海洋溫差能海水淡化工藝分析與實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-05 13:11
海水淡化是目前解決淡水資源缺乏的有效途徑之一。但海水淡化存在著投入高、能耗高、成本高等問題。而海洋溫差能是一種清潔、可再生能源,儲(chǔ)量巨大。利用海洋溫差能來進(jìn)行海水淡化,不僅可以大量節(jié)約日趨緊張的化石能源,而且能夠降低海水淡化能耗和成本,達(dá)到緩解水危機(jī)和能源危機(jī)的雙重效益。目前國內(nèi)外在該領(lǐng)域的研究較少,本文對(duì)利用海洋溫差能的海水淡化技術(shù)進(jìn)行了研究。本文研究?jī)?nèi)容主要包括三個(gè)方面:一、提出新型的虹吸式海洋溫差能海水淡化工藝方案,利用ASPEN PLUS軟件建立仿真模型并進(jìn)行數(shù)值分析。根據(jù)建立的工藝仿真模型,選取表層海水溫度、深層海水溫度和閃蒸溫度作為變量參數(shù),計(jì)算在不同變量參數(shù)下溫差能海水淡化系統(tǒng)的表層海水流量、深層海水流量和運(yùn)輸能耗。分析仿真計(jì)算所得結(jié)果。分析的主要內(nèi)容包括海水入口溫度對(duì)系統(tǒng)的影響和海水溫差對(duì)系統(tǒng)的影響。二、針對(duì)海洋溫差能海水淡化系統(tǒng)的閃蒸室、冷凝器和系統(tǒng)總體推導(dǎo)出(?)和炯效率的計(jì)算模型,并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析。由推導(dǎo)出的計(jì)算模型計(jì)算在不同表層海水溫度、深層海水溫度和閃蒸溫度下的系統(tǒng)的炯、炯損和炯效率。根據(jù)計(jì)算結(jié)果,分析表層海水溫度、深層海水溫度和閃蒸溫度對(duì)閃蒸室、冷凝器和...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 研究背景
1.2 海洋溫差能研究現(xiàn)狀
1.2.1 海洋溫差能轉(zhuǎn)換技術(shù)
1.2.2 海洋溫差能利用發(fā)展情況
1.3 海水淡化發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.1 海水淡化市場(chǎng)分析
1.3.2 海水淡化技術(shù)分析
1.4 研究意義
1.5 研究?jī)?nèi)容
第二章 海洋溫差能海水淡化系統(tǒng)工藝分析
2.1 系統(tǒng)工藝方案的確定
2.1.1 溫差能海水淡化系統(tǒng)研究進(jìn)展
2.1.2 本系統(tǒng)工藝方案的確定
2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)的確定和工藝模型的建立
2.2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定
2.2.2 工藝模型的建立
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 海水入口溫度對(duì)系統(tǒng)的影響
2.3.2 閃蒸溫度及深層海水出口溫度對(duì)系統(tǒng)的影響
2.3.3 單位產(chǎn)水能耗對(duì)比分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 海洋溫差能海水淡化系統(tǒng)炯分析
3.1 (?)的簡(jiǎn)介
3.1.1 (?)的概念
3.1.2 (?)的歷史發(fā)展
3.1.3 (?)分析的作用
3.1.4 (?)分析中的幾個(gè)基本概念
3.1.5 幾種形式能量的(?)
3.1.6 (?)效率和炯損失系數(shù)
3.2 海洋溫差能海水淡化系統(tǒng)的炯分析
3.2.1 閃蒸室的炯分析
3.2.2 冷凝器的炯分析
3.2.3 系統(tǒng)總體的(?)分析
3.3 海洋溫差能海水淡化系統(tǒng)的(?)計(jì)算
3.3.1 閃蒸器的(?)計(jì)算
3.3.2 冷凝器的(?)計(jì)算
3.3.3 系統(tǒng)總體的(?)計(jì)算
3.4 計(jì)算結(jié)果與討論
3.4.1 表層海水溫度對(duì)系統(tǒng)(?)的影響
3.4.2 深層海水溫度對(duì)系統(tǒng)(?)的影響
3.4.3 閃蒸溫度對(duì)系統(tǒng)(?)的影響
3.5 本章小結(jié)
第四章 海洋溫差能海水淡化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)搭建
4.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)工藝計(jì)算
4.1.1 工藝流程
4.1.2 工藝參數(shù)
4.1.3 工藝計(jì)算結(jié)果
4.1.4 計(jì)算結(jié)果分析
4.2 閃蒸冷凝一體化裝置設(shè)計(jì)
4.2.1 閃蒸冷凝一體化裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.2.2 裝置的優(yōu)勢(shì)和創(chuàng)新點(diǎn)
4.2.3 裝置參數(shù)的確定
4.4 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)備選型
4.4.1 管道
4.4.2 彎頭與法蘭
4.4.3 閥門
4.4.4 泵
4.4.5 儲(chǔ)罐
4.4.6 閃蒸冷凝器支架
4.4.7 加熱棒
4.4.8 其余附件
