船用竖管升膜蒸发海水淡化系统优化设计与性能分析

发布时间：2020-12-09 02:16

　　水是生命之源,是人类生存和生产不可或缺的基本物质,随着人口的增长,工农业的快速发展,人类正面临淡水资源短缺的困境,而通过海水淡化来增加淡水供应量,成为解决这一问题的有效途径。航海业的发展以及人们对海洋的探索,使得船舶海水淡化技术的研究受到了广泛关注。本文针对海洋复杂多变的环境,设计了竖管升膜蒸发海水淡化系统,依据质量守恒和热量守恒,建立了蒸发器、冷凝器数学模型,并考虑蒸汽流动阻力损失、海水沸点升带来的温差损失,在海水物性为温度与浓度的函数,水蒸汽和饱和水物性为温度的函数的条件下,运用C语言编写竖管升膜海水淡化系统程序,并以等面积法为原则进行迭代求解。通过模拟计算分析了效数、首效加热蒸汽温度、末效二次蒸汽温度、浓缩比对系统热力性能的影响,依据分析结果,提出通过安装TVC和预热器优化系统性能,并建立了预热器、减温器、喷射器(TVC)的数学模型以及编写了相关计算程序,并通过计算模拟,对比分析得出TVC和预热器能有效的增大造水比、减小比冷凝水量以及比面积,TVC的加入使首效加热蒸汽温度、末效二次蒸汽温度对系统造水比、比冷凝水量的影响趋势变大,同时首效二次蒸汽与冷凝水共同预热时,造水比最大,首效... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 船舶海水淡化的主要方法与选择
        1.2.1 多效蒸馏
        1.2.2 多级闪蒸
        1.2.3 压汽蒸馏
        1.2.4 反渗透
        1.2.5 船舶海水淡化方法的选择
    1.3 国内外研究进展
        1.3.1 国外研究进展
        1.3.2 国内研究进展
    1.4 船用竖管升膜蒸发海水淡化技术
        1.4.1 竖管升膜蒸发海水淡化的技术特点
        1.4.2 船舶海水淡化装置驱动热源的选择
        1.4.3 竖管升膜蒸发海水淡化装置的应用
    1.5 本文主要工作内容
2 竖管升膜蒸发海水淡化系统数学模型建立与求解
    2.1 竖管升膜蒸发海水淡化系统工作原理
    2.2 竖管升膜蒸发海水淡化系统数学模型建立
        2.2.1 竖管升膜蒸发器数学模型
        2.2.2 冷凝器数学模型
        2.2.3 海水淡化系统热力性能指标
    2.3 竖管升膜蒸发海水淡化系统模型求解
        2.3.1 竖管升膜蒸发海水淡化系统求解过程
        2.3.2 竖管升膜蒸发海水淡化系统数学模型计算结果
    2.4 本章小节
3 竖管升膜蒸发海水淡化系统热力性能分析
    3.1 蒸发器效数对系统热力性能的影响
    3.2 首效加热蒸汽温度对系统热力性能的影响
    3.3 末效二次蒸汽温度对系统热力性能的影响
    3.4 浓缩比对系统热力性能的影响
    3.5 本章小结
4 竖管升膜蒸发海水淡化系统优化与热力性能分析
    4.1 竖管升膜蒸发海水淡化系统优化方案
    4.2 竖管升膜蒸发海水淡化优化系统数学模型
        4.2.1 TVC数学模型
        4.2.2 减温器数学模型
        4.2.3 预热器数学模型
    4.3 有无TVC时海水淡化系统热力性能比较分析
        4.3.1 首效加热蒸汽温度对系统热力性能的影响
        4.3.2 末效二次蒸汽温度对系统热力性能的影响
        4.3.3 浓缩比对系统热力性能的影响
    4.4 带TVC有无预热时海水淡化系统热力性能对比分析
    4.5 带TVC二次蒸汽预热时工作蒸汽压力对系统热力性能影响
    4.6 本章小节
结论
参考文献
附录A 主要符号
致谢



本文编号：2906074