摘要：針對(duì)間接式太陽(yáng)能海水淡化方法，綜合多級(jí)閃蒸和低溫多效兩種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)制造了具有一效蒸發(fā)器的直熱式太陽(yáng)能海水淡化試驗(yàn)裝置，并對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)，給出了系統(tǒng)在不同閃蒸壓力、蒸發(fā)壓力和最高海水溫度下的產(chǎn)水量和性能系數(shù)。試驗(yàn)結(jié)果表明，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，具有較高產(chǎn)水量和，性能系數(shù)。在閃蒸壓力0.009MPa，蒸發(fā)壓力0.004MPa條件下，最高海水溫度70℃，產(chǎn)水量達(dá)到56.38kg/d，性能系數(shù)為5．68。文中還對(duì)閃蒸壓力、蒸發(fā)壓力和最高海水溫度對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)水量和性能系數(shù)的影響進(jìn)行研究分析。

關(guān)鍵詞：海水淡化；太陽(yáng)能；直接加熱；多級(jí)閃蒸；低溫多效

由于陸地淡水資源的緊缺，海水淡化己經(jīng)越來(lái)越為世界各沿海國(guó)家所霞視。常用的海水淡化方法如蒸餾法、離子交換法、電滲析法、反滲透膜法等，要消耗大量的電力和燃料。而太陽(yáng)能海水淡化系統(tǒng)可獨(dú)立運(yùn)行，不受蒸汽、電力等條件限制，尤污染，低能耗，運(yùn)行安傘，穩(wěn)定可靠，不消耗石油天然氣、煤炭等常規(guī)能源，生產(chǎn)規(guī)?？捎袡C(jī)組合，適應(yīng)性好，投資相對(duì)較少，生產(chǎn)淡水成本低，具備各淡水供應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，逐漸受到人們重視。

目前，世界各地已有許多太陽(yáng)能海水淡化系統(tǒng)在運(yùn)行，但這些系統(tǒng)中，太陽(yáng)能部分與海水淡化部分基本是相且分離的，海水通過(guò)熱交換器間接得到太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)輸出的熱量，形成不可避免的換熱損失。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種直熱式太陽(yáng)能海水淡化裝置，海水淡化過(guò)程所需的進(jìn)料海水直接進(jìn)入太陽(yáng)能集熱器加熱，這樣就有效避免了原有的換熱損失。

1太陽(yáng)能閃蒸一多效蒸發(fā)式海水淡化系統(tǒng)

到目前為止，世界上報(bào)道的太陽(yáng)能海水蒸餾淡化系統(tǒng)，大多采用多級(jí)閃蒸(MSF)和低溫多效蒸餾(LT．MED)的間接方法，其典型流程是太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)與淡化系統(tǒng)隔離運(yùn)行，太陽(yáng)能系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量通過(guò)淡水(或硅油)等介質(zhì)傳給蒸餾系統(tǒng)。

基于以上原因，研究開(kāi)發(fā)了獨(dú)市運(yùn)行的直熱式太陽(yáng)能海水淡化系統(tǒng)，即只要有太陽(yáng)和海水就可產(chǎn)淡水的新型太陽(yáng)能海水淡化系統(tǒng)。此系統(tǒng)的特征是使海水直接進(jìn)入集熱系統(tǒng)，可以省去產(chǎn)牛蒸汽的熱交換設(shè)備，能夠有效利用太陽(yáng)能集熱器的高端熱量，使用閃蒸與多效蒸發(fā)相結(jié)合的蒸餾淡化技術(shù)，使太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)和淡化系統(tǒng)偶合運(yùn)行。海水直接進(jìn)入太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)，經(jīng)儲(chǔ)水罐輸出到閃蒸室，在閃蒸竄內(nèi)降壓閃蒸產(chǎn)生蒸汽，產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入第+。效蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器內(nèi)凝結(jié)放熱，同時(shí)蒸發(fā)器內(nèi)的海水吸收了蒸汽冷凝放出的潛熱后又產(chǎn)生蒸汽。該系統(tǒng)可以設(shè)有多個(gè)蒸發(fā)器，形成多效蒸發(fā)。最后一效蒸發(fā)器產(chǎn)生的蒸汽在冷凝器內(nèi)冷凝。

針對(duì)海水直接進(jìn)入太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)而引起的腐蝕問(wèn)題和真窄管結(jié)垢等問(wèn)題，設(shè)計(jì)了真空玻璃管水平放置、具有耐海水腐蝕的納米PPR材料集箱的太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)，同時(shí)整個(gè)海水淡化系統(tǒng)均涂有防腐阻垢涂層。

系統(tǒng)產(chǎn)水量是評(píng)價(jià)太陽(yáng)能海水淡化系統(tǒng)性能好壞的重要指標(biāo)，產(chǎn)水量大，表明系統(tǒng)性能較優(yōu)越嘲。根據(jù)質(zhì)量守恒和能量守恒原理，可得系統(tǒng)產(chǎn)水量：

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