最新二回路系统D_核动力装置

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（3）蒸汽压缩蒸发
将蒸发产生的二次蒸 汽绝热压缩，再返回 海水蒸发器作为加热 蒸汽，同时冷凝成淡 水，以提高热能利用 率的蒸馏淡化方法
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图 蒸汽压缩蒸发过程示意
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4.蒸发法造水的三种形式
低压浸管型造水装置
海水蒸发器内设置加热管，用蒸汽加热海水，使其蒸发产生蒸汽 海水蒸发器内为真空状态
➢ 将几个蒸发器串联进行蒸发操作，以节省热量的蒸馏淡化 方法
➢ 海水蒸发器的受热面是盘管，盘管浸泡在海水中，盘管内 通有蒸汽，蒸发器内为真空
➢ 低真空蒸发：0.07~0.08MPa ➢ 高真空蒸发: 0.013~0.015MPa
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多级蒸发过程示意
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➢ 在直流电场的作用下，离子透过选择性离子交换膜而迁移， 从而使电解质离子自溶液中部分分离出来的过程称为电渗 析
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图4-44 电渗析原理示意图
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三、蒸发法
使海水受热汽化，再将蒸汽冷凝，从而得到淡水 主要有以下四种形式 ➢ 多级闪蒸 ➢ 多效蒸发 ➢ 蒸汽压缩蒸馏 ➢ 太阳能蒸馏 常见的蒸发式造水装置 ➢ 低压浸管型造水装置 ➢ 闪发式造水装置 ➢ 薄膜蒸发式造水装置
闪发的概念 将一定温度和压力的水排入压力低于当前水温所对应饱和 压力的闪发室内，一部分水因过热而汽化成为蒸汽
经过加热的海水依次通过多个温度、压力逐级降低的闪蒸 室，进行蒸发、冷凝的蒸馏淡化方法
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多级闪蒸过程示意
淡水
海水
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（2）多效蒸发
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图4-45低压浸管型蒸汽发生器工作原理
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图4-46 单级闪发式造水装置
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薄膜蒸发式造水装置
薄膜蒸发式造水装置利用的薄膜蒸发原理 海水蒸发器常见的形式有立管降膜式和横管喷淋膜式两种
类型。 立管降膜式海水蒸发器：传热管束为直立放置，海水泵将
能量平衡方程 Gs（hs－hd）＝ Gf（hf，o－ hf，i） Gvhv＋Gbhb=Gfhf，o
排污率ε＝Gv／Gb 造水比R＝Gv／Gs
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采用闪发原理造水的优点
利用水的自过热而蒸发，使已被加热的海水在减压状态下 过热蒸发；
热量消耗少； 可以解决传热面上结垢的问题。
质量平衡方程
Gf＝Gv＋Gb 能量平衡方程
Gs（hs－hd）＝Gvhv＋Gbhb－Gfhf 排污率
造水比
ε＝Gv／Gb
R＝Gv／GsFra Baidu bibliotek
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多级蒸发装置的造水比
多级蒸发系统中，第一级蒸发器产生的二次汽，作为第二 级蒸发器的加热蒸汽，依此类推
级数越多，产生蒸汽越多，但装置重量、尺寸增加很多， 设备投资也大大增加，船用装置最多不超过三级
横管喷淋膜式 海水在传热管外成膜，加热蒸汽在管内流动。
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减少水垢生成，延长运行时间。 蒸发温度约为50℃，水垢生成的速度很低，可以连续运行 三个月再清洗。
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图4-48 低压浸管型造水装置
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图4-49 闪发式原理
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闪发式造水装置的造水比
质量平衡方程 Gf＝Gv＋Gb
➢ 反渗透过程必须具备两个条件
➢ 高选择性和高渗透性的半透膜； ➢ 运行压力高于海水的渗透压。
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图4-42 反渗透原理
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图4-43 反渗透原理示意图
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二、电渗析法
➢ 渗析是指溶液中溶质通过半透膜的现象，自然渗析的推动 力是半透膜两侧溶质的浓度差。
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4.8 造水系统
1.设置的必要性 2.功用 3.海水淡化方法 4.蒸发法造水的三种形式
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一、反渗透法
➢ 在压力驱动下，淡水通过半透膜进入膜的低压侧，水中的 其他组分被阻挡在膜的高压侧并随浓缩水排出，从而达到 有效分离的作用
➢ 为了获得必要的淡化速率，实际操作压力大于5.5MPa， 操作压力与海水渗透压力之差，即为过程的推动力
闪发式造水装置
海水在预热器中加热，然后送入闪发室，闪发产生蒸汽 闪发室内为真空状态
薄膜蒸发式造水装置
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图4-47 低压浸管型原理
加热盘管
海水蒸发器
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造水比：单位质量 的加热蒸汽（一次 汽）可以产生的二 次蒸汽量
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单级低压浸管型造水装置的造水比
海水送入海水蒸发器，通过上部喷嘴均匀喷入传热管内。
横管喷淋膜式蒸发器：传热管束为水平布置，海水泵将海 水送至管束上面的喷嘴，从上向下喷淋的海水在传热管外 表面形成薄膜状态向下流动，加热蒸汽在传热管内冷凝放 热，使传热管外侧的海水蒸发产生蒸汽。这种蒸发器的传
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（1）多级闪蒸
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图4-50 多级闪发造水装置的温度分布
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造水比＝？
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图4-51 闪发型造水装置
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薄膜蒸发式造水装置
海水在传热管间呈薄膜状流动，传热系数较高，因此传热 面积小、造水装置结构紧凑；
立管降膜式 海水用泵从上部喷入加热管内，在管内成膜，蒸汽在管外 加热。
➢ 一级 R＝Gv／Gｓ ……………………………………0.95 ➢ 二级 R＝（Gv，1＋ Gv，2 ）／Gs ……………………1.80 ➢ 三级 R＝ （Gv，1＋ Gv，2 ＋ Gv，3 ）／Gs …………2.50
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采用真空蒸发的优点
耗热少。 由于蒸发温度低，可用低温低压的蒸汽作为热源； 通常使用废汽总管的蒸汽来加热海水。