太阳能闪蒸_多效蒸发海水淡化系统研究_田禾

Studyonthesolarenergyflashvaporization-multi-effectivedistillationseawaterdesalinationsystemTianHe1，ZhangYufeng2，JiangJuyuan1（1.SchoolofElectricalEngineering，TianjinUniversityofTechnology，Tianjin300384，China；2.SchoolofEnvironmentScienceandTechnology，TianjinUniversity，Tianjin300072，China）太阳能闪蒸-多效蒸发海水淡化系统研究田禾1，张于峰2，江菊元1（1.天津理工大学自动化学院，天津300384；2.天津大学环境科学与工程学院，天津300072）［摘要］针对传统太阳能海水蒸馏淡化方法，综合多级闪蒸和多效蒸发两种系统的优点，设计制造了具有一效蒸发器的太阳能闪蒸-多效蒸发海水淡化装置，并对该装置进行了试验。试验结果表明，系统在海水温度为68~78℃范围内正常运行，具有较高的日产水量，系统达到稳定的时间较短。在闪蒸压力0.014MPa，蒸发压力0.0040MPa条件下，最高海水温度为78℃时，系统产水量为56.30kg/d，16min就可以稳定。系统压力不变时，最高海水温度变化，而系统内部温度不变，比较适合太阳能热源不稳定情况。［关键词］海水淡化；太阳能；闪蒸；多效蒸发［中图分类号］P747.14［文献标识码］Β［文章编号］1005-829X（2010）07-0036-04Abstract：Inviewoftraditionalsolarenergyseawaterdistillationdesalinationmethods，integratedwiththeadvantagesofmulti-stageflash（MSF）desalinationandmulti-effectivedistillation（MED），asolarenergyflashdesali-nation-multi-effectivedistillationdesalinationequipment，whichhasaone-effectiveevaporator，hasbeendesignedandproduced.Testsontheequipmentarecarriedout.Theresultsindicatethatthesystemworksnormallyinthesea-watertemperaturerangeof68-78℃andhashigherfreshwateryieldandshorterstabilizedtime.Whentheflashe-vaporationpressureis0.014MPa，thedistillationpressureis0.0040MPa，andthehighestseawatertemperatureis78℃，thefreshwateryieldofthesystemcanreach56.30kg/d.Ittakes16minforthesystemtoreachstabilization.Whenthesystempressureisconstant，thehighestseawatertemperaturevaries，butthetemperatureinsidethesystemdoesnotvary.Thisissuitablefortheunstableheatsituationofthesolarenergy.Keywords：seawaterdesalination；solarenergy；flash；multi-effectivedistillation［基金项目］国家高技术研究发展计划（863计划）（2002AA513030）近年来随着经济的发展，淡水的使用量急剧增加，淡水资源的开发势在必行。在缺水的沿海地区，海水淡化技术是解决淡水来源的有效途径。在过去的几十年里，为了解决水资源短缺问题，人们发明了很多海水淡化方法。在20世纪后半叶，多级闪蒸（MSF）、多效蒸发（MED）和反渗透膜（RO）等方法已经获得了巨大成功〔1〕，但是这些方法在消耗大量燃料的同时又排放大量的CO2。所以海水淡化能够继续发展的关键之处就是降低能耗，走出以能源换水源--加重能源紧缺和环境污染--水源更加紧缺的怪圈。太阳能海水淡化技术由于不消耗常规能源、无污染等优点而逐渐受到人们重视。近年来，太阳能海水淡化发展很快〔2〕。目前，世界上报道的太阳能海水蒸馏淡化系统，无论是MSF，还是MED都无一例外地采用太阳能间接加热海水的方法