给水倍率μ = 给水量Wo / 产水量W 海水浓缩率ξ ：盐水含盐量SB与海水含盐量S0之比。
如略去蒸汽携出的微量盐分，则： 给水流量W0×给水的含盐量S0 =盐水的流量WB×盐水的含盐量SB ξ= 盐水含盐量SB / 海水含盐量S0 = 1＋1 /（μ－1） 给水倍率越大，海水的浓缩率就越小，所以要使浓缩率ξ ＜ 1.5，给水倍率μ 应大于3。
第十四章 船舶海水淡化装置
第一节：概述
第二节：船用蒸馏式海水淡化装置的工作原理
第三节：影响蒸馏式淡化装置工作的主要因素
一、影响淡水产量的因素 二、建立和保持真空度 三、影响蒸馏装置加热面结垢的因素 四、影响蒸馏装置所产淡水含盐量的因素
第四节：船用海水淡化装置的实例及其管理
一、带竖管蒸发器的真空沸腾式海水淡化装置
二、带板式换热器的真空沸腾式海水淡化装置
§14 – 1
概 述
1. 淡水：含盐量应在 1000 mg／L（ NaCl）以下。
2. 海水含盐量：大洋中海水平均含盐量约为35 g／L。
3. 海水盐的成分：当海水含盐量为35 g／L时，各种盐类的含盐 量如下表所示，其中含量最多的是 NaCl和 MgCl。
多级闪发式海水淡化装置工 作原理图：右下图
海水淡化装置的给水倍率μ： 稳定工作时（蒸馏器内的水位稳 定）应： 给水量Wo = 产水量W ＋ 排盐量WB 给水倍率μ： 给水倍率μ = 给水量Wo / 产水量W 蒸馏式海水淡化装置采用真空式的特点： 1）船用蒸馏式海水淡化装置真空度皆大于80％，沸点不高 于60℃，可利用柴油机的缸套冷却水作加热介质，以舷外海水 作冷却介质使产生的蒸汽冷凝，提高装置的经济性； 2）保持较低的加热温度能使蒸发器换热空沸腾式淡化装置适宜的给水倍率 μ =3～4。此时的海水浓缩率ξ =1.5～1.3，不会生成CaSO4水 垢。 原因： CaSO4因其在海水中的含量不大（约1200mg／L）， 仅占总含盐量的3.4％左右，在传热温差不大的情况下，只有 在盐水的含盐量达到海水的1.5倍时CaSO4才开始析出，而在 达到3倍时将会大量析出。 3）温差 加热介质的温度过高，加热温差过大，则加热面 附近的海水就会因汽化而浓缩严重导致结垢量增加，易生成 Mg（OH）2和CaSO4水垢。所以以蒸汽为加热介质时，一般 是以蒸汽加热淡水，再用热淡水作为造水机加热介质。 为了能更有效地防止水垢生成及清除水垢，国际市场上还有 各种化学防垢剂和除垢剂出售。
日常管理中影响造水机产水量的最大因素：能否建立和保持 合适的真空度。 造水机使用日久后产水量会逐渐减少的主要原因：主要是加 热面脏污和结垢所致。
二、建立和保持真空度
真空蒸馏式淡化装置工作真空度：维持在 90～94％ （91.7～95.7 kPa），相应蒸发温度为45～35℃。[现在也有 的将真空度设计为80％～90％（81.4～91.7kPa），相应蒸发 温度为60～45 ℃ ] 真空度太低 — 沸点增高，产水量就会减少，甚至停产。 真空度过高 — 沸点过低，导致沸腾过于剧烈，二次蒸汽携带 水珠量增加，致使所产淡水的含盐量增加。 真空度的建立和维持： 1）真空泵建立起工作所需的真空度，并不断地抽吸； 2）冷凝器及时冷凝二次蒸汽 ； 3）凝水泵及时将凝结的淡水不断地抽出。
壳管式冷凝器结构：