4.5 數(shù)據(jù)測(cè)量、采集與控制系統(tǒng)的建立
4.5.1 數(shù)據(jù)測(cè)量與采集系統(tǒng)
4.5.2 控制系統(tǒng)的建立
4.6 虹吸式海洋溫差能海水淡化試驗(yàn)系統(tǒng)的建立
第五章 海洋溫差能海水淡化實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.1 實(shí)驗(yàn)流程
5.2 實(shí)驗(yàn)參數(shù)
5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
5.3.1 溫海水與冷海水的熱量比
5.3.2 溫海水熱通量對(duì)淡水產(chǎn)率的影響
5.3.3 冷海水溫差及淡水產(chǎn)率對(duì)冷海水流量的影響
5.3.4 溫海水溫差及淡水產(chǎn)率對(duì)溫海水流量的影響
5.3.5 冷海水溫差及總溫差對(duì)冷凝器傳熱溫差的影響
5.3.6 總溫差對(duì)淡水產(chǎn)率的影響
5.3.7 總溫差及淡水產(chǎn)率對(duì)溫海水熱通量的影響
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)和展望
6.1 研究?jī)?nèi)容總結(jié)
6.1.1 工藝分析
6.1.2 (?)分析
6.1.3 實(shí)驗(yàn)分析
6.2 研究結(jié)論總結(jié)
6.2.1 王藝分析
6.2.2 (?)分析
6.2.3 實(shí)驗(yàn)分析
6.3 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷及在學(xué)期間所取得的科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大魚山島光伏太陽能海水淡化示范工程[J]. 張希照,張希建,張建中,杜鵬飛,何小龍,鄧一兵. 水處理技術(shù). 2010(12)
[2]金融危機(jī)與全球能源新秩序[J]. 管清友,劉德偉. 國際石油經(jīng)濟(jì). 2008(12)
[3]我國海洋能研究與開發(fā)述評(píng)[J]. 蔣秋飚,鮑獻(xiàn)文,韓雪霜. 海洋開發(fā)與管理. 2008(12)
[4]海水淡化系統(tǒng)水平管降膜蒸發(fā)器傳熱系數(shù)研究[J]. 謝冬雷,劉曉華,魏巍,沈勝強(qiáng),楊洛鵬,祁勝杰. 節(jié)能. 2008(10)
[5]基于海洋溫差能的海水淡化小試系統(tǒng)的建立及試驗(yàn)研究[J]. 金志江,張素娟,黃國根,鄭翔宇,匡繼勇,湯建飛. 能源工程. 2008(04)
[6]全球能源問題的主要?jiǎng)酉騕J]. 于培偉. 中國遠(yuǎn)洋航務(wù). 2008(05)
[7]淺談海洋溫差能及其可持續(xù)利用[J]. 薛桂芳,武文,劉洪濱,宋德海. 中國海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版). 2008(02)
[8]榮成萬噸級(jí)反滲透海水淡化示范工程[J]. 譚永文,張希建,陳文松,康曉輝,楊波,盧光榮,樊雄,沈炎章. 水處理技術(shù). 2004(03)
[9]嵊山500噸/日反滲透海水淡化示范工程[J]. 譚永文,沈炎章,盧光榮,石雷. 水處理技術(shù). 2000(01)
[10]及分析(上)——一個(gè)新的熱力學(xué)參數(shù)[J]. 楊東華. 力學(xué)與實(shí)踐. 1979(04)
碩士論文
[1]混合式海洋溫差能利用系統(tǒng)及其(火用)分析[D]. 渠穎.天津大學(xué) 2005
本文編號(hào):3065258
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 研究背景
1.2 海洋溫差能研究現(xiàn)狀
1.2.1 海洋溫差能轉(zhuǎn)換技術(shù)
1.2.2 海洋溫差能利用發(fā)展情況
1.3 海水淡化發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.1 海水淡化市場(chǎng)分析
1.3.2 海水淡化技術(shù)分析
1.4 研究意義
1.5 研究?jī)?nèi)容
第二章 海洋溫差能海水淡化系統(tǒng)工藝分析
2.1 系統(tǒng)工藝方案的確定
2.1.1 溫差能海水淡化系統(tǒng)研究進(jìn)展
2.1.2 本系統(tǒng)工藝方案的確定
2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)的確定和工藝模型的建立
2.2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定
2.2.2 工藝模型的建立
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 海水入口溫度對(duì)系統(tǒng)的影響
2.3.2 閃蒸溫度及深層海水出口溫度對(duì)系統(tǒng)的影響
2.3.3 單位產(chǎn)水能耗對(duì)比分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 海洋溫差能海水淡化系統(tǒng)炯分析
3.1 (?)的簡(jiǎn)介
3.1.1 (?)的概念
3.1.2 (?)的歷史發(fā)展
3.1.3 (?)分析的作用
3.1.4 (?)分析中的幾個(gè)基本概念
3.1.5 幾種形式能量的(?)
