低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)熱力性能計(jì)算與仿真
發(fā)布時(shí)間:2020-07-19 22:18
【摘要】: 低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)由于具有操作溫度低,避免或減緩了設(shè)備的腐蝕和結(jié)垢;預(yù)處理簡(jiǎn)單;系統(tǒng)操作彈性大;動(dòng)力消耗小:熱效率高;系統(tǒng)操作安全可靠;可利用電廠(chǎng)低品位的余熱從而極大的降低造水成本等優(yōu)點(diǎn),因此已成為未來(lái)第二代海水淡化廠(chǎng)的主流技術(shù)。 本文建立了描述低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng),包括的蒸發(fā)器、預(yù)熱器、冷凝器、閃蒸罐和噴射器的熱力過(guò)程數(shù)學(xué)模型,模型考慮了鹽水沸點(diǎn)升高、蒸汽在除沫器和管道中流動(dòng)因摩擦引起的溫差損失在內(nèi)的多種熱力學(xué)損失。在已建立的數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上,利用Visual Basic語(yǔ)言編制了低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)的計(jì)算程序,程序可針對(duì)低溫多效蒸餾海水淡化的順流和平流兩種流程的6種形式進(jìn)行設(shè)計(jì)和校核計(jì)算。而后利用Intouch與Visual Basic的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)傳遞,完成了系統(tǒng)仿真。 對(duì)于順流流程低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng),通過(guò)計(jì)算結(jié)果,分析了效數(shù)、末效蒸發(fā)器蒸發(fā)溫度、第一效加熱蒸汽溫度和濃縮比變化時(shí)對(duì)系統(tǒng)熱力性能影響;對(duì)比分析了外界熱源預(yù)熱加噴射器、外界熱源預(yù)熱無(wú)噴射器、二次蒸汽預(yù)熱加噴射器和二次蒸汽預(yù)熱無(wú)噴射器四種組合形式的熱力性能,得到二次蒸汽預(yù)熱加噴射器情況的熱力性能最優(yōu)的結(jié)論;針對(duì)二次蒸汽預(yù)熱加噴射器的順流流程低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng),分析了噴射器工作流體壓力對(duì)系統(tǒng)熱力性能的影響,得到工作流體較合適的壓力范圍。 對(duì)于平流流程低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng),通過(guò)與順流流程對(duì)比,分析了海水溫度和加熱蒸汽溫度變化時(shí)對(duì)平流無(wú)預(yù)熱無(wú)噴射器、平流無(wú)預(yù)熱加噴射器、順流二次蒸汽預(yù)熱加噴射器和順流無(wú)預(yù)熱無(wú)噴射器四種流程形式的系統(tǒng)熱力性能的影響。同時(shí)分析了平流流程噴射器位置、預(yù)熱器位置和預(yù)熱熱量變化時(shí)對(duì)系統(tǒng)熱力性能的影響。
【學(xué)位授予單位】:大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2008
【分類(lèi)號(hào)】:P747
【圖文】:
而適用于大型的海水淡化方法只有MSF、MEn、vC和RO[7]。1.2.1多效蒸餾(MED)多效蒸餾的流程如圖1.1所示,進(jìn)料海水在排熱冷凝器中被預(yù)熱和脫氣,之后被分成兩股物流。一股物流只作為冷凝器的冷卻水,換熱后排回大海,另外一股物流變成蒸餾過(guò)程的進(jìn)料液。料液經(jīng)加入阻垢分散劑之后被引入到第一效中。噴淋系統(tǒng)把料液噴淋分布到各蒸發(fā)器中的頂排管上,在沿頂排管向下以薄膜形式自由流動(dòng)的過(guò)程中,一部分海水由于吸收了管內(nèi)蒸氣凝結(jié)放出的潛熱而汽化。被濃縮的剩余料液用泵打入到蒸發(fā)器的下一組中,該組的操作溫度要比上一組高一些,在新的組中又重復(fù)了蒸發(fā)和噴淋過(guò)程。剩余的料液接著往前打,直到最后在溫度最高的效組中以濃縮液的形式離開(kāi)該效組。生蒸汽輸入到溫度最高一效的蒸發(fā)管內(nèi)部,在管內(nèi)發(fā)生冷凝的同時(shí),管外也產(chǎn)生了與冷凝量基本相同的蒸發(fā)。產(chǎn)生的二次蒸汽在穿過(guò)濃鹽水液滴分離器以保證蒸餾水的純度之后,又引入到下一效的傳熱管內(nèi),第二效的操作溫度和壓力要略低于第一效。這種蒸發(fā)和冷凝過(guò)程沿著一串蒸發(fā)器的各效一直重復(fù)