维持足够真空度的条件： 1）有足以与蒸发量相适应的冷凝能力 。 2）真空泵应有足够的抽气能力。 3）蒸馏装置要有良好的气密性。
思考题：
①冷凝能力不足有哪些原因？ ②抽气能力不足有哪些原因？
三、影响蒸馏装置加热面结垢的因素
水垢的主要成分： 碳酸钙CaCO3、氢氧化镁Mg（OH）2和硫酸钙CaSO4
的水垢要低 90％，导热系数大约仅为 0.23 W／（m· ℃）。应 设法降低所生成水垢中的硫酸钙含量。
海水中含量较多的氯化钠NaCl、氯化镁MgCl2和硫酸镁 MgSO4，它们的溶解度高，且溶解度还随温度的上升而增加， 一般是不会结垢的。
加热面水垢生成的速度和成分取决于：海水的沸点；盐水的含 盐量；加热介质的温差。 1）海水的沸点：真空度越低，海水的沸点越高，难溶盐的溶 解度下降越多，水垢生成的速度就越快。下图
4. 船舶对淡水水质的要求： 船上对锅炉补给水的水质要求最高，一般船用海水淡化装置 对所产淡水含盐量的要求皆以锅炉补给水标准为依据。 我国船用锅炉给水标准规定补给蒸馏水的含盐量应小于 10 mg／L（NaCI）。
5. 海水淡化的方法：主要有蒸馏法、电渗析法（见后图）、反 渗透法（见后图）和冷冻法等。 船用海水淡化绝大多数采用蒸馏法!
海水中这些溶解度较低的盐类沉积在加热面上，它们在海水中 的溶解度都很低，且随温度的升高而降低，所以在海水被加热， 特别是在加热面上因形成汽泡而使海水浓缩时，就很易结晶析 出，沉积形成水垢。
注：CaSO4能形成难以消除的硬垢，导热能力也比不含硫酸钙
氢氧化镁Mg（OH）2水垢特别是它的干垢也较难清除，不希 望它在水垢中的含量变多。
§14 – 3 影响蒸馏式淡化装置工作的主要因素
对船用真空蒸馏式海水淡化装置的要求：保持额定的产水量； 所产淡水的含盐量符合要求。
一、影响淡水产量的因素
（从管理角度来分析造成淡水产量降低的原因） 1）换热面脏污结垢， 使蒸发器传热系数减小； 2）加热侧发生“气 塞”．里面的气体会影 响加热介质流动而妨碍 换热；
注：蒸馏装置不加防垢剂时一般不允许盐水温度超过75℃
（以蒸汽作加热工质时要注意）。 2）盐水的含盐量： 盐水的含盐量越大， 难溶盐的含量就越大， 生成的水垢也就越多。 盐水浓度还与给水倍 率、盐水流经加热器 的时间长短有关。
对蒸发器中盐水含盐量的限制： 盐水含盐量一般不允许超过海水的 1.5倍。即：海水的浓缩率ξ ＜1.5。 控制盐水含盐量的方法：控制给水倍率。
3）蒸发器水位太低，使加热水与被加热海水间的实际换热面 积减少。蒸发器内最适当的水位是正好达到上管板的位置； 4）真空度不足，导致海水的沸点提高； 5）加热水流量不足或温度太低，以致加热水平均温度降低； 6）给水量增大（给水倍率加大）或给水温度降低，蒸发量降 低，更多的热量耗于预热或被盐水带走；
7）凝水回流电磁阀关闭不严，使一部分所产淡水漏回蒸馏器。
§14 – 2 船用蒸馏式海水淡化装置的工作原理
真空蒸馏式海水淡化装置分类：沸腾式和闪发式两种。
真空沸腾式海水淡化装置工作原理图：下图
主要设备： 蒸馏器（加热 器、汽水分离器、 冷凝器）、海水 泵、凝水泵、真 空泵、排盐泵、 盐度计等。
真空闪发式海水淡化装置工 作原理图：右上图
真空闪发式海水淡化的特点： 结构紧凑、不易结垢、可 提高加热温度，但效率较低。 采用多级的效率提高显著。