探析一种新型太阳能海水淡化装置的研究

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1、上海大学硕士学位论文一种新型太阳能海水淡化装置的研究姓名：何天翔申请学位级别：硕士专业：环境工程指导教师：严丽君20080601上海大学学位论文摘要众所周知，我国人口多，淡水资源短缺。海水淡化是解决淡水资源短缺的一种有效途径。太阳能增湿．去湿淡化技术是最具发展前景的一种太阳能海水淡化工艺之一，尤其在需水量较分散、太阳能丰富地区。其优点有：装置容量灵活性强、安装成本和运行费用温和、构造简易、可使用废热或太阳能等低品位热源。本文提出了一种基于直接接触冷凝机制的新型太阳能增湿．去湿海水淡化技术，并利用模拟热源对该装置进行了实验研究。为了提高装置的传热传质

2、速率和节省冷却水用量，不仅在蒸发室与冷凝室之间设置了轴流风机，并将直接喷淋冷凝器应用于冷凝室中来冷凝水蒸汽；系统利用冷凝淡水经制冷机冷却后作为喷淋冷却水来节省冷却水用量；本文主要对以下几个方面进行了研究：一、建立了传统冷却方式和直接喷淋冷却式太阳能海水淡化装置的实验室小试系统。确定了实验系统的工艺流程及实验步骤；对实验所涉及到的料液特性参数及其应用条件进行了选定；建立了数据处理系统，得出相应的数据预处理和分析方法。二、对传统冷凝和直接喷淋冷凝为基础的两套海水淡化装置进行了实验研究，研究表明：喷淋方式和传统冷凝方式下，降低冷却水温度，有利于提高产水率

3、；采用轴流风机和直接喷淋冷凝方式，不仅提高了湿空气流量而且使系统内的传热传质过程得到强化，因而系统具有较高的产水率。轴流风机转速分别在2000rpm和1500rpm左右，淡水产量取得最佳值。喷淋冷却方式平均淡水产量比传统冷凝方式产水率要提高39．5％。传统冷凝方式下，单纯改变冷却水流量，淡水产率出现波动，只有少量的增加。喷淋冷凝方式下，当喷淋流量为0到200l_／h之间，产水率随喷淋流量的提高而成J下明显相关关系，当喷淋流量超过200I．／h时，喷淋流量的提高对产水率的影响较小。三、建立了直接喷淋冷却式海水淡化装置的物理模型和数学模型；并采用VB2

4、005语言编程，实现了分析程序的可视化；分析了轴流风机转速、喷淋流量及喷淋冷却水温度对系统的影响。上海大学学位论文四、基于实验和模拟研究，以小型家用日产淡水18L的装置为例，探讨了直接喷淋冷却式海水淡化系统的工艺设计过程并给出了设计要点。对提高装置工作性能的方法进行了归纳总结。关键词：海水淡化太阳能直接喷淋冷凝产水率VB2005编程工艺设计要点上海人学学位论文AbstractAsweallknow,Chinaisapopulouscountry,andshortoffreshwaterresources．Seawaterdesalinationis

5、alleffectivewaytoobtain舶Shwater．Thehumidification．dehumidificationdesalinationtechniqueusingsolarenergyisoneofthemostpromisingsolarseawaterdesalinationprocessesespeciallywhenthewaterdemandisdecentralizedandwheresolarenergyisabundant．Thisprocesspresentsseveraladvantagessuchasfl

6、exibilityincapacity,moderateinstallationandoperatingcosts，simplicity，possibilityofusinglowgradeenergy(wasteheatandsolarenergyetc．)．Anewtypeofsolarhumidification—dehumidificationseawaterdesalinationunitbasedondirectcontactcondensationWasdevelopedandtestedindoorsinthiswork．Inord

7、ertoincreasingtheheatandmasstransferrateandovercomethephenomenaofwastingcondensedwater,notonlyanaxial—flowfanbetweenevaporatorandcondenserWasusedinthisunitbutalsoaveryeffectivespray-coolingtypeofcondenserWasappliedforcondensingwatervapor．Theamountofcoolingwaterwassavedbecauseo

8、fusingfreshwatercooledbyrefrigeratorasspray-coolingwater．Them