3.1.6 (?)效率和炯損失系數(shù)
3.2 海洋溫差能海水淡化系統(tǒng)的炯分析
3.2.1 閃蒸室的炯分析
3.2.2 冷凝器的炯分析
3.2.3 系統(tǒng)總體的(?)分析
3.3 海洋溫差能海水淡化系統(tǒng)的(?)計(jì)算
3.3.1 閃蒸器的(?)計(jì)算
3.3.2 冷凝器的(?)計(jì)算
3.3.3 系統(tǒng)總體的(?)計(jì)算
3.4 計(jì)算結(jié)果與討論
3.4.1 表層海水溫度對(duì)系統(tǒng)(?)的影響
3.4.2 深層海水溫度對(duì)系統(tǒng)(?)的影響
3.4.3 閃蒸溫度對(duì)系統(tǒng)(?)的影響
3.5 本章小結(jié)
第四章 海洋溫差能海水淡化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)搭建
4.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)工藝計(jì)算
4.1.1 工藝流程
4.1.2 工藝參數(shù)
4.1.3 工藝計(jì)算結(jié)果
4.1.4 計(jì)算結(jié)果分析
4.2 閃蒸冷凝一體化裝置設(shè)計(jì)
4.2.1 閃蒸冷凝一體化裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.2.2 裝置的優(yōu)勢(shì)和創(chuàng)新點(diǎn)
4.2.3 裝置參數(shù)的確定
4.4 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)備選型
4.4.1 管道
4.4.2 彎頭與法蘭
4.4.3 閥門
4.4.4 泵
4.4.5 儲(chǔ)罐
4.4.6 閃蒸冷凝器支架
4.4.7 加熱棒
4.4.8 其余附件
4.5 數(shù)據(jù)測(cè)量、采集與控制系統(tǒng)的建立
4.5.1 數(shù)據(jù)測(cè)量與采集系統(tǒng)
4.5.2 控制系統(tǒng)的建立
4.6 虹吸式海洋溫差能海水淡化試驗(yàn)系統(tǒng)的建立
第五章 海洋溫差能海水淡化實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.1 實(shí)驗(yàn)流程
5.2 實(shí)驗(yàn)參數(shù)
5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
5.3.1 溫海水與冷海水的熱量比
5.3.2 溫海水熱通量對(duì)淡水產(chǎn)率的影響
5.3.3 冷海水溫差及淡水產(chǎn)率對(duì)冷海水流量的影響
5.3.4 溫海水溫差及淡水產(chǎn)率對(duì)溫海水流量的影響
5.3.5 冷海水溫差及總溫差對(duì)冷凝器傳熱溫差的影響
5.3.6 總溫差對(duì)淡水產(chǎn)率的影響
5.3.7 總溫差及淡水產(chǎn)率對(duì)溫海水熱通量的影響
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)和展望
6.1 研究?jī)?nèi)容總結(jié)
6.1.1 工藝分析
6.1.2 (?)分析
6.1.3 實(shí)驗(yàn)分析
6.2 研究結(jié)論總結(jié)
6.2.1 王藝分析
6.2.2 (?)分析
6.2.3 實(shí)驗(yàn)分析
6.3 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷及在學(xué)期間所取得的科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大魚山島光伏太陽能海水淡化示范工程[J]. 張希照,張希建,張建中,杜鵬飛,何小龍,鄧一兵. 水處理技術(shù). 2010(12)
[2]金融危機(jī)與全球能源新秩序[J]. 管清友,劉德偉. 國際石油經(jīng)濟(jì). 2008(12)
[3]我國海洋能研究與開發(fā)述評(píng)[J]. 蔣秋飚,鮑獻(xiàn)文,韓雪霜. 海洋開發(fā)與管理. 2008(12)
[4]海水淡化系統(tǒng)水平管降膜蒸發(fā)器傳熱系數(shù)研究[J]. 謝冬雷,劉曉華,魏巍,沈勝強(qiáng),楊洛鵬,祁勝杰. 節(jié)能. 2008(10)
[5]基于海洋溫差能的海水淡化小試系統(tǒng)的建立及試驗(yàn)研究[J]. 金志江,張素娟,黃國根,鄭翔宇,匡繼勇,湯建飛. 能源工程. 2008(04)
[6]全球能源問題的主要?jiǎng)酉騕J]. 于培偉. 中國遠(yuǎn)洋航務(wù). 2008(05)
[7]淺談海洋溫差能及其可持續(xù)利用[J]. 薛桂芳,武文,劉洪濱,宋德海. 中國海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版). 2008(02)
[8]榮成萬噸級(jí)反滲透海水淡化示范工程[J]. 譚永文,張希建,陳文松,康曉輝,楊波,盧光榮,樊雄,沈炎章. 水處理技術(shù). 2004(03)
[9]嵊山500噸/日反滲透海水淡化示范工程[J]. 譚永文,沈炎章,盧光榮,石雷. 水處理技術(shù). 2000(01)
[10]及分析(上)——一個(gè)新的熱力學(xué)參數(shù)[J]. 楊東華. 力學(xué)與實(shí)踐. 1979(04)
碩士論文
[1]混合式海洋溫差能利用系統(tǒng)及其(火用)分析[D]. 渠穎.天津大學(xué) 2005
本文編號(hào):3065258
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