太阳能—风能多级鼓泡增湿去湿海水淡化技术研究
发布时间：2023-02-12 09:34
目前水资源短缺已是世界各国共同关注的全球性问题,海水淡化是解决这一问题的重要途径。低温多效蒸馏、多级闪蒸、反渗透等主流海水淡化技术仅适合于大规模海水淡化工程,且存在能耗高、对环境影响不利等问题。太阳能海水淡化技术克服了对化石能源的依赖,但具有占地面积大、效率低等缺点。增湿去湿海水淡化技术具有规模灵活、结构简单、易于维护、可以因地制宜地高效利用低位热能和各种可再生能源等优点,是解决偏远地区分散小规模淡水需求的有效方法,是对主流海水淡化技术的重要补充。 在前人研究的基础上,建立了一台五级鼓泡增湿去湿海水淡化装置。该装置以空气为载气,采用鼓泡的方式令空气与海水传热传质,升温增湿空气的冷凝潜热得到了有效利用。该装置能够利用电能(可由太阳能和风能转化而来)和太阳能为淡化过程供能,且能够灵活地调整引风量、第零级蒸发室盐水温度、各级蒸发室的鼓气量和盐水液位高度等操作条件。从单效和多效两个方面对该装置进行了实验研究。 单效情况下的实验研究表明,第零级蒸发室盐水温度越高,装置产水率越高；针对一定的加热功率,存在一个最佳的鼓气量；引风量越大,装置产水率越小第零级蒸发室中盐水液位高度对产水率影响不大。 多效...
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
目次
1 绪论
1.1 水资源问题与海水淡化概述
1.2 目前主要的海水淡化技术概述
1.2.1 海水淡化技术分类
1.2.2 多级闪蒸法
1.2.3 多效蒸馏法
1.2.4 膜法海水淡化技术
1.2.5 其它海水淡化技术
1.3 太阳能海水淡化技术概述
1.4 增湿去湿海水淡化技术的研究进展
1.4.1 基本原理
1.4.2 增湿去湿海水淡化装置的分类
1.4.2.1 潜热利用方式
1.4.2.2 物料循环方式
1.4.2.3 淡化过程驱动形式
1.5 本课题的意义及主要研究内容
2 多级鼓泡增湿去湿海水淡化装置的设计
2.1 增湿去湿淡化装置设计概述
2.1.1 装置的供能模块概述
2.1.2 增湿去湿淡化装置蒸发室设计概述
2.1.3 增湿去湿淡化装置冷凝室设计概述
2.1.4 高效增湿去湿淡化装置的设计思路
2.2 多级鼓泡增湿去湿海水淡化装置设计
2.2.1 淡化装置的能量供应
2.2.2 蒸发室与冷凝室的结构设计
2.2.2.1 装置材料的选择
2.2.2.2 蒸发室与冷凝室的耦合
2.2.2.3 螺栓法兰连接结构
2.2.3 鼓泡器
2.2.4 U形液位计
2.2.5 引风机
2.2.6 海水溢流口
2.2.7 空气分配器
2.3 实验数据的测量与采集
2.4 装置海水淡化过程描述
2.5 实验目的与步骤
2.6 本章小结
3 多级鼓泡增湿去湿海水淡化实验研究
3.1 增湿去湿淡化装置的性能表征
3.1.1 淡水生产能力
3.1.2 造水比
3.2 单效鼓泡增湿去湿海水淡化实验研究
3.2.1 空气初始状态对装置性能的影响分析
3.2.2 单效鼓泡增湿去湿淡化装置的瞬时性能
3.2.3 单效鼓泡增湿去湿淡化装置盐水温度与产水率的关系
3.2.4 单效鼓泡增湿去湿淡化装置鼓气量与产水率的关系
3.2.5 单效鼓泡增湿去湿淡化装置盐水液位高度与产水率的关系
3.2.6 单效鼓泡增湿去湿淡化装置引风量与产水率的关系
3.3 多效鼓泡增湿去湿海水淡化实验研究
3.4 本章小结
4 多级鼓泡增湿去湿海水淡化过程的传热传质过程研究
4.1 湿空气的状态参数
4.2 空气与海水传热传质过程分析
4.3 多级鼓泡增湿去湿海水淡化装置的过程模拟
4.3.1 多级鼓泡增湿去湿淡化装置数学模型的建立
4.3.2 系统数学模型的求解
4.3.3 多级鼓泡增湿去湿淡化装置淡化过程模拟分析
4.3.3.1 第零级蒸发室鼓气量与其盐水温度的关系
4.3.3.2 实验数据与模拟数据的比较
4.3.3.3 各级蒸发室盐水温度对装置产水率的影响
4.4 本章小结
5 太阳能-风能与多级鼓泡增湿去湿海水淡化装置的集成优化
