海水淡化装置精选 课件
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船用海水淡化装置的工作原理与实例ppt(共32页)
水冷却器的旁通阀2关小，使主机冷却水在蒸发器中通过。 供人冷却水 当开始产汽后，关小冷却海水旁通阀8，增加
11
(3)传热温差的影响。 如果加热介质的温度过高，加
热器差过大，则加热面附近的海 水就会因汽化而浓缩严重，以致 结垢量增加，且如图:
12
第二节 船用蒸馏式海水淡化装 置的实例
一、带竖管蒸发器的真空沸腾 式海水淡化装置
1．装置的组成和工作 如图所示出带竖管蒸发器的
真空沸腾式海水淡化装置的系统 实例．这种海水淡化装置在远洋 船上使用较早，现仍在广泛使用。
9
五、影响加热面结垢的因素
(1)海水饱和温度的影响。 装置的真空度越低，海水的沸点 越高，则难溶盐的溶解度下降越 多，水垢生成的速度就越快。 如图14-3所示，当水温超过 75℃，Mg(OH)2水垢的比例就迅速 增加；当水温超过82～83℃时， Mg(OH)2就会成为主要水垢主要成 分。因此，蒸馏装置不加防垢剂 时一般不允许盐水温度超过75℃。
2
船舶对淡水的需要数量是：
动力装置用水以主机功率计：柴 油机船每天约需0.2～0.3L／kW，汽 轮机船每天约需0.5～1.4L／kW。
生活用水每人约150～250L／d．
辅锅炉的补水量可按蒸发量的1 ％～5％估计，中、高压锅炉按蒸发 量的1％～3％计。
海水淡化的方法：
•
蒸馏法
•
电渗析法给水量w0Βιβλιοθήκη 产水量W+排盐量WB5
二、影响真空度稳定的因素
保持装置具有足够真空度且能稳定工作的主要原因是：
有足以与蒸发量相适应的冷凝能力。如果冷凝器换热能 力下降，则会使真空度降低，此外若因加热介质流量过大或 温度过高以至使蒸发量过大，也会使真空度降低。
11
(3)传热温差的影响。 如果加热介质的温度过高，加
热器差过大，则加热面附近的海 水就会因汽化而浓缩严重，以致 结垢量增加，且如图:
12
第二节 船用蒸馏式海水淡化装 置的实例
一、带竖管蒸发器的真空沸腾 式海水淡化装置
1．装置的组成和工作 如图所示出带竖管蒸发器的
真空沸腾式海水淡化装置的系统 实例．这种海水淡化装置在远洋 船上使用较早，现仍在广泛使用。
9
五、影响加热面结垢的因素
(1)海水饱和温度的影响。 装置的真空度越低，海水的沸点 越高，则难溶盐的溶解度下降越 多，水垢生成的速度就越快。 如图14-3所示，当水温超过 75℃，Mg(OH)2水垢的比例就迅速 增加；当水温超过82～83℃时， Mg(OH)2就会成为主要水垢主要成 分。因此，蒸馏装置不加防垢剂 时一般不允许盐水温度超过75℃。
2
船舶对淡水的需要数量是：
动力装置用水以主机功率计：柴 油机船每天约需0.2～0.3L／kW，汽 轮机船每天约需0.5～1.4L／kW。
生活用水每人约150～250L／d．
辅锅炉的补水量可按蒸发量的1 ％～5％估计，中、高压锅炉按蒸发 量的1％～3％计。
海水淡化的方法：
•
蒸馏法
•
电渗析法给水量w0Βιβλιοθήκη 产水量W+排盐量WB5
二、影响真空度稳定的因素
保持装置具有足够真空度且能稳定工作的主要原因是：
有足以与蒸发量相适应的冷凝能力。如果冷凝器换热能 力下降，则会使真空度降低，此外若因加热介质流量过大或 温度过高以至使蒸发量过大，也会使真空度降低。
1.5 设计海水淡化装置(课件)2024-2025-北师大版(2024)物理八年级上册
感悟新知
任务三 设计并制作海水淡化装置
知3－讲
1. 活动前的准备
(1)通过查找资料、同学间交流讨论，明确从海水中获取
淡水的原理和方法。
(2)海水淡化的方法
①冷冻法：冷冻海水使之结冰，在液态海水变成固态
冰的同时盐被分离出去。
感悟新知
知3－讲
②反渗透法：通常又称超过滤法，是利用只允许溶剂透过、 不允许溶质透过的半透膜，将海水中的盐分离出去。
(6)霜：深秋和初冬，夜间气温在0 ℃以下，空气中的水蒸 气在地面或植物的枝叶上凝华成小冰晶就是霜。
感悟新知
知1－讲
深度思考 在水循环的过程中，对应所发生的物态变化是 吸热还是放热？
深度理解 云：液化或凝华，会放热；雨：熔化，需要吸热；
雪：凝华，会放热；雾和露：液化，会放热；霜：凝 华，会放热。
感悟新知
第一章 物态及其变化
第五节 设计海水淡化装置
感悟新知
任务一 认识自然界中水的循环
知1－讲
1. 海洋、地面上的水蒸发后变成水蒸气升到空气中，空气
中的水蒸气通过物态
变化形成雨、雪、冰
雹等又落回海洋、地
面，从而构成了自然
