【正文】 是實(shí)現(xiàn)水資源利用的開(kāi)源技術(shù)，也是世界各國(guó)競(jìng)相開(kāi)發(fā)的朝陽(yáng)風(fēng)能和太陽(yáng)能聯(lián)合驅(qū)動(dòng) 的小型苦咸水淡化系統(tǒng)研究 8 產(chǎn)業(yè)。多效蒸餾法工作流程如圖 ，圖中 D蒸發(fā)器， E加熱器， G水泵， K冷凝器，即進(jìn)料苦咸水在冷凝器中預(yù)熱、脫氣之后分成兩股，一股排回大海，另外一股為進(jìn)料液。為了克服這一缺點(diǎn)，人們將增濕器和冷凝器完全分離，即增濕過(guò)程和去濕過(guò)程分離。 增濕與去濕是指水蒸汽在空氣中含量的增加與減少，即濕空氣含濕量的增減。 多級(jí)閃蒸是針對(duì)多效蒸發(fā)結(jié)垢較嚴(yán)重的缺點(diǎn)而發(fā)展起來(lái)的，單機(jī)容量大，最大 的可達(dá)到 7~8 萬(wàn) t/d；產(chǎn)品水鹽度一般為 3~10mg/l。自 70 年代后期發(fā)展出第一座反滲透法 苦咸水 淡化廠(chǎng)以來(lái)，逐漸成為具有競(jìng)爭(zhēng)力的 苦咸水 淡化技術(shù)之一 [11]?？嘞趟?在世界范圍內(nèi)廣泛存在 ，海水 、咸水湖湖水 以及 內(nèi)陸淺井苦咸水或是深井的高氟水等都是典型的苦咸水 。因此，利用當(dāng)?shù)仫L(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源資源淡化苦咸水是解決淡水資源短缺的一種有效途徑。引流調(diào)水是水資源調(diào)劑和優(yōu)化配置的一種重要方式，是解決我國(guó)水資源空間分布不均的重要手段之一。地球表面2/3 被水覆蓋，水體總量達(dá)到 億立方千米，但海水等苦咸水占了其中 %以上，在余下的不足 %的淡水中，又有 87%是人類(lèi)難以利用的兩極冰蓋、冰川和冰雪，人們實(shí)際可利用的淡水只占全球水總量的 %[1]。 Most of the region in China, the status quo of drinking water is shallow or the water in deep wells where the fluorine content is high, which is harm for people39。 此外， 本裝置可以完全應(yīng)用于這些地區(qū)的工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，且可以達(dá)到產(chǎn)水量穩(wěn)定高效及水質(zhì)優(yōu)良的效果。 系統(tǒng)大部分月份的性能系數(shù)都在 以上，可知系統(tǒng)在大部分月份都 有 較好的運(yùn)行效果 。 苦咸水淡化雖然是解決人類(lèi)缺水的有效方法，但是傳統(tǒng)的苦咸水淡化技術(shù)，都需要消耗大量化石能源與電力，是典型的以不可再生能源換取水源的技術(shù)方法。 碩士學(xué)位論文 風(fēng)能和太陽(yáng)能聯(lián)合驅(qū)動(dòng)的小型苦咸水淡化系統(tǒng)研究 Study on the Smallscale Brackish Water Desalination System Driven by Combined Wind and Solar Power 蘭州理工大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 碩士學(xué)位論文 目 錄 摘 要 .......................................................................................................................... I Abstract .........................................................................................................................III 第 1 章 緒 論 ............................................................................................................. 1 課題背景及意義 ............................................................................................ 1 苦咸水淡化技術(shù)概述 ................................................................................... 2 反滲透法 (RO) .................................................................................... 3 多級(jí)閃蒸 (MSF) ................................................................................. 4 增濕去濕 (HD).................................................................................... 5 多效蒸餾 (MED) ................................................................................ 6 國(guó)內(nèi)外發(fā)展及研究現(xiàn)狀 ............................................................................... 7 苦咸水淡化發(fā)展現(xiàn)狀 ....................................................................... 7 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ................................................................................ 9 國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀總結(jié)及對(duì)本課題的啟示 ...................................... 13 本課題研究的目標(biāo)、內(nèi)容和方法 ............................................................ 13 研究目標(biāo) ........................................................................................... 13 研究?jī)?nèi)容 ........................................................................................... 13 研究意義 ........................................................................................... 14 第 2 章 風(fēng)能和太陽(yáng)能聯(lián)合驅(qū)動(dòng)的小型苦咸水淡化系統(tǒng) ....................................... 15 淡化技術(shù)原理 .............................................................................................. 15 橫管降膜蒸發(fā) .................................................................................. 15 水蒸汽的發(fā)生過(guò)程 ......................................................................... 16 水蒸氣發(fā)生過(guò)程中的能量關(guān)系 .................................................... 18 風(fēng)能和太陽(yáng)能聯(lián)合驅(qū)動(dòng)的苦咸水淡化系統(tǒng)物理模型 ......................... 19 系統(tǒng)設(shè)計(jì) ........................................................................................... 19 系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn) ........................................................................................... 20 風(fēng)能和太陽(yáng)能聯(lián)合驅(qū)動(dòng)的苦咸水淡化系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型 ......................... 21 蒸發(fā)器的數(shù)學(xué)模型 ......................................................................... 21 冷凝器數(shù)學(xué)模型 .............................................................................. 24 太陽(yáng)能集熱器數(shù)學(xué)模型 ................................................................. 25 本章小結(jié) ....................................................................................................... 26 第 3 章 風(fēng)能和太陽(yáng)能聯(lián)合驅(qū)動(dòng)的小型苦咸水淡化系統(tǒng)裝置 設(shè)計(jì) ..................... 27 風(fēng)能和太陽(yáng)能聯(lián)合驅(qū)動(dòng) 的小型苦咸水淡化系統(tǒng)研究 引言 ............................................................................................................... 27 冷凝器的設(shè)計(jì)選型 ...................................................................................... 27 冷凝器的功率計(jì)算： ..................................................................... 28 冷凝器的結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算 ................................................................. 29 集熱器的設(shè)計(jì)選型 ...................................................................................... 30 集熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算 ......................................................................... 33 蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)選型 ...................................................................................... 34 風(fēng)力機(jī)的設(shè)計(jì)選型 ...................................................................................... 36 本章小結(jié) ....................................................................................................... 37 第 4 章 風(fēng)能和太陽(yáng)能聯(lián)合驅(qū)動(dòng)的苦咸水淡化系統(tǒng)性能分析 ....................... 38 熱力性能評(píng)價(jià)準(zhǔn)則 ...................................................................................... 38 基于熱力學(xué)第一定律的熱力性能 評(píng)價(jià)準(zhǔn)則 .............................. 38 基于熱力學(xué)第二定律的熱力性能評(píng)價(jià)準(zhǔn)則 .............................. 39 系統(tǒng)熱力性能分析 ...................................................................................... 41 基于熱力學(xué)第一定律 的熱力性能分析 ....................................... 41 基于熱力學(xué)第二定律的熱力性能分析 ....................................... 44 系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性能分析 ...................................................................................... 47 投入效益 ........................................................................................... 47 產(chǎn)出效益 ...................................................................