低温多效蒸馏海水淡化系统热力性能计算与仿真

发布时间：2020-07-19 22:18

【摘要】： 低温多效蒸馏海水淡化系统由于具有操作温度低,避免或减缓了设备的腐蚀和结垢;预处理简单;系统操作弹性大;动力消耗小:热效率高;系统操作安全可靠;可利用电厂低品位的余热从而极大的降低造水成本等优点,因此已成为未来第二代海水淡化厂的主流技术。 本文建立了描述低温多效蒸馏海水淡化系统,包括的蒸发器、预热器、冷凝器、闪蒸罐和喷射器的热力过程数学模型,模型考虑了盐水沸点升高、蒸汽在除沫器和管道中流动因摩擦引起的温差损失在内的多种热力学损失。在已建立的数学模型基础上,利用Visual Basic语言编制了低温多效蒸馏海水淡化系统的计算程序,程序可针对低温多效蒸馏海水淡化的顺流和平流两种流程的6种形式进行设计和校核计算。而后利用Intouch与Visual Basic的动态数据传递,完成了系统仿真。 对于顺流流程低温多效蒸馏海水淡化系统,通过计算结果,分析了效数、末效蒸发器蒸发温度、第一效加热蒸汽温度和浓缩比变化时对系统热力性能影响;对比分析了外界热源预热加喷射器、外界热源预热无喷射器、二次蒸汽预热加喷射器和二次蒸汽预热无喷射器四种组合形式的热力性能,得到二次蒸汽预热加喷射器情况的热力性能最优的结论;针对二次蒸汽预热加喷射器的顺流流程低温多效蒸馏海水淡化系统,分析了喷射器工作流体压力对系统热力性能的影响,得到工作流体较合适的压力范围。 对于平流流程低温多效蒸馏海水淡化系统,通过与顺流流程对比,分析了海水温度和加热蒸汽温度变化时对平流无预热无喷射器、平流无预热加喷射器、顺流二次蒸汽预热加喷射器和顺流无预热无喷射器四种流程形式的系统热力性能的影响。同时分析了平流流程喷射器位置、预热器位置和预热热量变化时对系统热力性能的影响。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：P747
【图文】：

而适用于大型的海水淡化方法只有MSF、MEn、vC和RO[7]。1.2.1多效蒸馏(MED)多效蒸馏的流程如图1.1所示，进料海水在排热冷凝器中被预热和脱气，之后被分成两股物流。一股物流只作为冷凝器的冷却水，换热后排回大海，另外一股物流变成蒸馏过程的进料液。料液经加入阻垢分散剂之后被引入到第一效中。喷淋系统把料液喷淋分布到各蒸发器中的顶排管上，在沿顶排管向下以薄膜形式自由流动的过程中，一部分海水由于吸收了管内蒸气凝结放出的潜热而汽化。被浓缩的剩余料液用泵打入到蒸发器的下一组中，该组的操作温度要比上一组高一些，在新的组中又重复了蒸发和喷淋过程。剩余的料液接着往前打，直到最后在温度最高的效组中以浓缩液的形式离开该效组。生蒸汽输入到温度最高一效的蒸发管内部，在管内发生冷凝的同时，管外也产生了与冷凝量基本相同的蒸发。产生的二次蒸汽在穿过浓盐水液滴分离器以保证蒸馏水的纯度之后，又引入到下一效的传热管内，第二效的操作温度和压力要略低于第一效。这种蒸发和冷凝过程沿着一串蒸发器的各效一直重复

由于该闪蒸室中的操作压力低于热海水温度所对应的饱和蒸汽压，所以热海水在进人闪蒸室后即成为过热水而急速的部分汽化，从而使热海水自身的温度减低，所产生的蒸汽原水冷却冷凝后即为所需的淡水。装置流程图如图1.2所示。MSF技术原理，是1957年由英国学者R.S.SILVER发明的一种海水淡化方法，它在降低能耗及防结垢问题方面有独到的优越性，因而自其诞生之日起，发展非常迅猛，一跃成为海水淡化设备中最重要的角色。1990年国际原子能委员会认定多级闪蒸技术是技术最成熟，应用最广泛的海水淡化技术[0]。世界上规模在4000t/d以上的海水淡化装置中，

要压力的蒸汽。所以本章建立了蒸发器、冷凝器、闪蒸罐、预热器和喷射器的数学模型。2.1蒸发器数学模型第i效蒸发器示意图如图2.1所示，蒸发器的盐水质量平衡、盐分质量平衡和能量平衡方程如下:城，。=M，，。盯一M，，， (2.1)弋，，XM，，，。=X。，。。，xM

【引证文献】

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2 张小曼;热水电联产系统的性能分析与优化研究[D];大连理工大学;2008年

3 岳海鹏;两效100吨/日海水淡化装置研究[D];华北电力大学;2012年

4 周奇;海洋温差能海水淡化系统换热器的研究[D];青岛理工大学;2011年

5 王红菊;低温多效海水淡化系统模拟分析[D];天津大学;2012年

本文编号：2763044