界中水的循环。如图1所示。
感悟新知
知1－讲
拓展提升 淡水资源：地球上97％以上的水都是海洋里的
入盐田，利用日光和风力蒸发浓缩海水，进一步使盐结晶
出来。这种方法在化学上称为蒸发结晶。
感悟新知
知2－讲
深度思考 (1)晒盐过程中有哪些物态变化？(2)晒盐对你设 置海水淡化装置有什么启发？ 深度理解
(1)用海水晒盐的过程，实际是一个海水发生汽化(蒸 发)使食盐结晶析出的过程。
(2)启发：可利用使海水先汽化(蒸发)后液化的方法(蒸 馏法)获取淡水。
2024年秋新北师大版八年级上册物理教学课件 第一章 物态及其变化 第五节 设计海水淡化装置
4.人类应用物态变化规律来满足一定的需要时，可能会对生 态环境造成不利影响。请举出一个实例，并谈一谈你的看法。
利用氟利昂的汽化从冰箱内吸热，利用氟利昂的液化向冰箱 外放热。氟利昂会破坏臭氧层，对生态环境造成不利影响。
同学们，通过这节课的学习 ，你有什么收获呢？
谢谢 大家
太阳能蒸馏技术淡化海水原理示意图
交流讨论：我国西北部一些干旱地区的地下水和湖水是苦咸水， 盐碱度大。如果要将这样的水进行淡化，你会采取怎样的方法？ 将你的想法与同学交流。
运用蒸馏法，利用身边的器材，设计并制作海水淡化装 置。重点考虑以下问题： (1)你的装置是怎样加快海水的汽化，从而获得大量水蒸气的? (2)你的装置是如何使从海水中汽化出来的水蒸气迅速液化的? (3)你的装置是怎样将水蒸气液化后的水收集起来，从而获得 淡水的?
水的三态变化
水蒸气
（熔化）吸热
冰
水
（凝固）放热
水以气态、液态、固态的形式在陆地、海洋、 大气间不断循环，就构成了自然界的水循环。
陆上内循环
海上内循环 海陆间循环
交流讨论：自然界的水循环过程包含很多物态变化，这 些物态变化形成了丰富的天气现象。云、雾、雨、露、 雪、霜、冰雹等天气现象是怎样形成的？它们的形成过 程涉及哪些物态变化？
自我检测
1.水是人类生存环境的重要组成部分，地球上的水通过固态、 液态和气态。三种状态变化不停地循环。下列关于地球的水
循环的说法正确的是（ A ）。
A.海水吸热，汽化形成水蒸气 B.空气中的水蒸气与冷空气接触，熔化形成小水滴 C.高空中的小水滴遇到更寒冷的气流，凝华形成小冰晶 D高空中的小冰晶在降落过程中液化形成雨水
3.如图1.5-4是水循环示意图，请填写下列物态变化的名称或 吸放热情况。
精品辅机课件-船舶海水淡化装置
第十四章船舶海水淡化装置fresh water generator 第一节船用蒸馏式海水淡化装置的工作原理第二节船用海水淡化装置的实例船舶每天都需要消耗相当敷量的淡水，以满足船员，旅客和动力装置的需要。
一般称为淡水的含盐量在1000mg/L以下．远洋船舶为增加载货吨位，不宜携带过多淡水，一般都设有海水淡化装置(俗称造水机)，以减少向港口购买淡水的费用，并增强船舶的续航能力。
船舶对淡水的需要数量是：⏹动力装置用水以主机功率计：柴油机船每天约需0.2～0.3L／kW，汽轮机船每天约需0.5～1.4L／kW。
⏹生活用水每人约150～250L／d．⏹辅锅炉的补水量可按蒸发量的1％～5％估计，中、高压锅炉按蒸发量的1％～3％计。
海水淡化的方法：•蒸馏法•电渗析法•反渗透法•冷冻法船用海水淡化绝大多数采用蒸馏法。
第一节船用蒸馏式海水淡化装置的工作原理真空蒸馏式海水演化装置分为沸腾式和闪发式两种。
两者的主要区别是后者海水是在单独的加热器里被加热，然后再喷人真空容器内‘闪发‘成气。
闪发式装置虽有结垢少的优点，但经济性不如沸腾式，船上已基本不用。
一、真空沸腾式海水淡化装置工作原理：如图14-1所示，加热工质对管内海水加热。
海水温度达到装置内真空压力对应的饱和温度时开始在海水内部大量汽化，蒸汽汽泡穿过海水从蒸发面上逸出，穿过汽水分离器，除去含有微量盐分的水珠后进入冷凝器。
蒸汽被冷凝为淡水，由凝水泵4抽出送往淡水柜。
给水量w 0产水量w排盐量w B给水量w ＝产水量W+排盐量W二、影响真空度稳定的因素保持装置具有足够真空度且能稳定工作的主要原因是：有足以与蒸发量相适应的冷凝能力。
如果冷凝器换热能力下降，则会使真空度降低，此外若因加热介质流量过大或温度过高以至使蒸发量过大，也会使真空度降低。
真空泵应具有足够的抽气能力。
真空泵的工作水压过低或工作水温过高，排出背压过高(>8mH2O)，喷咀磨损、堵塞、安装不当吸入止回阀卡死等都能使真空泵的抽气能力下降。
1.5设计海水淡化装置(课件)2024-2025学年北师大八年级物理上册
任务三 设计并制作海水淡化的装置
灯泡容器
冷凝器
冷水循环
学生作品一
