直熱式太陽能海水淡化系統(tǒng)研究.pdf

1、在淡水資源日益匾乏的今天，利用太陽能進行海水(苦咸水)淡化，由于其不消耗常規(guī)能源、無污染等優(yōu)點，已愈來愈受到重視并得到了很大發(fā)展。針對間接式太陽能海水淡化方法，綜合多級閃蒸和低溫多效兩種系統(tǒng)的優(yōu)點，設(shè)計了直熱式太陽能海水淡化系統(tǒng)，海水直接進入太陽能集熱系統(tǒng)，閃蒸與低溫多效相結(jié)合，使太陽能海水淡化系統(tǒng)的總能效得到了提高。
　　 本文設(shè)計制造了具有一效蒸發(fā)的實驗裝置，并對該系統(tǒng)進行了實驗，測出了系統(tǒng)在不同閃蒸壓力、蒸發(fā)壓力、最高海水

2、溫度和進料水濃度下的瞬時產(chǎn)水量、日產(chǎn)水量和性能系數(shù)。實驗結(jié)果表明：系統(tǒng)運行穩(wěn)定，具有較高產(chǎn)水量和性能系數(shù)。閃蒸壓力為0.010MPa，蒸發(fā)壓力為0.004MPa，最高海水溫度為70℃時系統(tǒng)瞬時產(chǎn)水量可達0.204kg/min，日產(chǎn)水量達到56.386kg/d，性能系數(shù)為5.680，系統(tǒng)用17分鐘就可達到穩(wěn)定狀態(tài)。文中還對閃蒸壓力、蒸發(fā)壓力、最高海水溫度和進料水濃度對系統(tǒng)瞬時產(chǎn)水量、日產(chǎn)水量和性能系數(shù)的影響進行研究分析。
　　 本

3、文還利用黑箱、灰箱、白箱分析模型，使用實驗數(shù)據(jù)，對實驗系統(tǒng)及系統(tǒng)各個部件的損和效率進行分析計算，計算效率為1.549％。系統(tǒng)中閃蒸室、蒸發(fā)器、冷凝器的效率分別為79.534％、13.137％、1.643％。閃蒸室內(nèi)由于溫度降低引起的□損率達97.470％，蒸發(fā)器、冷凝器內(nèi)傳熱溫差引起的損率為81.661％和54.314％。變工況時蒸發(fā)器的□效率變化較大，隨閃蒸壓力降低而升高，隨蒸發(fā)壓力的降低而降低，隨最高海水溫度的升高而升高，隨進料水濃

4、度的升高而升高。閃蒸室和蒸發(fā)器的損率都對閃蒸壓力的變化最敏感。
　　 本文對直熱式太陽能海水淡化系統(tǒng)還進行了熱經(jīng)濟學(xué)分析。在確定了淡水單價的基礎(chǔ)上，分析了年度化熱經(jīng)濟成本與閃蒸壓力、蒸發(fā)壓力、最高海水溫度和進料水濃度的關(guān)系。對具有多級蒸發(fā)器的直熱式太陽能海水淡化系統(tǒng)進行了熱經(jīng)濟優(yōu)化，以年度化熱經(jīng)濟成本最小為目標(biāo)函數(shù)獲得最優(yōu)操作參數(shù)，同時討論了環(huán)境溫度、蒸發(fā)器級數(shù)、設(shè)備使用年限對年度化熱經(jīng)濟成本的影響。
　　 最后，建立了