【正文】 板數(shù)：根據(jù)規(guī)定，當(dāng)D＜500mm時(shí)，取4～6塊；當(dāng)D≥500mm時(shí)，取7～。查表初選管板尺寸為b=3d/4=取管板厚度為25mm 冷凝器的設(shè)計(jì)與選用蒸汽冷凝器的作用是用冷卻水將二次蒸汽冷凝，當(dāng)二次蒸汽為有價(jià)值的產(chǎn)品需要回收或嚴(yán)重污染冷卻水時(shí)，應(yīng)采用間壁式冷卻器，如列管式、板式、螺旋骨式及淋水管式等熱交換器。 進(jìn)出水管的設(shè)計(jì)查表選取殼程DN =125mm 取I=200mm 管程DN =100mm 取I=150mm接管與殼體，管箱殼體連接的結(jié)構(gòu)形式，采用插入式焊接結(jié)構(gòu)，且接管不得凸出于殼體的內(nèi)表面。Cp s).各效蒸汽溫度不相同，對(duì)應(yīng)的密度也不相同，可取各效分離室的尺寸一致分離室體積宜取較大者。加熱管外d0（mm）19 2538 57管心距（mm） 25 32 48 70表3—3 不同直徑加熱管對(duì)應(yīng)的管心距管心距 t 是相鄰兩個(gè)中心線之間的距離，t —，目前在換熱器設(shè)計(jì)中，管心距的數(shù)據(jù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，只要管子規(guī)格確定，相應(yīng)的管心距就是定值。間壁式冷凝器可采用列管式換熱器。因此，在一定的操作條件下，蒸發(fā)器的理論總溫差為一定值。效數(shù) 理論蒸汽消耗量 實(shí)際蒸汽消耗量蒸發(fā)1kg水所需的蒸汽量1kg蒸汽所能蒸發(fā)的水量蒸發(fā)1kg水所需的蒸汽量1kg蒸汽所能蒸發(fā)的水量裝置再增加一效所能節(jié)約的蒸汽量 1 1 93 2 2 30 3 3 25 4 4 10 5 5 7 表3—2 不同效數(shù)蒸發(fā)裝置的蒸汽消耗量由表3—2中數(shù)據(jù)可以看到，隨著效數(shù)的增加，單位蒸汽的消耗量會(huì)減小，但是有效溫度差也會(huì)減小，使設(shè)備投資費(fèi)用增大。降膜式蒸發(fā)器如圖 3—1所示，其工作原理是：原料液由加熱室頂部加入，經(jīng)分離分布后，沿管壁呈膜狀向下流動(dòng)，汽液混合物由加熱管底部排出進(jìn)入分離室，完成液由分離室底部排出。減壓操作時(shí)還需要真空裝置。為充分利用熱能，生產(chǎn)上普遍采用多效蒸發(fā)。本課題采用太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)與多效蒸發(fā)海水淡化系統(tǒng)的結(jié)合，用太陽(yáng)能提供熱量大大降低了成本，提高了效率，具有一定的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截止2006年6月底，我國(guó)已建成投產(chǎn)的海水淡化裝置總數(shù)為4l套，合計(jì)產(chǎn)水能力12萬(wàn)m3／d。隨著社會(huì)的需求和技術(shù)的發(fā)展，國(guó)外海水淡化工程不斷向大型化、規(guī)?；较虬l(fā)展，無(wú)論是多級(jí)閃蒸，還是多效蒸餾和反滲透，其規(guī)模均已從最初的幾百m3／d發(fā)展到現(xiàn)在的幾十萬(wàn)m3／d目前，世界上最大的多級(jí)閃蒸海水淡化廠建于沙特阿拉伯的，日產(chǎn)淡水46萬(wàn)m3；世界上最大的低溫多效海水淡化廠建于塔維拉酋長(zhǎng)國(guó)，日產(chǎn)淡水24萬(wàn)m3；世界最大的反滲透海水淡化廠建于以色列南部地中海岸工業(yè)區(qū)的阿什凱隆海水淡化廠，日產(chǎn)淡水33萬(wàn)m3。除去這筆燃料的費(fèi)用，其帶來(lái)的溫室效應(yīng)、空氣污染等問(wèn)題更為嚴(yán)重。長(zhǎng)期飲用不符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的水，會(huì)給當(dāng)?shù)鼐用駧?lái)各種疾病，直接影響他們的身體健康和當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)建設(shè)。