自制简易海水 淡化蒸馏装置蜡热源抽水机蒸馏水
任务三 设计并制作海水淡化的装置 学生作品二
实验室淡化海水装置
任务三 设计并制作海水淡化的装置
评价与改进 制作海水淡化装置，从加快海水汽化、水蒸气迅速液化、如何收集淡 水、材料是否易得、安全和环保等方面进行评价，制作的评价表如下 表所示。
成了丰富的天气现象。云、雾、雨、露、雪、霜、冰雹等天 气现象是怎样形成的？它们的形成过程涉及哪些物态变化？
2、将讨论的结果按下表进行整理，选出代表在班上交流
天气现象
形成过程
涉及的物态变化
任务一 认识自然界的水循环 水循环的过程
水循环的三种形式： 1、陆上内循环 2、海陆间循环 3、海上内循环
任务一 认识自然界的水循环
C．云的形成有液化现象，吸收热量
D．由图可知，自然界中水总量不变， 不必节约
随堂训练
2．“水是前世的云，云是来生的水”，歌词描绘了大自然水的
美丽轮回，下列说法正确的是（ C ）
A．太阳光照射使海水温度升高，海水液化成为水蒸气上升到空 中 B．云中的小水滴是水蒸气上升到高空遇冷汽化形成的 C．小水滴如果在高空遇到更加寒冷的气流，会凝固成小冰珠， 可能形成冰雹 D．水蒸气在寒冷的高空急剧降温，凝固成小冰晶，小冰晶形成 雪花飘落大地
任务一 认识自然界的水循环
活动二 节约用水 从我做起
1、查阅资料，了解我国水资源分布情况。 2、6—8人一组调查赤壁水资源的来源，结合本地水资源的
利用和保护的实际情况，提出合理的建议。 3、生产和生活中有哪些具体的节水措施？ 4、第一组出一期以“节约用水，从我做起”为主题的黑板
船用海水淡化装置的实例及其管理
➢ 装置停用步骤如下：
①停止加热
• 先开大加热水调节阀2，后关闭蒸发器热水进、出口阀28
②关闭凝水排出阀30，停止凝水泵的工作 ⑧关闭给水截止阀，停止海水泵10 ④停止冷凝器的海水供应 ⑤打开真空破坏阀23
➢ 蒸馏器停止后，注意防止加热水和海水漏人
以免引起结垢, 锈蚀和竖管被盐垢堵塞
14-4-1 带竖管蒸发器的装置(13)
度
• 为防止空气漏人泵内，泵的轴封处设有水封 环
凝水泵吸人口上有通冷凝器汽空间平衡 管17
• 使泵内存气能及时排人冷凝器，从而防止失
14-4-1 带竖管蒸发器的装置(7)
➢ 凝水泵排、吸口间设有回流管，并在管上装 有盐度传感器19
传感器是一对测量电极
• 用导线与盐度计相连接
水的电阻系数随含盐量增加而降低 凝水含盐量改变时
➢ 装置配有供水、加热、冷却、排盐、抽气和凝 水(淡水)等系统
➢ 海水自舷外由海水泵10吸人
一小部分经减压阀14和给水流量计13进入蒸发器
• 供生产淡水用，其流量由给水调节阀15调节
其余海水则用作真空泵12和排盐泵11的工作水
• 工作水压一般不应低于0.35～0.4MPa
➢ 在喷射泵抽吸管上装有止回阀31
开启蒸发器加热淡水进、出阀28，将主机缸套冷却 水引入蒸发器
开启冷凝器、蒸发器放气阀24、25，直至流出整股 水流后关闭
如加热和冷却水进口为三通阀，则可在抽真空和给 水后再引入加热、冷却水
14-4-1 带竖管蒸发器的装置(10)
②抽空和给水
• 开启海水泵10的吸人阀、喷射泵的舷外排出阀等 • 起动海水泵10，将工作海水供人两个喷射泵，于
• 阀6在水压作用下自动关闭
给水系统出现故障
①停止加热
• 先开大加热水调节阀2，后关闭蒸发器热水进、出口阀28
②关闭凝水排出阀30，停止凝水泵的工作 ⑧关闭给水截止阀，停止海水泵10 ④停止冷凝器的海水供应 ⑤打开真空破坏阀23
➢ 蒸馏器停止后，注意防止加热水和海水漏人
以免引起结垢, 锈蚀和竖管被盐垢堵塞
14-4-1 带竖管蒸发器的装置(13)
度
• 为防止空气漏人泵内，泵的轴封处设有水封 环
凝水泵吸人口上有通冷凝器汽空间平衡 管17
• 使泵内存气能及时排人冷凝器，从而防止失
14-4-1 带竖管蒸发器的装置(7)
➢ 凝水泵排、吸口间设有回流管，并在管上装 有盐度传感器19
传感器是一对测量电极
• 用导线与盐度计相连接
水的电阻系数随含盐量增加而降低 凝水含盐量改变时
➢ 装置配有供水、加热、冷却、排盐、抽气和凝 水(淡水)等系统
➢ 海水自舷外由海水泵10吸人
一小部分经减压阀14和给水流量计13进入蒸发器
• 供生产淡水用，其流量由给水调节阀15调节
其余海水则用作真空泵12和排盐泵11的工作水
• 工作水压一般不应低于0.35～0.4MPa
➢ 在喷射泵抽吸管上装有止回阀31
开启蒸发器加热淡水进、出阀28，将主机缸套冷却 水引入蒸发器
开启冷凝器、蒸发器放气阀24、25，直至流出整股 水流后关闭
