船用海水淡化装置的工作原理与实例PPT(32张)
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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。
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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。
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℃。
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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。
船用蒸馏式海水淡化装置的工作原
船用蒸馏式海水淡化装置的工作原 理
目录
• 船用蒸馏式海水淡化装置概述 • 船用蒸馏式海水淡化装置的组成 • 船用蒸馏式海水淡化装置的工作流程 • 船用蒸馏式海水淡化装置的性能指标 • 船用蒸馏式海水淡化装置的应用与挑战
01
船用蒸馏式海水淡化装 置概述
定义与特点
定义
船用蒸馏式海水淡化装置是一种利用 蒸馏技术将海水转化为淡水的装置， 适用于船舶、海上平台等海洋环境中 。
海军舰艇
海军舰艇长时间在海上航 行，船用蒸馏式海水淡化 装置是保障舰艇用水的重 要设备。
海上石油钻井平台
海上石油钻井平台需要大 量淡水，船用蒸馏式海水 淡化装置能够满足其用水 需求。
技术挑战与解决方案
能源消耗
蒸馏式海水淡化装置的能源消耗 较大，可以采用太阳能、风能等 可再生能源进行辅助加热，降低
能耗。
历史与发展
早期发展
蒸馏式海水淡化技术最早可追溯到16世纪，随着航海和海上贸易的发展，人们开 始探索利用蒸馏技术将海水转化为淡水的方法。
现代发展
随着科技的不断进步和环保意识的提高，现代的船用蒸馏式海水淡化装置在效率 、能耗、可靠性等方面都有了显著提升，同时也在不断优化设计，降低成本和能 耗。
02
船用蒸馏式海水淡化装 置的组成
特点
船用蒸馏式海水淡化装置具有结构简 单、可靠性高、维护方便、对水质适 应性强等优点，能够满足船舶和海上 设施对淡水的大量需求。
工作原理简介
蒸馏原理
蒸馏是一种利用物质在不同温度下蒸汽分压的差异，通过加热使水蒸发成蒸汽， 再将蒸汽冷凝成水的分离过程。
船用蒸馏式海水淡化装置工作流程
将海水送入装置的加热器中，加热至沸腾状态；水沸腾后形成的水蒸气通过蒸 汽管道进入冷凝器，在冷凝器中与冷却水接触，水蒸气冷却液化成淡水；淡水 经过收集和过滤后输出使用。
目录
• 船用蒸馏式海水淡化装置概述 • 船用蒸馏式海水淡化装置的组成 • 船用蒸馏式海水淡化装置的工作流程 • 船用蒸馏式海水淡化装置的性能指标 • 船用蒸馏式海水淡化装置的应用与挑战
01
船用蒸馏式海水淡化装 置概述
定义与特点
定义
船用蒸馏式海水淡化装置是一种利用 蒸馏技术将海水转化为淡水的装置， 适用于船舶、海上平台等海洋环境中 。
海军舰艇
海军舰艇长时间在海上航 行，船用蒸馏式海水淡化 装置是保障舰艇用水的重 要设备。
海上石油钻井平台
海上石油钻井平台需要大 量淡水，船用蒸馏式海水 淡化装置能够满足其用水 需求。
技术挑战与解决方案
能源消耗
蒸馏式海水淡化装置的能源消耗 较大，可以采用太阳能、风能等 可再生能源进行辅助加热，降低
能耗。
历史与发展
早期发展
蒸馏式海水淡化技术最早可追溯到16世纪，随着航海和海上贸易的发展，人们开 始探索利用蒸馏技术将海水转化为淡水的方法。
现代发展
随着科技的不断进步和环保意识的提高，现代的船用蒸馏式海水淡化装置在效率 、能耗、可靠性等方面都有了显著提升，同时也在不断优化设计，降低成本和能 耗。
02
船用蒸馏式海水淡化装 置的组成
特点
船用蒸馏式海水淡化装置具有结构简 单、可靠性高、维护方便、对水质适 应性强等优点，能够满足船舶和海上 设施对淡水的大量需求。
工作原理简介
蒸馏原理
蒸馏是一种利用物质在不同温度下蒸汽分压的差异，通过加热使水蒸发成蒸汽， 再将蒸汽冷凝成水的分离过程。
船用蒸馏式海水淡化装置工作流程
将海水送入装置的加热器中，加热至沸腾状态；水沸腾后形成的水蒸气通过蒸 汽管道进入冷凝器，在冷凝器中与冷却水接触，水蒸气冷却液化成淡水；淡水 经过收集和过滤后输出使用。
海水淡化装置
海水淡化装置（1）真空沸腾式海水淡化装置真空沸腾式海水淡化装置本体主要由蒸发器和冷凝器组成，海水的加热和沸腾汽化都在蒸发器内进行，而(二次)蒸汽的凝结则在冷凝器内完成。
此外，还有抽真空系统、给水系统、加热系统、冷却系统、淡水(凝水)系统及排污系统等辅助系统。
图所示为真空沸腾式海水淡化装置的工作原理图。
加热介质(热水或低压蒸汽)流过加热器，通过加热管将蒸发器中的海水加热，并使其沸腾汽化(又称二次蒸汽，以区别与加热用蒸汽)。
二次蒸汽经蒸发器上部的汽水分离器除去其所随身携带的水滴后，被引人冷凝器1。
由海水泵5所供给的舷外海水在冷凝器中并使水蒸气加热、凝固，凝固变成的淡水蓄积在冷凝器下部并由淡水泵7通入淡水柜。
蒸发器中海水的冷却以及蒸汽在冷凝器中的凝固都就是在低真空状态下展开的。
其真空度由真空喷射泵3创建和维持。
为了并使结构更紧凑型，通常融化式海水淡化装置都将冷凝器置放在蒸发器的上方，并装配变成一整体。
目前，在柴油机船上，海水淡化装置一般都使用主机缸套冷却水作为加热介质，只有在主机停车而又需淡化装置工作时，才采用辅助锅炉的减压蒸汽来加热。
对某些淡水耗量较大的船舶，当其动力装置的余热不足以满足装置的需要时，则也可使用低压蒸汽作为补充热源。
竖管加热式单效应真空表面式海水淡化装置，其结构简单，设备管系紧凑，操作管理方便，是目前船舶应用最多的装置类型。
这类海水淡化装置通常为整体安装，即将冷凝器置于蒸发器上部，两者组装在一个壳体内，形成一个蒸发一冷凝器整体，以利于装置的密封。
而一些泵浦、管路附件及其控制仪表等辅助设备，均安装在壳体及基座上。
（2）真空手挥发式海水淡化装置真空闪发式海水淡化装置的特点是海水的加热与汽化彼此分开。
海水在加热器中加热后即被引到压力比海水相应温度下饱和压力更低的容器(闪发室)中，以使部分海水骤然汽化，然后再将其汽化的蒸汽引入冷凝器中凝结成淡水。
海水在加热器5中被冷却后，经喷雾器6喷出闪发室1中，由于闪发室中的压力高于海水温度适当的饱和压力，因此从加热器去的海水一经喷出闪发室时，就在该压力下处在失灵状态立即汽化，其汽化过程所须要的汽化潜热则源自其余未汽化的海水。
