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图三 系统原理示意图
将浓缩盐水柜和淡水柜设置在机舱,在甲板上利用钢架结构将海水淡化单元抬高至离淡水柜距离10m的位置,在蒸发器中产生被动真空,在真空度很高的情况下,可使海水的沸点降低至40℃,这大大减少了在常压下将海水加热至沸腾的热量。
首先将要进行淡化的海水经海水泵由舷外泵入管道内,系统运行期间,阀A3是关闭的,海水经A4泵向太阳能预热器,在这个过程中,海水还要与冷凝器中的二次蒸汽发生热交换,蒸汽冷凝的同时,又对进口海水进行了预热,减少了系统对外界的热损失。而后经过太阳能的再次加热,送入具有一定真空度的蒸发器中,在蒸发器中,海水又经过主机缸套水的持续加热,保证蒸发器里的海水能持续被加热而沸腾。产生的蒸汽被冷凝后送往淡水柜储存。
产生真空的操作:在机舱内的淡水和浓缩盐水收集柜要与大气相通,这样才能顺利的使淡水和浓缩盐水在重力的作用下流下来,在高架上部的蒸发器和冷凝器要保证密封与绝缘。要使该系统产生真空,在开启系统之前。关闭所有的阀门。首先将所有的管道住满相应的液体。然后打开阀A3、A1向蒸发器和冷凝器充入海水,要保证海水全部将蒸发器和冷凝器充满,打开截止阀A1的目的是使之前留在蒸发器内的空气全部排出。在将蒸发器和冷凝器中充满海水之后关闭阀A1、A3。随后打开阀A2、A5使水在重力的作用下自行流下,蒸发器上部便形成了一个稳定的真空。随后打开阀A4、A6系统准备就绪[3]。该系统中,要保证蒸发器中有水没过主机缸套水的换热管路。
3 结语
船舶上除主机之外还有很多船用设备也会产生很大的余热,这些可以按照一定方法加以利用。在该系统中,可以在进入蒸发器之前加装一个三通阀,交替或一并向系统供热。
采用被动真空的利用太阳能和余热的真空沸腾式海水淡化系统,在大气和重力的自然作用下,通过平衡供应管路和排出管路中的静水压强和大气压力产生一个稳定的真空,且自然地保持真空,降低了制造真空的额能量。海水的预热由经过再次加热的主机缸套冷却水提供,在蒸发器中保持海水持续沸腾的热量由太阳能提供,提供给该系统的能量会大大降低。但此系统的制造工艺简单,真空易于维持,制造淡水的成本很低,该系统可以与船舶其它的设施余热相耦合,可操作的空间很大。采用此系统可一定程度上降低污染和船舶的营运成本,减少对外界的排放,减轻污染。
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