如加热和冷却水进口为三通阀，则可在抽真空和给 水后再引入加热、冷却水
14-4-1 带竖管蒸发器的装置(10)
②抽空和给水
• 开启海水泵10的吸人阀、喷射泵的舷外排出阀等 • 起动海水泵10，将工作海水供人两个喷射泵，于
• 阀6在水压作用下自动关闭
给水系统出现故障
船舶海水淡化装置(与“海水”有关文档共17张)
10
第10页，共17页。
第二节 蒸馏式海水淡化装置(造 水机)工作原理
11
第11页，共17页。
真空沸腾式海水淡化装置[Distilling Type F.W.G]
加热工质通常是主机缸套冷却
水[M.E. Jacket Cooling
Water]。
WB
蒸发出的蒸汽称二次蒸汽。
W0 W
水位稳定条件: W0=W+WB 给水倍率 = W0/W
船舶海水淡化装置
1
第1页，共17页。
第一节 概 述
2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第2页，共17页。
淡水需求：生活用水、动力装置用水、锅炉补水 海水[Sea Water(S.W.)]：平均含盐量 35g/l 淡水[Fresh Water(F.W.)]：含盐量<1000mg/l 造水机[Fresh Water Generator(F.W.G.)]：所产淡水含盐量 应低于10mg/l。(根据锅炉补给水的要求)
8
第8页，共17页。
反渗透法(RO)
9
第9页，共17页。
冷冻法
• 是根据一定浓度范围的盐溶液，在其降温 在通常情况下，淡水通过半透膜扩散到海水一侧，从而使海水一侧的液面逐渐升高，直至一定的高度才停止，这个过程为渗透。
)]：所产淡水含盐量应低于10mg/l。
至冰点时，就会析出水冰冰晶来实现海水 造水机[Fresh Water Generator(F.
泄水阀和真空破坏阀在停用时开启。
Cock]&[Vacuum Breaker]
[Drain
14
6
第6页，共17页。
电渗析法(ED: ElectroDialysis)
7
第10页，共17页。
第二节 蒸馏式海水淡化装置(造 水机)工作原理
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第11页，共17页。
真空沸腾式海水淡化装置[Distilling Type F.W.G]
加热工质通常是主机缸套冷却
水[M.E. Jacket Cooling
Water]。
WB
蒸发出的蒸汽称二次蒸汽。
W0 W
水位稳定条件: W0=W+WB 给水倍率 = W0/W
船舶海水淡化装置
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第1页，共17页。
第一节 概 述
2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第2页，共17页。
淡水需求：生活用水、动力装置用水、锅炉补水 海水[Sea Water(S.W.)]：平均含盐量 35g/l 淡水[Fresh Water(F.W.)]：含盐量<1000mg/l 造水机[Fresh Water Generator(F.W.G.)]：所产淡水含盐量 应低于10mg/l。(根据锅炉补给水的要求)
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反渗透法(RO)
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第9页，共17页。
冷冻法
• 是根据一定浓度范围的盐溶液，在其降温 在通常情况下，淡水通过半透膜扩散到海水一侧，从而使海水一侧的液面逐渐升高，直至一定的高度才停止，这个过程为渗透。
)]：所产淡水含盐量应低于10mg/l。
至冰点时，就会析出水冰冰晶来实现海水 造水机[Fresh Water Generator(F.
泄水阀和真空破坏阀在停用时开启。
Cock]&[Vacuum Breaker]
[Drain
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电渗析法(ED: ElectroDialysis)
7
海水淡化演示
4. 船舶对淡水水质的要求： 船上对锅炉补给水的水质要求最高，一般船用海水淡化装臵 对所产淡水含盐量的要求皆以锅炉补给水标准为依据。 我国船用锅炉给水标准规定补给蒸馏水的含盐量应小于10 mg／L（NaCI）。
5. 海水淡化的方法：主要有蒸馏法、电渗析法（见后图）、反 渗透法（见后图）和冷冻法等。 船用海水淡化绝大多数采用蒸馏法!
