海水淡化装置
船只为何需要海水淡化装置？
船只为何需要海水淡化装置？
船只上的淡水需求不大，但是却是影响船员生活质量和船舶航行经营效益的重要因素。
为了更好地满足船只上的淡水需求，人们开始打起了海水的主意。
目前，市场中常用的为船用海水淡化装置，该装置的应用是解决船用淡水需求的有效途径。
船只上应用的海水淡化装置由取水系统、预处理系统、海水淡化脱盐系统、能量回收系统、化学清洗系统、化学加药系统以及装置供配电及自控系统等组成。
可深度过滤海水中的盐分与其他物质，使得处理过的原水成为淡水。
船只上应用的海水淡化装置的应用优势体现：
1、该装置的海水淡化效果佳，脱盐率高达90%以上。
2、该装置应用反渗透淡化技术，整体的脱盐过程不需对海水进行加温，可在常温下进行操作。
3、海水淡化装置性能稳定，还有相应的保护装置，整体运行更加安全可靠，小巧且方便安装。
4、海水淡化装置产水符合国家生活饮用水标准，可直接使用。
5、装置整体过滤过程无相变，能耗少，制水成本低。
综上所述，船只上应用的海水淡化装置是根据船舶整体安装特性与需求而进行的特殊性设计，具有体积小、重量轻、占地省、安装方便、适应性强等优势，适用于游艇及渔船等。
海水淡化
海水淡化装置的组成：取水系统、预处理系统、海水淡化脱盐系统、能量回收系统、化学清洗系统、化学加药系统以及装置供配电及自控系统。
海水淡化的基本工艺流程为：海水由供水泵进入石英砂（多介质过滤器）和活性炭过滤系统过滤。
滤后水经过水质还原、PH调整以及阻垢剂添加后进入的精密和保安过滤系统，过滤后的低压海水一路进入高压泵加压，另一路进入压力交换式能量回收装置，升压后的海水经过增压泵加压后与高压泵出水混合进入反渗透膜堆系统。
高压海水在膜堆的处理下一部分透过膜形成淡水，经过水质调整后进入淡水水箱储存。
其余的高压浓缩水进入压力交换能量回收装置回收能量后排放。
海水淡化装置船用蒸馏海水淡化装置一般采用真空式，海水的蒸发和蒸汽的冷凝是在具有一定真空度的工作容器内完成，既可降低水的沸点温度，减少结垢、便于清除；也利于对动力装置冷却水中废热的利用，以提高装置的经济性。
目前船用蒸馏海水淡化装置真空度都大于80％。
水中含盐量在1000mg／L以下时被称为淡水；船舶动力装置和船上人员每天都需要消耗相当数量的淡水。
动力装置中柴油机每天约需0．2—0．3L／kW，汽轮机每天约需0．5-1．4L ／kW；辅助锅炉每天的补水量一般为其蒸发量的1％—5％，中、高压锅炉则为蒸发量的1％～3％；生活用水每人每天约为150—250L。
为增加船舶载货吨位，减少向港U购买淡水的费用，增强续航能力，现代远洋船舶一般都设有海水淡化装置。
海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、反渗透法和冷冻法等；船用海水淡化装置大多采用蒸馏法。
工作原理真空蒸馏海水淡化装置有沸腾式和闪发式两种。
闪发式装置中海水的加热是在单独的加热器内完成，然后喷入真空容器内“闪发”成蒸汽。
由于加热器与蒸发器分开，海水在加热器巾被加热时并不沸腾汽化而致其浓缩，蒸发器内又无加热面，因而减轻了海水结垢的危害；但海水蒸发时所需的汽化潜热来自于海水本身，使喷人蒸发器的海水大部分不能“闪发”成蒸汽，限制了产水量，其经济性也不如沸腾式，因此闪发式在船上的使用已日趋减少。
船用海水淡化装置的工作原理与实例ppt(共32页)
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(3)传热温差的影响。 如果加热介质的温度过高，加
热器差过大，则加热面附近的海 水就会因汽化而浓缩严重，以致 结垢量增加，且如图:
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第二节 船用蒸馏式海水淡化装 置的实例
