太陽能—風能多級鼓泡增濕去濕海水淡化技術研究.pdf

1、目前水資源短缺已是世界各國共同關注的全球性問題，海水淡化是解決這一問題的重要途徑。低溫多效蒸餾、多級閃蒸、反滲透等主流海水淡化技術僅適合于大規(guī)模海水淡化工程，且存在能耗高、對環(huán)境影響不利等問題。太陽能海水淡化技術克服了對化石能源的依賴，但具有占地面積大、效率低等缺點。增濕去濕海水淡化技術具有規(guī)模靈活、結構簡單、易于維護、可以因地制宜地高效利用低位熱能和各種可再生能源等優(yōu)點，是解決偏遠地區(qū)分散小規(guī)模淡水需求的有效方法，是對主流海水淡化技術

2、的重要補充。
　　在前人研究的基礎上，建立了一臺五級鼓泡增濕去濕海水淡化裝置。該裝置以空氣為載氣，采用鼓泡的方式令空氣與海水傳熱傳質，升溫增濕空氣的冷凝潛熱得到了有效利用。該裝置能夠利用電能（可由太陽能和風能轉化而來）和太陽能為淡化過程供能，且能夠靈活地調整引風量、第零級蒸發(fā)室鹽水溫度、各級蒸發(fā)室的鼓氣量和鹽水液位高度等操作條件。從單效和多效兩個方面對該裝置進行了實驗研究。
　　單效情況下的實驗研究表明，第零級蒸發(fā)室鹽水溫度

3、越高，裝置產水率越高;針對一定的加熱功率，存在一個最佳的鼓氣量;引風量越大，裝置產水率越小;第零級蒸發(fā)室中鹽水液位高度對產水率影響不大。
　　多效情況下的實驗研究表明，減小第零級蒸發(fā)室鼓氣量并增大最高一級蒸發(fā)室鼓氣量對裝置產水率有利。在多效情況下所得到的裝置最大產水率為3.156kg/h，相應的造水比為1.2。
　　基于質量衡算和熱量衡算，建立了多級鼓泡增濕去濕淡化裝置的數學模型，對淡化過程進行了數值模擬。數值模擬結果與實驗

4、結果基本相符，并得出以下結論:在裝置首末兩級蒸發(fā)室總溫差一定的情況下，第零級蒸發(fā)室鹽水溫度越高，總產水率越高;在裝置第零級蒸發(fā)室溫度一定的情況下，最末級蒸發(fā)室鹽水溫度越低，裝置產水率越高;在裝置首末兩級蒸發(fā)室鹽水溫度確定的情況下，中間各級蒸發(fā)室級間溫差對總產水率影響較小。這為各級鼓氣量的設定提供了依據。
　　在實驗研究和數值模擬的基礎上，在給定的設計條件下，以日產淡水28L為例，將太陽能和風能與多級鼓泡增濕去濕淡化裝置進行了集成優(yōu)