多效鼓泡蒸發(fā)式太陽能海水淡化技術(shù)研究

【摘要】： 增濕-去濕海水淡化技術(shù)作為一種新型的海水和苦咸水淡化技術(shù),其原理與傳統(tǒng)蒸餾法及反滲透法都不同。它是以載氣(如空氣)為載體,通過海水或苦咸水對(duì)其增濕和去濕操作來制取淡水。為了提高過程的熱效率,通常將去濕過程與增濕過程耦合,使冷凝潛熱直接傳遞到蒸發(fā)室,為蒸發(fā)鹽水提供汽化潛熱。 本文提出以鼓泡方式進(jìn)行載氣的增濕操作,以實(shí)現(xiàn)海水淡化的設(shè)計(jì)思路。建立了一臺(tái)五級(jí)塔式結(jié)構(gòu)的四效鼓泡蒸發(fā)式太陽能海水淡化塔,塔內(nèi)總有效傳熱面積為6.7m~2,利用太陽能加熱第一級(jí)海水。建立了相應(yīng)的太陽能集熱系統(tǒng)、流體輸送系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。并針對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,完成了鼓泡蒸發(fā)淡化基本流程和穩(wěn)態(tài)條件下操作參數(shù)選定實(shí)驗(yàn)及影響因素實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)研究表明,在穩(wěn)態(tài)條件下,設(shè)備的淡水產(chǎn)率隨第一級(jí)蒸發(fā)室內(nèi)熱鹽水溫度(初溫)的升高而提高,隨各級(jí)鼓泡量的加大而提高。對(duì)于本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的鼓泡蒸發(fā)翅片冷凝淡化設(shè)備的淡水產(chǎn)率一般為1.2～1.6kg/h,其級(jí)間溫差、載氣流量以及初溫等均存在適宜的操作范圍。第一級(jí)蒸發(fā)室增濕熱鹽水溫度在85～90℃之間較為適宜。在實(shí)驗(yàn)條件下,各級(jí)溫度分別為89.9℃、77.4℃、68.0℃、59.0℃、38.3℃,各級(jí)載氣流量分別為600L/h、480L/h、480L/h、480L/h時(shí)的淡水產(chǎn)率為1.482L/h,GOR值為2.7,折算單位產(chǎn)量鼓泡功耗4.94kW·h/噸。 對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明,鼓泡蒸發(fā)冷凝塔各級(jí)間存在一個(gè)的合理鼓泡量組合,以尋求在一個(gè)較高的產(chǎn)水率條件下,達(dá)到最優(yōu)的造水比(GOR)和較低的動(dòng)力消耗。本文設(shè)計(jì)的鼓泡蒸發(fā)淡化工藝和系統(tǒng)的淡化水含鹽量低于50mg/L,與傳統(tǒng)蒸餾法的淡化水水質(zhì)相當(dāng)。 通過對(duì)多效鼓泡蒸發(fā)淡化過程中的熱量衡算、物料衡算、鼓泡增濕傳質(zhì)速率計(jì)算及蒸發(fā)側(cè)-冷凝側(cè)傳熱速率計(jì)算,建立了適用于鼓泡蒸發(fā)淡化過程的傳熱-傳質(zhì)數(shù)學(xué)模型。研究了各級(jí)熱力過程的傳遞特性,分別建立了鼓泡增濕傳質(zhì)系數(shù)和蒸發(fā)側(cè)-冷凝側(cè)傳熱系數(shù)的計(jì)算方法。 以建立的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ),結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),研究了鼓泡蒸發(fā)冷凝淡化塔各級(jí)穩(wěn)態(tài)溫度和各級(jí)蒸發(fā)側(cè)-冷凝側(cè)總傳熱系數(shù),給出了穩(wěn)態(tài)操作條件下各級(jí)鼓泡增濕傳質(zhì)系數(shù)和蒸發(fā)側(cè)-冷凝側(cè)傳熱系數(shù)的算例。 在實(shí)驗(yàn)研究和模型研究的基礎(chǔ)上,探討了對(duì)鼓泡蒸發(fā)淡化系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步研究的方向。 【關(guān)鍵詞】：海水淡化 鼓泡蒸發(fā) 增濕-去濕 PLC
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：P747
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-8
• Abstract8-10
• 目次10-13
• 1 緒論13-31
• 1.1 課題意義13-15
• 1.2 海水淡化的一般問題15-19
• 1.2.1 海水淡化的過程的理論功耗及蒸餾過程的最小耗熱量15-16
• 1.2.2 海水淡化的一般方法16-18
• 1.2.3 現(xiàn)階段海水淡化存在的問題18-19
• 1.3 海水淡化的發(fā)展概況19-24
• 1.3.1 國(guó)際海水淡化技術(shù)現(xiàn)狀19-21