①保持适当的给水流量，维持蒸发器水位适宜；
②调节凝水泵流量使之与淡水产量相适应，以维持适 当的凝水水应； ③控制冷却海水流量（必要时稍开真空破坏阀），维 持适当的真空度。
5．造水装置的主要养护工作： ①适时地清洗冷凝器水侧，以免污垢堵塞冷却水管和污染换 热面，妨碍传热；同时要注意检查和保持装臵的气密性。 ②当装臵工作条件正常，只是因使用过久而淡水产量逐渐减 小时，应及时对蒸发器进行除垢。有条件的装臵，可对给水进 行连续投药处理以预防结垢，同时还可以减小所产淡水含盐量。 ③当所产淡水含盐量过高而又非出自于操作方面的原因时， 则应检查和消除冷凝器漏泄的可能性。 ④应定期维护装臵所用水泵及盐度检测报警设备的工作正常。 盐度传感器每使用一个月左右即应拆出清洁一次，以免电极粘 附污垢后，反映的电阻值不准。清洁时应在热淡水中浸洗，勿 用硬物刮刷，以免损坏电极表面的铂铑镀层。 ⑤应每年检查冷凝器和蒸发器中的防蚀锌板，当其耗蚀过半 时取下予以换新。
3）蒸发器水位太低，使加热水与被加热海水间的实际换热 面积减少。蒸发器内最适当的水位是正好达到上管板的位臵； 4）真空度不足，导致海水的沸点提高； 5）加热水流量不足或温度太低，以致加热水平均温度降低； 6）给水量增大（给水倍率加大）或给水温度降低，蒸发量 降低，更多的热量耗于预热或被盐水带走；
7）凝水回流电磁阀关闭不严，使一部分所产淡水漏回蒸馏 器。
1.5 设计海水淡化装置(课件)八年级物理上册(北师大版)
想一想：海水晒盐包含了什么物态变化？
任务三 设计并制作海水淡化装置
海水淡化常见方法有冷冻法，反渗透 法和蒸馏法。
蒸馏法的原理先把海水加热，使海水 产生水蒸气。再让水蒸气遇冷液化成 蒸馏水。
任务三 设计并制作海水淡化装置
用蒸馏法设计并制作海水淡化装置。
右图为实验室淡化海水的简易装置。
根据右图，和小组同学进行讨论。 想一想，如何利用生活中的物品，进 行海水淡化。
任务三 设计并制作海水淡化装置
用蒸馏法设计并制作海水淡化装置。
如图所示的是用塑料瓶， 易拉罐，灯泡制作的简 易海水淡化蒸馏装置。
海水中的水经过加热后 汽化，通过导管到达小 饮料瓶。在小饮料瓶中 受冷液化后，流入大饮 料瓶中，最后进行过滤。
知识总结
知识总结
知识总结
熔
化 现
随堂练习
象
例.（2024原创）下图为发 生同学们在学习《设计海水淡化装置》一课时，自制的蒸
B．树Fra bibliotekA．雨在下落过程中有熔木 蒸 化现象发生，放出热量
腾
作
用
B．树木蒸腾作用属于汽属 于 化现象，吸收热量
汽
化
现
C．云的形成有液化现象象 ，吸收热量
，
吸
D．由图可知，自然界中收 热 水总量不变，不必节约
量
C ． 云 的 形 成 有 液
随堂练习
2．“水是前世的云，云是来生的水”，歌词描绘了大自然水的美丽轮回 ，下列说法正确的是（ 【）答案】C A．太阳光照射使海水温度升高，海水液化成为水蒸气上升到空中 B．云中的小水滴是水蒸气上升到高空遇冷汽化形成的 C．小水滴如果在高空遇到更加寒冷的气流，会凝固成小冰珠，可能形 成冰雹 D．水蒸气在寒冷的高空急剧降温，凝固成小冰晶，小冰晶形成雪花飘 落大地
任务三 设计并制作海水淡化装置
海水淡化常见方法有冷冻法，反渗透 法和蒸馏法。
蒸馏法的原理先把海水加热，使海水 产生水蒸气。再让水蒸气遇冷液化成 蒸馏水。
任务三 设计并制作海水淡化装置
用蒸馏法设计并制作海水淡化装置。
右图为实验室淡化海水的简易装置。
根据右图，和小组同学进行讨论。 想一想，如何利用生活中的物品，进 行海水淡化。
任务三 设计并制作海水淡化装置
用蒸馏法设计并制作海水淡化装置。
如图所示的是用塑料瓶， 易拉罐，灯泡制作的简 易海水淡化蒸馏装置。
海水中的水经过加热后 汽化，通过导管到达小 饮料瓶。在小饮料瓶中 受冷液化后，流入大饮 料瓶中，最后进行过滤。
知识总结
知识总结
知识总结
熔
化 现
随堂练习
象
例.（2024原创）下图为发 生同学们在学习《设计海水淡化装置》一课时，自制的蒸
B．树Fra bibliotekA．雨在下落过程中有熔木 蒸 化现象发生，放出热量
腾
作
用
B．树木蒸腾作用属于汽属 于 化现象，吸收热量
汽
化
现
C．云的形成有液化现象象 ，吸收热量
，
吸
D．由图可知，自然界中收 热 水总量不变，不必节约
量
