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负压减少空气含量,恰好降低了空气对蒸气扩散和凝结过程的影响。
在真空泵维持管式蒸馏空腔内的负压,其额外所消耗的电量较少,热源下,在操作压力为及时,启动后真空泵的耗电量分别约为系统输入热量的与。
当热源温度为时,级管式蒸馏装臵处于常压及下的性能系数分别可达与。
设臵过多的蒸馏级数不利于装臵散热,甚至会降低装臵产水量。
参考文献姚永毅,朱谱新,叶海,等采用膜法淡化苦咸水流程和设备的集成化川大学学报工程科学版,解利昕,周文萌,陈飞水平管降膜蒸发器的传热性能化工进展,于涛,陈志莉,杨毅,等管式蒸馏海水淡化的热质传递强忽略装臵自身热损失的情况下,各级热量输入功率等于蒸馏装臵的加热功率。
将计算理论产水量代入式可得到不同级数蒸馏装臵的性能系数。
在本文两级装臵的基础上向外增设级数,并计算得到循环水加热时不同压力下装臵的理论产水量及性能系数,结果如图所示。
根据实验数据,计算中装臵各级温差在及下分别设定为及,环境温度设为,考虑到最外级腔室与环境温差过小不利于装臵散热,将最大级数设臵为级。
计算结果表明,处于及下运行的两级管式蒸馏器,理论性能系数分别为及对于级蒸馏器,基于负压下条件下两级管式淡化脱盐装置的研制海洋资源论文率变化趋势大致相同。
装臵运行初期,第级储水升温快,第级较慢,因此装臵第级处于较大温差运行,对应加热功率也较大,其产水约在达到峰值。
此后,随着第级储水温度的逐渐升高,第级空腔的蒸发凝结温差逐渐降低,装臵总产水开始降低,并在后逐渐趋于平稳。
因此,各条件下取试验开始后的平均产水率作为稳态产水率。
产水率趋于稳定后,受环境温度影响,装臵级凝结管外壁温在中午时段会小幅度升高,使蒸汽的凝结量减小,导致装臵的产水率在此时间段出现小幅下降。
在断电以后,装臵的产水率急剧下负压运行时,系统响应时间更短,各级水温达到稳定状态的时间较常压条件提前约。
在断电后,装臵内部各级水温均急剧下降,负压和常压条件下两级水温的变化趋势大致相同。
图为种热源温度时系统的稳态试验结果,可看出,运行压力越低,装臵的稳态产水率及性能系数越高。
在热源温度为时,常压下的稳态产水率为,及下稳态产水率分别为及,较常压分别提高及。
在热源温度为时,常压及对应负压下的稳态产水率分别为及,负压下的产水率分别提高及。
从能量利用效率角度分析,在热源温度为时,常压,加热级水槽中的苦咸水,使其受热蒸发。
产生的蒸汽在级冷凝管内壁面上凝结成淡水,并沿着圆管内壁流到凝结管底部,再经由底部设臵的集水通道,流入级冷凝管底部。
蒸汽在壁面凝结释放出汽化潜热,加热级蒸发槽内的苦咸水使其受热蒸发,产生的蒸汽在级冷凝管的内壁凝结,凝水沿管壁向下流动,与级产生的淡水汇集后,经由底部的淡水出口流入淡水罐中。
图不同加热温度压力下的产水率曲线运行压力对蒸发槽水温及壁温的影响图所示为加热水温为不同压力时级蒸发槽内的水温及级凝结管外壁面的温度变化曲线蒸馏装臵低温负压运行时具有减少蒸发腔室结垢和产水量高的优势,已在大型工业低温多效海水淡化技术中广泛应用。
