升膜蒸发海水淡化装置传热特性研究

发布时间：2022-01-16 10:27

　　随着世界人口的增长以及工农业的发展，淡水需求量与日俱增，解决淡水短缺问题成为了全人类面临的严重挑战。海水淡化技术作为一种最为有效的提供淡水方式正在被越来越多的国家所采用。竖管升膜蒸发技术因为具有传热效率高、传热温差小、低温传热性能优良等特点成为了一种有效的传热方式，并特别适合于利用低温余热。本文所研究的小型竖管升膜蒸发海水淡化装置可以直接利用柴油机余热作为热源。并且由于它的成膜原理是利用气流向上流动时所引起的牵引力向上拉伸形成的，因此它并不像降膜蒸发一样要依靠重力的作用。因此竖管升膜蒸发装置即使在颠簸的环境中也能够形成稳定的液膜，特别适用于船上使用。本文首先对升膜蒸发的传热机理作了理论分析，然后通过建立一个小型的竖管升膜蒸发实验台，对升膜蒸发过程进行了实验研究。研究的主要目的是得到影响升膜蒸发的主要数据资料。本实验采用φ20×2，蒸发段长度为L=2000 mm的HAL77-2A型铝黄铜管作为传热管，在绝对压力为0.01MPa到0.02MPa，传热温差为5到15℃的条件下进行。通过对加热水进出口温度、蒸发管内温度、蒸发段液位、冷凝段液位等实验数据的记录，并整理分析后得出了影响升膜蒸发的因... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

005年不同海水淡化方法容量对比

液体会沿管长完全地被蒸发。沿管长出现的不同流型和相应的传热区如图1.2所示。当液体被逐渐加热到饱和温度而管壁温度维持低于核化温度时，传热过程是向液相的单相对流传热(A区)。在沿管长靠近壁面的某些点，能够达到气泡从核化点产生的

和饱和温度之差减小，相应地传热系数也增加。最后，在单相蒸汽区(x>1)，壁面温度再一次比流体温度高出一个常数，传热系数达到单相蒸汽强制对流时的值。上述分析局限于管壁热流密度较低的情况。现在参照图1.3至图1.5，考虑在保持入口流速为常数时，逐步增加表面热流密度所产生的影响。当作为参数的热流密度增加时，传热系数随干度的变化如图1.3所示(曲线i到vii)。图1.4是一张三维立体图，由热流密度、干度和温度作为坐标，构成“沸腾面”，显示了强制对流沸腾时，不同的两相传热区。图1.3中，曲线i对应于图1.2所示的管壁为低热流密度的条件。图1.2上的温度曲线可以认为是图1.4的一个平面(温度一干度坐标面)的投影。曲线ii表示增加热流密度后的影响。过冷沸腾较早就开始了;在核态沸腾区，传热系数是比较高的，但在两相强制对流区它并不受到影响;干涸发生在较低的干度。曲线iii表示进一步增加热流密度所发生的影响。同样，过冷沸腾开始得更早，核沸腾区传热系数更高。但是随着千度的增加

【参考文献】：
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本文编号：3592476