分級回熱式太陽能增濕海水淡化試驗研究與仿真計算.pdf

1、海水淡化技術是解決當今社會水資源短缺問題的重要手段，常規(guī)海水淡化技術大量消耗寶貴的化石燃料，對環(huán)境生態(tài)影響巨大，其負面效應已為人所重視;太陽能海水淡化技術能較好的兼顧能源和水源需求，有助于解決農村苦咸水地區(qū)、海外離島等地區(qū)飲用水問題，已成為淡化工業(yè)的重要發(fā)展方向。
　　 本文在系統(tǒng)了解前人研究的基礎上，針對太陽能增濕海水淡化過程中存在回熱差，產水率低等問題進行了分析，依據分級回熱和多級增濕的基本原理，提出了分級回熱的增濕淡化方法

2、，以改善系統(tǒng)的回熱特性和產水性能，并建立了分級回熱式增濕淡化的數(shù)學模型，通過試驗研究與仿真計算，獲得分級回熱的特性曲線及系統(tǒng)最佳操作參數(shù)。本文的主要研究內容包括以下幾個方面:
　　 (1)設計分級回熱式的太陽能增濕海水淡化裝置，研究分級回熱式增濕淡化裝置的產水特性，分析了各參數(shù)對增濕淡化過程的影響規(guī)律。研究表明采用閉式空氣循環(huán)方法的熱損失更低;當加濕器工作風速低于0.5m/s時，噴水溫度低于70℃時，加濕器出口濕空氣接近飽和。<

3、br>　　 (2)研究水膜加濕器的增濕特性，通過試驗研究與理論分析，探討影響增濕過程的重要參數(shù)。試驗表明加濕器的出口氣溫主要與噴水溫度和水氣比相關，無量綱溫度Θ隨水氣比升高而增大;在40℃～65℃范圍內，Θ隨水溫的變化基本呈線性關系，擬合了無量綱溫度Θ的試驗模型，并與增濕過程數(shù)學模型的計算結果進行了對比。
　　 (3)研究淡化裝置在自然輻照條件下的產水特性，分析分級回熱對系統(tǒng)效能的影響，并對淡化裝置的熱力性能和淡水水質進行分析

4、評價。試驗所得前置冷凝器的最佳流量比例為2∶7，此時回熱比例可達35％～45％;該淡化裝置的實測淡水產率為6.53kg/(m2·d)，淡水產率較單級增濕淡化裝置提高了29.6％。
　　 (4)建立了太陽能增濕海水淡化過程的數(shù)學模型并進行仿真計算，對模型計算結果與試驗值進行了相關性驗證與誤差分析，獲得了加濕器濕膜表面的溫度場，以及淡化裝置的產水特性曲線。仿真計算結果表明:模型計算結果與試驗結果的相關性較高，穩(wěn)態(tài)計算結果的相對誤差和