小型太阳能低温多效海水淡化系统研究

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在水资源日益缺乏的今天,太阳能低温多效海水淡化技术有着良好的应用前景,特别是在沿海的海岛上更有实际应用价值。本文设计了一套五效某海岛用小型太阳能低温多效海水淡化装置,使用VB语言对该装置进行了系统编程。利用所编写的程序研究该装置各操作参数对系统产水性能的影响情况。本文首先对所设计的太阳能海水淡化装置进行选型,确定了该系统采用的太阳能集热器结构,计算了太阳能集热器的集热量。对太阳能海水淡化系统降膜蒸发换热系数进行了计算,最后对系统蒸发器、冷凝器等装置进行了设计计算。对横管换热熵产进行简化计算,并对蒸发器进行数值模拟研究。本文对所设计的五效低温多效海水淡化装置的冷凝器、蒸发器等组成部分建立了数学模型,在文中给出各物性参数的计算公式,建立了VB模拟程序。并对该程序进行了准确性验证。本文利用所编写的VB程序研究了首效加热蒸汽温度,进料海水流量,初、末效蒸发器压力及各效蒸发器传热参数等因素对系统性能影响。研究得出首效加热蒸汽温度的提高都将使系统造水比升高。顺、并流系统进料海水流量升高将导致系统造水比下降。首、末效蒸发器压力的升高将导致顺流系统的造水比下降。并流系统首效蒸发器压力的升高,将使系统造水比先下降后保持稳定;并流末效蒸发器压力的升高,将使系统造水比下降。在顺、并流系统各效蒸发器传热参数改变的情况下,除第二效蒸发器传热参数增大将使系统造水比下降外,其余各效传热参数增大都将使系统造水比升高,其中第五效传热参数变化对系统性能的影响最大。当顺流流程按某一种操作参数运行时,系统性能较优,此时造水比为3.92。当并流流程的各效进料海水量分配按1:1.1:1.2:1.3:1.4比例分配时,系统性能较优,造水比为3.82。本文在相同的计算条件下,经VB程序模拟得出在加热蒸汽温度为60℃及以上的情况下,顺流流程的造水比高于并流流程。加热蒸汽温度在60℃以下的情况时,两种流程各有优劣。
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