真空式造水機

2008.11.14輪機第一小組演講第八次交流會1學會看系統(tǒng)圖2了解造水機的原理及主要結(jié)構(gòu)，理解一些閥、附件等特點及所放位置的理由3學會調(diào)試造水水以及管理造水機學習過程中所確定的目標：船用海水淡化裝置的管理05真空蒸餾式海水淡化裝置的工作分析04系統(tǒng)圖分析03船用真空沸騰式海水淡化裝置的工作原理02船用海水淡化裝置的分類01Content:船用海水淡化裝置的分類

海水淡化裝置（習慣稱造水機），能增加船舶續(xù)航力。一般含鹽量<1000mg/L的水可算是淡水。船上淡水主要用于柴油機和其他輔機的冷卻、鍋爐補給水、生活洗滌和飲用，有時也用來沖洗甲板。飲用水要經(jīng)過礦化器和紫外線殺菌器處理。船舶對淡水水質(zhì)要求最高的是鍋爐補給水，故船舶海水淡化裝置對所造淡水含鹽量的要求一般都以鍋爐補給水標準為依據(jù)。我國船用鍋爐給水標準規(guī)定補給蒸餾水的含鹽量<10mg/L(NaCl)。船舶對淡水的需要量是：生活用水每人每天150~250L，柴油機船每千瓦每天需0.2~0.3L，中、高壓鍋爐按蒸發(fā)量的1%~3%計。海水淡化要大幅度降低海水的含鹽量，采用的方法主要有蒸餾法、電滲析法、反滲析法和冷凍法?，F(xiàn)在大多數(shù)采用蒸餾法。（主要根據(jù)鹽分幾乎不溶于低壓蒸汽的原理）

船用海水蒸餾裝置一般都是在高真空條件下工作，可分為真空沸騰式和真空閃發(fā)式兩種。前者海水加熱和蒸發(fā)都在同一個高真空的蒸發(fā)器內(nèi)進行;后者海水先在加熱器內(nèi)被加熱，再經(jīng)過噴霧器減壓噴灑到真空的蒸發(fā)器內(nèi)，部分海水迅速閃發(fā)汽化，產(chǎn)生蒸汽。真空閃發(fā)式海水淡化裝置雖能顯著減輕加熱面結(jié)垢，但造價高，效率低（耗熱量大），船上已經(jīng)不用。下面介紹一下真空沸騰式海水淡化裝置。船用真空沸騰式海水淡化裝置的工作原理冷凝器蒸發(fā)器加熱器凝水泵鹽度計殼管式真空造水機冷凝器蒸發(fā)器加熱器凝水泵鹽度計殼管式真空造水機板式真空造水機冷凝器加熱器凝水泵蒸發(fā)器鹽度計帶板式換熱器的真空沸騰式海水淡化裝置

冷凝器蒸發(fā)器加熱器

噴射泵水噴射泵EjectororJetpump結(jié)構(gòu)

三室一嘴：吸入室、混合室、擴壓室、噴嘴。吸入室混合室擴壓室噴嘴噴射泵－作為真空泵、排鹽泵原理利用有一定壓力的工作流體的噴射作用來吸、排被輸送的流體。特點1．結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、尺寸小、沒有運動部件、工作可靠、使用壽命長；2．自吸能力強、能造成高度真空，流量均勻；3．可輸送含雜質(zhì)的流體；4．工作效率低,低于25%.。用途工作流體被輸送流體名稱用途舉例

