太阳能海水淡化装置性能研究

【摘要】：目前,世界水资源分布不均,多数国家都存在不同程度的水资源紧缺,与此同时,也有着水开发利用不合理,水质性污染导致缺水等问题,这些,使得水资源愈发宝贵。而我国的水资源现状更是严峻,南北水资源分布不均,近些年来,南水北调虽取得一定成果,但因成本的过高,始终不能成为解决问题的根本方式。海水淡化方式因为具有大量的海水资源而成为生产淡水的重要方向之一,但常规的海水淡化消耗电能,在化石能源短缺、环境因化石燃料燃烧而被污染的今天,利用新型能源成为海水淡化技术的不二选择。而太阳能作为可再生资源,其热量被大量浪费,所以可以以它为热源作为海水淡化的能量来源。 本文对太阳能四效蒸馏低温海水淡化装置进行分析,建立数学模型、模拟动态变化、分别对其每一效建立质量、能量守恒方程式,进行实验并进行总结。并对整个系统模型进行模拟分析。 经过理论与实验,得到装置运行时的影响参数：当热水温度高于65℃时,系统能够正常并连续运行,其它参数不变时,产水量及各效温度随首效热水进水水温而升高；控制末效的真空泵,当末效压力在12kPa以下时,系统能够正常连续运行并运行情况良好,产水量较高,当压力高于17kPa后,系统产水量急速下降。同时,当6、7、8月份日照条件较好时,可将进水量调至200～250kg/h,热水流量适当减少为800～1200kg/h,其余月份应当调低进水量,调高热水进水量及温度。 设计单效单列横管降膜喷淋系统,进一步观测影响因素。 最后通过对实际情况的考虑,提出对整个系统的可行性清洗方案,并选取可达医药用水标准的丝网除沫器及海岛防风方案。 【关键词】：海水淡化 建立模型 实验分析 实际方案
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：P747;TK519
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-25
• 1.1 水资源现状9-11
• 1.2 太阳能的研究现状11-12
• 1.3 海水淡化的几种方式12-20
• 1.3.1 多级闪蒸(MSF)12-14
• 1.3.2 多效蒸馏14-17
• 1.3.3 压汽蒸馏(VC或VCD)17
• 1.3.4 反渗透淡化技术17-18
• 1.3.5 电渗析淡化技术(ED或EDR)18-19
• 1.3.6 太阳能多效蒸馏海水淡化19-20
• 1.4 低温多效蒸馏的研究现状20-21
• 1.5 海水淡化现状21-23
• 1.5.1 国外海水淡化技术的现状21-22
• 1.5.2 我国海水淡化技术的现状22-23
• 1.6 本文意义与研究内容23-25
• 1.6.1 本文意义23
• 1.6.2 本文研究内容23-25
• 2 系统组成及模型建立25-38
• 2.1 太阳能低温多效海水淡化装置组成25-29
• 2.2 关于太阳能的研究29-33
• 2.3 建立系统模型33-38
• 3 模拟结果与实验分析38-47
• 3.1 模拟结果38-42
• 3.2 实验分析42-47
• 4 设计单效喷淋降膜实验台47-54
• 4.1 原部件的选择47-49
• 4.2 计算49-50
• 4.3 管束排列方式50-51
• 4.4 蒸发器材料选择51-52
• 4.5 实验过程52-54
• 5 实际应用54-62
• 5.1 除沫器54-56
• 5.2 防风56-57
• 5.3 清洗除垢方案57-62
• 结论62-64
• 参考文献64-66
• 致谢66-67

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