热泵式海水淡化装置设计与实验研究

发布时间：2018-06-19 18:06

  本文选题：海水淡化 + 热泵　； 参考：《重庆大学》2016年硕士论文

【摘要】：海水和地下苦咸水的脱盐淡化,是解决地区性缺水最有效的途径。现有的海水或苦咸水淡化技术存在运行能耗高、淡化效率差等突出问题,因而设法降低运行成本,提高淡化效率仍是海水或苦咸水淡化领域研究的重点。(1)本文提出了一种新型的热泵式海水或苦咸水淡化系统,确定了系统的工作原理、工艺流程和标准运行工况。本文对系统在不同进料温度、浓度、流量和系统真空度条件下运行时,理论计算了其对淡水产量和产水率的影响,并得出了系统在变工况条件下运行的规律。根据所建立的（？）损失模型,对系统进行了（？）分析,得出本系统最大的（？）损失处位于压缩机、蒸发冷凝器和水泵上,占总（？）损失的67.94%,其中压缩机的（？）损失最大,占33.4%。(2)对设备工艺流程和七个子系统构成进行了设计,完成了系统关键设备的设计和加工制造。实验台搭建完毕后,进行整机调试,调试工作主要包括:液压试验、气密性试验、系统水洗、充氟、仪器仪表的标定以及系统的开启和关闭。(3)实验研究了热泵式海水淡化装置的性能,主要研究内容及结论如下:1)稳态性能分析:实验测量了压缩机的吸排气温度变化和淡水产量随时间的变化规律,发现该装置的启动时间约为五分钟,然后进入淡水生产阶段,相同时间段内淡水产量基本相同,累计淡水产量逐渐增加,表明实验系统整体运行良好,有着很好的稳定性和自平衡能力。2)流量和温度变工况实验:研究了进料液流量、温度对淡水产量、产水率的影响,发现淡水产量随进料液流量的增加呈先增加后减小的趋势;进料液温度越高,淡水产量和产水率就会越高,这主要是由于进料液尚未达到蒸发温度,有一定的过冷度。3)浓度和真空度变工况实验:研究了进料液浓度对产水率的影响,发现与自来水相比,不同浓度进料液的淡水产量和产水率均有所下降,并且盐度越高,淡水产量和产水率就会越低,但淡水产量下降的并不明显。研究了不同真空度对淡水产量、产水率的影响,发现淡水产量和产水率皆随真空度的升高而增加,并且真空度对淡水产量及产水率的影响较为明显,真空度从86%上升到94%,系统的淡水产量和产水率提高了约20%。4)变工况对热泵的影响:实验研究了供料液流量、系统真空度对热泵工况的影响,发现系统稳定运行后,热泵蒸发压力几乎不随供料流量的变化而变化,说明水蒸汽冷凝效果良好,系统有很好的自平衡能力;真空度对热泵工况的影响较大,真空度越低,热泵的冷凝压力就会越高。5)水质检测:实验测量了不同进料液浓度、真空度下的产水电导率,发现产品淡水的电导率都很低,几乎均保持在300μs/cm以下,产品水的水质优于自来水;产水电导率随进料液浓度的增加而增加,但变化较为平缓。6)系统能耗:实验测量了系统制热能效比COP在4~5范围内波动,可以看出系统保持有较高的热力学性能系数,但系统平均单位产水能耗在0.135~0.175kW?h/L-淡水范围内波动,在今后的实验工作中还需进一步研究。本课题的研究对沙漠油田高浓度苦咸水、海水、浓盐水、油污水的淡化或者浓缩有着重要的指导意义。
[Abstract]:The desalination of seawater and underground brackish water is the most effective way to solve regional water shortage . ( 3 ) The performance of the heat pump type seawater desalination device is studied experimentally . The main research contents and conclusions are as follows : 1 ) Steady - state performance analysis : The effect of feed liquid flow and temperature on fresh water yield and water yield is studied . The experimental results show that the conductivity of fresh water is very low and the water quality of the product is lower than that of tap water . The water quality of the product is better than that of tap water . The water quality of the system is higher than that of tap water . The water yield of the system is higher than that of tap water . The system energy consumption : The energy consumption of the system is 0.135 锝，

本文编号：2040796