太陽能與廢熱結(jié)合的漁船用海水淡化裝置研究.pdf

1、船舶在海上作業(yè)每天都需要消耗大量的淡水用來滿足日常生活、工作或者動力的需要。對于噸位較小的中小型漁船因擺放空間、連線配管、運(yùn)轉(zhuǎn)技術(shù)及經(jīng)費(fèi)的缺乏，很少裝設(shè)海水淡化設(shè)備，一般在漁船上裝設(shè)水箱，依搭載人數(shù)及作業(yè)時間長短，在出航前先加滿水。這種供應(yīng)方式需要長期存水，容易導(dǎo)致細(xì)菌滋生，致使飲用水品質(zhì)嚴(yán)重惡化，產(chǎn)生諸多健康問題，有時還受限于淡水即將耗盡必需靠岸或返航。為了解決中小型漁船飲用水問題，設(shè)計了一種新型的海水淡化裝置，該裝置不僅能夠使用漁船

2、上廢棄的能源，還能提供大量的新鮮淡水，改善漁民的生活品質(zhì)。
　　本文設(shè)計了一種利用柴油機(jī)尾氣廢熱與太陽能相結(jié)合的海水淡化裝置。該裝置由柴油機(jī)尾氣廢熱提供熱源，同時利用太陽能空氣集熱器的熱空氣預(yù)熱海水，蒸發(fā)器中產(chǎn)生的水蒸汽通過板式冷凝器冷卻制取淡水。介紹了漁船用海水淡化裝置的工作原理，對殼管式蒸發(fā)器、板式冷凝器和平板型太陽能空氣集熱器等系統(tǒng)主要部件進(jìn)行了理論分析。設(shè)計得出蒸發(fā)器的有效傳熱面積3.85m2，冷凝器的有效傳熱面積1.02

3、0 m2，太陽能集熱器的面積2m2。運(yùn)用Fluent軟件對淡化裝置蒸發(fā)器進(jìn)行數(shù)值模擬，模擬了海水在蒸發(fā)器流動過程中速度場、溫度場和壓力場的變化情況。模擬結(jié)果顯示:海水在蒸發(fā)器內(nèi)部吸收能量越多，溫度越高，流速越快，壓強(qiáng)越小。搭建了淡化裝置實(shí)驗(yàn)平臺，分析了熱特性與造水率、鹽度、水質(zhì)及系統(tǒng)成本，比較了兩種實(shí)驗(yàn)方案的熱效率。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:柴油機(jī)廢氣的排放量、溫度和蒸發(fā)器進(jìn)出口溫差對造水量具有很大的影響。柴油機(jī)廢氣出口溫度在100～1