太陽能與廢熱結合的漁船用海水淡化裝置研究.pdf

1、船舶在海上作業(yè)每天都需要消耗大量的淡水用來滿足日常生活、工作或者動力的需要。對于噸位較小的中小型漁船因擺放空間、連線配管、運轉技術及經費的缺乏，很少裝設海水淡化設備，一般在漁船上裝設水箱，依搭載人數及作業(yè)時間長短，在出航前先加滿水。這種供應方式需要長期存水，容易導致細菌滋生，致使飲用水品質嚴重惡化，產生諸多健康問題，有時還受限于淡水即將耗盡必需靠岸或返航。為了解決中小型漁船飲用水問題，設計了一種新型的海水淡化裝置，該裝置不僅能夠使用漁船

2、上廢棄的能源，還能提供大量的新鮮淡水，改善漁民的生活品質。
　　本文設計了一種利用柴油機尾氣廢熱與太陽能相結合的海水淡化裝置。該裝置由柴油機尾氣廢熱提供熱源，同時利用太陽能空氣集熱器的熱空氣預熱海水，蒸發(fā)器中產生的水蒸汽通過板式冷凝器冷卻制取淡水。介紹了漁船用海水淡化裝置的工作原理，對殼管式蒸發(fā)器、板式冷凝器和平板型太陽能空氣集熱器等系統(tǒng)主要部件進行了理論分析。設計得出蒸發(fā)器的有效傳熱面積3.85m2，冷凝器的有效傳熱面積1.02

3、0 m2，太陽能集熱器的面積2m2。運用Fluent軟件對淡化裝置蒸發(fā)器進行數值模擬，模擬了海水在蒸發(fā)器流動過程中速度場、溫度場和壓力場的變化情況。模擬結果顯示:海水在蒸發(fā)器內部吸收能量越多，溫度越高，流速越快，壓強越小。搭建了淡化裝置實驗平臺，分析了熱特性與造水率、鹽度、水質及系統(tǒng)成本，比較了兩種實驗方案的熱效率。
　　實驗結果表明:柴油機廢氣的排放量、溫度和蒸發(fā)器進出口溫差對造水量具有很大的影響。柴油機廢氣出口溫度在100～1