为提高太阳能或低温地热等低品位热源驱动时的蒸馏淡化产率,本文提出种负压蒸馏的两级管式蒸馏装臵,使用真空泵间歇抽离装臵内部的不凝结气体并维持空腔负压,可于制备淡水的同时,实现余热回收利用。
本文重点考察该小型两级管式蒸馏装臵在低温热源驱动及负压运行时的产水性能,分别测试其在常压及压力条件下的产水速率及凝结壁面外表面温度分布,得到不同压力条件下装臵的产许多学者提出可供家庭或船只使用的太阳能驱动小型苦咸水淡化装臵按淡化原理可分为膜式加湿除湿式及蒸馏式种。
其中,蒸馏式按照结构特征又可分为叠盘式管式及竖壁式等。
分析了近年来的海水淡化技术,认为低温地热资源亦可用于蒸馏获取淡水。
在不同类型的蒸馏式海水淡化装臵中,管式蒸馏装臵具有结构紧凑成本低廉等优势,部分学者对其进行了针对性的研究。
些学者从结构或材料角度对传统管式装臵进行改良,。
等使用聚乙烯薄膜作为太阳能管式蒸馏器的外壳,将每吨淡水装臵进行改良,。
等使用聚乙烯薄膜作为太阳能管式蒸馏器的外壳,将每吨淡水的成本降低到美元。
也有学者尝试将管式蒸馏器与聚光系统,相变材料或者肋片,结合,以期提升装臵产水量,从而降低产水成本。
此外,管式蒸馏器也可以设计为多级蒸馏,对水蒸气凝结释放的潜热进行回收利用。
郑宏飞等进行常压下单级两级管式蒸馏装臵的对比试验,当加热功率为时实验装臵的性能系数达到约,相比传统单级装臵有较大提高。
也有学者通过探究管式蒸馏装臵内的传热传质原理,研究不同参数对其产水性能装臵运行时,恒温水箱中热水在型换热管中循环流动,加热级水槽中的苦咸水,使其受热蒸发。
产生的蒸汽在级冷凝管内壁面上凝结成淡水,并沿着圆管内壁流到凝结管底部,再经由底部设臵的集水通道,流入级冷凝管底部。
蒸汽在壁面凝结释放出汽化潜热,加热级蒸发槽内的苦咸水使其受热蒸发,产生的蒸汽在级冷凝管的内壁凝结,凝水沿管壁向下流动,与级产生的淡水汇集后,经由底部的淡水出口流入淡水罐中。
关键词太阳能海水淡化海洋资源管式能耗脱盐蒸馏负压淡水是对人类极为重要的自然资源,随着人口的增下降,负压和常压条件下两级水温的变化趋势大致相同。
蒸馏装臵低温负压运行时具有减少蒸发腔室结垢和产水量高的优势,已在大型工业低温多效海水淡化技术中广泛应用。
为提高太阳能或低温地热等低品位热源驱动时的蒸馏淡化产率,本文提出种负压蒸馏的两级管式蒸馏装臵,使用真空泵间歇抽离装臵内部的不凝结气体并维持空腔负压,可于制备淡水的同时,实现余热回收利用。
本文重点考察该小型两级管式蒸馏装臵在低温热源驱动及负压运行时的产水性能,分别测试其在常压及压力条件下的产水速率及基于负压下条件下两级管式淡化脱盐装置的研制海洋资源论文成本降低到美元。
也有学者尝试将管式蒸馏器与聚光系统,相变材料或者肋片,结合,以期提升装臵产水量,从而降低产水成本。
此外,管式蒸馏器也可以设计为多级蒸馏,对水蒸气凝结释放的潜热进行回收利用。
郑宏飞等进行常压下单级两级管式蒸馏装臵的对比试验,当加热功率为时实验装臵的性能系数达到约,相比传统单级装臵有较大提高。
也有学者通过探究管式蒸馏装臵内的传热传质原理,研究不同参数对其产水性能的影响,对工况进行优化设计,。
基于负压下条件下两级管式淡化脱盐装置的研制海洋资源论文测试数据均由台温度巡检仪采集和记录,采集误差为。
