一种新型太阳能自然真空海水淡化系统性能研究

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1、犬ｉｌ裡－大摩ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹｆｉ？士芽位〖￡文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ一种新型太阳能自然真空海水淡化系统性能研究热能工程学科专业张新春作者姓名指岛教肺刘晓华副教授答辩日期２０１５年６月硕士学位论文一种新型太阳能自然真空海水淡化系统性能研究ＴｈｅＲｅｓｅａｒｃｈｏｎａＮｅｗＳｏｌａｒＤｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｗｉｔｈＮａｔｕｒａｌＶａｃｕｕｍＤｅｓａｌ

2、ｉｎａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ作者姓名：张新春学科、专业：热能工程学号：２１２１００１０指导教师：刘晓华副教授完成日期：２０１５年５月９日犬違理工太營ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｙｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果一

3、工作的同志对本研究所做的贡献。与我同均已在论文中做了明碑的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。一学位论文题目：巧＾，作者签名：日期：年月日巧１」１—大连理工大学硕士学位论文摘要为了解决偏远地区，、孤岛、海上平台等地淡水资源不足问题小型海水淡化技术应运而生。结合太阳能技术的小型海水淡化系统，可以降低煤炭、石油等不可再生资源的使用，在节能减排和保护环境方面有重要意义。一本文设计了种新型的利用太阳能的自然真空机械压缩－ＭＶＣ）海水淡化系（ＮＶＤ统，结合自然

4、真空技术（ＮＶＤ）能节省电能和机械压缩技术（ＭＶＣ）能提高系统热效－ＶＤ－率的特点，得到新型太阳能ＮＭＶＣ海水淡化系统。建立了该太阳能ＮＶＤＭＶＣ海水淡化系统的物理模型和数学模型，具体数学模型包括：集热过程模型、蓄／供热过程模型、海水供给过程模型、预热过程模型、蒸发过程模型、压缩过程模型和冷凝过程模型。在ＭＡＴＬＡＢ软件环境下，对其数学模型进行了编程和求解。利用计算结果，分析了蓄热水箱出口供热水流量和浓盐水管道与海水管道高度差对系统月代表日和全年系统性能参数的影响一。当浓盐水管道与海水管道高度差定时，

5、随蓄热水箱出口供热水流量的增加，日造水量和单位集热器面积日造水量增加；单位造水电耗先降低后增加一，存在个最低值；日单位造水量换热器面积逐渐降低。当蓄热水箱一出口供热水流量定时，随着浓盐水管道与海水管道高度差的增大，日造水量和单位集热器面积日造水量逐渐降低，单位造水电耗和日单位造水量换热器面积逐渐增大。根据ＮＶＤ－ＭＶＣ系统的在每个月代表日的最佳蓄热水箱出口供热水流量和最佳浓盐水管道与海水管道高度差，得到了系统在全年的最佳运行方案。当集热器面积为２００３蓄热水箱容积为７０ｍ时，最佳运行方案下的年平均

6、日造水量为９．３３ｔ／ｄ，单位造水＿电耗为１１．５２ｋＷｈ／ｔ。最佳运行方案与蓄热水箱供热水流量和浓盐水管道高度差均固定不变的方案相比，每年可多产２７７．４ｔ淡水，当两种运行方案的造水量均为最佳方案下的＊造水量时，最佳运行方案每年可节省７１５．１４ｋＷｈ的电能。将本文设计的新型太阳能ＮＶＤ－ＭＶＣ系统与传统太阳能ＮＶＤ系统的性能进行了对比分析Ｄ－，在本文计算条件下的结果显示，ＮＶＭＶＣ系统年平均日造水量较大，耗热量较小，，但是其年平均单位造水电耗较大，为了综合分析两种系统的耗能情况将耗热量和耗电量

7、均转换成标准煤耗－，计算得ＮＶＤＭＶＣ系统的全年平均单位造水标准煤耗低于－ＶＤ－ＭＶＣ系传统ＮＶＤ系统的值，ＮＭＶＣ系统更加节能。同时，将ＮＶＤ统与传统的ＭＶＣ系统进行了对比－，在本文计算条件下的结果显示ＮＶＤＭＶＣ系统比传统ＭＶＣ，系统更加节省电能。关键词：太阳能；海水淡化；自然真空；机械压缩；造水量；单位造水电耗－－Ｉ一种新型太阳能自然真空海水淡化系统性能研究ＴｈｅＲｅｓｅａｒｃｈｏｎａＮｅｗＳｏｌａｒＤｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎＳｓｔｅｍｗｉｔｈＮａｔｕｒａｌｙＶａｃｕ

8、ｕｍＤｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＡｂｓｔｒａｃｔＳｍａｌｌｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｃｏｕｌｄｓｏｌｖｅｔｈｅｓｈｏｒｔａｅｏｆｆｒｅｓｈｗａｔｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅｓｉｎｙｇｒｅｍｏｔｅａｒｅａｓｉｓｌａｎｄｓｏｆｆｓｈ