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【www.hokkaido-dancers.com南京純水設備】海水淡化技術(shù)是一種水資源利用的開(kāi)源增量技術(shù)，將海水脫鹽來(lái)生產(chǎn)淡水。目前，應用反滲透膜法和蒸餾法是海水淡化市場(chǎng)中的主流。本文設計一種新型海水淡化裝置，并通過(guò)原理來(lái)分析其具體的實(shí)現途徑。太陽(yáng)能耦合柴油機余熱是本海水淡化裝置的能量來(lái)源，有效利用了柴油機缸套冷卻水的性質(zhì)實(shí)現能量的再利用，積極響應了我國 “節能減排”的號召。

目前，柴油機以其經(jīng)濟性和動(dòng)力性強等優(yōu)勢，占據國內外船舶的主動(dòng)力推進(jìn)裝置的主體。然而，柴油機在運轉提供能量的過(guò)程中，雖功率高，但柴油機產(chǎn)生大量的熱能仍未被完全利用。以型號為MAN 12K98ME/MC的柴油機為例，南京去離子水處理設備柴油機產(chǎn)生的能量?jì)H50%的熱量用于動(dòng)力裝置做功，其中主機的缸套冷卻水的溫度高達353K（80℃），目前的研究和應用尚未對這部分的能量進(jìn)行有效利用，而近標準大氣壓下飽和溫度的缸套冷卻水，對于海水淡化來(lái)說(shuō)具有較高的利用價(jià)值。

一、方法的可行性

太陽(yáng)能是天然能源，零成本而來(lái)源廣泛，雖效率低，但其具有良好的經(jīng)濟性。由Sharma和Goswami提出的一個(gè)在理論和實(shí)驗上設計了一個(gè)太陽(yáng)能真空脫鹽的系統。在真空脫鹽系統中，真空的蒸發(fā)器中，在大氣壓力的作用下，地面的海水因虹吸作用，經(jīng)管道自發(fā)流入到蒸發(fā)器中。蒸發(fā)器的海水受太陽(yáng)能輻射能，受熱緩慢蒸發(fā)濃縮。

濃縮的海水自上而下的流入鹽水罐中，而低溫海水與高溫濃縮海水進(jìn)行熱交換，加強換熱減少系統的熱損失。同時(shí)，蒸汽通過(guò)管翅式冷凝器中，產(chǎn)生的蒸汽壓力梯度，使蒸汽向冷凝器自發(fā)流動(dòng)，最后通過(guò)管路輸送至淡水罐中儲存。他們經(jīng)過(guò)實(shí)驗證明與他們開(kāi)發(fā)的模型預測所吻合。

在此基礎上，我們對該系統進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)行耦合主機余熱，設計了一個(gè)新的系統。

二、系統工作原理

將濃縮鹽水柜和淡水柜設置在機艙，在甲板上利用鋼架結構將海水淡化單元抬高至離淡水柜距離10m的位置，在蒸發(fā)器中產(chǎn)生被動(dòng)真空，在真空度很高的情況下，可使海水的沸點(diǎn)降低至40℃，這大大減少了在常壓下將海水加熱至沸騰的熱量。

首先將要進(jìn)行淡化的海水經(jīng)海水泵由舷外泵入管道內，系統運行期間，閥A3是關(guān)閉的，海水經(jīng)A4泵向太陽(yáng)能預熱器，在這個(gè)過(guò)程中，海水還要與冷凝器中的二次蒸汽發(fā)生熱交換，蒸汽冷凝的同時(shí)，又對進(jìn)口海水進(jìn)行了預熱，減少了系統對外界的熱損失。而后經(jīng)過(guò)太陽(yáng)能的再次加熱，送入具有一定真空度的蒸發(fā)器中，在蒸發(fā)器中，海水又經(jīng)過(guò)主機缸套水的持續加熱，保證蒸發(fā)器里的海水能持續被加熱而沸騰。產(chǎn)生的蒸汽被冷凝后送往淡水柜儲存。

產(chǎn)生真空的操作：在機艙內的淡水和濃縮鹽水收集柜要與大氣相通，這樣才能順利的使淡水和濃縮鹽水在重力的作用下流下來(lái)，在高架上部的蒸發(fā)器和冷凝器要保證密封與絕緣。要使該系統產(chǎn)生真空，在開(kāi)啟系統之前。關(guān)閉所有的閥門(mén)。首先將所有的管道住滿(mǎn)相應的液體。然后打開(kāi)閥A3、A1向蒸發(fā)器和冷凝器充入海水，要保證海水全部將蒸發(fā)器和冷凝器充滿(mǎn)，打開(kāi)截止閥A1的目的是使之前留在蒸發(fā)器內的空氣全部排出。在將蒸發(fā)器和冷凝器中充滿(mǎn)海水之后關(guān)閉閥A1、A3。隨后打開(kāi)閥A2、A5使水在重力的作用下自行流下，蒸發(fā)器上部便形成了一個(gè)穩定的真空。隨后打開(kāi)閥A4、A6系統準備就緒。該系統中，要保證蒸發(fā)器中有水沒(méi)過(guò)主機缸套水的換熱管路。

船舶上除主機之外還有很多船用設備也會(huì )產(chǎn)生很大的余熱，這些可以按照一定方法加以利用。在該系統中，可以在進(jìn)入蒸發(fā)器之前加裝一個(gè)三通閥，交替或一并向系統供熱。

采用被動(dòng)真空的利用太陽(yáng)能和余熱的真空沸騰式海水淡化系統，在大氣和重力的自然作用下，通過(guò)平衡供應管路和排出管路中的靜水壓強和大氣壓力產(chǎn)生一個(gè)穩定的真空，且自然地保持真空，降低了制造真空的額能量。南京反滲透純水處理設備海水的預熱由經(jīng)過(guò)再次加熱的主機缸套冷卻水提供，在蒸發(fā)器中保持海水持續沸騰的熱量由太陽(yáng)能提供，提供給該系統的能量會(huì )大大降低。但此系統的制造工藝簡(jiǎn)單，真空易于維持，制造淡水的成本很低，該系統可以與船舶其它的設施余熱相耦合，可操作的空間很大。采用此系統可一定程度上降低污染和船舶的營(yíng)運成本，減少對外界的排放，減輕污染。。