一、带竖管蒸发器的真空沸腾 式海水淡化装置
1．装置的组成和工作 如图所示出带竖管蒸发器的
真空沸腾式海水淡化装置的系统 实例．这种海水淡化装置在远洋 船上使用较早，现仍在广泛使用。
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五、影响加热面结垢的因素
(1)海水饱和温度的影响。 装置的真空度越低，海水的沸点 越高，则难溶盐的溶解度下降越 多，水垢生成的速度就越快。 如图14-3所示，当水温超过 75℃，Mg(OH)2水垢的比例就迅速 增加；当水温超过82～83℃时， Mg(OH)2就会成为主要水垢主要成 分。因此，蒸馏装置不加防垢剂 时一般不允许盐水温度超过75℃。
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船舶对淡水的需要数量是：
动力装置用水以主机功率计：柴 油机船每天约需0.2～0.3L／kW，汽 轮机船每天约需0.5～1.4L／kW。
生活用水每人约150～250L／d．
辅锅炉的补水量可按蒸发量的1 ％～5％估计，中、高压锅炉按蒸发 量的1％～3％计。
海水淡化的方法：
•
蒸馏法
•
电渗析法给水量w0Βιβλιοθήκη 产水量W+排盐量WB5
二、影响真空度稳定的因素
保持装置具有足够真空度且能稳定工作的主要原因是：
有足以与蒸发量相适应的冷凝能力。如果冷凝器换热能 力下降，则会使真空度降低，此外若因加热介质流量过大或 温度过高以至使蒸发量过大，也会使真空度降低。
真空式海水淡化装置实验结论
真空式海水淡化装置实验结论随着全球淡水资源的日益紧缺，海水淡化技术成为一种重要的解决方案。
在海水淡化技术中，真空式海水淡化装置是一种常用的方法。
本实验旨在探究真空式海水淡化装置的效果和适用性，以下为实验结论。
通过实验我们发现，真空式海水淡化装置可以有效地将海水中的盐分去除，生成淡水。
在实验中，我们将一定量的海水注入真空式海水淡化装置中，并通过正压式蒸发器将海水加热至沸腾，产生蒸汽。
随后，我们将蒸汽通过冷凝器冷却，使其凝结成为淡水。
实验结果显示，真空式海水淡化装置可以高效地去除海水中的盐分，生成可供人类使用的淡水。
实验还表明真空式海水淡化装置在处理不同浓度的海水时具有良好的适应性。
我们通过调节注入真空式海水淡化装置的海水的盐分浓度，分别处理了低盐浓度的海水和高盐浓度的海水。
实验结果显示，无论是低盐浓度的海水还是高盐浓度的海水，真空式海水淡化装置都能够有效地去除盐分，生成淡水。
这表明真空式海水淡化装置在处理不同浓度的海水时具有较强的适应性，能够应对不同海水资源的变化。
实验还验证了真空式海水淡化装置的高效性和节能性。
相比于传统的海水淡化方法，真空式海水淡化装置利用真空蒸发和冷凝的原理，能够在较低的温度下完成海水的蒸发和凝结过程，从而减少能源消耗。
实验结果显示，真空式海水淡化装置能够在短时间内完成大量海水的处理，且能耗较低，具有较高的节能性和高效性。
这为真空式海水淡化装置在实际应用中的推广和应用提供了有力的依据。
通过实验研究，我们得出了以下结论：真空式海水淡化装置可以有效地去除海水中的盐分，生成可供人类使用的淡水；真空式海水淡化装置在处理不同浓度的海水时具有较强的适应性；真空式海水淡化装置具有较高的节能性和高效性。
这些结论表明真空式海水淡化装置是一种可行且有效的海水淡化技术，在解决淡水资源短缺问题上具有重要的应用前景。
然而，随着真空式海水淡化装置的进一步发展和应用，还需要进一步研究和改进，以提高其稳定性、可靠性和经济性，实现更广泛的应用。
海水淡化装置操作实验
