影响真空蒸馏式海水淡化装置工作的主要因素

1、第三节第三节影响真空蒸馏式海水淡化影响真空蒸馏式海水淡化装置工作的主要因素装置工作的主要因素14-3-1 影响淡水产量的因素(1)w 对装置要求：n保持额定的产水量n使所产淡水的含盐量符合要求w 影响产水数量和含盐量的因素：n产水量的多少(实际是蒸发量的)取决于:l加热水向海水传热量l传热量与蒸发器的传热系数、换热面积l加热水的平均温度和海水的沸点及进水温度等14-3-1 影响淡水产量的因素(2)n造成淡水产量降低的原因：l(1)换热面脏污结垢，使蒸发器传热系数减小l(2)加热侧发生“气塞”, 影响加热介质流动而妨碍换热w可通过放气旋塞把气放掉l(3)蒸发器水位太低w实际换热面积减少。适当水位

2、是正好达到上管板位置l(4)真空度不足，会导致海水沸点提高l(5)加热水流量不足或温度太低，以致加热水平均温度降低l(6)给水量增大或给水温度降低w使海水达到沸腾部分的面积相应减小，蒸发量降低w更多的热量耗于预热或被盐水带走l(7)凝水回流电磁阀关闭不严w使一部分所产淡水漏回蒸馏器14-3-2 真空度的建立和保持(1)w 影响造水机产水量最大的真空度n 真空度维持在9094，蒸发温度为4535n真空度为8090，T为6045l真空度太低，沸点增高，产水量减少，甚至停产l真空度过高，沸点过低，沸腾剧烈，使二次蒸汽携带水珠量增加，以致淡水含盐量增加w 真空度建立和保持n用真空泵将空气抽除，建立工作

3、所需真空度n冷凝器使蒸汽及时冷凝，并且淡水不断抽出l真空泵仍应工作，才能维持稳定的真空度w因为海水中溶有的不凝性气体蒸发时会释放出来w装置的不严密处也会漏人空气图142壳管式冷凝器简图w 冷却管束由隔板3分为：n主冷却管束1l蒸汽流过时，绝大部分凝结成水流至集水箱4中n空气冷却管束2l空气与少量蒸汽，因真空泵抽吸而绕过隔板，被管束2进一步冷却w剩余的蒸汽冷凝w空气进一步冷却而比容减少，增加真空泵质量流量 14-3-2 真空度的建立和保持(2)w 蒸馏器内保持足够真空度的条件；w (1)有足以与蒸发量相适应的冷凝能力n冷凝器换热能力下降，则会使真空度降低n加热介质流量过大或温度过高以至使蒸发量过

4、大，也会使真空度降低n主要的扰动是冷却海水的温度w (2)真空泵应具有足够的抽气能力n真空泵工作水压过低或工作水温过高、排出背压过高、喷咀磨损、堵塞、安装不当、吸人止回阀卡死等都能使真空泵的抽气能力下降w (3)蒸馏装置要有良好的气密性14-3-3 影响加热面结垢的因素(1)w 结垢增加，传热能力下降，产水量减少n严重时可能被迫停产清洗w 水垢由溶解度较低的盐类形成w NaCl、MgCI2和MgS04的溶解度高，且随温度上升而增加，一般不会结垢w 水垢主要成分是CaCO3、Mg(OH)2和CaSO4n溶解度很低，随温度升高而降低n在海水被加热，特别在海水浓缩时，易结晶析出(垢)nCaS04能形

5、成硬垢，导热能力比其它水垢低90 ，应设法降低水垢中的硫酸钙含量nMg(OH)2的干垢也较难清除，含量越少越好14-3-3 影响加热面结垢的因素(2)w 水垢生成的速度和成分取决以下几个方面：w (1)海水的沸点n真空度越低，沸点越高l难溶盐的溶解度下降越多，水垢生成的速度就越快n海水温度的高低还决定了水垢的成分。如图示l当水温不太高时，水垢主要成分是CaCO3，呈泥渣沉淀l当水温超过75，Mg(OH)2垢的比例就迅速增加l当水温超过8283时，Mg(OH)2就成为水垢的主要成分l因此，一般不允许盐水温度超过7514-3-3 影响加热面结垢的因素(3)w (2)盐水的含盐量n在同样工作压力和传

6、热温差下l盐水含盐量越大，难溶盐的含量就越大l生成的水垢也就越多n盐水浓度大表明给水倍率小l盐水流经加热器时间较长，盐类也更容易结垢n CaSO4因其在海水中的含量不大l在盐水含盐量达到海水1.5倍时CaSO4才开始析出l而在达到3倍时将会大量析出l因此，蒸发器盐水含盐量一般不允许超过海水的1.5倍14-3-3 影响加热面结垢的因素(4)n盐水含盐量由给水倍率来控制n按蒸发器盐量平衡关系，则 W0S0=WBSB 式中：W0给水(海水)的流量，Lh S0给水的含盐量，mgL WB一盐水的流量，Lh SB盐水的含盐量，mgLn盐水SB与海水S0之比称浓缩率w n给水倍率越大， 就越小n要使 1.5

7、， 应大于311110000WWWWWSSBB14-3-3 影响加热面结垢的因素(5)w 增大给水倍率n可减少盐水含盐量，减轻结垢程度n也会因排盐泵和海水泵流量的增加，使装置的热损失和耗电量增加，导致产水量降低w 淡化装置适宜的给水倍率 34n此时的海水浓缩率 =1.51.3n不会生成CaSO4水垢14-3-3 影响加热面结垢的因素(6)w (3)传热温差n加热介质温度过高，加热温差过大l加热面附近海水会因汽化而浓缩严重，以致结垢量增加n易生成Mg(OH)2和CaSO4水垢n以蒸汽为加热介质时，一般是以蒸汽加热淡水，再用热淡水作为造水机加热介质w 综上所述n船用真空式造水机中l海水沸点不高，加

8、热温差也不大l只要保持适宜的给水倍率，结垢轻微n为有效地防止水垢生成及清除水垢l国际市场上还有各种化学防垢剂和除垢剂出售14-3-4 影响淡水含盐量的因素n干饱和水蒸气几乎不溶有盐分l但在剧烈沸腾时，会产生许多细小的水珠进入汽空间w一部分较大的水珠升到一定高度后会重新下落回到盐水中w比较细小的水珠却会被汽流带到冷凝器中w使冷凝的淡水含有盐分n装置所产淡水的含盐量SF取决于l进入冷凝器的二次蒸汽的含水量W()l蒸发器内盐水的含盐量SB(mgL)l即 SF =W SB mgL 14-3-4 淡水含盐量过高的原因w (1)装置的负荷(蒸发量)过大, 沸腾过于剧烈n加热介质流量过大，温度过高, 或真空度过高n这时应减小冷却