多效蒸發(fā)太陽(yáng)能海水淡化蒸發(fā)器設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目錄摘要 IAbstract II目錄 III第1章 緒論 1 課題背景 1 海水淡化的發(fā)展概括 2 國(guó)外發(fā)展應(yīng)用概括 2 國(guó)內(nèi)海水淡化的現(xiàn)狀 2 選題的目的和意義 3 論文的主要內(nèi)容 4 本章小結(jié) 4第2章 多效（三效）蒸發(fā)未知量的估算 5. 多效（三效）蒸發(fā)計(jì)算的已知量 5. 多效（三效）蒸發(fā)計(jì)算的未知量 5. 未知量的估算 5 估算各效蒸發(fā)量和完成液濃度 5 估算各效溶液的沸點(diǎn)和有效溫差度 6 估算各效蒸汽量和各效蒸發(fā)水量 9 估算蒸發(fā)器的傳熱面積 10 有效溫度差的再分配 11 重復(fù)上述計(jì)算 11 計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)表 14. 本章小結(jié) 15第3章 蒸發(fā)流程的設(shè)計(jì) 16 蒸發(fā)流程概述 16 蒸發(fā)裝置的設(shè)計(jì) 16 蒸發(fā)器的形式 16 多效蒸發(fā)的效數(shù)和流程 19 降膜式蒸發(fā)器的設(shè)計(jì) 21 加熱管的選擇和管數(shù)的計(jì)算 21 計(jì)算加熱室的直徑和壁厚 22 計(jì)算分離室的直徑和高度 23 計(jì)算接管尺寸 24 降膜式蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu) 25 預(yù)熱器的設(shè)計(jì)與選用 25 熱流量 26 平均傳熱溫差 26 初選換熱器規(guī)格 26 其它結(jié)構(gòu)尺寸 27 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與強(qiáng)度計(jì)算 27 冷凝器的設(shè)計(jì)與選用 29 冷卻水量 30 冷凝器的直徑 30 淋水板的設(shè)計(jì) 30 本章小結(jié) 31第4章 太陽(yáng)能集熱裝置的設(shè)計(jì)與選用 32 太陽(yáng)能集熱器的計(jì)算 32 太陽(yáng)能集熱器的結(jié)構(gòu) 33 聚光器 33 接收器 34 太陽(yáng)能集熱器的材料 35 殼體材料的技術(shù)要求 35 反光材料的選用 35 支架材料的選用 36 太陽(yáng)能集熱器絕熱儲(chǔ)水箱的選型 36 水箱的作用和分類 36 水箱的技術(shù)要求 36 水箱的常用的材料 37 水箱的結(jié)構(gòu)與性能 37 本章小結(jié) 38結(jié)論 39參考文獻(xiàn) 40致謝 42附錄1 43附錄2 46附錄3 49V第1章 緒論第1章 緒論 課題背景淡水是人類社會(huì)賴以生存和發(fā)展的基本物質(zhì)基礎(chǔ)之一。我國(guó)海岸線長(zhǎng)，一些島嶼和沿海鹽堿地區(qū)以及內(nèi)陸苦咸水地區(qū)均屬缺乏淡水的地區(qū)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，每天生產(chǎn)1．3 x 10 m的淡化水，每年需要消耗原油1．3億t。以色列70％的飲用水源來(lái)自于海水淡化水，2005年日產(chǎn)海水淡化水量達(dá)73．8萬(wàn)立方米；阿聯(lián)酋飲用水主要依賴海水淡化水，2003年日產(chǎn)海水淡化水量546．6萬(wàn)立方米；意大利西西里島500萬(wàn)居民，2005年日產(chǎn)海水淡化水量為13．5萬(wàn)立方米，約占全部可飲用水源的15％～20％。