDF 潛熱熱源。在橫管內(nèi)部加入氣液 UDF 模型。計算條件采用非定常隱式計算方法，Mixer 模型，Simple 算法，k流方程計算。UDF 氣液兩相轉(zhuǎn)變是根據(jù)下式編制得[51]：0.1 - ,v l l mix sat sat mix satm V T T T T T(2-0.1 - ,v v v mix sat sat mix satm V T T T T T(2當(dāng)蒸汽溫度小于對應(yīng)壓力下的飽和溫度時，蒸汽轉(zhuǎn)變?yōu)樗�。�?dāng)水溫度大于壓力下的飽和溫度時，水將轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝�。�?）模擬結(jié)果 如圖 2-12 所示，為計算時間為 2s，管壁溫度為 327.15，單橫管換熱溫度場圖：

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本文編號：2772148