1．运行过程中，应严格控制给水调节阀8，控制给水量，给水量应控制在造水量的3～ 4倍，本装置在工作中，给水压力为0. 1Kg／Cm2左右，从观察镜观察，海水不溢出加热器管板为宜 9．观察热水流量计，看是否有热水供给淡化装置，否则停机检查其原因。 2．凝水泵出口应保持一定的正压，但运行过程中要控制凝水水位，凝水水位不合适时，可适当调节凝水泵出口阀的开度，改变凝水泵 的流量予以调节。
图7—1造水机原理图 8．打开热水泵前后阀门10、12，及加热器进出口阀13、14，按热水泵起动按钮，起动热水泵。 装置内呈沸腾状，有“雨水”落下。
9．观察热水流量计，看是否有热水供给淡化装置，否则停机检查其原因。 调节热水旁通阀11，使流量计流量控制在6t/h左右，观察热水入口温度表，热水温度应在650C左右，否则调节加热器前蒸汽入口阀，使 热水达到要求的温度。
4．开启装置上的真空破坏阀9，卸除真空，然后打开装置下部的放世阀15，将装置内的海水排净，最后关闭真空破坏阀和放泄阀。 9．观察热水流量计，看是否有热水供给淡化装置，否则停机检查其原因。 调节热水旁通阀11，使流量计流量控制在6t/h左右，观察热水入口温度表，热水温度应在650C左右，否则调节加热器前蒸汽入口阀，使 热水达到要求的温度。
实验七 海水淡化装置操作实验
一、实验目的
1．了解蒸馏式海水淡化装置的工作原理； 2．掌握影响蒸馏式海水淡化产水量和含盐量的因素。
二、实验内容
1．熟悉蒸馏式海水淡化装置的基本组成及工作原理。 2．对蒸馏式海水淡化装置进行起、停操作。
船用蒸馏式海水淡化装置的工作原
目录
• 船用蒸馏式海水淡化装置概述 • 船用蒸馏式海水淡化装置的组成 • 船用蒸馏式海水淡化装置的工作流程 • 船用蒸馏式海水淡化装置的性能指标 • 船用蒸馏式海水淡化装置的应用与挑战
01
船用蒸馏式海水淡化装 置概述
定义与特点
定义
船用蒸馏式海水淡化装置是一种利用 蒸馏技术将海水转化为淡水的装置， 适用于船舶、海上平台等海洋环境中 。
海军舰艇
海军舰艇长时间在海上航 行，船用蒸馏式海水淡化 装置是保障舰艇用水的重 要设备。
海上石油钻井平台
海上石油钻井平台需要大 量淡水，船用蒸馏式海水 淡化装置能够满足其用水 需求。
技术挑战与解决方案
能源消耗
蒸馏式海水淡化装置的能源消耗 较大，可以采用太阳能、风能等 可再生能源进行辅助加热，降低
能耗。
历史与发展
早期发展
蒸馏式海水淡化技术最早可追溯到16世纪，随着航海和海上贸易的发展，人们开 始探索利用蒸馏技术将海水转化为淡水的方法。
现代发展
随着科技的不断进步和环保意识的提高，现代的船用蒸馏式海水淡化装置在效率 、能耗、可靠性等方面都有了显著提升，同时也在不断优化设计，降低成本和能 耗。
02
船用蒸馏式海水淡化装 置的组成
特点
船用蒸馏式海水淡化装置具有结构简 单、可靠性高、维护方便、对水质适 应性强等优点，能够满足船舶和海上 设施对淡水的大量需求。
工作原理简介
蒸馏原理
蒸馏是一种利用物质在不同温度下蒸汽分压的差异，通过加热使水蒸发成蒸汽， 再将蒸汽冷凝成水的分离过程。
船用蒸馏式海水淡化装置工作流程
将海水送入装置的加热器中，加热至沸腾状态；水沸腾后形成的水蒸气通过蒸 汽管道进入冷凝器，在冷凝器中与冷却水接触，水蒸气冷却液化成淡水；淡水 经过收集和过滤后输出使用。
海水淡化装置
海水淡化装置（1）真空沸腾式海水淡化装置真空沸腾式海水淡化装置本体主要由蒸发器和冷凝器组成，海水的加热和沸腾汽化都在蒸发器内进行，而(二次)蒸汽的凝结则在冷凝器内完成。
此外，还有抽真空系统、给水系统、加热系统、冷却系统、淡水(凝水)系统及排污系统等辅助系统。
图所示为真空沸腾式海水淡化装置的工作原理图。
加热介质(热水或低压蒸汽)流过加热器，通过加热管将蒸发器中的海水加热，并使其沸腾汽化(又称二次蒸汽，以区别与加热用蒸汽)。