1977年大連工學(xué)院建成了日產(chǎn)10 m3的豎管多效多級(jí)蒸發(fā)模擬裝置；1981年建成西沙200m3／d電滲析海水淡化裝置；1986年天津大港發(fā)電廠從美國(guó)引進(jìn)2臺(tái)每臺(tái)日產(chǎn)淡水3000 m3的多級(jí)閃蒸裝置，同年在西沙永興島建成日產(chǎn)200 m每立方米耗電16度的電滲析淡化站，其規(guī)模為世界之首；1997年～2000年期間，先后建成了500m3／d、1000m3／d反滲透海水淡化裝置：2003年，山東榮成R產(chǎn)10000m3級(jí)反滲透海水淡化示范工程一期5000m3／d機(jī)組建成投產(chǎn)；2004年，低溫多效海水淡化示范工程項(xiàng)目3000m3／d低溫多效海水淡化裝置在青島的黃島電廠建成。大力發(fā)展海水淡化技術(shù)產(chǎn)業(yè)，對(duì)緩解當(dāng)代水資源短缺、供需矛盾日趨突出和環(huán)境污染日益嚴(yán)重等系列重大的問(wèn)題具有深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。第3章 蒸發(fā)流程的設(shè)計(jì)第3章 蒸發(fā)流程的設(shè)計(jì) 蒸發(fā)流程概述蒸發(fā)是化工、輕工、食品、醫(yī)藥等工業(yè)生產(chǎn)中常用的一種單元操作，其目的主要是獲得濃縮的溶液，有時(shí)也為得到純凈的溶劑。蒸發(fā)的輔助設(shè)備包括：使液沫進(jìn)一步分離的除沫器和使二次蒸汽全部冷凝的冷凝器。我們本著選用最佳蒸發(fā)器的原則選應(yīng)用較為普遍的降膜式蒸發(fā)器。表3—2為不同蒸發(fā)裝置的蒸汽消耗量，其中實(shí)際消耗量包括蒸發(fā)裝置的各項(xiàng)熱損失。在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中，蒸汽的壓力和冷凝器的壓力都有一定的限制。冷凝器有間壁式冷凝器和接觸式冷凝器兩種。加熱管在管板上的排列方式選用三角形排列。 m3/ (m3℃，初始溫度為25℃ 熱流量Q=W顯然曲=。管板與法蘭連接的密封面為凹凸面。根據(jù)本設(shè)計(jì)的需要，我們選用多層孔板式蒸汽冷凝器。第4章 太陽(yáng)能集熱裝置的設(shè)計(jì)與選用第4章 太陽(yáng)能集熱裝置的設(shè)計(jì)與選用在太陽(yáng)能的熱利用中，關(guān)鍵是將太陽(yáng)的輻射能轉(zhuǎn)換為熱能。它是將傳統(tǒng)的CPC系統(tǒng)置于全玻璃真空管內(nèi)，既有聚焦集熱器的性能，也大大降低了接收器對(duì)外的熱損失。對(duì)聚光面型加工精度要求不嚴(yán)格，將其應(yīng)用在太陽(yáng)能集熱器中，可以有效地降低太陽(yáng)能集熱器的成本。，能經(jīng)受運(yùn)輸和中等撞擊。缺點(diǎn)是反光率不高、質(zhì)量較大、粘貼麻煩，尤其是鏡片間隙不易粘牢，特別是雨水進(jìn)入容易造成反光層脫落，影響使用。外形既要美觀大方，又要盡量減少污染，還要節(jié)約用料。 水箱的常用的材料 內(nèi)膽材料：水箱內(nèi)膽的常用材料有不銹鋼、防銹鋁、搪瓷、鍍鋅鋼板、玻璃板和塑料等。接受陽(yáng)光面的吸熱涂層盡量選用吸熱較好的材料或高效選擇性涂料。排氣口既是進(jìn)出氣口，又是溢流口。設(shè)計(jì)中對(duì)各種機(jī)構(gòu)進(jìn)行了性能的分析和計(jì)算，最終選用三效蒸發(fā)作為本次設(shè)計(jì)的依據(jù)。太陽(yáng)能海水淡化技術(shù)。這些地區(qū)的人們由于長(zhǎng)期飲用不符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的水，產(chǎn)生了各種病癥，直接影響著他們的身體健康和當(dāng)?shù)氐?經(jīng)濟(jì)建設(shè)。即使人們支付得起這筆燃料的費(fèi)用，但地球的溫室效應(yīng)、空氣污染等也告示人們必須謹(jǐn)慎從事。第二階段在上世紀(jì) 90年代初到90年代末。于是研究者紛紛選擇了對(duì)主動(dòng)式(加有動(dòng)力，如水泵或風(fēng)機(jī)等)的太陽(yáng)能蒸餾器的研究。剩下的存在于河流、湖泊和可供人類直接利用的地下淡水已不足 0．36％ 。