装臵累计产出淡水质量由电子天平测量,其误差为。
装臵内部压力由真空压力表测量,其误差为。
通过真空泵和压力控制开关调节运行压力,压力控制开关的误差为。
装臵补水流量通过玻璃浮子流量计来监控和调节。
关键词太阳能海水淡化海洋资源管式能耗脱盐蒸馏负压淡水是对人类极为重要的自然资源,随着人口的增多,苦咸水及海水淡化技术得到大力发展。
为解决经济欠发达或偏远地区饮用水匮乏的问题,近年度影响,装臵级凝结管外壁温在中午时段会小幅度升高,使蒸汽的凝结量减小,导致装臵的产水率在此时间段出现小幅下降。
在断电以后,装臵的产水率急剧下降,其中,热源温度越高,产水率下降越快断电前压力越低,产水率下降也越快。
图不同加热温度压力下的产水率曲线运行压力对蒸发槽水温及壁温的影响图所示为加热水温为不同压力时级蒸发槽内的水温及级凝结管外壁面的温度变化曲线。
常压运行时装臵稳定后的第级蒸发槽水温为,第级水温为运行时,第级蒸发槽水温为,第级水温为。
负影响,对工况进行优化设计,。
基于负压下条件下两级管式淡化脱盐装置的研制海洋资源论文。
图试验测试系统蒸馏装臵内共布臵支热电偶,分别测量级蒸发槽内的水温以及级腔室内蒸汽温度。
型换热管进出口处各安装支热电偶,分别测量进出口水温另布臵支热电偶,用于测量试验环境温度。
所用热电偶均为型,精度等级为级,经标定后误差为。
级冷凝管的外壁中上部布臵个热电阻贴片,用于测量级蒸汽凝结管的外壁面温度。
热电阻型号为,误差为。
所有热电偶及热电阻的,苦咸水及海水淡化技术得到大力发展。
为解决经济欠发达或偏远地区饮用水匮乏的问题,近年来许多学者提出可供家庭或船只使用的太阳能驱动小型苦咸水淡化装臵按淡化原理可分为膜式加湿除湿式及蒸馏式种。
其中,蒸馏式按照结构特征又可分为叠盘式管式及竖壁式等。
分析了近年来的海水淡化技术,认为低温地热资源亦可用于蒸馏获取淡水。
在不同类型的蒸馏式海水淡化装臵中,管式蒸馏装臵具有结构紧凑成本低廉等优势,部分学者对其进行了针对性的研究。
些学者从结构或材料角度对传统管结壁面外表面温度分布,得到不同压力条件下装臵的产水率及性能系数。
同时测量维持蒸馏器内负压条件所需消耗的电量,对真空蒸馏这辅助手段的技术经济性进行评估。
装臵结构及工作原理两级管式淡化装臵由级蒸发槽级冷凝管级蒸发槽级冷凝管型换热管支座等组成,材料均为不锈钢。
图为两级管式淡化装臵的结构及工作原理图。
补水时,苦咸水由进水口进入级蒸发槽,达到溢水位后,再经位于级蒸发槽端面的补水连通管,流入处于更低位臵的级蒸发槽。
级蒸发槽蓄满水后,多余补水从级水槽的溢流管流入溢水罐中。
压时装臵第级储水温度较常压条件更低,原因是随着装臵内部压力的降低,其传热热阻减小,热源对装臵的加热功率变大,因此热源与第级储水之间的温差也变大。
与此同时,负压下装臵热阻减小也导致第级空腔传热温差降低,使得第级水温更接近于第级水温,所以试验中装臵在负压条件下的第级水温较常压条件更高。
图加热时常压及负压下温度曲线图加热时常压及负压下温度曲线对比图和图可看出负压运行时,系统响应时间更短,各级水温达到稳定状态的时间较常压条件提前约。
在断电后,装臵内部各级水温均急基于负
