【正文】 座[6]發(fā)現(xiàn)，太陽能為動力無國界醫(yī)生組織的植物能產(chǎn)生比較660 L/m2/day，34 L/m2/day與典型的太陽劇照。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。該單位的生產(chǎn)速度可達(dá)到5 L/m2/。最后，這在水鉛消費量減少對作物。哪里廉價的土地，然后，太陽池是首選由于其成本低，存儲能力能源。雖然真空管集熱更貴，$ 300 $ 550/m2，而不是$ 80 平板集熱器，對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。因此，熱雖然收集的成本效益提高也增加。高鹽水，在吸收太陽能加熱池塘地板，不能上升，由于其具有很大的密度。二、 太陽能技術(shù)不同的太陽能收集器可以使用以 太陽能轉(zhuǎn)化為熱能。問題有關(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 太陽能，生物質(zhì)能，風(fēng)能，地?zé)崮芑?。主要重點是適合于這些技術(shù)在邊遠(yuǎn)地區(qū)使用，尤其是那些可以被納入到太陽熱能系統(tǒng)。例如，科威特已建成了利用220m178。人類最早的有文獻(xiàn)記載的太陽能淡化海水的工作，是15世紀(jì)由一名阿拉伯煉丹術(shù)士實現(xiàn)的，他使用拋光的大馬士革鏡進(jìn)行太陽能蒸餾。于是研究者紛紛選擇了對主動式(加有動力，如水泵或風(fēng)機(jī)等)的太陽能蒸餾器的研究。即使人們支付得起這筆燃料的費用，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。太陽能海水淡化技術(shù)。排氣口既是進(jìn)出氣口，又是溢流口。 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。缺點是反光率不高、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。對聚光面型加工精度要求不嚴(yán)格，將其應(yīng)用在太陽能集熱器中，可以有效地降低太陽能集熱器的成本。第4章 太陽能集熱裝置的設(shè)計與選用第4章 太陽能集熱裝置的設(shè)計與選用在太陽能的熱利用中，關(guān)鍵是將太陽的輻射能轉(zhuǎn)換為熱能。管板與法蘭連接的密封面為凹凸面?！?，初始溫度為25℃ 熱流量Q=W加熱管在管板上的排列方式選用三角形排列。在實際的工業(yè)生產(chǎn)中，蒸汽的壓力和冷凝器的壓力都有一定的限制。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。第3章 蒸發(fā)流程的設(shè)計第3章 蒸發(fā)流程的設(shè)計 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，有時也為得到純凈的溶劑。1977年大連工學(xué)院建成了日產(chǎn)10 m3的豎管多效多級蒸發(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)電廠從美國引進(jìn)2臺每臺日產(chǎn)淡水3000 m3的多級閃蒸裝置，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目3000m3／d低溫多效海水淡化裝置在青島的黃島電廠建成。根據(jù)統(tǒng)計，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。多效蒸發(fā)太陽能海水淡化蒸發(fā)器設(shè)計畢業(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 國外發(fā)展應(yīng)用概括 2 國內(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)計算的已知量 5. 多效（三效）蒸發(fā)計算的未知量 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)上述計算 11 計算結(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 16 蒸發(fā)流程概述 16 蒸發(fā)裝置的設(shè)計 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 21 加熱管的選擇和管數(shù)的計算 21 計算加熱室的直徑和壁厚 22 計算分離室的直徑和高度 23 計算接管尺寸 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)計與強度計算 27 冷凝器的設(shè)計與選用 29 冷卻水量 30 冷凝器的直徑 30 淋水板的設(shè)計 30 本章小結(jié) 31第4章 太陽能集熱裝置的設(shè)計與選用 32 太陽能集熱器的計算 32 太陽能集熱器的結(jié)構(gòu) 33 聚光器 33 接收器 34 太陽能集熱器的材料 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 太陽能集熱器絕熱儲水箱的選型 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賴以生存和發(fā)展的基本物質(zhì)基礎(chǔ)之一。