C ． 云 的 形 成 有 液
随堂练习
2．“水是前世的云，云是来生的水”，歌词描绘了大自然水的美丽轮回 ，下列说法正确的是（ 【）答案】C A．太阳光照射使海水温度升高，海水液化成为水蒸气上升到空中 B．云中的小水滴是水蒸气上升到高空遇冷汽化形成的 C．小水滴如果在高空遇到更加寒冷的气流，会凝固成小冰珠，可能形 成冰雹 D．水蒸气在寒冷的高空急剧降温，凝固成小冰晶，小冰晶形成雪花飘 落大地
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➢ 船舶上淡水主要是两个来源：一个是岸上供给； 一个是海水淡化装置提供。
造水机[Fresh Water Generator(F.W.G.)]：所产淡水含盐量 应低于10mg/l。(根据锅炉补给水的要求)
船上淡水的使用和要求
船上淡水主要用作柴油主机冷却水、锅炉补给水、洗涤和饮 用水等用途。
➢ 柴油机冷却水只要是淡水即可； ➢ 洗涤水一般要求氯离子浓度不大于200mg/L(Cl-)，硬度不
A. 减少结垢
B. 不结硬垢
C. 防止含盐量高
D. A+B+C
3. 含盐量大，措施( )不正确。
A. 加大给水
B. 减少加热水
C. 降低盐水水位
D. 稍开真空破坏阀
4. 含盐量大，措施( )正确。
A. 加大加热水
B. 加大给水
C. 减小加热水
D. 增加冷却水
5. 含盐量大原因不包括( ) 。
A. 加热水流量大
对造水机的主要要求：造水量、含盐量 四、影响海水淡化装置产水含盐量的因素
1、产水含盐的原理
淡水含盐的原因：二次蒸汽中携带盐水(含盐 的水珠进入冷凝器或冷凝器漏泄)。
SF wSB
盐水含盐量 二次蒸汽的含水量(湿度) 淡水含盐量
盐水含盐量由给水倍率控制。
淡水含盐量高的原因和处理措施(★★★★)
影响造水量的主要因素是真空度，或使用日久 使传热性能变差。
3、保持足够真空度的条件 (1)有足以与蒸发量相应的冷凝能力。 (2)真空泵应具有足够抽气能力。 (3)蒸馏装置要有良好的气密性。
冷凝抽 能能气 力力
工作冷水却压水低温度升高
工作冷水却温水高流量不足 排出冷背却压水高侧气塞 真真空空度度 喷嘴冷磨凝损器、换堵热塞面脏 吸入凝止水回水阀位卡过死高
• 给水阀
•蒸发（馏）器、冷凝器
• 海水泵、真空泵、排盐 泵、凝水泵
WB
加热工质通常是 主机缸套冷却水。
W
W0
蒸发出的蒸汽
称二次蒸汽。
水位稳定条件: W0=W+WB 给水倍率ε = W0/W
真空沸腾式造水机原理图
冷凝器
带
竖
盐度计
管 蒸
发
蒸发器
器
的
真
空
加热器
沸
腾
式
凝水泵
造
水
机
采用板式换热器的真空沸腾式造水机
B. 给水倍率小
C. 盐水水位高 D. 真空破坏阀关闭不严
五、影响加热面结垢的因素
碳酸钙(最主要)(泥渣) 水垢主要成分 氢氧化镁(泥渣，高温变硬)
硫酸钙(硬垢，最有害) 影响水垢生成速度和成分因素 1.海水的沸点[Boiling Point] 2.盐水的含盐量[Salinity] 3.传热温差[Temperature Difference]
D. 给水倍率大
2. 控制造水量的主要手段是( )。
A. 冷却水流量
B. 加热水流量
C. 给水流量
D. 凝水泵流量
3. 不会使造水量低的是( )。
A. 喷射泵工作水压低 B. 冷却水温低
C. 冷凝器脏污
D. 给水倍率大
4. 会使造水量低的是( )。
A. 给水倍率小
B.喷射泵工作水压高
C.喷射泵工作水压低 D. 冷却水流量大
目前船舶蒸馏式造水机真空度常见设计值
真空度
对应饱和温度
90%~94% 80%~90%
45~35oC 60~45oC
真空度：
太高→沸点降低，沸腾加剧，含盐量增加 太低→沸点升高，传热温差小，产水量降低，
结垢增加。
问题：1. 真空度不足，可能是( )。
A. 冷却水温低
B. 凝水泵流量大
C. 加热水流量大
原因
处理措施
1
装置负荷(蒸发量)过大， 沸腾剧烈
减小加热水流量或稍 开真空破坏阀
2 蒸发器水位太高
减小给水量
3 盐水含盐量大
保证足够的排盐量和 给水倍率
4
冷凝器漏泄，冷却海水漏 入凝水侧
检修冷凝器
5 汽水分离器破损
检修汽水分离器
问题：1. 控制含盐量主要调节( 给水倍率 )。
2. 保持合适的给水倍率可以( )。
