【正文】 ％ 估算各效溶液的沸點(diǎn)和有效溫差度 估算各效壓差設(shè)各效間的壓差相等則總壓差：△P=P1﹣PK=80﹣9 =71KPa各效間的平均壓差： △P1=△P/2 =71/2=則各效蒸發(fā)室的壓力：P1=80KPa==PK=9KPa由各效的蒸汽壓力，可以查的二次蒸汽的溫度和汽化潛熱：效數(shù)壓力（Kpa）溫度（℃）汽化潛熱（kJ/kg）第一效802275第二效2312第三效92393各效由于沸點(diǎn)升高引起的溫度差損失△′，根據(jù)各效二次蒸汽溫度和各效完成液的濃度X1,查海水物性數(shù)據(jù)表和手冊(cè)，由經(jīng)驗(yàn)公式得到：=其中：△′a———常壓下（）由于溶液存在引起的沸點(diǎn)升高，℃ △′——— 操作壓力下由于溶質(zhì)存在而引起的沸點(diǎn)升高，℃ f ——— 校正系數(shù) T′——— 操作壓力下二次蒸汽的溫度，℃ r′i ———操作壓力下二次蒸汽的汽化潛熱，kJ/kg得℃℃℃則℃ 估算各效靜壓升高引起的溫度損失由于液體靜壓力而引起的沸點(diǎn)升高，以液層中間的壓力和沸點(diǎn)代表整個(gè)液層的平均壓力和平均溫度，則由流體靜力學(xué)方程的：液層的平均壓力：Pav=P′+其中Pav——液層平均壓力，KPa P′——液面處壓力, KPa ——液層平均密度，kg/m3 L——液層高度,m那么：Pav1=P′+=80 + = KPa Pav=P′+ = + = KPaPav=P′+ =9 + = KPa查手冊(cè)得平均壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度：Tav1=℃ Tav2=℃ Tav3=℃那么：℃℃℃則℃ 估算各效流動(dòng)引起得溫度差損失由于液體流動(dòng)阻力引起的溫度差損失應(yīng)該去經(jīng)驗(yàn)值1℃則 ===1℃℃則蒸發(fā)裝置的總溫度差損失：℃ 估算有效總溫差由各效二次壓力級(jí)溫度差損失，計(jì)算各效料液的溫度ti:ti=℃℃℃各效料液的溫度：t1=T+=+=℃t2= =+=℃t1==+=℃那么，有效總溫差：=()=℃ 估算各效蒸汽量和各效蒸發(fā)水量第i效的熱量恒算：其中——第i1效給第i效的加熱蒸汽量，kg/h ——第i1效的加熱蒸汽冷凝潛熱，kJ/kg ——第i效水在溫度下的氣話潛熱，kJ/kg ——第i1效溶液的比熱，kJ/(kg℃)（為質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示的溶液組成變化）那么：由第i效流出的濃溶液量：則 估算蒸發(fā)器的傳熱面積蒸發(fā)器傳熱面積：其中，——第i效的傳熱效率，——第i效的傳熱系數(shù)，℃)——第i效的傳熱面積，㎡——第i效的傳熱溫差，℃℃則℃則：℃則：計(jì)算誤差：誤差太大，需要調(diào)整各效的有效溫差 有效溫度差的再分配℃那么，第i效產(chǎn)生的二次蒸汽溫度:℃℃℃ 重復(fù)上述計(jì)算 估算各效料液的溫度第i效的沸點(diǎn)：其中，℃假設(shè)各效相等，℃℃℃℃那么，第i效的傳熱溫度差：℃℃℃ 估算各效料液的濃度第i效濃溶液出口濃度：調(diào)整各效從海水中得到的蒸汽量比例：=::1那么： 各效的熱量恒算第i效的熱量恒算：則 第i效預(yù)熱器的蒸汽消耗量：由海水物性數(shù)據(jù)表查的各效預(yù)熱器內(nèi)的海水比熱值，代入數(shù)據(jù)得到各效預(yù)熱器的蒸汽消耗量： 估算蒸發(fā)器傳熱面積℃則℃則℃則計(jì)算誤差： 平均傳熱面積： 計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)表 第i效參數(shù) 1 2 3 ti（℃）Pi（KPa）809Xi（%）Ei（kg/h）410368333（℃）（℃）Di(kg/h)Gi(kg/h)Wi(kg/h). 