人類最早的有文獻(xiàn)記載的太陽(yáng)能淡化海水的工作，是15世紀(jì)由一名阿拉伯煉丹術(shù)士實(shí)現(xiàn)的，他使用拋光的大馬士革鏡進(jìn)行太陽(yáng)能蒸餾。其中西安交通大學(xué)、北京理工大學(xué)等提出了“橫管降膜蒸發(fā)多效回?zé)岬奶?yáng)能海水淡化系統(tǒng)”，試制出了多個(gè)原理樣機(jī)，并對(duì)樣機(jī)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試和理論研究。例如，科威特已建成了利用220m178。太陽(yáng)能。主要重點(diǎn)是適合于這些技術(shù)在邊遠(yuǎn)地區(qū)使用，尤其是那些可以被納入到太陽(yáng)熱能系統(tǒng)。上述水的蒸發(fā)上升表面是由風(fēng)感動(dòng)。問(wèn)題有關(guān)的使用化石 燃料，部分解決辦法是由研究 有可能利用這種可再生資源 太陽(yáng)能，生物質(zhì)能，風(fēng)能，地?zé)崮芑?。?了水電能源，其他主要資源（太陽(yáng)能，風(fēng)能，地?zé)崮埽┮黄鹕婕岸喑^(guò)1％的全球能源生產(chǎn)[9]。二、 太陽(yáng)能技術(shù)不同的太陽(yáng)能收集器可以使用以 太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能。這是一個(gè)垂直海水淺水池梯度，使水的密度 咸在池塘的底部，并且沒(méi)有混合隨著新鮮水的上層。高鹽水，在吸收太陽(yáng)能加熱池塘地板，不能上升，由于其具有很大的密度。放大池塘往往超過(guò)規(guī)模較小的效率由于損失在池塘邊。因此，熱雖然收集的成本效益提高也增加。有兩種不同的技術(shù)疏散管：（1）杜瓦管兩個(gè)同軸管了玻璃，這是密封的兩端對(duì)方。雖然真空管集熱更貴，$ 300 $ 550/m2，而不是$ 80 平板集熱器，對(duì)themand更少的土地面積少于$ 250/m2將需要在同一能源生產(chǎn)水平。拋物槽集熱器系統(tǒng)通常包括機(jī)械控制系統(tǒng)，保持槽反射指出，在整個(gè)太陽(yáng)白天。哪里廉價(jià)的土地，然后，太陽(yáng)池是首選由于其成本低，存儲(chǔ)能力能源。三、 太陽(yáng)能溫室組合依然在過(guò)去十年中發(fā)表的最新研究報(bào)告集中于小規(guī)模的太陽(yáng)能系統(tǒng)海水淡化低于二五立方米天能力1和偏遠(yuǎn)地區(qū)的應(yīng)用[11]。最后，這在水鉛消費(fèi)量減少對(duì)作物。多效蒸餾盆地有兩個(gè)或兩個(gè)以上車廂。該單位的生產(chǎn)速度可達(dá)到5 L/m2/。蒸汽攜帶空氣提高能力隨著溫度，即1千克的干燥空氣 公斤蒸汽約670千卡當(dāng)其從30至80℃溫度上升長(zhǎng)淡水是由凝結(jié)了水蒸汽，在除濕的結(jié)果空氣。平均淡水生產(chǎn)大約每月6000 L的1最高10,500 L的5月和最低1700 L的1月。該系統(tǒng)效率高，由于消除換熱器，但昂貴的 材料抵制 在100 176。座[6]發(fā)現(xiàn)，太陽(yáng)能為動(dòng)力無(wú)國(guó)界醫(yī)生組織的植物能產(chǎn)生比較660 L/m2/day，34 L/m2/day與典型的太陽(yáng)劇照。該項(xiàng)目ADIRA是支持歐洲委員會(huì)根據(jù)合同數(shù)ME8/AIDCO/2001/0515 /59610，與合作伙伴埃及水資源和能源協(xié)會(huì)，基金會(huì)馬拉喀什，農(nóng)業(yè)雅典大學(xué)，國(guó)家中心科研德謨克里特（國(guó)家科學(xué)研究院），加那利群島研究所（中心）的技術(shù)，約旦大學(xué)科技（只），伊斯坦布爾技大學(xué)（國(guó)際電聯(lián)）弗勞恩霍夫研究所太陽(yáng)能系統(tǒng)（ISE）的，以及分包商在制品，再生能源七、 參考資料[1] S. 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