小型太阳能低温多效海水淡化系统研究

发布时间：2020-07-27 17:32

【摘要】：在水资源日益缺乏的今天，太阳能低温多效海水淡化技术有着良好的应用前景，特别是在沿海的海岛上更有实际应用价值。本文设计了一套五效某海岛用小型太阳能低温多效海水淡化装置，使用VB语言对该装置进行了系统编程。利用所编写的程序研究该装置各操作参数对系统产水性能的影响情况。 本文首先对所设计的太阳能海水淡化装置进行选型，确定了该系统采用的太阳能集热器结构，计算了太阳能集热器的集热量。对太阳能海水淡化系统降膜蒸发换热系数进行了计算，最后对系统蒸发器、冷凝器等装置进行了设计计算。对横管换热熵产进行简化计算，并对蒸发器进行数值模拟研究。 本文对所设计的五效低温多效海水淡化装置的冷凝器、蒸发器等组成部分建立了数学模型，在文中给出各物性参数的计算公式，建立了VB模拟程序。并对该程序进行了准确性验证。 本文利用所编写的VB程序研究了首效加热蒸汽温度，进料海水流量，初、末效蒸发器压力及各效蒸发器传热参数等因素对系统性能影响。研究得出首效加热蒸汽温度的提高都将使系统造水比升高。顺、并流系统进料海水流量升高将导致系统造水比下降。首、末效蒸发器压力的升高将导致顺流系统的造水比下降。并流系统首效蒸发器压力的升高，将使系统造水比先下降后保持稳定；并流末效蒸发器压力的升高，将使系统造水比下降。在顺、并流系统各效蒸发器传热参数改变的情况下，除第二效蒸发器传热参数增大将使系统造水比下降外，其余各效传热参数增大都将使系统造水比升高，其中第五效传热参数变化对系统性能的影响最大。当顺流流程按某一种操作参数运行时，系统性能较优，此时造水比为3.92。当并流流程的各效进料海水量分配按1:1.1:1.2:1.3:1.4比例分配时，系统性能较优，造水比为3.82。 本文在相同的计算条件下，经VB程序模拟得出在加热蒸汽温度为60℃及以上的情况下，顺流流程的造水比高于并流流程。加热蒸汽温度在60℃以下的情况时，两种流程各有优劣。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：P747
【图文】：

球表面大部分地区都覆盖着水，但是其中可直接获得的淡水资。有分析统计显示海水占在地球上水资源总量的 90%，而可直却只占水资源总量的 1%左右。在此基础上由于对环境资源的无多地表淡水资源被污染，全球水资源的供需矛盾更是日益尖锐示，自20世纪50年代到21世纪初世界人均水资源利用量减少了国是一个缺水的人口大国，因此人均拥有水资源量仅是世界世界水发展报告》显示我国的人均水资源占有率在 180 个统计 位，是水资源紧缺的国家。此外我国的水资源分布极不平衡，、夏季降水量丰富，东北部地区冬季降雪丰富，而西北部地区。关于我国某些特大型城市缺水的报道时有发生，对此我国采取传节约用水理念等措施，以此来缓解我国用水短缺的问题。但之计，对于处理水资源短缺问题，应该开源与节流同时进行。宽广的海岸线，所以开展海水淡化的研究工作对缓解我国水资的意义。特别在海中孤岛上更是必须依赖海水淡化技术取得淡中国, 1.60%以色列, 0.90%欧洲, 12%巴林其他, 22.30%

图 1-6 三种主要海水淡化技术逐年发展情况低温多效多效蒸馏技术发展极为迅猛。对 LT不同种类的太阳能海水淡化装置的结构、工作装置介绍了其传热传质系数的关系式以及单位提出了各种太阳能蒸馏器的改进方案，并指出系统。了以色列IDE公司与法国SIDEM公司的两种低其中这两套装置都拥有 TVC 热压缩器，文中自于第三、第四效的抽出盐水。低温多效蒸发海水淡化装置只需加装热压缩器汽作为系统热源。文中详细地介绍了蒸汽喷射了整个海水淡化系统的设计。最后基于分段预最佳蒸汽引射点。淡化蒸发器周围布置循环水管吸收冷凝潜热，

（2）模拟计算边界条件 在这一部分将利用流体计算模拟软件 Fluent 对换热过程进行模拟计算。计算目的为验证所设计的降膜蒸发器满足换热要求拟计算边界条件如下：由于海水淡化过程蒸发器表面蒸发温度恒定，所以模拟中横管管壁取恒定。横管入口为质量流量入口，入口流量 0.011kg/s，蒸汽温度 333.15K。横管出置为压力出口。流体内部加入蒸发冷凝 UDF 潜热热源。在横管内部加入气液 UDF 模型。计算条件采用非定常隐式计算方法，Mixer 模型，Simple 算法，k流方程计算。UDF 气液两相转变是根据下式编制得[51]：0.1 - ,v l l mix sat sat mix satm V T T T T T(2-0.1 - ,v v v mix sat sat mix satm V T T T T T(2当蒸汽温度小于对应压力下的饱和温度时，蒸汽转变为水。当水温度大于压力下的饱和温度时，水将转变为蒸汽。（3）模拟结果 如图 2-12 所示，为计算时间为 2s，管壁温度为 327.15，单横管换热温度场图：

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 沈胜强,张全,刘晓华;低温多效蒸发海水淡化装置的计算分析[J];节能;2005年06期

