直熱式太陽(yáng)能海水淡化系統(tǒng)研究.pdf

1、在淡水資源日益匾乏的今天，利用太陽(yáng)能進(jìn)行海水(苦咸水)淡化，由于其不消耗常規(guī)能源、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，已愈來(lái)愈受到重視并得到了很大發(fā)展。針對(duì)間接式太陽(yáng)能海水淡化方法，綜合多級(jí)閃蒸和低溫多效兩種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)了直熱式太陽(yáng)能海水淡化系統(tǒng)，海水直接進(jìn)入太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)，閃蒸與低溫多效相結(jié)合，使太陽(yáng)能海水淡化系統(tǒng)的總能效得到了提高。
　　 本文設(shè)計(jì)制造了具有一效蒸發(fā)的實(shí)驗(yàn)裝置，并對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，測(cè)出了系統(tǒng)在不同閃蒸壓力、蒸發(fā)壓力、最高海水

2、溫度和進(jìn)料水濃度下的瞬時(shí)產(chǎn)水量、日產(chǎn)水量和性能系數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，具有較高產(chǎn)水量和性能系數(shù)。閃蒸壓力為0.010MPa，蒸發(fā)壓力為0.004MPa，最高海水溫度為70℃時(shí)系統(tǒng)瞬時(shí)產(chǎn)水量可達(dá)0.204kg/min，日產(chǎn)水量達(dá)到56.386kg/d，性能系數(shù)為5.680，系統(tǒng)用17分鐘就可達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。文中還對(duì)閃蒸壓力、蒸發(fā)壓力、最高海水溫度和進(jìn)料水濃度對(duì)系統(tǒng)瞬時(shí)產(chǎn)水量、日產(chǎn)水量和性能系數(shù)的影響進(jìn)行研究分析。
　　 本

3、文還利用黑箱、灰箱、白箱分析模型，使用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及系統(tǒng)各個(gè)部件的損和效率進(jìn)行分析計(jì)算，計(jì)算效率為1.549％。系統(tǒng)中閃蒸室、蒸發(fā)器、冷凝器的效率分別為79.534％、13.137％、1.643％。閃蒸室內(nèi)由于溫度降低引起的□損率達(dá)97.470％，蒸發(fā)器、冷凝器內(nèi)傳熱溫差引起的損率為81.661％和54.314％。變工況時(shí)蒸發(fā)器的□效率變化較大，隨閃蒸壓力降低而升高，隨蒸發(fā)壓力的降低而降低，隨最高海水溫度的升高而升高，隨進(jìn)料水濃

4、度的升高而升高。閃蒸室和蒸發(fā)器的損率都對(duì)閃蒸壓力的變化最敏感。
　　 本文對(duì)直熱式太陽(yáng)能海水淡化系統(tǒng)還進(jìn)行了熱經(jīng)濟(jì)學(xué)分析。在確定了淡水單價(jià)的基礎(chǔ)上，分析了年度化熱經(jīng)濟(jì)成本與閃蒸壓力、蒸發(fā)壓力、最高海水溫度和進(jìn)料水濃度的關(guān)系。對(duì)具有多級(jí)蒸發(fā)器的直熱式太陽(yáng)能海水淡化系統(tǒng)進(jìn)行了熱經(jīng)濟(jì)優(yōu)化，以年度化熱經(jīng)濟(jì)成本最小為目標(biāo)函數(shù)獲得最優(yōu)操作參數(shù)，同時(shí)討論了環(huán)境溫度、蒸發(fā)器級(jí)數(shù)、設(shè)備使用年限對(duì)年度化熱經(jīng)濟(jì)成本的影響。
　　 最后，建立了