第十一章 海水淡化装置.ppt

第十一章 船舶海水淡化装置 渤海船舶职业学院 动力工程系 船舶辅机?船用海水淡化装置[fresh water generator] 第一节 概述 第二节 船用蒸馏式海水淡化装置的工作原理 第三节 船用海水淡化装置的实例及其管理 复习思考题 海水淡化装置 [名词委审定]汉英航海科技名词(1996)] sea water desalting plant, fresh water generator 海水淡化装置 [汉英船舶大词典] distilling system ;sea water desalting plant fresh water generator 船舶每天都需要消耗相当数量的淡水，以满足船员、旅客和动力装置的需要。一般称为淡水者其含盐量应在1000 mg／L以下。远洋船舶为增加载货吨位，不宜携带过多淡水，一般都设有海水淡化装置（俗称造水机），以减少向港口购买淡水的费用，并增强船舶的续航能力。? ?　　海水含盐量与所在海区的地质、降雨量、入海河流流量和海水蒸发量等有关。大洋中海水平均含盐量约为35g／L。　　不同海域的海水含盐量虽然不同，但各种主要盐类所占比例却基本不变。其中含量最多的是Nacl和MgCl2，分别占总含盐置的77.7％和10.9％。 第一节 概述 1.船舶淡水的主要作用及需求量 2.海水淡化的主要方法 船舶对淡水的需要数量是： 生活用水每人约150～250L／d． 动力装置用水以主机功率计： 柴油机船每千瓦约需0.2～0.3L／d， 汽轮机船每千瓦约儒0.5～1.4L／d， 辅锅炉的补水量可按蒸发量的1％～5％估计， 中，高压锅炉按蒸发量的1％～3％计． 一般主机功率为7500kW左右的柴油机货轮， 造水机容量大多不超 过20～25m3／d。 第一节 概述 海水淡化的方法： 蒸馏法 电渗析法 反渗透法 冷冻法 船用海水淡化绝大多数采用蒸馏法。 第一节 概述 一、蒸馏法 蒸馏法虽然是一种古老的方法，但由于技术不断地改进与发展，该法至今仍占统治地位。蒸馏淡化过程的实质就是水蒸气的形成过程，其原理如同海水受热蒸发形成云，云在一定条件下遇冷形成雨，而雨是不带咸味的。 根据设备可分为蒸馏法、蒸汽压缩蒸馏法、多级闪急蒸馏法等。此外，以上方法的组合也日益受到重视。 二、电渗析法亦称换膜电渗析法　 该法的技术关键是新型离子交换膜的研制。离子交换膜是0.5-1.0mm厚度的功能性膜片，按其选择透过性区分为正离子交换膜（阳膜）与负离子交换膜（阴膜）。电渗析法是将具有选择透过性的阳膜与阴膜交替排列，组成多个相互独立的隔室海水被淡化，而相邻隔室海水浓缩，淡水与浓缩水得以分离。 电渗析法不仅可以淡化海水，也可以作为水质处理的手段，为污水再利用作出贡献。此外，这种方法也越来越多地应用于化工、医药、食品等行业的浓缩、分离与提纯。 　　 第一节 概述 三、反渗透法 通常又称超过滤法 是1953年才开始采用的一种膜分离淡化法。该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜，将海水与淡水分隔开的。 在通常情况下，淡水通过半透膜扩散到海水一侧，从而使海水一侧的液面逐升高，直至一定的高度才停止，这个过程为渗透。此时，海水一侧高出的水柱静压称为渗透压。如果对海水一侧施加一大于海水渗透压的外压，那么海水中的纯水将反渗透到淡水中。 反渗透法的最大优点是节能。它的能耗仅为电渗析法的1/2，蒸馏法的1/40。因此，从1974年起，美日等发达国家先后把发展重转向反渗透法。 第一节 概述 一、真空蒸馏式海水演化装置类型及工作原理 第二节 船用蒸馏式海水淡化装置的工作原理 真空蒸馏式海水演化装置分为沸腾式和闪发式两种。两者的主要区别是后者海水是在单独的加热器里被加热，然后再喷人真空容器内‘闪发‘成气。闪发式装置虽有结垢少的优点，但经济性不如沸腾式，船上已基本不用。 右图示为带竖管蒸发器的真空沸腾式海水淡化装置原理图。 蒸馏器的下部是竖管式蒸发器。造水机海水泵所排海水中的一小部分，经给水调节阀供入蒸发器，在竖管内向上流过。加热介质（缸套水）从竖管外流过，对海水加热。竖管内海水达到沸点后即开始汽化，流出竖管后蒸汽从水中逸出（称为二次蒸汽，以区别于某些造水机用来加热的蒸汽），绕过横置在蒸馏器上方的管壳式冷凝器两侧的汽水分离器，从冷凝器壳体上部的开口进入。供冷却用的海水在冷凝器管内流过，管外的蒸汽被冷凝为淡水。凝水聚集在冷凝器底部，由凝水泵抽出送往淡水