第十五章船舶海水淡化装置第一节：概述第二节：真空蒸馏式海水淡化装置的工作分析一、影响淡水产量的因素二、影响蒸馏器真空度因素三、影响蒸馅装置加热面结垢的因素四、影响所产淡水含盐量的因素第三节：船用海水淡化装置的实例及其管理（带板式换热器的真空沸腾式海水淡化装置）
第十五章 船舶海水淡化装置 第一节：概述 第二节：真空蒸馏式海水淡化装置的工作分析 一、影响淡水产量的因素 二、影响蒸馏器真空度因素 三、影响蒸馏装置加热面结垢的因素 四、影响所产淡水含盐量的因素 第三节：船用海水淡化装置的实例及其管理 (带板式换热器的真空沸腾式海水淡化装置 ) 第十五章 船舶海水淡化装置 船舶海水淡化装置 第一节：概述 第二节：真空蒸馏式海水淡化装置的工作分析 真空蒸馏式海水淡化装置的工作分析 一、影响淡水产量的因素 二、影响蒸馏器真空度因素 三、影响蒸馏装置加热面结垢的因素 四、影响所产淡水含盐量的因素 第三节：船用海水淡化装置的实例及其管理 船用海水淡化装置的实例及其管理 (带板式换热器的真空沸腾式海水淡化装置 )
概述$ 15-1一、船舶对淡水的要求1.淡水：含盐量应在1000mg/ L（NaCl）以下。2.海水含盐量：大洋中海水平均含盐量约为35g/L。3.海水盐的成分：当海水含盐量为35g/L时，各种盐类的含盐量如下表所示，其中含量最多的是NaCI和MgCl。表 14-1海水中各种盐类的含量NaCI总计盐类MgClMgsO, CasOK2CO3CaCO:MgBr227.23.81. 735各种盐在海水中的含量/L1.20.90. 10.177.710. 93. 4100点总含盐量的比例%4.82. 60.30. 3
§15 – 1 概 述 一、船舶对淡水的要求 一、船舶对淡水的要求 1. 淡水：含盐量应在 1000 mg 1000 mg／L（ NaCl）以下。 2. 海水含盐量：大洋中海水平均含盐量约为 大洋中海水平均含盐量约为35 g／L。 3. 海水盐的成分： 海水盐的成分：当海水含盐量为 当海水含盐量为35 g／L时，各种盐类的含盐 时，各种盐类的含盐 量如下表所示，其中含量最多的是 量如下表所示，其中含量最多的是 NaCl和 MgCl
4.船舶对淡水水质的要求：船上对锅炉补给水的水质要求最高，一般船用海水淡化装置对所产淡水含盐量的要求皆以锅炉补给水标准为依据。我国船用锅炉给水标准规定补给蒸馏水的含盐量应小于10mg/ L(NaCl)。二、海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法（见后图）、反渗透法（见后图）和冷冻法等。船用海水淡化绝大多数采用蒸馏法！蒸馏式海水淡化装置采用真空式的特点：1）船用蒸馏式海水淡化装置真空度皆大于80%，沸点不高于60℃，可利用柴油机的缸套冷却水作加热介质，以航外海水作冷却介质使产生的蒸汽冷凝，提高装置的经济性；2）保持较低的加热温度能使蒸发器换热面上的结垢减少和便于清除
4. 船舶对淡水水质的要求： 船舶对淡水水质的要求： 船上对锅炉补给水的水质要求最高，一般船用海水淡化装置 船上对锅炉补给水的水质要求最高，一般船用海水淡化装置 对所产淡水含盐量的要求皆以锅炉补给水标准为依据。 对所产淡水含盐量的要求皆以锅炉补给水标准为依据。 我国船用锅炉给水标准规 我国船用锅炉给水标准规定补给蒸馏水的含盐量应小于 定补给蒸馏水的含盐量应小于10 mg／L（NaCI）。 二、海水淡化的方法 海水淡化的方法 主要有蒸馏法、电渗析法（见后图）、反渗透法（见后 主要有蒸馏法、电渗析法（见后图）、反渗透法（见后 图）和冷冻法等。 图）和冷冻法等。 船用海水淡化绝大多数采用蒸馏法 船用海水淡化绝大多数采用蒸馏法! 蒸馏式海水淡化装置采用真空式的特点： 蒸馏式海水淡化装置采用真空式的特点： 1）船用蒸馏式海水淡化装置真空度皆大于 船用蒸馏式海水淡化装置真空度皆大于80％，沸点不 高于60℃，可利用柴油机的缸套冷却水作加热介质，以舷外海 ，可利用柴油机的缸套冷却水作加热介质，以舷外海 水作冷却介质使产生的蒸汽冷凝，提高装置的经济性； 水作冷却介质使产生的蒸汽冷凝，提高装置的经济性； 2）保持较低的加热温度能使蒸发器换热面上的结垢减少 ）保持较低的加热温度能使蒸发器换热面上的结垢减少 和便于清除
