多效降膜太陽能海水淡化技術(shù)研究.pdf

1、世界淡水比例較低，水資源分布不均勻，同時水體污染問題不斷加重，全球用水形勢日益嚴(yán)峻，海水淡化已成為獲得淡水資源的重要手段之一.但與此同時常規(guī)的海水淡化技術(shù)是一個高耗能產(chǎn)業(yè)，在化石燃料供應(yīng)逐漸短缺、能源價格飛漲、環(huán)境質(zhì)量惡化的今天，利用新型的清潔可再生能源進(jìn)行海水淡化將成為重要的發(fā)展方向。尤其在淡水缺乏的海上孤島、船艦及電力供應(yīng)困難的偏遠(yuǎn)地區(qū)，利用天然的太陽能進(jìn)行海水淡化具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實意義.
　　 本文沿著避免使用其它動力裝置利用

2、太陽能進(jìn)行海水淡化，同時克服傳統(tǒng)盤式蒸餾器海水厚度大、熱容量大升濕慢、潛熱無重復(fù)利用等缺點的思路，提出了多效豎板降膜蒸發(fā)太陽能海水淡化技術(shù).
　　 建立了單效豎板降膜蒸發(fā)海水淡化數(shù)學(xué)模型并對其進(jìn)行了計算。模擬了不同進(jìn)水流量與投入能流下裝置的產(chǎn)水.裝置的產(chǎn)水速率隨進(jìn)水流量的增大有一個先增大后減小的趨勢，一定的投入能流下有一個最佳的進(jìn)水流量值。在單效模型的基礎(chǔ)上，深化并建立了多效降膜蒸發(fā)海水淡化數(shù)學(xué)模型.計算了不同級數(shù)對多效降膜海水

3、淡化產(chǎn)水的影響，計算顯示隨著級數(shù)的增加裝置的產(chǎn)水速率增大，級數(shù)越大增加的幅度越小.
　　 以得到的理論模擬結(jié)果為指導(dǎo)，設(shè)計并搭建了一套寬0.27m、高0.44m蒸發(fā)面積為0.1188m2的多效豎板降膜蒸發(fā)海水淡化實驗系統(tǒng).并在實驗臺上完成了單效和六效豎板降膜海水淡化實驗研究。裝置的產(chǎn)水特性隨不同進(jìn)水流量和投入能流的變化趨勢與數(shù)學(xué)模型的模擬結(jié)果具有較好的吻合。單效的實驗結(jié)果顯示裝置在海水進(jìn)水流量為4.0×10-4 kg.s-1.m

4、-1時既不會出現(xiàn)干點又能保證裝置具有相對較高的性能系數(shù).在裝置的平均投入能流為600W.m-2時，該降膜蒸餾器每平米一天的產(chǎn)水可達(dá)到4.77kg，性能系數(shù)可達(dá)到0.53，相比盤式蒸餾器提高了77％.同時在實驗臺上進(jìn)行了六效降膜蒸發(fā)研究，海水進(jìn)水流量為8.0×10-4 kg.s-1.m-1時蒸發(fā)面既不會出現(xiàn)干點又能保證裝置具有相對較高的性能系數(shù).600W.m-2的投入能流下，裝置每天每平米的產(chǎn)水量為16.62kg，為傳統(tǒng)的盤式太陽能蒸餾器