除去這筆燃料的費用，其帶來的溫室效應(yīng)、空氣污染等問題更為嚴(yán)重。據(jù)不完全統(tǒng)計，截止2006年6月底，我國已建成投產(chǎn)的海水淡化裝置總數(shù)為4l套，合計產(chǎn)水能力12萬m3／d。為充分利用熱能，生產(chǎn)上普遍采用多效蒸發(fā)。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，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。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。加熱管外d0（mm）19 2538 57管心距（mm） 25 32 48 70表3—3 不同直徑加熱管對應(yīng)的管心距管心距 t 是相鄰兩個中心線之間的距離，t —，目前在換熱器設(shè)計中，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。Cp 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)二次蒸汽為有價值的產(chǎn)品需要回收或嚴(yán)重污染冷卻水時，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。由于太陽能比較分散，必須設(shè)法把它集中起來，所以，集熱器是各種利用太陽能裝置的關(guān)鍵部分。 圖41 典型CPC結(jié)構(gòu)示意圖 接收器真空管（結(jié)構(gòu)如圖4—2所示）為雙層，內(nèi)管上電鍍了特殊的選擇性吸收涂層（AL—N/AL）作為吸熱體。 支架材料的選用太陽能集熱器的支架材料采用鋼鐵制作，發(fā)光鏡面的托架也采用角鋼制作，由鋼材制成的整套支架應(yīng)涂以保護(hù)漆，以防侵蝕，也可以采用靜電噴塑。 外殼材料：水箱的外殼材料有不銹鋼、扎花鋁板、鋁合金板、彩鋼板、鍍鋁鋅硅板，樹脂復(fù)合及其他新型材料。循環(huán)儲水箱的結(jié)構(gòu)和性能：循環(huán)儲水箱是在開口式水箱里加裝熱交換器和補水控制閥，使成本低廉的水箱可以得到承壓式使用的目的，并具備出口封閉式水箱的優(yōu)點，它的缺點是：水質(zhì)差、易使熱交換器內(nèi)沉積污垢。太陽能。因此，尋求用太陽能來進(jìn)行海水淡化，必將受到人們的青瞇。此期間出現(xiàn)了氣流吸附式、多級降膜多效回?zé)崾健⒍嗉夐W蒸式等許多新穎的太陽能海水淡化裝置，裝置的總效率也有了較大提高，達(dá)到 80％ 左右 (包括電能的消耗)。l862年，Lavoisier使用安裝在支架上的大型玻璃透鏡，將太陽光聚焦在一個長頸瓶中，進(jìn)行太陽能蒸餾。的槽形拋物面太陽能集熱器及一個7000升的貯熱罐為達(dá)l2級的閃蒸系統(tǒng)供熱的太陽能海水淡化裝置，每天可產(chǎn)近 l0噸淡水。關(guān)鍵詞：太陽能，海水淡化，太陽能蒸餾器一、 導(dǎo)言在缺乏飲用水一大問題在世界干旱地區(qū)，淡水變得非常稀缺和昂貴。它 常常發(fā)生在地理區(qū)域 水是需要的是天賦和可再生 能源（RES）的。在大多數(shù)，液體被加熱的太陽能輻射，因為它一直流傳的太陽能集熱器通過吸收管道。它只是坐在池塘底部加熱，直到幾乎沸騰（在水的表面層保持相對涼爽）！在底層太陽池，也稱為存儲區(qū)，是非常高密度和加熱至100℃[22]。一個典型的平板集熱器是一種絕緣金屬盒的玻璃或塑料蓋和darkcolored吸收 板。此 外，由于疏散集熱器產(chǎn)生的溫度高達(dá)200℃，它們特別適合作為能源高溫蒸餾[5源]。這就是為什么有時經(jīng)濟(jì)甚至生產(chǎn)出太陽能發(fā)電在池塘熱能不能使用。所形成的水蒸汽凝結(jié)在頂部上光，跑 沿上蓋內(nèi)壁，并收集儲存的淡水。在外部加熱（有源）太陽能蒸餾盆地中的咸水溫度可通過增加額 外的（外部加熱）。植物的高新協(xié)力原則是大氣條件下蒸餾由空氣循環(huán)與水蒸氣飽和。其中最常見的類型太陽能收藏家使用的鹽度梯度太陽池，如在Margarita日海水淡化廠Savoy，意大利，以5060立方米，或能力在得克薩斯州埃爾帕索，為19立方米的能力。多級閃蒸過程幾個中等規(guī)模的海水淡化廠無國界醫(yī)生使用太陽 能，最近已實施。由于過程是由太陽能驅(qū)動能源，淡水產(chǎn)品各不相同季節(jié)性變化。海 水淡化單元由一個太陽 能收集器和一個海水淡化塔由6個階段的 循環(huán)水系統(tǒng)，以避免鹽分的積累塔。