熱泵式海水淡化裝置設計與實驗研究.pdf

1、海水和地下苦咸水的脫鹽淡化，是解決地區(qū)性缺水最有效的途徑。現(xiàn)有的海水或苦咸水淡化技術(shù)存在運行能耗高、淡化效率差等突出問題，因而設法降低運行成本，提高淡化效率仍是海水或苦咸水淡化領域研究的重點。
　?、俦疚奶岢隽艘环N新型的熱泵式海水或苦咸水淡化系統(tǒng)，確定了系統(tǒng)的工作原理、工藝流程和標準運行工況。本文對系統(tǒng)在不同進料溫度、濃度、流量和系統(tǒng)真空度條件下運行時，理論計算了其對淡水產(chǎn)量和產(chǎn)水率的影響，并得出了系統(tǒng)在變工況條件下運行的規(guī)律。根

2、據(jù)所建立的?損失模型，對系統(tǒng)進行了?分析，得出本系統(tǒng)最大的?損失處位于壓縮機、蒸發(fā)冷凝器和水泵上，占總?損失的67.94％，其中壓縮機的?損失最大，占33.4%。
　?、趯υO備工藝流程和七個子系統(tǒng)構(gòu)成進行了設計，完成了系統(tǒng)關(guān)鍵設備的設計和加工制造。實驗臺搭建完畢后，進行整機調(diào)試，調(diào)試工作主要包括：液壓試驗、氣密性試驗、系統(tǒng)水洗、充氟、儀器儀表的標定以及系統(tǒng)的開啟和關(guān)閉。
　　③實驗研究了熱泵式海水淡化裝置的性能，主要研究內(nèi)容

3、及結(jié)論如下：
　　1）穩(wěn)態(tài)性能分析：實驗測量了壓縮機的吸排氣溫度變化和淡水產(chǎn)量隨時間的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)該裝置的啟動時間約為五分鐘，然后進入淡水生產(chǎn)階段，相同時間段內(nèi)淡水產(chǎn)量基本相同，累計淡水產(chǎn)量逐漸增加，表明實驗系統(tǒng)整體運行良好，有著很好的穩(wěn)定性和自平衡能力。
　　2）流量和溫度變工況實驗：研究了進料液流量、溫度對淡水產(chǎn)量、產(chǎn)水率的影響，發(fā)現(xiàn)淡水產(chǎn)量隨進料液流量的增加呈先增加后減小的趨勢；進料液溫度越高，淡水產(chǎn)量和產(chǎn)水率就會越

4、高，這主要是由于進料液尚未達到蒸發(fā)溫度，有一定的過冷度。
　　3）濃度和真空度變工況實驗：研究了進料液濃度對產(chǎn)水率的影響，發(fā)現(xiàn)與自來水相比，不同濃度進料液的淡水產(chǎn)量和產(chǎn)水率均有所下降，并且鹽度越高，淡水產(chǎn)量和產(chǎn)水率就會越低，但淡水產(chǎn)量下降的并不明顯。研究了不同真空度對淡水產(chǎn)量、產(chǎn)水率的影響，發(fā)現(xiàn)淡水產(chǎn)量和產(chǎn)水率皆隨真空度的升高而增加，并且真空度對淡水產(chǎn)量及產(chǎn)水率的影響較為明顯，真空度從86%上升到94%，系統(tǒng)的淡水產(chǎn)量和產(chǎn)水率提高

5、了約20%。
　　4）變工況對熱泵的影響：實驗研究了供料液流量、系統(tǒng)真空度對熱泵工況的影響，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定運行后，熱泵蒸發(fā)壓力幾乎不隨供料流量的變化而變化，說明水蒸汽冷凝效果良好，系統(tǒng)有很好的自平衡能力；真空度對熱泵工況的影響較大，真空度越低，熱泵的冷凝壓力就會越高。
　　5）水質(zhì)檢測：實驗測量了不同進料液濃度、真空度下的產(chǎn)水電導率，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品淡水的電導率都很低，幾乎均保持在300μs/cm以下，產(chǎn)品水的水質(zhì)優(yōu)于自來水；產(chǎn)水電導