半透膜N淡水a.)淡水盐水CAAAa半透膜Na+-c1C1b)淡水-压力半透膜海水)图电渗析法的海水淡化原理图淡水一阴离子交换膜：C一阳离子交换膜渗透和反透示意圈图Q）诊透开始，b）诊透平衡，c）反参遇
三、真空沸腾式海水淡化装置工作原理图：下图主要设备：蒸馏器（加热器、汽水分离器、冷凝器）、海水泵、凝水泵、真空泵、排盐泵、盐度计等。嘉墙器空门容真空泵冷却海水押拉泵1加热工质1嵌水囊1w楚水机海水泵翰水调节阀至淡水柜：图14-1真空洗属式海水潢化装重原理图
三、真空沸腾式海水淡化装置工作原理图： 三、真空沸腾式海水淡化装置工作原理图：下图 主要设备： 蒸馏器（加热器、汽水分离器、冷凝器）、海水泵、凝 蒸馏器（加热器、汽水分离器、冷凝器）、海水泵、凝 水泵、真空泵、排盐泵、盐度计等。 水泵、真空泵、排盐泵、盐度计等
介绍：加热工质真空闪发式海水淡化装置右上图工作原理图：至淡水柜真空闪发式海水淡化的特点：图12-4：真空闪发式海水谈化装置原理图结构紧凑、不易结垢、可提高加热温度，但效率较低。外猫海水采用多级的效率提高显著。热质3多级闪发式海水淡化装置至淡水舱工作原理图：右下图不不不3盐水图多级真空闪发式海水淡化装置原理图
介绍： 真空闪发式海水淡化装置 真空闪发式海水淡化装置 工作原理图：右上图 真空闪发式海水淡化的特 真空闪发式海水淡化的特 点： 结构紧凑、不易结垢、可 结构紧凑、不易结垢、可 提高加热温度，但效率较低。 提高加热温度，但效率较低。 采用多级的效率提高显著。 采用多级的效率提高显著。 多级闪发式海水淡化装置 多级闪发式海水淡化装置 工作原理图：右下图
S15-2真空蒸馏式海水淡化装置的工作分析对船用真空蒸馏式海水淡化装置的要求：保持额定的产水量；所产淡水的含盐量符合要求。一、影响淡水产量的因素（从管理角度来分析造成淡水产量降低的原因）圣嘉墙器1）换热面脏污结真空泵垢，使蒸发器传热系数冷却海水减小；掉盐泵Wp加热工质12）加热侧发生“气塞”．里面的气体1↓w造水机海水泵摄水泵翰水调节阀会影响加热介质流动而妨碍换热；至淡水柜图14-1真空洗强式海水淡化装量原理图
§15 – 2 真空蒸馏式海水淡化装置的工作分析 真空蒸馏式海水淡化装置的工作分析 对船用真空蒸馏式海水淡化装置的要求： 对船用真空蒸馏式海水淡化装置的要求：保持额定的产 水量；所产淡水的含盐量符合要求。 水量；所产淡水的含盐量符合要求。 一、影响淡水产量的因素 一、影响淡水产量的因素 （从管理角度来分析造成淡水产量降低的原因） （从管理角度来分析造成淡水产量降低的原因） 1）换热面脏污结 垢，使蒸发器传热系数 垢，使蒸发器传热系数 减小； 2）加热侧发生 “气塞”．里面的气体 会影响加热介质流动而 会影响加热介质流动而 妨碍换热；
3）蒸发器水位太低，使加热水与被加热海水间的实际换热面积减少。蒸发器内最适当的水位是正好达到上管板的位置4真空度不足，导致海水的沸点提高：5加热水流量不足或温度太低，以致加热水平均温度降低：6给水量增大（给水倍率加大）或给水温度降低，蒸发量降低，更多的热量耗于预热或被盐水带走；70凝水回流电磁阀关闭不严，使一部分所产淡水漏回蒸罐器。日常管理中影响造水机产水量的最大因素：能否建立和保持合适的真空度。造水机使用日久后产水量会逐渐减少的主要原因：主要是加热面脏污和结垢所致