2 蔡邦肖;太阳能反渗透法海水淡化系统[J];海洋通报;1989年02期

3 ;技术前沿:太阳能海水淡化系统专用救灾现场[J];硅谷;2011年08期

4 王金元;;唐山海港经济开发区海水淡化技术应用[J];水科学与工程技术;2011年04期

5 ;国内首个核电站海水淡化系统投入使用[J];中国建设信息(水工业市场);2010年07期

6 陈子乾,郑宏飞,何开岩,杨英俊,李正良;一种新型多效内回热式太阳能海水淡化装置[J];北京理工大学学报;2005年09期

7 张建红;吴礼云;李杨;张波;马露露;李蔚然;吴立婷;;低温多效海水淡化关键能耗指标的选取及应用[J];节能与环保;2009年06期

8 王丙贵;;海水淡化稳定运行的影响和控制[J];黑龙江科技信息;2008年10期

9 陈金增,宋振海,张青枝,黄素逸;热力蒸汽压缩式海水淡化系统热力分析[J];海军工程大学学报;2005年04期

10 张秀芝,王树勋,王静,张雨山;膜技术在海水资源利用中的应用[J];海洋技术;2005年03期

相关会议论文 前10条

1 刘秀艳;谢正苗;项硕;叶敏;;海水淡化反渗透系统研究进展[A];第一届海水淡化与水再利用西湖论坛论文集[C];2006年

2 付秉恒;孙文哲;翟少斌;张立华;;空调与海水淡化联合运行方案研究[A];全国暖通空调制冷2008年学术年会资料集[C];2008年

3 黄美斌;林文胜;顾安忠;黄建民;;LNG冷能用于冷媒直接接触法海水淡化[A];第五届全国制冷空调新技术研讨会论文集[C];2008年

4 田晓亮;曲源;孙晖;;热泵节能技术在海水淡化中的应用[A];2006年石油和化工行业节能技术研讨会会议论文集[C];2006年

5 王许云;张林;陈欢林;高从X&;;太阳能海水淡化系统开发进展[A];第一届海水淡化与水再利用西湖论坛论文集[C];2006年

6 林治国;何文斌;许振东;王倩;;海水淡化的经济技术分析[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集（下册）[C];2006年

7 庞胜林;刘金生;;海水淡化系统研究[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集（下册）[C];2006年

8 高国强;郭伟宁;;自安装采油平台锅炉给水处理系统简介[A];2008年度海洋工程学术会议论文集[C];2008年

9 殷占民;胡松涛;;空调与海水淡化系统联合运行方式探讨[A];2005年山东省制冷空调学术年会论文集[C];2005年

10 王默晗;曹志军;王孚懋;田瑞;;多效蒸馏海水淡化技术的发展及应用[A];2006年石油和化工行业节能技术研讨会会议论文集[C];2006年

相关重要报纸文章 前10条

1 记者 王荣琦;国内首个核电站海水淡化系统启用[N];辽宁日报;2010年

2 首席记者 邱丽娜;我省海水淡化系统项目成功投运[N];黑龙江经济报;2010年

3 记者　贾继恒;新材料制成海水淡化装置[N];中国环境报;2006年

4 通讯员 钟光伟 张荣;玉环电厂日供淡化海水3000吨[N];中国电力报;2006年

5 刘婧婷　记者 张桂英 张斯文;我省海水淡化系统印尼投运[N];黑龙江日报;2010年

6 胡梅娟 赵晖;我国首次出口海水淡化设备[N];新华每日电讯;2003年

7 王颖聪 郭宝慧;国华沧电引来海水酿甘露[N];中国电力报;2006年

8 通讯员 袁平素 记者 钟光伟;华能玉环电厂海水淡化工程扫尾[N];台州日报;2006年

9 本报记者 吴德强;太阳和风可淡化海水[N];北京科技报;2004年

10 高凤春 徐合顺 杜庆君;用清洁电力点亮美好生活[N];唐山劳动日报;2007年

相关博士学位论文 前10条

1 邓润亚;海水淡化系统能量综合利用与经济性研究[D];中国科学院研究生院（工程热物理研究所）;2009年

2 杨洛鹏;水电联产低温多效蒸发海水淡化系统的热力性能研究[D];大连理工大学;2007年

3 卢彦越;反渗透膜法海水淡化过程最优化设计的研究[D];中国海洋大学;2007年

4 陈志莉;热法太阳能海水淡化技术及系统研究[D];重庆大学;2009年

5 王越;反渗透海水淡化系统阀控余压能量回收装置的研究[D];天津大学;2004年

6 程海燕;我国海水淡化产业化的机理研究[D];辽宁师范大学;2008年

7 成怀刚;高分子传热元件用于露点蒸发海水淡化装置的研究[D];天津大学;2007年

8 朱丽;实现太阳能烟囱经济综合利用海水的系统性研究[D];天津大学;2005年

9 周少祥;热电联产多级闪蒸海水淡化技术的理论与实践[D];华北电力大学;2001年

10 伍联营;基于遗传算法的海水淡化及其集成系统优化设计研究[D];中国海洋大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 周步登;小型太阳能低温多效海水淡化系统研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

2 王进;不同供汽方式下低温多效海水淡化系统的研究[D];华北电力大学;2013年

3 王红菊;低温多效海水淡化系统模拟分析[D];天津大学;2012年

4 韩旭;小型船舶余热海水淡化系统性能研究[D];大连理工大学;2013年

5 朱霞;低温多效海水淡化系统实验研究[D];大连理工大学;2012年

6 杨纯洁;基于降膜蒸发的水电联产海水淡化系统研究[D];华北电力大学;2013年

7 赵广斌;太阳能海水淡化系统经济性对比研究[D];大连理工大学;2013年

8 陈文博;真空管集热的太阳能海水淡化系统性能研究[D];大连理工大学;2011年

9 王晓;超声波辅助蒸发太阳能海水淡化系统研究[D];青岛理工大学;2010年

10 刘鹏;单效蒸发机械压汽海水淡化系统热力性能研究[D];集美大学;2012年

本文编号：2772148