二次蒸汽经蒸发器上部的汽水分离器除去其所随身携带的水滴后，被引人冷凝器1。
由海水泵5所供给的舷外海水在冷凝器中并使水蒸气加热、凝固，凝固变成的淡水蓄积在冷凝器下部并由淡水泵7通入淡水柜。
蒸发器中海水的冷却以及蒸汽在冷凝器中的凝固都就是在低真空状态下展开的。
其真空度由真空喷射泵3创建和维持。
为了并使结构更紧凑型，通常融化式海水淡化装置都将冷凝器置放在蒸发器的上方，并装配变成一整体。
目前，在柴油机船上，海水淡化装置一般都使用主机缸套冷却水作为加热介质，只有在主机停车而又需淡化装置工作时，才采用辅助锅炉的减压蒸汽来加热。
对某些淡水耗量较大的船舶，当其动力装置的余热不足以满足装置的需要时，则也可使用低压蒸汽作为补充热源。
竖管加热式单效应真空表面式海水淡化装置，其结构简单，设备管系紧凑，操作管理方便，是目前船舶应用最多的装置类型。
这类海水淡化装置通常为整体安装，即将冷凝器置于蒸发器上部，两者组装在一个壳体内，形成一个蒸发一冷凝器整体，以利于装置的密封。
而一些泵浦、管路附件及其控制仪表等辅助设备，均安装在壳体及基座上。
（2）真空手挥发式海水淡化装置真空闪发式海水淡化装置的特点是海水的加热与汽化彼此分开。
海水在加热器中加热后即被引到压力比海水相应温度下饱和压力更低的容器(闪发室)中，以使部分海水骤然汽化，然后再将其汽化的蒸汽引入冷凝器中凝结成淡水。
海水在加热器5中被冷却后，经喷雾器6喷出闪发室1中，由于闪发室中的压力高于海水温度适当的饱和压力，因此从加热器去的海水一经喷出闪发室时，就在该压力下处在失灵状态立即汽化，其汽化过程所须要的汽化潜热则源自其余未汽化的海水。
海水淡化装置的研究
海水淡化装置的研究摘要我国是一个水资源严重缺乏的国家，且南多北少，分布极不均匀，再加上长久以来，水资源节约意识不强，对水资源不加节制的开发利用，造成了水资源的大量浪费。
还有在工农业生产中产生的大量废水和污水没有按照一定的标准处理后就排到自然水体，甚至有些根本没有经过处理就直接排到水体中，使得水资源受到严重的污染，已经达靠自然净化无法恢复的地步。
我国的海域面积辽阔，海水资源丰富，尤其是靠近海边的几个省市，如果能够将海水净化后加以利用，这样可以减少对淡水资源的需求，减轻自然净化水体的负担，使自然水体慢慢恢复平衡。
本文将主要通过分析几种海水净化的方法来说明海水淡化的装置。
关键词海水淡化；电渗析；反渗透0 引言我国有着广阔的海域面积，海水资源非常的丰富，但是淡水资源却非常缺乏的国家。
淡水资源“既患贫又患不均”。
人均水量既少，地域分布上又很不均衡。
再加上人们在生产和生活中不断地向水体中排入大量的污染物，使得水体遭受到了严重的污染。
随着经济的发展，科技的进步，很多用水量较大的企业相继建成，如何能够解决水资源缺乏，满足供水要求已成为人们关注的主要问题。
海水淡化装置就是利用海水脱盐生产淡水。
是实现水资源利用的开源增量技术，可以增加淡水总量，且不受时空和气候影响，水质好、价格渐趋合理，可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。
海水淡化的方法有电渗析法、蒸馏法、反渗透法，目前应用反渗透膜的反渗透法以其设备简单、易于维护和设备模块化的优点迅速占领市场，逐步取代蒸馏法成为应用最广泛的方法。
1 淡化海水在生活生产中的应用淡化的海水使用范围很广。
淡化后的海水可以被用来水浴。
而且用淡化海水水浴对人体的生理机能有很大的好处，做过海水浴之后的人的体温，皮温，呼吸及脉搏和做过矿泉水浴之后体温，皮温，呼吸及脉搏有显著的差异，查阅相关资料表明，淡化海水浴对人体这些生理指标的影响由于矿泉水。
海水淡化浴矿泉水浴均为全身热疗法，但是淡化海水浴有肯能提高临床治疗效果。
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海水淡化装置