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)海水淡化技術(shù)現(xiàn)狀21-22
• 1.3.3 海水淡化發(fā)展趨勢(shì)22-24
• 1.4 增濕-去濕海水淡化技術(shù)研究現(xiàn)狀24-29
• 1.4.1 基本概況24
• 1.4.2 典型的增濕-去濕淡化過程24-29
• 1.5 結(jié)語29-31
• 2 單效鼓泡蒸發(fā)式太陽能海水淡化裝置實(shí)驗(yàn)研究31-42
• 2.1 鼓泡蒸發(fā)式海水淡化基本原理31
• 2.2 鼓泡蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)裝置及工作原理31-33
• 2.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量33-34
• 2.4 結(jié)果與分析34-41
• 2.4.1 論蒸發(fā)量的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證34-36
• 2.4.2 鼓泡量對(duì)蒸發(fā)的影響36-37
• 2.4.3 引風(fēng)量對(duì)蒸發(fā)的影響 #25,37-38
• 2.4.4 海水溫度對(duì)蒸發(fā)的影響38-39
• 2.4.5 穩(wěn)態(tài)運(yùn)行指標(biāo)39-41
• 2.5 結(jié)語41-42
• 3 多效鼓泡蒸發(fā)式太陽能海水淡化系統(tǒng)架構(gòu)42-51
• 3.1 系統(tǒng)功能描述42-43
• 3.2 多級(jí)鼓泡蒸發(fā)冷凝塔基本型式的確定43-45
• 3.3 多效鼓泡蒸發(fā)式太陽能海水淡化系統(tǒng)的基本組件45-48
• 3.3.1 太陽能集熱器45-46
• 3.3.2 蒸發(fā)冷凝塔46-47
• 3.3.3 動(dòng)力循環(huán)裝置47-48
• 3.4 控制系統(tǒng)48-49
• 3.5 任務(wù)分析49-50
• 3.6 結(jié)語50-51
• 4 多效鼓泡蒸發(fā)太陽能海水淡化系統(tǒng)控制系統(tǒng)51-60
• 4.1 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)51-59
• 4.1.1 控制系統(tǒng)功能分析51-53
• 4.1.2 控制系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)和語言53-56
• 4.1.3 控制系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu)56
• 4.1.4 人機(jī)交互界面56-59
• 4.2 結(jié)語59-60
• 5 多效鼓泡蒸發(fā)太陽能海水淡化系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究60-76
• 5.1 多效鼓泡蒸發(fā)冷凝塔的性能表征60-61
• 5.1.1 淡水產(chǎn)率60
• 5.1.2 熱效率60-61
• 5.1.3 級(jí)間溫差61
• 5.1.4 動(dòng)力消耗61
• 5.2 實(shí)驗(yàn)方法與實(shí)驗(yàn)流程61-64
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)流程61-63
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)方法與實(shí)驗(yàn)步驟63-64
• 5.3 實(shí)驗(yàn)研究64-75
• 5.3.1 太陽能集熱器升溫特性實(shí)驗(yàn)64-66
• 5.3.2 穩(wěn)態(tài)產(chǎn)水測(cè)量實(shí)驗(yàn)66-68
• 5.3.3 初溫對(duì)系統(tǒng)性能的影響68-71
• 5.3.4 鼓泡量對(duì)系統(tǒng)性能的影響71-74
• 5.3.5 引風(fēng)量對(duì)系統(tǒng)性能的影響74-75
• 5.4 結(jié)語75-76
• 6 鼓泡蒸發(fā)淡化過程的傳遞特性研究76-91
• 6.1 濕空氣的狀態(tài)參數(shù)76-78
• 6.2 蒸發(fā)淡化的傳熱.傳質(zhì)模型78-89
• 6.2.1 模型的建立79-83
• 6.2.1.1 傳熱傳質(zhì)機(jī)理分析79-80
• 6.2.1.2 鼓泡蒸發(fā)淡化過程的熱力過程分析80
• 6.2.1.3 熱量與質(zhì)量衡算方程80-82
• 6.2.1.4 傳熱傳質(zhì)速率方程82-83
• 6.2.2 模型參數(shù)的確定83-84
• 6.2.3 模型的求解84-89
• 6.3 結(jié)語89-91
• 7 工作總結(jié)與展望91-93
• 7.1 工作總結(jié)91-92
• 7.2 展望92-93
• 參考文獻(xiàn)93-97
• 作者簡(jiǎn)歷97