由于該閃蒸室中的操作壓力低于熱海水溫度所對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽壓,所以熱海水在進(jìn)人閃蒸室后即成為過(guò)熱水而急速的部分汽化,從而使熱海水自身的溫度減低,所產(chǎn)生的蒸汽原水冷卻冷凝后即為所需的淡水。裝置流程圖如圖1.2所示。MSF技術(shù)原理,是1957年由英國(guó)學(xué)者R.S.SILVER發(fā)明的一種海水淡化方法,它在降低能耗及防結(jié)垢問(wèn)題方面有獨(dú)到的優(yōu)越性,因而自其誕生之日起,發(fā)展非常迅猛,一躍成為海水淡化設(shè)備中最重要的角色。1990年國(guó)際原子能委員會(huì)認(rèn)定多級(jí)閃蒸技術(shù)是技術(shù)最成熟,應(yīng)用最廣泛的海水淡化技術(shù)[0]。世界上規(guī)模在4000t/d以上的海水淡化裝置中,
要壓力的蒸汽。所以本章建立了蒸發(fā)器、冷凝器、閃蒸罐、預(yù)熱器和噴射器的數(shù)學(xué)模型。2.1蒸發(fā)器數(shù)學(xué)模型第i效蒸發(fā)器示意圖如圖2.1所示,蒸發(fā)器的鹽水質(zhì)量平衡、鹽分質(zhì)量平衡和能量平衡方程如下:城,。=M,,。盯一M,,, (2.1)弋,,XM,,,。=X。,。。,xM
本文編號(hào):2763044
【學(xué)位授予單位】:大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2008
【分類(lèi)號(hào)】:P747
【圖文】:
而適用于大型的海水淡化方法只有MSF、MEn、vC和RO[7]。1.2.1多效蒸餾(MED)多效蒸餾的流程如圖1.1所示,進(jìn)料海水在排熱冷凝器中被預(yù)熱和脫氣,之后被分成兩股物流。一股物流只作為冷凝器的冷卻水,換熱后排回大海,另外一股物流變成蒸餾過(guò)程的進(jìn)料液。料液經(jīng)加入阻垢分散劑之后被引入到第一效中。噴淋系統(tǒng)把料液噴淋分布到各蒸發(fā)器中的頂排管上,在沿頂排管向下以薄膜形式自由流動(dòng)的過(guò)程中,一部分海水由于吸收了管內(nèi)蒸氣凝結(jié)放出的潛熱而汽化。被濃縮的剩余料液用泵打入到蒸發(fā)器的下一組中,該組的操作溫度要比上一組高一些,在新的組中又重復(fù)了蒸發(fā)和噴淋過(guò)程。剩余的料液接著往前打,直到最后在溫度最高的效組中以濃縮液的形式離開(kāi)該效組。生蒸汽輸入到溫度最高一效的蒸發(fā)管內(nèi)部,在管內(nèi)發(fā)生冷凝的同時(shí),管外也產(chǎn)生了與冷凝量基本相同的蒸發(fā)。產(chǎn)生的二次蒸汽在穿過(guò)濃鹽水液滴分離器以保證蒸餾水的純度之后,又引入到下一效的傳熱管內(nèi),第二效的操作溫度和壓力要略低于第一效。這種蒸發(fā)和冷凝過(guò)程沿著一串蒸發(fā)器的各效一直重復(fù)
由于該閃蒸室中的操作壓力低于熱海水溫度所對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽壓,所以熱海水在進(jìn)人閃蒸室后即成為過(guò)熱水而急速的部分汽化,從而使熱海水自身的溫度減低,所產(chǎn)生的蒸汽原水冷卻冷凝后即為所需的淡水。裝置流程圖如圖1.2所示。MSF技術(shù)原理,是1957年由英國(guó)學(xué)者R.S.SILVER發(fā)明的一種海水淡化方法,它在降低能耗及防結(jié)垢問(wèn)題方面有獨(dú)到的優(yōu)越性,因而自其誕生之日起,發(fā)展非常迅猛,一躍成為海水淡化設(shè)備中最重要的角色。1990年國(guó)際原子能委員會(huì)認(rèn)定多級(jí)閃蒸技術(shù)是技術(shù)最成熟,應(yīng)用最廣泛的海水淡化技術(shù)[0]。世界上規(guī)模在4000t/d以上的海水淡化裝置中,
要壓力的蒸汽。所以本章建立了蒸發(fā)器、冷凝器、閃蒸罐、預(yù)熱器和噴射器的數(shù)學(xué)模型。2.1蒸發(fā)器數(shù)學(xué)模型第i效蒸發(fā)器示意圖如圖2.1所示,蒸發(fā)器的鹽水質(zhì)量平衡、鹽分質(zhì)量平衡和能量平衡方程如下:城,。=M,,。盯一M,,, (2.1)弋,,XM,,,。=X。,。。,xM
【引證文獻(xiàn)】
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1 李長(zhǎng)海;張雅瀟;;海水淡化技術(shù)及其應(yīng)用[J];電力科技與環(huán)保;2011年01期
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條
1 劉大偉;低溫多效蒸發(fā)海水淡化系統(tǒng)性能研究[D];大連理工大學(xué);2011年
2 張小曼;熱水電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的性能分析與優(yōu)化研究[D];大連理工大學(xué);2008年
3 岳海鵬;兩效100噸/日海水淡化裝置研究[D];華北電力大學(xué);2012年
4 周奇;海洋溫差能海水淡化系統(tǒng)換熱器的研究[D];青島理工大學(xué);2011年
5 王紅菊;低溫多效海水淡化系統(tǒng)模擬分析[D];天津大學(xué);2012年
本文編號(hào):2763044
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