（1）真空沸腾式海水淡化装置
真空沸腾式海水淡化装置本体主要由蒸发器和冷凝器组成，海水的加热和沸腾汽化都在蒸发器内进行，而(二次)蒸汽的凝结则在冷凝器内完成。
此外，还有抽真空系统、给水系统、加热系统、冷却系统、淡水(凝水)系统及排污系统等辅助系统。
图所示为真空沸腾式海水淡化装置的工作原理图。
加热介质(热水或低压蒸汽)流过加热器，通过加热管将蒸发器中的海水加热，并使其沸腾汽化(又称二次蒸汽，以区别与加热用蒸汽)。
二次蒸汽经蒸发器上部的汽水分离器除去其
所携带的水滴后，被引人冷凝器1。
由海水泵5所供给的舷外海水在冷凝器中使水蒸气冷却、凝结，凝结成的淡水积聚在冷凝器下部并由淡水泵7抽至淡水柜。
蒸发器中海水的蒸发以及蒸汽在冷凝器中的凝结都是在高真空状态下进行的。
其真空度由真空喷射泵3建立和保持。
为了使结构更紧凑，通常沸腾式海水淡化装置都将冷凝器放置在蒸发器的上方，并组装成一整体。
目前，在柴油机船上，海水淡化装置一般都使用主机缸套冷却水作为加热介质，只有在主机停车而又需淡化装置工作时，才采用辅助锅炉的减压蒸汽来加热。
对某些淡水耗量较大的船舶，当其动力装置的余热不足以满足装置的需要时，则也可使用低压蒸汽作为补充热源。
竖管加热式单效应真空表面式海水淡化装置，其结构简单，设备管系紧凑，操作管理方便，是目前船舶应用最多的装置类型。
这类海水淡化装置通常为整体安装，即将冷凝器置于蒸发器上部，两者组装在一个壳体内，形成一个蒸发一冷凝器整体，以利于装置的密封。
而一些泵浦、管路附件及其控制仪表等辅助设备，均安装在壳体及基座上。
（2）真空闪发式海水淡化装置
真空闪发式海水淡化装置的特点是海水的加热与汽化彼此分开。
海水在加热器中加热后即被引到压力比海水相应温度下饱和压力更低的容器(闪发室)中，以使部分海水骤然汽化，然后再将其汽化的蒸汽引入冷凝器中凝结成淡水。
海水在加热器5中被加热后，经喷雾器6喷入闪发室1中，由于闪发室中的压力低于海水温度相应的饱和压力，因此从加热器来的海水一经喷入闪发室时，就在该压力下处于过热状态立即汽化，其汽化过程所需要的汽化潜热则取自其余未汽化的海水。
闪发而成的蒸汽，经汽水分离器2进入冷凝器3，并由海水泵 9供给的舷外海水冷却而凝结，然后由淡水泵8送往淡水柜。
剩余下来的部分未能汽化而浓缩了的海水，其温度已降到与闪发室压力相对应的饱和温度下，则全部滴落到闪发室底部，由盐水循环泵(浓海水泵) 4抽出。
为了充分利用由盐水泵抽出的浓海水的热量，缩小加热器5的尺寸，大部分浓海水再重新进入加热器，而其余部分则经排盐调节阀10排至舷外。
至于因蒸发和排盐所减少的水量，则由冷凝器出来的海水通过给水调节阀7加以补充，并以此控制加热器中的海水含盐度，从而保证装置的淡化质量。
真空闪发式淡化装置由于在加热器中海水并不沸腾汽化，海水不致浓缩，且加热温度又比较低，而在闪发室中又不存在加热面，因此减少了海水的结垢问题。
然而，因海水闪发汽化时所需的汽化潜热，完全取自其余未汽化温度下降至饱和温度时的海水所放出湿热，这就是说，闪发室内实际上绝大部分海水不能闪发汽化。
例如，当海水的过热度为5~8℃，在93％的真空度下，汽化部分仅占循环海水的0.8％~1.4％。
因此，这种装置的海水循环量较大，这就使加热面积和泵的排量都必须相应增加，因而在产量相同的情况下，闪发式海水淡化装置的造价约比表面式高35％~50％。
此外，闪发式汽化所产生的二次蒸汽携带的水珠较多，为保证淡水质量，必须加大排污量降以低盐水浓度，因此随排污所带走的热量也多，热利用率低。
而单效的真空沸腾式淡化装置由于蒸发温度低，结垢问题并不严重，每年需要清洗的次数也不超过1~2次。
因此，在产量小于20t/d的船用淡化装置中，真空沸腾式的应用远比闪发式普遍。