影響真空蒸餾式海水淡化裝置工作的主要因素

1、第三節(jié)第三節(jié)影響真空蒸餾式海水淡化影響真空蒸餾式海水淡化裝置工作的主要因素裝置工作的主要因素14-3-1 影響淡水產(chǎn)量的因素(1)w 對(duì)裝置要求：n保持額定的產(chǎn)水量n使所產(chǎn)淡水的含鹽量符合要求w 影響產(chǎn)水?dāng)?shù)量和含鹽量的因素：n產(chǎn)水量的多少(實(shí)際是蒸發(fā)量的)取決于:l加熱水向海水傳熱量l傳熱量與蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)、換熱面積l加熱水的平均溫度和海水的沸點(diǎn)及進(jìn)水溫度等14-3-1 影響淡水產(chǎn)量的因素(2)n造成淡水產(chǎn)量降低的原因：l(1)換熱面臟污結(jié)垢，使蒸發(fā)器傳熱系數(shù)減小l(2)加熱側(cè)發(fā)生“氣塞”, 影響加熱介質(zhì)流動(dòng)而妨礙換熱w可通過放氣旋塞把氣放掉l(3)蒸發(fā)器水位太低w實(shí)際換熱面積減少。適當(dāng)水位

2、是正好達(dá)到上管板位置l(4)真空度不足，會(huì)導(dǎo)致海水沸點(diǎn)提高l(5)加熱水流量不足或溫度太低，以致加熱水平均溫度降低l(6)給水量增大或給水溫度降低w使海水達(dá)到沸騰部分的面積相應(yīng)減小，蒸發(fā)量降低w更多的熱量耗于預(yù)熱或被鹽水帶走l(7)凝水回流電磁閥關(guān)閉不嚴(yán)w使一部分所產(chǎn)淡水漏回蒸餾器14-3-2 真空度的建立和保持(1)w 影響造水機(jī)產(chǎn)水量最大的真空度n 真空度維持在9094，蒸發(fā)溫度為4535n真空度為8090，T為6045l真空度太低，沸點(diǎn)增高，產(chǎn)水量減少，甚至停產(chǎn)l真空度過高，沸點(diǎn)過低，沸騰劇烈，使二次蒸汽攜帶水珠量增加，以致淡水含鹽量增加w 真空度建立和保持n用真空泵將空氣抽除，建立工作

3、所需真空度n冷凝器使蒸汽及時(shí)冷凝，并且淡水不斷抽出l真空泵仍應(yīng)工作，才能維持穩(wěn)定的真空度w因?yàn)楹Ｋ腥苡械牟荒詺怏w蒸發(fā)時(shí)會(huì)釋放出來w裝置的不嚴(yán)密處也會(huì)漏人空氣圖142殼管式冷凝器簡圖w 冷卻管束由隔板3分為：n主冷卻管束1l蒸汽流過時(shí)，絕大部分凝結(jié)成水流至集水箱4中n空氣冷卻管束2l空氣與少量蒸汽，因真空泵抽吸而繞過隔板，被管束2進(jìn)一步冷卻w剩余的蒸汽冷凝w空氣進(jìn)一步冷卻而比容減少，增加真空泵質(zhì)量流量 14-3-2 真空度的建立和保持(2)w 蒸餾器內(nèi)保持足夠真空度的條件；w (1)有足以與蒸發(fā)量相適應(yīng)的冷凝能力n冷凝器換熱能力下降，則會(huì)使真空度降低n加熱介質(zhì)流量過大或溫度過高以至使蒸發(fā)量過

4、大，也會(huì)使真空度降低n主要的擾動(dòng)是冷卻海水的溫度w (2)真空泵應(yīng)具有足夠的抽氣能力n真空泵工作水壓過低或工作水溫過高、排出背壓過高、噴咀磨損、堵塞、安裝不當(dāng)、吸人止回閥卡死等都能使真空泵的抽氣能力下降w (3)蒸餾裝置要有良好的氣密性14-3-3 影響加熱面結(jié)垢的因素(1)w 結(jié)垢增加，傳熱能力下降，產(chǎn)水量減少n嚴(yán)重時(shí)可能被迫停產(chǎn)清洗w 水垢由溶解度較低的鹽類形成w NaCl、MgCI2和MgS04的溶解度高，且隨溫度上升而增加，一般不會(huì)結(jié)垢w 水垢主要成分是CaCO3、Mg(OH)2和CaSO4n溶解度很低，隨溫度升高而降低n在海水被加熱，特別在海水濃縮時(shí)，易結(jié)晶析出(垢)nCaS04能形