本章小結(jié)本章通過對(duì)秦皇島地區(qū)海水淡化數(shù)據(jù)的收集，依據(jù)多效蒸發(fā)計(jì)算的理論對(duì)該地區(qū)所需多效蒸發(fā)太陽能設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算。1974年在天津建立了同產(chǎn)100 m3的多級(jí)閃蒸實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)時(shí)，同產(chǎn)淡水72 m3。到2000年，這個(gè)數(shù)字已經(jīng)翻了一倍。地球表面積約為5．1億km ，其中海洋面積占70．8％左右，地球上的總水量約有近14億km 。因此，利用清潔能源如太陽能等來進(jìn)行海水淡化，必將受到人們的青睞。已建成投產(chǎn)的41套海水淡化裝置，主要分布在山東、遼寧、浙江、河北和天津等地。蒸發(fā)裝置的設(shè)計(jì)任務(wù)是：確定蒸發(fā)操作條件；蒸發(fā)器的形式及蒸發(fā)流程；進(jìn)行工藝計(jì)算；確定蒸發(fā)器的傳熱面積及結(jié)構(gòu)尺寸以及強(qiáng)度計(jì)算；附屬設(shè)備選型；最后用流程圖、設(shè)備圖和設(shè)計(jì)書表達(dá)設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)思想和全部設(shè)計(jì)內(nèi)容。設(shè)計(jì)和操作降膜式蒸發(fā)器的要點(diǎn)是使料液在加熱管內(nèi)壁形成均勻液膜，并且不能讓二次蒸汽由管上竄出。當(dāng)效數(shù)增加時(shí)，由于各效溫差損失總和的增加，使總有效溫差減小，分配到各效的有效的溫差有可能小至無法保證各效料液的正常沸騰，蒸發(fā)操作將難于進(jìn)行。由表中可以查得，我們選用的管子管心距是： t =70mm管子按照正三角形排列時(shí)，計(jì)算管束中心線上管數(shù)ne 可用下面的公式： ne = = =（根）圓整為： ne = 12（根）計(jì)算加熱室內(nèi)徑： D1 = t (ne 1) +2 b′其中： D1——加熱室內(nèi)徑，mm則： D1 = 70（12 1）+257 =941mm加熱室的內(nèi)徑是941mm，可取壁厚12mm 計(jì)算分離室的直徑和高度分離室的直徑和高度取決于分離室的體積，同時(shí)，分離室的體積又與二次蒸汽的體積流量和蒸汽體積流量和蒸汽體積強(qiáng)度有關(guān)?！鱰 =1111015=105 KJ/h= W1== = KJ/hW2 === KJ/hW3 === KJ/h 平均傳熱溫差△tm1 ==℃△tm2 ==℃△tm3 ==℃ 初選換熱器規(guī)格根據(jù)兩流體的情況，K=400 W/(㎡當(dāng)二次蒸汽與冷卻水直接接觸進(jìn)行熱交換，其冷凝效果好、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、價(jià)格低廉，因此被廣泛采用。由于用途不同，集熱器及其匹配的系統(tǒng)類型分為許多種，名稱也不同，如用于炊事的太陽灶、用于產(chǎn)生熱水的太陽能熱水器、用于干燥物品的太陽能干燥器、用于熔煉金屬的太陽能熔爐，以及太陽房、太陽能熱電站、太陽能海水淡化器等等。能有效吸收太陽能光線，增加了集熱管的光學(xué)效率。 太陽能集熱器絕熱儲(chǔ)水箱的選型 水箱的作用和分類 水箱是太陽能集熱器的主要部件之一，是作為儲(chǔ)存冷熱水的裝置，應(yīng)具有良好的保溫性能。 保溫材料：水箱的保溫材料很多，如巖棉、玻璃棉、水玻璃膨脹珍珠巖等。封閉式儲(chǔ)水箱的結(jié)構(gòu)和性能：封閉式儲(chǔ)水箱是水箱上設(shè)有進(jìn)、出水口。李正良，鄭宏飛，附錄1附錄1一、 選題意義淡水是人類社會(huì)賴以生存和發(fā)展的基本物質(zhì)之一。