5.1 集成优化的目标
5.2 淡化装置主体的优化措施
5.3 淡化系统运行过程描述
5.4 太阳能-风能与淡化装置主体的集成优化
5.4.1 设计条件及要求
5.4.2 太阳能集热系统设计
5.4.3 泵系统设计
5.4.4 风光互补发电系统设计
5.5 本章小结
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
作者简历
本文编号：3740844
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
目次
1 绪论
1.1 水资源问题与海水淡化概述
1.2 目前主要的海水淡化技术概述
1.2.1 海水淡化技术分类
1.2.2 多级闪蒸法
1.2.3 多效蒸馏法
1.2.4 膜法海水淡化技术
1.2.5 其它海水淡化技术
1.3 太阳能海水淡化技术概述
1.4 增湿去湿海水淡化技术的研究进展
1.4.1 基本原理
1.4.2 增湿去湿海水淡化装置的分类
1.4.2.1 潜热利用方式
1.4.2.2 物料循环方式
1.4.2.3 淡化过程驱动形式
1.5 本课题的意义及主要研究内容
2 多级鼓泡增湿去湿海水淡化装置的设计
2.1 增湿去湿淡化装置设计概述
2.1.1 装置的供能模块概述
2.1.2 增湿去湿淡化装置蒸发室设计概述
2.1.3 增湿去湿淡化装置冷凝室设计概述
2.1.4 高效增湿去湿淡化装置的设计思路
2.2 多级鼓泡增湿去湿海水淡化装置设计
2.2.1 淡化装置的能量供应
2.2.2 蒸发室与冷凝室的结构设计
2.2.2.1 装置材料的选择
2.2.2.2 蒸发室与冷凝室的耦合
2.2.2.3 螺栓法兰连接结构
2.2.3 鼓泡器
2.2.4 U形液位计
2.2.5 引风机
2.2.6 海水溢流口
2.2.7 空气分配器
2.3 实验数据的测量与采集
2.4 装置海水淡化过程描述
2.5 实验目的与步骤
2.6 本章小结
3 多级鼓泡增湿去湿海水淡化实验研究
3.1 增湿去湿淡化装置的性能表征
3.1.1 淡水生产能力
3.1.2 造水比
3.2 单效鼓泡增湿去湿海水淡化实验研究
3.2.1 空气初始状态对装置性能的影响分析
3.2.2 单效鼓泡增湿去湿淡化装置的瞬时性能
3.2.3 单效鼓泡增湿去湿淡化装置盐水温度与产水率的关系
3.2.4 单效鼓泡增湿去湿淡化装置鼓气量与产水率的关系
3.2.5 单效鼓泡增湿去湿淡化装置盐水液位高度与产水率的关系
3.2.6 单效鼓泡增湿去湿淡化装置引风量与产水率的关系
3.3 多效鼓泡增湿去湿海水淡化实验研究
3.4 本章小结
4 多级鼓泡增湿去湿海水淡化过程的传热传质过程研究
4.1 湿空气的状态参数
4.2 空气与海水传热传质过程分析
4.3 多级鼓泡增湿去湿海水淡化装置的过程模拟
4.3.1 多级鼓泡增湿去湿淡化装置数学模型的建立
4.3.2 系统数学模型的求解
4.3.3 多级鼓泡增湿去湿淡化装置淡化过程模拟分析
4.3.3.1 第零级蒸发室鼓气量与其盐水温度的关系
4.3.3.2 实验数据与模拟数据的比较
4.3.3.3 各级蒸发室盐水温度对装置产水率的影响
4.4 本章小结
5 太阳能-风能与多级鼓泡增湿去湿海水淡化装置的集成优化
5.1 集成优化的目标
5.2 淡化装置主体的优化措施
5.3 淡化系统运行过程描述
5.4 太阳能-风能与淡化装置主体的集成优化
5.4.1 设计条件及要求
5.4.2 太阳能集热系统设计
5.4.3 泵系统设计
5.4.4 风光互补发电系统设计
5.5 本章小结
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
作者简历
本文编号：3740844
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/haiyang/3740844.html
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