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海水淡化設備的性能研究

2015-08-03 14:41:15

  研究高效的太陽能海水淡化系統一直是科學家們的熱門課題。理論和實驗研究均已表明,提高太陽能海水淡化裝置的產水率,有2個最基本的方向:重復利用水蒸汽的凝結潛熱;強化蒸餾器內部的傳熱傳質過程;谶@些思想,國內外報道了多種新穎的太陽能蒸餾系統。結果表明,這類太陽能蒸餾系統由于重復利用了水蒸汽的潛熱,因而具有較高的產水率。

 

海水淡化設備

海水淡化設備

  基于降膜蒸發和降膜凝結具有傳熱量大、傳熱迅速及熱容量小的特殊優點,并采取多效回熱的措施,介紹了一組橫管降膜蒸發內回熱式太陽能海水淡化裝置,并對該裝置進行了穩態實驗研究。為了進一步提高該裝置的產水效率,本研究對該裝置作了改進,即將外冷凝器置于一個迭盤式蒸餾室的底盤,用于加熱海水,產生蒸發,從而得到額外的淡水。在此基礎上,對新的裝置也進行了穩態實驗研究。由于主體裝置相同,實驗結果也基本類似。

  這里只對新系統進行傳熱傳質及過程分析,以便為改進系統性能指出方向。系統的傳熱傳質分析當未飽和空氣流或者溫度較低的飽和空氣流吹掠過溫度較高的水體表面時,水體表面附近的水蒸汽就會向空氣擴散,使空氣加濕?紤]氣流通過一個有限空間的槽道系統,在穩態穩流條件下,忽略動能和熱能的變化,并認為進出口狀態下的總壓力近似相同,對于一種更簡單的情況,即如果進出口的濕空氣是在當地溫度下飽和的,就可得到吸附過程所帶走的水蒸氣質量為:式中時使用起來更加方便。

 

海水淡化設備圖片

海水淡化設備

  在工作狀態下,本系統中的循環空氣經歷著明顯的溫度、濕度的變化。因此,它的流率和比焓也經歷著變化過程。所以要準確地計算系統中各點的傳熱傳質關系是困難的。為簡化分析,我們認為循環空氣在每處都是在該溫度下的飽和狀態。并假定通過裝置底和邊壁的熱損失可以忽略。本文僅取一種運行模式進行計算。計算中循環空氣流量在回風管中測定。

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