二、 論文綜述中國太陽能海水淡化技術(shù)的研究，走過了近 25年的歷史，取得了可喜的成績。三、 研究步驟完成30噸/日太陽能海水淡化所需太陽能聚光裝置的選材與設(shè)計(jì)完成海水淡化所需熱能的熱交換器選型、設(shè)計(jì)與計(jì)算完成海水淡化蒸發(fā)器與冷凝器的設(shè)計(jì)與計(jì)算完成裝置的整體設(shè)計(jì)與主要部件的強(qiáng)度校核四、 論文工作進(jìn)度安排1—4周 檢索相關(guān)技術(shù)資料，熟悉畢業(yè)課題，完成外文翻譯完成開題報(bào)告5—8周 完成初步方案設(shè)計(jì)，進(jìn)行儲(chǔ)熱和強(qiáng)度計(jì)算9—12周 完成裝置的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制設(shè)備總圖13—16周 繪制裝置的零部件圖17—18周 撰寫設(shè)計(jì)說明書 畢業(yè)答辯五、 參考資料[J]．，4：56張有剛,李琳,[J].楊金煥．太陽能發(fā)電的新時(shí)代．：2426秦思昌，（給水排水）.田禾，張于峰，江菊元。我國對(duì)太陽能海水淡化技術(shù)的研究也有較好的基礎(chǔ)。該裝置可在夜間及太陽輻射不理想的情況下連續(xù)工作，其單位采光面積每天的產(chǎn)水量甚至超過傳統(tǒng)太陽能蒸餾器產(chǎn)水量的l0倍。清潔飲用水水是最重要的國際之一今天的健康問題。因此，明顯的方式 是將這些可再生能源， 一海水淡化廠，以提供水 資源需要。這傳熱流體通常是水或合成油。這熱鹽水可以被用來作為一晝夜熱源，它的一個(gè)特殊的有機(jī)液體渦輪可以發(fā)電。該流程可管路由平行或在蛇形圖案。一個(gè)真空管集熱普遍的組成充滿液體的吸收管的真空包 圍。如果土地價(jià)格高或電力或高溫天氣需要，拋物槽通常是首選源的太陽熱能。那個(gè)水的飼 料殘?jiān)占谝粋€(gè)單獨(dú)的存儲(chǔ)。為此目的，仍然是集成在（1） 太陽能熱水器（2）太陽能聚光（3）余熱回收系統(tǒng)?？諝夥职l(fā)自然人或強(qiáng)制對(duì)流（球迷）。另一個(gè)經(jīng)常發(fā)生源太陽能熱能是拋物槽集熱器，這是用在無國界醫(yī)生組織，即一海水淡化廠以100立方米[17生產(chǎn)速度科威特]。 [27]捏造的實(shí)驗(yàn)多效加濕（高新協(xié)力）由太陽能驅(qū)動(dòng)的設(shè)施，并認(rèn)為其性能超過經(jīng)營范圍條件。施瓦澤等已經(jīng)提出了數(shù)值模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的一熱海水淡化的水 質(zhì)測試實(shí)驗(yàn)室單位與熱回收系統(tǒng)。上蓋的仍是普通玻璃板材，而太陽的底部還包括一只有部分光線透明材料，吸收了大量在太陽照 射，但光的波長傳送這是有利的光合作用植被（光合有效輻射，考績，有波長間隔380710納米）。這些單位成本太陽熱能直接生產(chǎn)方法增加與它們的溫度可以產(chǎn)生。隨著真空管收藏家，更高的溫度可達(dá)到和效率往往還可以更高。的吸收管道裝配平板上，他們往往有 一個(gè)透明保護(hù)表面，以減少熱損失。鹽梯度太陽池塘附近有高濃度的鹽底部，非對(duì)流中鹽梯度層（鹽的濃度增加深度），以及表面對(duì)流層低鹽的濃度。采集系統(tǒng)利用太陽能產(chǎn)生直接在蒸餾太陽能集熱器被稱為直接收集系統(tǒng)而系統(tǒng)，太陽能收集相結(jié)合與傳統(tǒng)的海水淡化系統(tǒng)系統(tǒng)是所謂的間接系統(tǒng)。大型商業(yè)海水淡化 植物化石燃料的使用，在使用的數(shù)量 石油資源豐富的國家，以補(bǔ)充傳統(tǒng) 供水來源。不 過，這是競爭的間接海水淡化廠在小規(guī)模生產(chǎn)，由于其相對(duì)低廉的成本和簡單。