大于7毫克当量／升； ➢ 饮用水必须不含有害健康的杂质、病菌和异味，含盐量不
大于500~1000mg/L，氯离子浓度不大于 250~500mg/L(Cl’)，pH值为6.5~8.5。 • 造水机生产的蒸馏水所含矿物质太少，也不能杀灭病
菌，故作为饮用水时应经过矿化和杀菌处理。 ➢ 对锅炉补给水的水质要求最高，一般船用海水淡化装置对
2、真空闪发式海水淡化装置[Flash Type F.W.G]
1.不同点：沸腾式在真空条件下加热和汽化，而闪发 式在压力下加热，在真空下汽化。 2. 闪发式经济性差。二次蒸汽夹带盐水多，为保证含 盐量，给水倍率大，消耗热量多。
多级真空闪发式海水淡化装置原理
对造水机的主要要求：造水量、含盐量
三、影响海水淡化装置造水量的因素
1、影响造水量的因素
给水量 造水量蒸发量 传热量
传热系数
换热面积
加热水平均温度
海水沸点
进水温度
2、造成传热量小的原因
(1)换热面脏污结垢，使传热系数小。 (2)加热侧气塞，影响传热。 (3)蒸发器水位太低，换热面积减小。 (4)真空度不足，导致海水沸点升高。 (5)加热水流量不足或温度低，使加热水平均温度降低。 (6)给水量大或温度低，使海水热量消耗大，蒸发量低。 (7)凝水回流电磁阀关闭不严，使所造淡水漏回蒸发器。
所产淡水含盐量的要求皆以锅炉补给水标准为依据．我国 船用锅炉给水标准规定补给蒸馏水的含盐量应小于 10mg/L(NaCl)． 1 mg/L(NaCl)相当于0.606 mg/L(CI-)
船舶对淡水的需求量
生活用水每人约150~250L/d。 ➢ 动力装置用水以主机功率计：
• 柴油机船每千瓦约需0.2~0.3L/d， • 汽轮机船每千瓦约需0.5~1.4L/d。
第十二章 船舶海水淡化装置
§14.1 海水淡化装置工作原理 §14.2 海水淡化装置的实例 §14.3 海水淡化装置的管理
第一节 海水淡化装置工作原理
一、概述 淡水需求：生活用水、动力装置用水、锅炉补水 海水[Sea Water(S.W.)]：平均含盐量 35g/l 淡水[Fresh Water(F.W.)]：含盐量<1000mg/l
➢ 辅锅炉的补水量可按蒸发量的1％~5％估 计，中，高压锅炉按蒸发量的1％~3％计。
一般主机功率为7500kW左右的柴油机货 轮，造水机容量大多不超过20~25m3/d。
海水淡化的方法
蒸馏法 电渗析法 反渗透法 冷冻法
真空沸腾式 真空闪发式来自二、 蒸馏式海水淡化装置工作原理
1、真空沸腾式（带立管蒸发器式） 一阀、两器、四泵
造水机[Fresh Water Generator(F.W.G.)]：所产淡水含盐量 应低于10mg/l。(根据锅炉补给水的要求)
船上淡水的使用和要求
船上淡水主要用作柴油主机冷却水、锅炉补给水、洗涤和饮 用水等用途。
➢ 柴油机冷却水只要是淡水即可； ➢ 洗涤水一般要求氯离子浓度不大于200mg/L(Cl-)，硬度不
A. 减少结垢
B. 不结硬垢
C. 防止含盐量高
D. A+B+C
3. 含盐量大，措施( )不正确。
A. 加大给水
B. 减少加热水
C. 降低盐水水位
D. 稍开真空破坏阀
4. 含盐量大，措施( )正确。
A. 加大加热水
B. 加大给水
C. 减小加热水
D. 增加冷却水
5. 含盐量大原因不包括( ) 。
A. 加热水流量大
对造水机的主要要求：造水量、含盐量 四、影响海水淡化装置产水含盐量的因素
1、产水含盐的原理
淡水含盐的原因：二次蒸汽中携带盐水(含盐 的水珠进入冷凝器或冷凝器漏泄)。
SF wSB
盐水含盐量 二次蒸汽的含水量(湿度) 淡水含盐量
盐水含盐量由给水倍率控制。
淡水含盐量高的原因和处理措施(★★★★)
影响造水量的主要因素是真空度，或使用日久 使传热性能变差。
3、保持足够真空度的条件 (1)有足以与蒸发量相应的冷凝能力。 (2)真空泵应具有足够抽气能力。 (3)蒸馏装置要有良好的气密性。
冷凝抽 能能气 力力
工作冷水却压水低温度升高
工作冷水却温水高流量不足 排出冷背却压水高侧气塞 真真空空度度 喷嘴冷磨凝损器、换堵热塞面脏 吸入凝止水回水阀位卡过死高
• 给水阀
•蒸发（馏）器、冷凝器
• 海水泵、真空泵、排盐 泵、凝水泵
WB
加热工质通常是 主机缸套冷却水。
W
W0
蒸发出的蒸汽
称二次蒸汽。
水位稳定条件: W0=W+WB 给水倍率ε = W0/W
