基于自然真空蒸馏技术（NVD）的海水淡化装置

发布时间：2021-07-06 08:21

　　为了提高风能利用率,使风能直接驱动海水淡化装置,并以太阳能和空气热能作为辅助能源,结合自然真空蒸馏（NVD）技术,设计了一种基于NVD技术的海水淡化装置,并对该装置的关键设备柱形汽化室进行了细致的设计和研究。通过理论分析,装置抵抗大气压做功即可在常温下实现海水淡化,同时产出盐分,其降低气压的效果与传统技术一样,且水质更好,在能量转化的过程中较传统技术,效率提高了9%～24.3%。利用实物模型进行了相关试验,验证了装置的可行性,并通过试验数据分析对装置提出了改进建议,有望增加装置海水淡化以及产盐的速率,提高风能的利用率。 

【文章来源】：净水技术. 2020,39(05)

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

装置模型结构图

装置结构设计如图1所示。工作原理如下:风能使风叶转动,风叶带动真空泵运作,真空泵通过抽气管将柱形汽化室内的气体抽出形成低压,由于柱形汽化室低压,海水从装置底部被抽进外表装设吸热片的柱形汽化室;由于气压极低,海水沸点降低,同时有太阳光照射吸热片且从附近空气中吸收热量,海水发生汽化,真空泵持续运作,将汽化出来的水蒸气抽走,维持柱形汽化室内部的低压环境,使海水持续汽化。水蒸气通过出气管被真空泵泵入冷凝器,液化成蒸馏水,收集存放到储水箱。柱形汽化室如图2所示,其室内的海水盐浓度随汽化时间的增长而升高,形成结晶盐,大部分结晶盐形成后因重力作用下掉,部分结晶盐黏附在柱形汽化室内壁形成盐垢,当形成一定厚度的盐垢后会使光电开关闭合,光电开关发送信号使除盐刀上下运动铲除盐垢,盐垢下掉。所有盐块下掉到达漏斗网,由出盐口导出盐块,再由传送带运走盐块成为副产品。运行过程中,由于海水的汽化而吸热降温,汽化速率降低,为了保持良好的汽化速率,柱形汽化室需从外界吸收热量,途径有两种:一是利用太阳能的照射给柱形汽化室供热;二是从空气中吸收热量。因此,柱形汽化室外部均匀装设涂有吸热材料的吸热片,不仅能够吸收太阳能,还能吸收周围空气的热量,其结构符合流体力学,能够很好地让空气通过,增加吸热量。

图3为装置模型结构图,图4为模型柱形汽化室结构图,图5为装置实物模型图,其结构与上述的理论设计有一定的差别,但基本原理不变。模型试验结束后,将柱形汽化室底部的下法兰打开,倒出盐块。同时,试验时为了在风能作用下观察柱形汽化室内的情况,不对实物模型设计喷涂有吸热材料的吸热片,暂不对热能影响汽化效果展开研究。图3 装置模型结构图

【参考文献】：
期刊论文
[1]2015-2016全球海水淡化概况（译文）[J]. 张夏卿,王琪.  水处理技术. 2017(01)
[2]液体重力蒸馏法海水淡化和制冷的可行性分析[J]. 魏京胜,杜晓丽,王智伟.  建筑热能通风空调. 2007(05)
[3]低温多效蒸馏海水淡化技术[J]. 尹建华,吕庆春,阮国岭.  海洋技术. 2002(04)

硕士论文
[1]我国风力资源分布及风电规划研究[D]. 宋婧.华北电力大学 2013



本文编号：3267885