水水射水泵抽艙底水水空氣抽氣泵造水（淡化）裝置抽氣、離心泵引水水煤渣沖渣泵爐渣排至舷外水鮮魚魚泵鮮魚進艙、上岸真空蒸餾式海水淡化裝置的工作分析一、影響淡水產(chǎn)量的因素：采用蒸餾法的海水淡化裝置的淡水量，主要取決于蒸發(fā)器的蒸發(fā)量，因而與供給蒸發(fā)器的海水溫度、流量和影響蒸餾器傳熱量的因素（傳熱系數(shù)、換熱面積、加熱水的平均溫度和海水沸點等）有關(guān)。工作中淡水產(chǎn)量不足的原因有：（1）蒸發(fā)器換熱面臟污結(jié)垢（2）真空度不足（3）加熱水流量不足或溫度太低（4）蒸發(fā)器的給水（海水）溫度太低或給水量過大（5）蒸發(fā)器給水量不足（6）凝水泵出口通艙底的電磁閥關(guān)閉不嚴，所產(chǎn)部分淡水漏至艙底。主要因素一是能否建立和保持合適的真空度;二是蒸發(fā)器加熱面結(jié)垢、臟污。二、影響蒸餾器真空度的因素：大多要求真空度為90%~94%，對應的蒸發(fā)溫度為45~35℃。也有的設計為80%~90%，對應的蒸發(fā)溫度60~45℃。工作中若真空度比設計值降低，則蒸發(fā)溫度降低，將導致蒸發(fā)器中海水沸騰過于激烈，使二次蒸汽攜帶水珠增多，會使所產(chǎn)淡水的含鹽量增加。

真空蒸餾式海水淡化裝置剛啟用時，真空度的建立是靠真空泵抽除裝置內(nèi)的空氣來實現(xiàn)的。當通入加熱介質(zhì)產(chǎn)生蒸汽后，則主要靠冷凝器投入工作，使產(chǎn)生的二次蒸汽及時冷凝，并由凝水泵將凝水不斷抽出。這是真空泵仍應繼續(xù)工作，將海水中逸出的不凝性氣體和裝置密封處漏入的空氣抽走，才能維持要求的真空度。使蒸餾式海水淡化裝置內(nèi)保持足夠真空度的條件是：（1）有足以與蒸發(fā)量相適應的冷凝能力。后果引起真空度降低。（2）真空泵應具備足夠的抽氣能力。后果真空度不足。（3）裝置應具備良好的氣密性，嚴防空氣漏入蒸餾器。三、影響蒸發(fā)器加熱面結(jié)垢的因素：（1）海水沸點（2）鹽水的含鹽量（3）傳熱溫差四、影響所產(chǎn)淡水含鹽量的因素：（1）蒸發(fā)量過大，沸騰過于劇烈，可能是加熱介質(zhì)的流量過大、溫度過高或真空度過高;（2）豎管式蒸餾器的鹽水水位太高，造成汽水分離高度不足；（3）鹽水含量太大，以至細小水珠攜鹽量增加；（4）冷凝器漏泄，冷卻海水進入淡水側(cè)。解決方法：（1）減少加熱水流量或打開真空破壞閥（2）減少給水量（3）保證足夠的排鹽量和給水倍率（4）檢修冷凝器。船用海水淡化裝置的管理

