文档介绍：船舶海水淡化装置
集美大学轮机工程学院辅机教研室
第十四章船舶海水淡化装置
§14 – 1 概述
淡水:含盐量应在 1000 mg/L( NaCl)以下。
海水含盐量:大洋中海水平均含盐量约为35 g/L。
海水盐的成分:当海水含盐量为35 g/L时,各种盐类的含盐量如表 14-1所示,其中含量最多的是 NaCl和 MgCl。
4. 船舶对淡水水质的要求:船上对锅炉补给水的水质要求最高,一般船用海水淡化装置对所产淡水含盐量的要求皆以锅炉补给水标准为依据。我国船用锅炉给水标准规定补给蒸馏水的含盐量应小于 10 mg/L(NaCI)。
5. 海水淡化的方法:主要有蒸馏法、电渗析法(见后图)、反渗透法(见后图)和冷冻法等。 船用海水淡化绝大多数采用蒸馏法!
§14 – 2 船用蒸馏式海水淡化装置的工作原理
真空蒸馏式海水淡化装置分类:沸腾式和闪发式两种。
真空沸腾式海水淡化装置工作原理图:图1
主要设备: 蒸馏器(加热器、汽水分离器、冷凝器)、海水泵、凝水泵、真空泵、排盐泵、盐度计等。
稳定工作时(蒸馏器内的水 位稳定)应; 给水量Wo = 产水量W + 排盐量WB
给水倍率μ: 给水倍率μ= 给水量Wo / 产水量W
真空闪发式海水淡化装置工作原理图:附图
多级闪发式海水淡化装置工作原理图:附图
真空闪发式海水淡化的特点:结构紧凑、不易结垢、可提高加热温度,但效率较低。采用多级的效率提高显著。
蒸馏式海水淡化装置采用真空式的优点: 船用蒸馏式海水淡化装置真空度皆大于80%,沸点不高于60℃,可利用柴油机的缸套冷却水作加热介质,以舷外海水作冷却介质使产生的蒸汽冷凝,提高装置的经济性;保持较低的加热温度能使蒸发器换热面上的结垢减少和便于清除。
§14 – 3 影响蒸馏式淡化装置工作的主要因素
对船用真空蒸馏式海水淡化装置的要求: 保持额定的产水量;所产淡水的含盐量符合要求。
一、影响淡水产量的因素(从管理角度来看) 造成淡水产量降低的原因:
(1)换热面脏污结垢,使蒸发器传热系数减小;
(2)加热侧发生“气塞”.里面的气体会影响加热介质流动而妨碍换热;
(3)蒸发器水位太低,使加热水与被加热海水间的实际换热面积减少。蒸发器内最适当的水位是正好达到上管板的位置;
(4)真空度不足,导致海水的沸点提高;
(5)加热水流量不足或温度太低,以致加热水平均温度降低;
(6)给水量增大(给水倍率加大)或给水温度降低,蒸发量降低,更多的热量耗于预热或被盐水带走;
(7)凝水回流电磁阀关闭不严,使一部分所产淡水漏回蒸馏器。
日常管理中影响造水机产水量的最大因素:能否建立和保持合适的真空度。
造水机使用日久后产水量会逐渐减少的主要原因:主要是加热面脏污和结垢所致。
二、建立和保持真空度
真空蒸馏式淡化装置工作真空度:维持在 90%~94%(~ kPa),相应蒸发温度为45~35℃。[现在也有的将真空度设计为80%~90%(~),相应蒸发温度为60~45 ℃] 真空度太低—沸点增高,产水量就会减少,甚至停产。 真空度过高—沸点过低,导致沸腾过于剧烈,二次蒸汽携带水珠量增加,致使所产淡水的含盐量增加。
真空度的建立和维持:真空泵建立起工作所需的真空度,并不断地抽吸;冷凝器及时冷凝二次蒸汽;凝水泵及时将凝结的淡水不断地抽出。 壳管式冷凝器结构:图14-2