3）蒸发器水位太低，使加热水与被加热海水间的实际换热面 蒸发器水位太低，使加热水与被加热海水间的实际换热面 积减少。蒸发器内最适当的水位是正好达到上管板的位置； 积减少。蒸发器内最适当的水位是正好达到上管板的位置； 4）真空度不足，导致海水的沸点提高； 真空度不足，导致海水的沸点提高； 5）加热水流量不足或温度太低，以致加热水平均温度降低； 加热水流量不足或温度太低，以致加热水平均温度降低； 6）给水量增大（给水倍率加大）或给水温度降低，蒸发量降 给水量增大（给水倍率加大）或给水温度降低，蒸发量降 低，更多的热量耗于预热或被盐水带走； 低，更多的热量耗于预热或被盐水带走； 7）凝水回流电磁阀关闭不严，使一部分所产淡水漏回蒸馏 凝水回流电磁阀关闭不严，使一部分所产淡水漏回蒸馏 器。 日常管理中影响造水机产水量的最大因素： 日常管理中影响造水机产水量的最大因素：能否建立和保持合 能否建立和保持合 适的真空度。 造水机使用日久后产水量会逐渐减少的主要原因： 造水机使用日久后产水量会逐渐减少的主要原因：主要是加热 面脏污和结垢所致。 面脏污和结垢所致
二、影响蒸馏器真空度因素真空蒸式淡化装置工作真空度：维持在90~94%（91.7~95.7kPa），相应蒸发温度为45~35℃。[现在也有的将真空度设计为80%~90%（81.4~91.7kPa），相应蒸发温度为60~45℃1真空度太低一沸点增高，产水量就会减少，甚至停产。真空度过高一沸点过低，导致沸腾过于剧烈，二次蒸汽携带水珠量增加，致使所产淡水的含盐量增加。真空度的维持：1）真空泵建立起工作所需的真空度，并不断地抽吸：2）冷凝器及时冷凝二次蒸汽；3）凝水泵及时将凝结的淡水不断地抽出
二、影响蒸馏器真空度因素 影响蒸馏器真空度因素 真空蒸馏式淡化装置工作真空度： 真空蒸馏式淡化装置工作真空度：维持在 90～94％（91.7～ 95.7 kPa），相应蒸发温度为 相应蒸发温度为45～35℃。[现在也有的将真空 现在也有的将真空 度设计为80％～90％（81.4～91.7kPa 91.7kPa），相应蒸发温度为 相应蒸发温度为 60～45 ℃ ] 真空度太低 — 沸点增高，产水量就会减少，甚至停产。 沸点增高，产水量就会减少，甚至停产。 真空度过高 — 沸点过低，导致沸腾过于剧烈，二次蒸汽携带 沸点过低，导致沸腾过于剧烈，二次蒸汽携带 水珠量增加，致使所产淡水的含盐量增加。 水珠量增加，致使所产淡水的含盐量增加。 真空度的维持： 真空度的维持： 1）真空泵建立起工作所需的真空度，并不断地抽吸； 真空泵建立起工作所需的真空度，并不断地抽吸； 2）冷凝器及时冷凝二次蒸汽 冷凝器及时冷凝二次蒸汽 ； 3）凝水泵及时将凝结的淡水不断地抽出。 凝水泵及时将凝结的淡水不断地抽出
主冷凝管东壳管式冷凝器结构蒸汽（空气）n空气隔板H出国空气冷却管束冷却水集水箱凝水图壳管式冷凝器结构简图维持足够真空度的条件：有足以与蒸发量相适应的冷凝能力。102）真空泵应有足够的抽气能力。3）蒸馏装置要有良好的气密性。思考题：①冷凝能力不足有哪些原因？②抽气能力不足有哪些原因？
维持足够真空度的条件： 维持足够真空度的条件： 1 ）有足以与蒸发量相适应的冷凝能力 有足以与蒸发量相适应的冷凝能力 。 2 ）真空泵应有足够的抽气能力。 真空泵应有足够的抽气能力。 3 ）蒸馏装置要有良好的气密性。 蒸馏装置要有良好的气密性。 思考题： ①冷凝能力不足有哪些原因？ ①冷凝能力不足有哪些原因？ ②抽气能力不足有哪些原因？ ②抽气能力不足有哪些原因？ 壳管式冷凝器结构： 壳管式冷凝器结构：