由于大部分的熱輻射被吸收在 的是，溫室的空氣溫度被降低，從而導(dǎo)致了更好的環(huán) 境作物少通風(fēng)的要求。正因此，平板集熱器和太陽能池塘這些最昂貴的一個單位的基礎(chǔ)上andparabolic槽是最昂貴的。在大多數(shù)情況下，然而，真空管收藏家是首選的平板集熱器。他們可能differentselective涂料，以減少熱損失，并增加輻射的吸收。陽光罷工一池春水并被困在底層，因為其高鹽的濃度。間接系統(tǒng)，太陽能能源的使用或者生成海水淡化所需的熱量和/或產(chǎn)生電力，用于提供所需的電力常規(guī)海水淡化廠如多效（我），多級閃蒸（MSF）的或（滾裝）系統(tǒng)[6]反滲透。在許多其他人 世界上地區(qū)既沒有金錢和石油 資源讓他們開發(fā)的一個類似 方式。本文介紹幾種海水淡化技術(shù)在發(fā) 展商業(yè)和試驗階段。已經(jīng)取得階段性成果并有推廣前景的主要有：太陽能多級閃蒸系統(tǒng)、太陽能多級沸騰蒸餾系統(tǒng)和太陽能壓縮蒸餾系統(tǒng)等。它的優(yōu)點是不消耗外能、運行費用低、設(shè)備簡單等。分析發(fā)現(xiàn)，裝置內(nèi)自然對流的傳熱傳質(zhì)模式是限制裝置產(chǎn)水率提高的主要因素。據(jù)估計，每天生產(chǎn)13，000，000立方米 的淡化水，每年需要消耗原油I．3億噸。s viewpoint, Desalination, 93 (1993) 57681A. Hussain, A. Woldai, and A. A1Radif. Modelling and simulation of a multistage flash (MSF) desalination plant, Desalination, 97 (1994) 555 586張有剛,李琳,陳明玉，龔廣杰，黃鑫炎。水箱的進(jìn)出口應(yīng)設(shè)在水箱一端的下方，出口應(yīng)設(shè)在另一端的上方，排氣口應(yīng)設(shè)在水箱的頂端。（6） 保溫性能必須達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)要求。一般普通鏡片厚2～3mm，其優(yōu)點是耐磨性好、光潔度高、易切削加工、購買方便和使用壽命 。此類集熱器的結(jié)構(gòu)比較簡單。 本章小結(jié)本章進(jìn)行了蒸發(fā)器流程的設(shè)計，通過計算及查表完成了包括蒸發(fā)裝置的設(shè)計與選用、預(yù)熱器及冷凝器的設(shè)計與選用。 管板選用管板兼作法蘭。取標(biāo)準(zhǔn)管57二次蒸汽出口的接管：為統(tǒng)一結(jié)構(gòu)尺寸，二次蒸汽出口的接管尺寸應(yīng)以末效（體積流量最大）的出口尺寸作為標(biāo)準(zhǔn)： Vs = =飽和蒸汽流速u取 30m/s d= =取標(biāo)準(zhǔn)管53010mm 降膜式蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu) 預(yù)熱器的設(shè)計與選用海水的流量為11110kg/h，設(shè)海水經(jīng)過每個預(yù)熱器之后溫度升高15℃. kJ/kg計算所需的管子數(shù)：n=S/d0()其中： S——蒸發(fā)器的傳熱面積，m2 d0——加熱管外徑，m L——加熱管長度，m則： n =()=(根)圓整到 n =110 計算加熱室的直徑和壁厚加熱室的內(nèi)徑取決于加熱管的規(guī)格、數(shù)目和排列方式。在技術(shù)上，蒸發(fā)器裝置的效數(shù)過多，蒸發(fā)器操作將不能順利的進(jìn)行。此類蒸發(fā)器主要有：1. 降膜式蒸發(fā)器 2.. 升膜式蒸發(fā)器 3. 刮板式蒸發(fā)器 4. 升—降膜式蒸發(fā)器這些蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)不同，性能各異，均有各自的特點和適用場合。℃). 多效（三效）蒸發(fā)計算的未知量原料液處理量：G ， kg/h各效從海水中蒸發(fā)的蒸汽量： D1 、D2 、D3 ，kg/h各效蒸發(fā)出的蒸汽作為預(yù)熱器中的加熱蒸汽量：E1 、E2 、E3 ，kg/h各效蒸發(fā)出的蒸汽作為下一級蒸發(fā)器的加熱蒸汽量：W1 、W2 、W3 ，kg/h加熱所需熱水量：D0 ，kg/h各效間的溫度差：△t△t2 、△t3，℃. 未知量的估算 估算各效蒸發(fā)量和完成液濃度原料液處理量：G=D/（1﹣X0/X1)=5000/(1﹣)=造水比和效數(shù)的經(jīng)驗關(guān)系：=N=3= (其中N為有效數(shù))第一效加熱蒸發(fā)量：D0 =D/=5000/= kg/h由于蒸發(fā)過程中存在閃蒸現(xiàn)象，各效從海水中得到的蒸發(fā)量滿足比例關(guān)系： D1 ︰D2 ︰D3 =1︰︰ D= D1+ D2+ D3= D1 D1 =各效完成液濃度： X1===%X2===%X2===