船用一体化板式海水淡化装置设计及研究

发布时间：2021-06-08 23:53

　　针对现有船用热法海水淡化装置空间体积大的问题,设计了一种以柴油机缸套冷却水为热源的产水量为22t/d的一体化板式海水淡化装置,搭建了海水淡化实验系统以及汽液分离器性能测试系统,研究了海水淡化装置整体性能以及折板式汽液分离器压降和分离特性;采用数值模拟方法,研究了汽液分离器的压降和分离性能,针对汽液分离器对微小液滴分离效果不佳的问题,设计了一种带凹槽的折板式汽液分离器,并研究不同凹槽尺寸对其压降和分离性能的影响,得出以下主要结论:（1）热水温度和海水流量是影响产水量的重要因素,产水量随着热水温度和海水流量的上升而上升;（2）汽液分离的压降较小,对真空的影响非常有限,汽液分离器的第一级承担主要的分离任务,分离效率可达到99%以上;（3）数值模拟发现,汽液分离器对不同粒径液滴的分离特性受到蒸汽密度和流速的影响,对于所研究的汽液分离器,粒径小于3μm的液滴的分离特性主要受蒸汽密度的影响,粒径大于3μm的液滴的分离特性主要受蒸汽密度的影响,所设计的海水淡化装置蒸发器出口蒸汽携带的绝大部分液滴的直径至少在6μm以上;（4）对于带凹槽的折板式汽液分离器,凹槽位于折板竖直板片中间位置时,汽液分离效率最... 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
注释表
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 热法海水淡化技术概况
        1.2.1 单效蒸馏法
        1.2.2 多效蒸馏法(MED)
        1.2.3 多级闪蒸法(MSF)
        1.2.4 压汽蒸馏法
    1.3 热法海水淡化技术发展现状
    1.4 海水淡化用汽液分离器研究现状
        1.4.1 折板式汽液分离器
        1.4.2 丝网式汽液分离器
    1.5 本文研究内容
第二章 船舶一体化板式海水淡化装置设计
    2.1 海水淡化装置工作原理
    2.2 板片结构设计及装置整体汽水流程
        2.2.1 板片结构设计
        2.2.2 板片组装及汽水流程
    2.3 海水淡化装置设计
        2.3.1 系统热力计算
        2.3.2 蒸发器和冷凝器
        2.3.3 汽液分离器
    2.4 本章小结
第三章 一体化板式海水淡化装置实验研究
    3.1 实验系统简述
    3.2 主要实验设备
        3.2.1 海水淡化主体设备
        3.2.2 蒸汽取样管
        3.2.3 主要测试装置
        3.2.4 实验监控和数据收集
    3.3 实验开停车步骤
        3.3.1 保压实验
        3.3.2 启动步骤
        3.3.3 停车步骤
    3.4 实验内容
        3.4.1 海水淡化装置整体性能测试
        3.4.2 汽液分离单元性能测试
        3.4.3 数据测定方法
    3.5 热平衡校核与误差分析
        3.5.1 系统热平衡校核
        3.5.2 误差分析
    3.6 实验结果与分析
        3.6.1 海水淡化装置整体性能
        3.6.2 汽液分离器性能
    3.7 本章小结
第四章 折板式汽液分离器数值模拟研究
    4.1 多相流模型选择
    4.2 控制方程
        4.2.1 模型假设
        4.2.2 连续相控制方程
        4.2.3 湍流模型控制方程
        4.2.4 颗粒运动方程
    4.3 边界条件及参数设置
        4.3.1 物理模型
        4.3.2 边界条件
    4.4 分离效率和压降
    4.5 网格划分及无关性验证
    4.6 模拟结果与分析
        4.6.1 压降性能分析
        4.6.2 分离性能分析
        4.6.3 汽液分离器结构优化
    4.7 本章小结
第五章 总结与展望
    总结
    特色和创新
    展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
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[6]船用海水淡化技术发展现状与研究建议[J]. 苗超,谢春刚,冯厚军,吕庆春,张令品.  船舶工程. 2011(06)
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博士论文
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硕士论文
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[5]脱硫除雾器性能实验研究与优化设计[D]. 黄新长.华北电力大学（北京） 2010
[6]湿法脱硫系统除雾器除雾特性的实验研究与数值模拟[D]. 王政允.华北电力大学（北京） 2009
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本文编号：3219470