真空沸腾式造水机原理图
冷凝器
带
竖
盐度计
管 蒸
发
蒸发器
器
的
真
空
加热器
沸
腾
式
凝水泵
造
水
机
采用板式换热器的真空沸腾式造水机
B. 给水倍率小
C. 盐水水位高 D. 真空破坏阀关闭不严
五、影响加热面结垢的因素
碳酸钙(最主要)(泥渣) 水垢主要成分 氢氧化镁(泥渣，高温变硬)
硫酸钙(硬垢，最有害) 影响水垢生成速度和成分因素 1.海水的沸点[Boiling Point] 2.盐水的含盐量[Salinity] 3.传热温差[Temperature Difference]
D. 给水倍率大
2. 控制造水量的主要手段是( )。
A. 冷却水流量
B. 加热水流量
C. 给水流量
D. 凝水泵流量
3. 不会使造水量低的是( )。
A. 喷射泵工作水压低 B. 冷却水温低
C. 冷凝器脏污
D. 给水倍率大
4. 会使造水量低的是( )。
A. 给水倍率小
B.喷射泵工作水压高
C.喷射泵工作水压低 D. 冷却水流量大
目前船舶蒸馏式造水机真空度常见设计值
真空度
对应饱和温度
90%~94% 80%~90%
45~35oC 60~45oC
真空度：
太高→沸点降低，沸腾加剧，含盐量增加 太低→沸点升高，传热温差小，产水量降低，
结垢增加。
问题：1. 真空度不足，可能是( )。
A. 冷却水温低
B. 凝水泵流量大
C. 加热水流量大
原因
处理措施
1
装置负荷(蒸发量)过大， 沸腾剧烈
减小加热水流量或稍 开真空破坏阀
2 蒸发器水位太高
减小给水量
3 盐水含盐量大
保证足够的排盐量和 给水倍率
4
冷凝器漏泄，冷却海水漏 入凝水侧
检修冷凝器
5 汽水分离器破损
检修汽水分离器
问题：1. 控制含盐量主要调节( 给水倍率 )。
2. 保持合适的给水倍率可以( )。
大于7毫克当量／升； ➢ 饮用水必须不含有害健康的杂质、病菌和异味，含盐量不
大于500~1000mg/L，氯离子浓度不大于 250~500mg/L(Cl’)，pH值为6.5~8.5。 • 造水机生产的蒸馏水所含矿物质太少，也不能杀灭病
菌，故作为饮用水时应经过矿化和杀菌处理。 ➢ 对锅炉补给水的水质要求最高，一般船用海水淡化装置对
2、真空闪发式海水淡化装置[Flash Type F.W.G]
1.不同点：沸腾式在真空条件下加热和汽化，而闪发 式在压力下加热，在真空下汽化。 2. 闪发式经济性差。二次蒸汽夹带盐水多，为保证含 盐量，给水倍率大，消耗热量多。
多级真空闪发式海水淡化装置原理
对造水机的主要要求：造水量、含盐量
三、影响海水淡化装置造水量的因素
1、影响造水量的因素
给水量 造水量蒸发量 传热量
传热系数
换热面积
加热水平均温度
海水沸点
进水温度
2、造成传热量小的原因
(1)换热面脏污结垢，使传热系数小。 (2)加热侧气塞，影响传热。 (3)蒸发器水位太低，换热面积减小。 (4)真空度不足，导致海水沸点升高。 (5)加热水流量不足或温度低，使加热水平均温度降低。 (6)给水量大或温度低，使海水热量消耗大，蒸发量低。 (7)凝水回流电磁阀关闭不严，使所造淡水漏回蒸发器。
所产淡水含盐量的要求皆以锅炉补给水标准为依据．我国 船用锅炉给水标准规定补给蒸馏水的含盐量应小于 10mg/L(NaCl)． 1 mg/L(NaCl)相当于0.606 mg/L(CI-)
船舶对淡水的需求量
生活用水每人约150~250L/d。 ➢ 动力装置用水以主机功率计：
• 柴油机船每千瓦约需0.2~0.3L/d， • 汽轮机船每千瓦约需0.5~1.4L/d。
第十二章 船舶海水淡化装置
§14.1 海水淡化装置工作原理 §14.2 海水淡化装置的实例 §14.3 海水淡化装置的管理
第一节 海水淡化装置工作原理
一、概述 淡水需求：生活用水、动力装置用水、锅炉补水 海水[Sea Water(S.W.)]：平均含盐量 35g/l 淡水[Fresh Water(F.W.)]：含盐量<1000mg/l
➢ 辅锅炉的补水量可按蒸发量的1％~5％估 计，中，高压锅炉按蒸发量的1％~3％计。
一般主机功率为7500kW左右的柴油机货 轮，造水机容量大多不超过20~25m3/d。
海水淡化的方法
蒸馏法 电渗析法 反渗透法 冷冻法
真空沸腾式 真空闪发式来自二、 蒸馏式海水淡化装置工作原理
1、真空沸腾式（带立管蒸发器式） 一阀、两器、四泵