由于太陽能集熱器供熱溫度的提高，太陽能幾乎可以與所有傳統(tǒng)的海水淡化系統(tǒng)相結(jié)合(傳統(tǒng)的以電能為主的海水淡化系統(tǒng)在此暫不考慮)。二、 課題國內(nèi)外現(xiàn)狀人類利用太陽能淡化海水， 已經(jīng)有很長的歷史。在總結(jié)和分析了第二階段的研究成果后，人們發(fā)現(xiàn)：盡管采取了許多被動(dòng)強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)措施，如減小裝置中海水的容量、多次回收蒸汽的凝結(jié)潛熱等，仍不能滿足用戶的要求，即太陽能蒸餾器的經(jīng)濟(jì)性仍然不夠理想。淡化水的迅速增加，就會(huì)產(chǎn)生一系列的問題，其中最突出的就是能源的消耗問題。 B, 2nd Ed. New York:Academic Press, 19801R. development of the multistage flash distillation process: A designer39。當(dāng)熱水管彎曲較多時(shí)，頂水法無法使用。（5） 具有很好的耐候性能及較長的使用壽命。綜合考慮本次研究選用普通玻璃鏡片。它可接受直射太陽輻射和部分散射輻射，并能接受一般跟蹤聚光器所不能接受的“太陽能周圍輻射”。淋水板采用正三角形排列。由于工藝計(jì)算給定的接管尺寸選用標(biāo)準(zhǔn)管1334，選20號(hào)熱軋?zhí)妓劁摴?130Mpa，1334，C2 =接管計(jì)算厚度：St= = =接管有效厚度：Set =Snt –C2C1=414 =開孔直徑：d=di + 2 C =125+2(1+4)=接管有效補(bǔ)寬度：B= 2d =2=接管外側(cè)有效補(bǔ)強(qiáng)高度:h1 ===需要的補(bǔ)強(qiáng)面積：A =ds = =200 mm2可以作為補(bǔ)強(qiáng)面積的為：A1 =（Bd）(SeS)=()()= mm2A2 =2h(Set St) fr =2() 130/170 = mm2該接管補(bǔ)強(qiáng)的強(qiáng)度足夠，不需令設(shè)補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)?；谝陨显瓌t，在此我們可初步確定為： H/D =1那么： H = D = 計(jì)算接管尺寸計(jì)算流體進(jìn)出口接管的內(nèi)徑：d =其中：Vs——流體的體積流量，m3/s u——流體的適宜流速，m/s自然流動(dòng)強(qiáng)制流動(dòng)飽和蒸汽空氣及其他氣體 ～15 ～20 ～3015 ～20 表3—4 常見流體的適宜流速（m/s） u取 m/s Vs = =103 m/s d= =由于第一效料液的流量最大，若各效料液采用相同的尺寸，則可根據(jù)第一效的料液的流量來確定接管的尺寸。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)和溶液性質(zhì)，對(duì)加熱管的選型：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取：57，長度L=。最合適的效數(shù)是使操作費(fèi)和設(shè)備費(fèi)的總和最小。缺點(diǎn)：設(shè)計(jì)和操作不當(dāng)時(shí)溶液不易成膜，熱流量將明顯下降，不適用于易結(jié)晶、結(jié)垢物料的蒸發(fā)?！?K3=1200w/( m21967年～1969年全國組織海水淡化會(huì)戰(zhàn)，同時(shí)開展了電滲析、反滲透和蒸餾等多種海水淡化技術(shù)方法的研究。據(jù)報(bào)道，截止1990年，全世界已經(jīng)安裝的海水淡化裝置的產(chǎn)水能力為10 10 m ／d。若從地球上人均占有水量來看，水資源是十分豐富的，人類似乎不應(yīng)該有缺水之患。 海水淡化的發(fā)展概括