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來了解更多相關(guān)內(nèi)容

反滲透在海水淡化中的應(yīng)用研究    郭偉;籍宏;

核能海水淡化    王文林;韓東;

某型船用海水淡化裝置故障分析及排除    張新營(yíng);

海水淡化工程技術(shù)研究進(jìn)展    相鳳奎;劉昌嶺;叢曉春;業(yè)渝光;孫始財(cái);馬燕;

海水淡化技術(shù)以及我國(guó)發(fā)展現(xiàn)狀    張于;

大型低溫多效海水淡化裝備技術(shù)特點(diǎn)分析    黃維學(xué);王志剛;

非飲用簡(jiǎn)易海水淡化技術(shù)與應(yīng)用    孫炳全;陳超核;王宏;

多級(jí)閃蒸海水淡化與水電聯(lián)產(chǎn)模擬與優(yōu)化    伍聯(lián)營(yíng);王慧敏;胡仰棟;高從堦;

反滲透膜技術(shù)及其應(yīng)用的研究進(jìn)展    王哲元;

淺議滄州市水資源危機(jī)及解決途徑    張文杰;楊慧;

潮汐能太陽能多效蒸餾海水淡化裝置的實(shí)驗(yàn)測(cè)試    劉業(yè)風(fēng);趙奎文;

低溫多效蒸餾海水淡化裝置仿真虛擬環(huán)境的研究    李楠;李蔚清;俞永江;劉廣超;

走向21世紀(jì)的艦船輔機(jī)    富貴根;

綠色超大型浮式結(jié)構(gòu)物研發(fā)方向    翁震平;

新加坡新泉海水淡化廠設(shè)計(jì)及工藝參數(shù)    童金忠;Gireesh Babu Bhat;葛文越;

海洋動(dòng)物的海水淡化裝置    楊正

國(guó)投北疆電廠海水淡化裝置制淡水制鹽兩相宜    張霽

江蘇大學(xué)海水淡化裝置科研成果國(guó)際領(lǐng)先    蘇克

國(guó)內(nèi)首臺(tái)百噸級(jí)低溫多效海水淡化裝置問世    張秋豐 徐樹春

中船綠洲研制成功新型板式海水淡化裝置    特約記者 龔輝平

國(guó)內(nèi)最大海水淡化裝置產(chǎn)量突破百萬噸    閻春凌 通訊員 王英儷

靠?！俺浴焙? 讓水于民    記者 王衛(wèi)

日本研制出高效海水淡化裝置    唐 儀

后工研制成功新型海水淡化裝置    殷邦科

渤海三嘆    宋明霞　宋國(guó)興 廉志新

我國(guó)海水淡化產(chǎn)業(yè)化的機(jī)理研究    程海燕

高分子傳熱元件用于露點(diǎn)蒸發(fā)海水淡化裝置的研究    成懷剛

熱法太陽能海水淡化技術(shù)及系統(tǒng)研究    陳志莉

水電聯(lián)產(chǎn)低溫多效蒸發(fā)海水淡化系統(tǒng)的熱力性能研究    楊洛鵬

海水淡化系統(tǒng)能量綜合利用與經(jīng)濟(jì)性研究    鄧潤(rùn)亞

熱電聯(lián)產(chǎn)多級(jí)閃蒸海水淡化技術(shù)的理論與實(shí)踐    周少祥

多效鼓泡蒸發(fā)式太陽能海水淡化技術(shù)研究    劉忠

船舶海水淡化裝置模擬操作系統(tǒng)的研究與開發(fā)    韓濤

兩效100噸/日海水淡化裝置研究    岳海鵬

低溫多效蒸發(fā)海水淡化裝置進(jìn)水流程分析    孫甜悅

水電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)綜合效益的評(píng)價(jià)    劉偉

低溫多效蒸餾海水淡化裝置的特性分析    王辰燁

海水淡化升膜蒸發(fā)傳熱過程實(shí)驗(yàn)研究    朱紅

大連海水淡化的可行性分析及發(fā)展對(duì)策研究    沈曉青

中國(guó)海水淡化產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力研究    蔣亞榮

船用反滲透海水淡化裝置的研究    宋瑋