增加太陽能海水淡化裝置的運行效數(shù)可顯著地提升其熱能利用效率和總產(chǎn)水量。為此,該文設計四效豎管式降膜蒸發(fā)太陽能海水淡化裝置,對比研究運行效數(shù)對裝置內(nèi)環(huán)形封閉小空間中水蒸氣熱質(zhì)傳遞的影響,理論分析裝置內(nèi)氣體介質(zhì)傳熱傳質(zhì)特性,采用試驗測試數(shù)據(jù)對理論計算結(jié)果進行驗證,同時還對不同運行溫度條件下,裝置各效產(chǎn)水速率、蒸發(fā)冷凝溫度、豎直方向溫度梯度以及排濃海水溫度等參數(shù)進行測試分析。結(jié)果表明,四效海水淡化裝置理論產(chǎn)水速率與試驗產(chǎn)水速率變化趨勢一致,二者最小偏差為6.08%,當運行溫度為80℃時,裝置總產(chǎn)水速率為0.95 kg/h,第1效產(chǎn)水速率是第4效產(chǎn)水速率的1.59倍,豎直方向溫度差值最大為15.3℃,最高排濃海水溫度為51.3℃。

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【部分圖文】：

圖1四效管式降膜蒸發(fā)太陽能海水淡化裝置結(jié)構圖

考慮到裝置采用多效運行可提高熱能利用效率及產(chǎn)水速率，但也會由此帶來高溫運行時管路結(jié)垢的問題。為此，本文設計管式降膜蒸發(fā)太陽能海水淡化性能測試試驗臺，淡化裝置結(jié)構如圖1所示。裝置由5根直徑不同的兩端封閉不銹鋼筒同心焊接而成，由內(nèi)向外形成4個特征尺寸相同而尺度逐漸增大的環(huán)形密封空腔，....

圖2裝置總產(chǎn)水速率試驗測試值與理論計算值對比

太陽能海水淡化裝置的總產(chǎn)水速率直接決定其能否在實際中推廣應用，裝置的總產(chǎn)水速率受到運行溫度、特征尺寸、進水流量以及運行效數(shù)等因素影響。為了減少裝置應用過程中管路的結(jié)垢，運行溫度范圍設定在50～80℃，測試間隔為5℃，各效進水流量相同，控制在0.5kg/h。淡化裝置理論總產(chǎn)水速率....

圖3裝置內(nèi)各效產(chǎn)水速率隨運行溫度變化

四效管式降膜蒸發(fā)海水淡化裝置在運行時，海水液膜吸收的熱能被多次重復利用，但裝置各效腔內(nèi)傳熱傳質(zhì)過程不盡相同，通過對各效產(chǎn)水速率的精確測量，可以得到運行溫度對各效產(chǎn)水速率的影響，從而探索效數(shù)對增加海水淡化裝置總產(chǎn)水速率的貢獻率。裝置各效產(chǎn)水速率隨運行溫度變化曲線如圖3所示。從圖3中....

圖4裝置內(nèi)各效冷凝溫度隨運行溫度變化

從圖3中可看出，淡化裝置各效產(chǎn)水速率隨溫度升高而增加，其中第1效產(chǎn)水速率明顯高于其他各效產(chǎn)水速率。當裝置運行溫度為80℃時，裝置第1效產(chǎn)水速率為0.29kg/h，比第2、3、4效產(chǎn)水速率分別增加12.6%、26%和58.9%，比運行溫度為50℃時第1效產(chǎn)水速率增加了384.7%....

本文編號：3894884