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
船用海水淡化装置的工作原理与实例(ppt 32页)
17
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
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
1
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。
停用时
按下停止按钮 • 真空调节电磁阀断
电而自行开启 • 海水泵断电停车 • 泄放阀失压开启，放出
蒸馏器中的海水 • 凝水泵和盐度计断电时
间继电器又为下一次启 动作好准备 • 此外，有造水机还可根 据淡水舱中的水位自动 控制装置的启停
28
四、真空沸腾式海水淡化装置的维护
1. 装置主要的维护工作
为保证装只能维持足够高的真空度应适时的清洗冷凝器水 侧，以免污垢堵塞冷却水管和污染换热面，妨碍传热。
24
三、船用真空沸腾式海水淡化装置的制动控制
近年来，轮机自动化发展迅速．实现了无人机舱的船舶， 海水淡化装置也必须实现遥控和自动调节．图14—8所示为可 以遥控和自动调节的真空沸腾式海水淡化装置的简图，其主 要特点如下：
25
(1)在蒸馏器的壳体上装有一个 可由蒸发温度继电器l控制的常 开式真空调节电磁阀2。
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
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
1
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。
停用时
按下停止按钮 • 真空调节电磁阀断
电而自行开启 • 海水泵断电停车 • 泄放阀失压开启，放出
蒸馏器中的海水 • 凝水泵和盐度计断电时
间继电器又为下一次启 动作好准备 • 此外，有造水机还可根 据淡水舱中的水位自动 控制装置的启停
28
四、真空沸腾式海水淡化装置的维护
1. 装置主要的维护工作
为保证装只能维持足够高的真空度应适时的清洗冷凝器水 侧，以免污垢堵塞冷却水管和污染换热面，妨碍传热。
24
三、船用真空沸腾式海水淡化装置的制动控制
近年来，轮机自动化发展迅速．实现了无人机舱的船舶， 海水淡化装置也必须实现遥控和自动调节．图14—8所示为可 以遥控和自动调节的真空沸腾式海水淡化装置的简图，其主 要特点如下：
25
(1)在蒸馏器的壳体上装有一个 可由蒸发温度继电器l控制的常 开式真空调节电磁阀2。
第十四章船舶海水淡化装置-PPT精选
➢ 根据设备可分为蒸馏法、蒸汽压缩蒸馏法、多级闪急蒸馏法等。 此外，以上方法的组合也日益受到重视。
2020/2/24 武汉理工大学 能源与动力工程学院 january 2004
7
wangke
➢ 对锅炉补给水的水质要求最高，一般船用海水淡化装置对所产淡水含盐量 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10mg/L(NaCl)．
2020/2/24 武汉理工大学 能源与动力工程学院 january 2004
1 mg/L(NaCl)相当于0.606 mg/L(CI`) 4
wangke
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。
➢ 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。
2020/2/24 武汉理工大学 能源与动力工程学院 january 2004
5
wangke
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。
2020/2/24 武汉理工大学 能源与动力工程学院 january 2004
6
wangke
蒸馏法
➢ 蒸馏法虽然是一种古老的方法，但由于技术不断地改进与发展， 该法至今仍占统治地位。蒸馏淡化过程的实质就是水蒸气的形成过 程，其原理如同海水受热蒸发形成云，云在一定条件下遇冷形成雨， 而雨是不带咸味的。
➢ 柴油机冷却水只要是淡水即可；
2020/2/24 武汉理工大学 能源与动力工程学院 january 2004
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wangke
➢ 对锅炉补给水的水质要求最高，一般船用海水淡化装置对所产淡水含盐量 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10mg/L(NaCl)．
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1 mg/L(NaCl)相当于0.606 mg/L(CI`) 4
wangke
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。
➢ 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。
2020/2/24 武汉理工大学 能源与动力工程学院 january 2004
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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。
2020/2/24 武汉理工大学 能源与动力工程学院 january 2004
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wangke
蒸馏法
➢ 蒸馏法虽然是一种古老的方法，但由于技术不断地改进与发展， 该法至今仍占统治地位。蒸馏淡化过程的实质就是水蒸气的形成过 程，其原理如同海水受热蒸发形成云，云在一定条件下遇冷形成雨， 而雨是不带咸味的。
➢ 柴油机冷却水只要是淡水即可；
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。
海水淡化装置
(2)盐水（蒸发器）水位的控制 保证给水倍率为3~4。 (调节给水流量计或节流孔板前的压力) 装置正常工作时，盐水水位控制在水位 计的1/2处 给水倍率太大：产水量减小 给水倍率太低：结垢量增加 盐水水位太低：产水量减小 盐水水位太高：产水含盐量增加
