13226.基于全塑蒸發(fā)器的低溫多效海水淡化系統(tǒng)研究

1、獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特另JJJH以標注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得丞洼王些太堂或其他教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學位論文作者簽名：王攀簽字日期：沙／壚年二月習日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解丞洼王些太堂有關保留、使用學位

2、論文的規(guī)定。特授權丞洼王些太堂可以將學位論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學校向國家有關部門或機構送交論文的復印件和磁盤。(保密的學位論文在解密后適用本授權說明)學位論文作者簽名：王攀導師簽名：簽字日期：沙／夠年易月司日簽字日期：年月日摘要低溫多效蒸發(fā)作為目前海水淡化主流技術之一，其發(fā)展已比較成熟，但在工業(yè)生產中仍存在一系列的問題，如存在嚴重的設備腐蝕與結垢問題，如

3、何避免或者減輕設備腐蝕與結垢是目前多效蒸發(fā)海水淡化技術的研究熱點。本文提出的海水淡化方法是在傳統(tǒng)的低溫多效蒸發(fā)海水淡化方法的基礎上進行的改進。塑料換熱器由于采用聚合物材料，相比于鋁黃銅、銅鎳合金有更好的耐腐蝕性和抗結垢性能，價格也更低，因此本課題提出采用全塑的蒸發(fā)器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬蒸發(fā)器。在全塑蒸發(fā)器中采用致密的聚偏氟乙烯(PVDF)qb空纖維毛細管作為換熱介質，代替了傳統(tǒng)的金屬列管式換熱管。依據毛細潤濕原理，用PVDF中空纖維超濾膜代替

4、傳統(tǒng)的金屬分布器，將充分接觸的換熱管和超濾膜絲束澆鑄成多效蒸發(fā)器組件作為多效蒸發(fā)的一效進行海水淡化。由于換熱毛細管與超濾膜都沒有采用金屬材質，且組件外殼也是塑料材質，因此避免了金屬腐蝕的發(fā)生，同時，由于全塑的換熱毛細管和分布器具有較大的熱膨脹系數，可最大限度的防止結垢的產生。另外由于中空纖維換熱毛細管較細且壁厚較薄，可達到更大的換熱面積，作為海水分布器的中空纖維超濾膜相對于一般的液體分配器具有更均勻的液體分布能力，故能更加均勻的分布海水

5、，而且超濾膜與換熱毛細管交替排布，海水能更加充分的與換熱毛細管接觸，強化換熱過程。本文首次提出水填充提高導熱性的方法。通過制備表皮致密內部多孔且孔隙率達75％的毛細換熱管，毛細管內的空隙填充水，相比于未改性實壁中空纖維毛細換熱管，可顯著提高其導熱系數達140％。本文首先通過建立單效蒸發(fā)的實驗裝置，驗證了采用超濾布水的全塑蒸發(fā)器的設計方案是可行的，考察了單效蒸發(fā)裝置的性能，即影響淡水產量和造水比的因素，包括進料海水的溫度和流量、入口蒸汽的

6、溫度和流量及系統(tǒng)的真空度等。同時也嘗試了多效蒸發(fā)裝置的初步探究，為之后的多效蒸發(fā)研究提供了技術基礎，從而為低溫多效蒸發(fā)海水淡化提供一種新的方法。其次通過干濕法紡絲制備了中空纖維換熱毛細管，并對其進行了結構表征，從實驗角度驗證了將換熱毛細管非貫通孔潤濕再填充水，可顯著提高傳熱系數。通過比較不同內徑和壁厚的中空纖維換熱毛細管的換熱性能，得出傳熱系數隨壁厚的減小而增大，隨內徑增大有小幅減小。分別考察了冷流體分別走管程殼程時不同流速和裝填密度對