板式換熱器傳熱系數(shù)高，而且易于維修、檢查和清洗，故采用板式換熱器的真空沸騰式海水淡化裝置幾乎取代了采用殼管式換熱器的海水淡化裝置。整個裝置主要有給水、加熱、冷卻、凝水、排鹽和抽空等部分組成。淡水含鹽量監(jiān)控設備主要由鹽度傳感器、鹽度計、電磁閥和蜂鳴器等組成。鹽度傳感器是一對測量電極，設在凝水泵的排出管內(nèi)，用導線與鹽度計連接，利用水的電導率隨含鹽量增加而增大的特性能測出水的電阻值，轉(zhuǎn)換成淡水的含鹽量，直接由鹽度計示出，以ppm表示。當所產(chǎn)淡水含鹽量超過設定值時，蜂鳴器會報警，同時通艙底的電磁閥開啟，將凝水排往艙底；而通往淡水艙的電磁閥關(guān)閉，停止向淡水艙送水。裝置的啟用：一般在離岸20nmile外的水域，海水受人類活動污染的可能性小，裁可啟用造水機。船用造水機通常以主機缸套冷卻水作為加熱介質(zhì)，其起動程序是：（1）開啟造水機海水泵、真空泵、排鹽泵、的進出口閥；關(guān)閉蒸餾器殼體上的真空破壞閥。（2）起動造水機海水泵，使真空泵和排鹽泵投入工作，抽出蒸餾器內(nèi)的空氣。（3）當真空度達到90%時，開啟缸套冷卻水進出口閥，調(diào)節(jié)缸套水旁通閥的開度，以調(diào)節(jié)進入蒸餾器的加熱水的流量。此時應確保蒸汽閥關(guān)閉。（4）開啟冷卻海水進出口閥，調(diào)節(jié)冷卻水旁通閥的開度，以調(diào)節(jié)進入冷凝器的冷卻水的流量。（5）開啟鹽度計的電源，使鹽度計投入工作。（6）起動凝水泵，打開通往淡水艙的相應閥。此時，造水機即正常工作。造水機工作時，為了減輕蒸發(fā)器加熱表面結(jié)垢，延長其清洗周期，一般應對供給蒸發(fā)器的海水連續(xù)投藥。其作用是：（1）使海水中難溶物質(zhì)析出時不形成水垢，而形成很小的形狀不規(guī)則的松散易脫落的晶體，從而被排鹽泵連續(xù)排出。（2）含有消泡劑，能消散小氣泡，防止海水飛濺，從而減少所產(chǎn)淡水含鹽量。裝置的停用：（1）停止加熱——全開缸套水旁通閥，再關(guān)閉進口閥（2）停止給水和抽空——關(guān)閉給水投藥處理閥，停造水機海水泵，關(guān)閉海水泵和真空泵、排鹽泵的進出口閥。（3）停止冷卻——關(guān)閉冷凝器的冷卻海水進出口閥。（4）停排凝水——停凝水泵，關(guān)掉鹽度計的電源，關(guān)閉通往淡水艙的相應閥。（5）開啟蒸餾器殼體上的真空破壞閥。運行中的管理：1.真空度的控制真空度太低則海水沸點高，會使結(jié)垢加??；而真空度太高則沸騰過于劇烈，又會使所產(chǎn)淡水含鹽量增加。裝置真空度是通過調(diào)節(jié)冷凝器的冷卻水流量來控制的。一般冷卻海水流量控制在冷卻海水溫升為5~6℃。2.產(chǎn)水量的控制裝置的產(chǎn)水量主要拷調(diào)節(jié)加熱淡水的流量來控制。通常，加熱淡水流經(jīng)蒸發(fā)器的溫降為6~9℃。若海水溫度較高，裝置的真空度下降。此時可以加大冷卻水流量來維持足夠真空度。但冷卻水流量一般不宜超過額定流量的130%，冷卻水流經(jīng)冷凝器的溫升一般不宜小于4℃。若海水溫度較低時，為使真空度不至于太高，可減小冷卻水流量，或稍開真空破壞閥，不允許過分加大加熱量，以免鹽水沸騰過于激烈，造成淡水含鹽量增加。3.給水倍率的控制給水倍率一般保持在3~4范圍內(nèi)。給水倍率太低，則鹽水濃度高，易結(jié)垢；給水倍率太高，則產(chǎn)水量降低，鹽水帶走的熱量增加。只要給水管路的節(jié)流孔板不堵，一般通過減壓閥保證給水壓力在0.3~0.4MPa范圍內(nèi)，即可保持適當?shù)慕o水倍率。4.凝水水位的控制凝水位一般保持在冷凝器凝水觀察鏡的1/2~1/3高度。太高會浸沒冷凝器的換熱面過多，會減少冷凝能力；太低又可能使凝水泵因流往吸高太低而產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象，甚至失吸。通常是調(diào)節(jié)凝水泵排出閥的開度，對泵流量進行節(jié)流調(diào)節(jié)，以控制凝水水位。一般多是使凝水泵的排出壓力保持在0.12~0.16MPa