(3)凝水水位的控制 凝水水位应维持在水位计的1/2~1/3高度。 (调节凝水泵出口阀的开度改变流量) 凝水水位太高：减少换热能力 凝水水位太低：凝水泵可能会气蚀甚至失吸
凝水泵不允许在无水的情况下运转，否则 轴封会烧坏。
(4)产水量的控制 调节加热水的流量控制产水量。
海水温度高： 加大冷却水流量以保持足够的真空度
海水温度低： 减小冷却水流量或稍开真空破坏阀
真空沸腾式海水淡化装置只要真空度稳定， 产水量、给水量、蒸发器水位和凝水水位不 必经常调节。
5. 防垢投药 水处理剂的作用： 1、使海水中的难容物质析出时不形成水垢， 减轻加热器内侧结垢。 2、含有消泡剂，消散盐水泡沫，防止海水飞 溅，减少蒸汽携水。 药剂对皮肤、眼睛有刺激性，必须密闭储存， 操作时，戴手套和护目镜，万一接触皮肤或 溅入眼睛及时用清水清洗
(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。
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。
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)。
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10
(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 .
4
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。
给水量w0＝产水量W+排盐量WB
5
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。
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
1
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。
13
14-3 带竖管蒸发器的真空沸腾式淡化装置系统原理图
14
14-2 带竖管蒸发器的真空沸腾式蒸馏器
15
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。
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℃。
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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
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。
7
2.装置内真空度大小的影响:
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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。
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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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。 冷凝器漏冻法
船用海水淡化 绝大多数采用蒸馏 法。
3
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。
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
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
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)
(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 .
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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。
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。
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。
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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。
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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
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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2.装置内真空度大小的影响:
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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。
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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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。
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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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
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)