船用海水淡化装置的工作原理与实例PPT(32张)

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
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一、真空沸腾式海水淡化装置工作原理：
排盐量wB
给水量w0 产水量w
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。
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
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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。
蒸馏装置要有良好的气密性，防止空气漏入。
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三、影响淡水产量的因数
1. 海水、加热介质温度和流量的影响：在海水与加热介质温差 减小时，应增大加热介质或冷却海水流量予以补偿。而供入装置 的给水流量增大，会使盐水带走的热量加大，使产水量下降，给 水倍率一般控制在3-4为宜。
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பைடு நூலகம்
2.装置内真空度大小的影响:
•
反渗透法
•
冷冻法
船用海水淡化 绝大多数采用蒸馏 法。
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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。
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四、影响蒸馏袭置所产淡水含盐量的因素
装置所产淡水的含盐量SF，取决于进入冷凝器的二次 蒸汽的含水量w(％)和蒸发器内盐水的含盐量SB(mg／L)， 即：
由此可见，从管理的角度来看，淡水含盐量过高的主 要原因有： 装置中海水汽化速度过大，沸腾过去剧烈； 加热器中被加热海水水位过高； 被加热海水含盐量太大。 冷凝器漏泄，使冷却海水漏入凝水侧．
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(2)装置给水率的影响。 在同样的工作压力和传热温差 下，盐水的含盐量越大,难溶盐的 含量就越大，生成的水垢也就越 多。
一般认为：船用真空沸腾式淡化 装置适宜的给水倍率u＝3～4。 此时的海水浓缩率ξ ＝1．5～ 1.3，不会生成CaSO4水垢．
盐水含盐量SB与海水含盐量S0之 比称为浓缩率ξ .
给水量w0＝产水量W+排盐量WB
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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。
船用真空蒸馏式海水淡化装置大都将真空度维持在80％～ 94％ (绝对压力81．4～91．7kPa)，对应的饱和温度为60～ 35℃。
若真空度减小，饱和温度增高，汽化量减小，产水量就会 减少；而真空度过高，则饱和温度过低，又会导致沸腾过于 剧烈，蒸汽携带水珠量增加，淡水质量下降。
3.加热器、冷凝器换热效果的影响: 加热器换热效果良好状况下，如果冷凝器效果较差，会 导致装置内真空度下降，饱和温度升高，汽化量下降，产水 量则下降。
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(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:
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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。
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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
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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℃。
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2启. 用装前置的的准启备用 检查蒸馏器真空破坏阀23、底部泄水阀33 及凝水泵出口阀30、给水调节阀15和给水流量计旁通阀是否 关闭。将海水引入冷凝器，再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，然后开启冷凝器、蒸发 器的放气阀24、25，直至流出整股水流后关闭。
抽空和给水 供入热水 蒸馏器中的真空度达到要求时，将通向主机淡
喷射泵－作为真空
泵、排盐泵。
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•盐度传感器是一对测量电极，用导线 与盐度计相连接。单位是ppm。
•盐度计型号很多，图示为ALFA-I盐度 计监测的含盐量范围是0～19.9ppm。 当超过19.9ppm时，将显示1ppm。
使用时： 接通电源开关1和蜂鸣器开关3 电源指示绿灯2亮，盐度计投 人工作 为检查盐度计读数是否正常 每个月进行一次试验 (按试验 按钮4)
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14-3 带竖管蒸发器的真空沸腾式淡化装置系统原理图
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14-2 带竖管蒸发器的真空沸腾式蒸馏器
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喷射泵喷嘴用不锈钢，其余 部分用锰黄铜制造。为防止海水 腐蚀，蒸发器和冷凝器管子与管 板用锡黄铜或铝黄铜，壳体内相 应的海水空间设置防蚀锌板3、9、 19等。某些蒸馏器壳体内表面涂 有塑料防蚀保护层，这种涂层不 耐高温，操作时务必注意如有破 损，可用环氧树脂修补。