当前位置:
文档之家› 船舶辅机---(哈工程出版社)海水淡化装置汇总
船舶辅机---(哈工程出版社)海水淡化装置汇总
因该装置无传热表面,既有利于淡水质量的提高,也可防止传 热表面结垢。结构更为紧凑,安装维修更为方便。但海水汽化 成蒸汽的潜热来自海水本身,使喷入闪发室的绝大部分海水不 能闪发成蒸汽,海水的浓度越高,排盐带走的热量也越多,为 提高了淡水产量,要增大海水循环量和加热器的的传热面积, 使其运行费用和造价增加。其经济性不如沸腾式海水淡化装置
该装置的表面式加热器易结垢(Ca、Mg类盐类), 影响导热,使淡水产量下降,需要除垢。生产淡水量 < 20t / d。
二、真空闪发式海水淡化装置
组成:蒸发器(闪发室)、加热器、冷凝器、喷雾 器、汽水分离器、水泵和真空泵等。
工作原理:海水泵将海水送入加热器,由加热工质 加热,通过具有一定真空度蒸发器中的喷雾器在作雾 状闪发,通过汽水分离后,经冷凝器中,被海水冷凝 成淡水。加热后的部分海水送入加热器,充分利用其 热量。
为能充分利用废热,必须在适发器和冷凝器内建立起适 当的真空度,若真空度太低,对应的蒸发温度也高。这 样要利用低温的废热将海水加热至沸腾或过热,就有一 定困难。而真空度太高,则又会导致海水沸腾剧烈,二 次蒸汽中所带含盐的水滴增多,影响二次蒸汽的质量。 淡化装置一般将真空度维持在90%~94%之间(对应的 饱和温度为45℃~35℃);要保持蒸馏器内足够的真空 度,则须:
从理论上讲,干的水蒸汽几乎是不含盐分的。但 实际上海水在沸腾汽化过程中,会有一些细小的水珠 随着水蒸气一起离开盐水面向凝气空间运动,虽然部 分较大的水珠上升到一定的高度或经过汽水分离器时 会被阻隔,回落到蒸发器的海水中,但还会有一部分 细小的水珠被二次蒸汽夹带进入冷凝器,即实际工作 时,进入冷凝器的是湿蒸汽而不是干蒸汽。湿度越大, 所产淡水的含盐量越高。
加热海水,使海水蒸发产生水蒸气,在冷凝器中水 蒸气凝结成淡水。
特点:节约能源,减少结垢并且可提高淡水品质。 但体积较大,系统复杂,管理水平要求较高。
一、真空沸腾(蒸发)式海水淡化装置
组成:蒸发器、冷凝器、水泵和真空泵等。
工作原理:加热工质(主机冷却水)加热海水,汽水 分离器除去水蒸气中的水滴(含有盐分)。真空泵不 断从蒸发器和冷凝器中的气体,保持蒸发器和冷凝器 的真空度。
1.有足以与蒸发量相适应的冷凝能力。如果冷凝能 力下降;加热介质流量过大或温度过高致使蒸发量过大, 也会使真空度降低。主要影响是冷却海水温度的扰动。
2.真空泵应具有足够的抽气能力。
3.蒸馏装置要有良好的气密性。
(二)淡水含盐量的影响因素
1、造成淡化装置产水含盐量的原因
从真空蒸馏式海水淡化装置的工作原理可知,淡 化装置所产淡水是由二次蒸汽直接凝结而成的,因 此,影响淡化装置所产淡水含盐量的因素是: (1)二次蒸汽的纯净度
水浓缩,含盐量也随之增高,称为浓海水(污水)。 为了不影响蒸汽的质量,需由排污泵将浓海水不断 的排出舷外,并由海水泵通过给水调节阀向蒸发器 连续的补入新鲜海水,以控制蒸发器内海水的含盐 量并维持蒸发器内稳定的水位。
(3)控制蒸发器内的盐水水位,保证二次蒸汽有一 定的升程空间
(三)换热器表面的结垢
水垢的主要成分是碳酸钙、氢氧化镁和硫酸钙。 这些物质的溶解度很低,且随温度的升高而降低, 所以在海水加热特别是在加热面上因形成汽泡而使 海水浓缩时,就很容易形成水垢。由于水垢导热性 极差,当传热面上结垢后。将使传热系数大大下降, 而传热量也就下降,这样淡水的产量就下降。因此, 要使船用制淡装置能获得稳定的淡水产量,首先要 解决结垢问题。
3饮用水
饮用水应清洁、无色、无味,符合国家卫生部门规 定的饮用水标准。
4洗涤水
洗涤水用于洗衣物、洗脸、洗澡等。洗涤水应清洁生用水等。
二、对船用淡水的要求
第二节 海水淡化基本原理
海水淡化:除去海水中的各类盐类和杂质。 海水淡化的主要类型有:蒸馏法、电渗析发、反渗透 法、离子交换法和冷冻法。 蒸馏式海水淡化装置
真空闪发式海水淡化装置的特点是海水的加 热和汽化彼此分开。海水在加热器中加热后即被 引到压力比海水相应温度下饱和压力更低的容器 (闪发室)中,以使部分海水骤然汽化,然后再 将其汽化的蒸汽引入冷凝器中凝结成淡水。
目前在柴油机船舶上,海水淡化装置一般都使 用主机缸套冷却水作为加热介质,只有在主机停车 而又需淡化装置工作时,才采用辅助锅炉的减压蒸 汽来加热。对某些淡水耗量较大的船舶,当其动力 装置的余热不足以满足装置的需要时,则也可使用 低压蒸汽作为补充热源。
第六章 海水淡化装置
第一节 概述
一、船用淡水的用途
淡水:含盐量少于1000mg / L的水。
1用于柴油机冷却水。
当柴油机冷却水温度过高时(t > 70ºC),补给水的 盐度(Cl离子量)和硬度(Ca和Mg离子量)不宜过 高,否则冷却水一侧易结水垢。
2锅炉给水(要求最高,含盐量少于10mg / L)
锅炉给水的水质直接影响着锅炉效率、蒸汽的品质、 锅炉使用寿命和耗汽设备的运行工况。运行参数要求 越高的锅炉对水质要求也越高。
为了减少蒸汽耗量和增加淡水产量,可采用多级闪 发式。他将上一级未汽化的海水进入压力低一些的下 一级继续汽化。通过冷凝器的冷却海水全部作为补给 水而利用。多级闪发式海水淡化装置结构复杂,一般 仅采用二级。
三、影响蒸馏式海水淡化装置的主要因素 海水淡化装置正常工作:保证装置产生淡水的质量和数量。 (一)真空度的建立和维持
(2)冷凝器泄漏 海水直接漏入凝水中,使淡水含盐量升高。
2、淡水含盐量的控制
(1)控制蒸发强度
即控制一定的真空度和加热量,防止因真空度过 大或加热量过大使蒸发或闪发过于剧烈,使二次蒸 汽水珠夹带量增加;同时,控制蒸发强度也可限制 二次蒸汽的气流上升速度,保证汽水分离效果。
(2)控制蒸发器内的盐水浓度 蒸发器工作时,因其中的水分不断蒸发而使得海
措施:控制加热介质温度,控制海水含盐量。
第三节 海水淡化装置实例
一、ZSF真空沸腾(蒸发)式海水淡化装置
国外A/S、At/OS型与国产ZFS型沸腾式制淡装置结构 与系统极为类似。