5、成硬垢，導(dǎo)熱能力比其它水垢低90 ，應(yīng)設(shè)法降低水垢中的硫酸鈣含量nMg(OH)2的干垢也較難清除，含量越少越好14-3-3 影響加熱面結(jié)垢的因素(2)w 水垢生成的速度和成分取決以下幾個(gè)方面：w (1)海水的沸點(diǎn)n真空度越低，沸點(diǎn)越高l難溶鹽的溶解度下降越多，水垢生成的速度就越快n海水溫度的高低還決定了水垢的成分。如圖示l當(dāng)水溫不太高時(shí)，水垢主要成分是CaCO3，呈泥渣沉淀l當(dāng)水溫超過75，Mg(OH)2垢的比例就迅速增加l當(dāng)水溫超過8283時(shí)，Mg(OH)2就成為水垢的主要成分l因此，一般不允許鹽水溫度超過7514-3-3 影響加熱面結(jié)垢的因素(3)w (2)鹽水的含鹽量n在同樣工作壓力和傳

6、熱溫差下l鹽水含鹽量越大，難溶鹽的含量就越大l生成的水垢也就越多n鹽水濃度大表明給水倍率小l鹽水流經(jīng)加熱器時(shí)間較長，鹽類也更容易結(jié)垢n CaSO4因其在海水中的含量不大l在鹽水含鹽量達(dá)到海水1.5倍時(shí)CaSO4才開始析出l而在達(dá)到3倍時(shí)將會(huì)大量析出l因此，蒸發(fā)器鹽水含鹽量一般不允許超過海水的1.5倍14-3-3 影響加熱面結(jié)垢的因素(4)n鹽水含鹽量由給水倍率來控制n按蒸發(fā)器鹽量平衡關(guān)系，則 W0S0=WBSB 式中：W0給水(海水)的流量，Lh S0給水的含鹽量，mgL WB一鹽水的流量，Lh SB鹽水的含鹽量，mgLn鹽水SB與海水S0之比稱濃縮率w n給水倍率越大， 就越小n要使 1.5

7、， 應(yīng)大于311110000WWWWWSSBB14-3-3 影響加熱面結(jié)垢的因素(5)w 增大給水倍率n可減少鹽水含鹽量，減輕結(jié)垢程度n也會(huì)因排鹽泵和海水泵流量的增加，使裝置的熱損失和耗電量增加，導(dǎo)致產(chǎn)水量降低w 淡化裝置適宜的給水倍率 34n此時(shí)的海水濃縮率 =1.51.3n不會(huì)生成CaSO4水垢14-3-3 影響加熱面結(jié)垢的因素(6)w (3)傳熱溫差n加熱介質(zhì)溫度過高，加熱溫差過大l加熱面附近海水會(huì)因汽化而濃縮嚴(yán)重，以致結(jié)垢量增加n易生成Mg(OH)2和CaSO4水垢n以蒸汽為加熱介質(zhì)時(shí)，一般是以蒸汽加熱淡水，再用熱淡水作為造水機(jī)加熱介質(zhì)w 綜上所述n船用真空式造水機(jī)中l(wèi)海水沸點(diǎn)不高，加

8、熱溫差也不大l只要保持適宜的給水倍率，結(jié)垢輕微n為有效地防止水垢生成及清除水垢l國際市場上還有各種化學(xué)防垢劑和除垢劑出售14-3-4 影響淡水含鹽量的因素n干飽和水蒸氣幾乎不溶有鹽分l但在劇烈沸騰時(shí)，會(huì)產(chǎn)生許多細(xì)小的水珠進(jìn)入汽空間w一部分較大的水珠升到一定高度后會(huì)重新下落回到鹽水中w比較細(xì)小的水珠卻會(huì)被汽流帶到冷凝器中w使冷凝的淡水含有鹽分n裝置所產(chǎn)淡水的含鹽量SF取決于l進(jìn)入冷凝器的二次蒸汽的含水量W()l蒸發(fā)器內(nèi)鹽水的含鹽量SB(mgL)l即 SF =W SB mgL 14-3-4 淡水含鹽量過高的原因w (1)裝置的負(fù)荷(蒸發(fā)量)過大, 沸騰過于劇烈n加熱介質(zhì)流量過大，溫度過高, 或真空度過高n這時(shí)應(yīng)減小冷卻