武汉理工大学：《船舶辅机》课程教学资源（PPT课件）第十四章 船舶海水淡化装置（14.1）船舶海水淡化装置

第十四章 船舶海水淡化装置

第十四章 船舶海水淡化装置

第一节 概述

第一节 概 述

14-1概述 >船舶每天都需要消耗淡水 淡水含盐量应在1000mg/L以下 >船舶设有海水淡化装置(俗称造水机) 减少向港口购买淡水的费用 并增强船舶的续航能力 海水是一种含有80多种盐类的水溶液, 海水含盐量与海区有关 大洋中海水平均含盐量约为35g/L 不同海域海水含盐量不同 海水中各主要盐类所占比例基本不变 当海水含盐量为359/时 各种盐类的含盐量如表14—-1所示

14-1 概述 ➢ 船舶每天都需要消耗淡水 ➢ 淡水含盐量应在1000mg/L以下 ➢ 船舶设有海水淡化装置(俗称造水机) ➢ 减少向港口购买淡水的费用 ➢ 并增强船舶的续航能力 ➢ 海水是一种含有80多种盐类的水溶液， ➢ 海水含盐量与海区有关 ➢ 大洋中海水平均含盐量约为35g／L ➢ 不同海域海水含盐量不同 ➢ 海水中各主要盐类所占比例基本不变 ➢ 当海水含盐量为35g/L时 ➢ 各种盐类的含盐量如表14—1所示

表14-1海水中各种盐类的含量 盐类 NaCI MgC1 MgSO CaSO4K2CO3CaCO3MgBr2总计 各种2723.8 1.7 1.2 0.9 0.1 0.1 35 在海 水中 的盐 量 77.7 10948 34 0.3 0.3 100

表14-1 海水中各种盐类的含量 盐类 NaCI MgCI MgSO 4 CaSO4 K2CO3 CaCO3 MgBr2 总计 各种 在海 水中 的盐 量 27.2 3.8 1.7 1.2 0.9 0.1 0.1 35 % 77.7 10.9 4.8 3.4 2.6 0.3 0.3 100

14-1概述(1) >淡水主要作用 柴油主机冷却水 柴油机冷却水只要是淡水即可 洗涤和饮用水等 洗涤水要求氯离子浓度不大于200mg/L、硬度不大于7毫 克当量/升 饮用水必须不含有害健康的杂质、病菌和异味 造水机生产的蒸馏水 所含矿物质太少,也不能杀灭病菌 作为饮用水时应经过矿化和杀菌处理 锅炉补给水 对锅炉补给水的水质要求最高 淡化装置对产水含盐量要求以锅炉水标准为依据

14-1 概述(1) ➢ 淡水主要作用 ➢ 柴油主机冷却水 ➢ 柴油机冷却水只要是淡水即可 ➢ 洗涤和饮用水等 ➢ 洗涤水要求氯离子浓度不大于200mg／L、硬度不大于7毫 克当量／升 ➢ 饮用水必须不含有害健康的杂质、病菌和异味 ➢ 造水机生产的蒸馏水 ⚫ 所含矿物质太少，也不能杀灭病菌 ⚫ 作为饮用水时应经过矿化和杀菌处理 ➢ 锅炉补给水 ➢ 对锅炉补给水的水质要求最高 ➢ 淡化装置对产水含盐量要求以锅炉水标准为依据

14-1概述(2) 船用锅炉给水标准: 含盐量小于10mg/L(NaC) 船舶对淡水的需要数量是: 生活用水每人约150~250Ld 动力装置用水以主机功率计 柴油机船每千瓦约需0.2~0.3Ld 辅锅炉的补水量可按蒸发量的1%~5%估计 主机功率7500kW的柴油机货轮,造水机容量大多不 超过20~25m3/d 海水淡化有蒸馏、电渗析、反渗透和冷冻法 7船用海水淡化绝大多数采用蒸馏法

14-1 概述(2) ➢ 船用锅炉给水标准: ➢ 含盐量小于10mg／L(NaCl) ➢ 船舶对淡水的需要数量是： ➢ 生活用水每人约150～250L/d ➢ 动力装置用水以主机功率计 ➢ 柴油机船每千瓦约需0.2～0.3L/d ➢ 辅锅炉的补水量可按蒸发量的1％～5％估计 ➢ 主机功率7500kW的柴油机货轮，造水机容量大多不 超过20～25m3／d ➢ 海水淡化有蒸馏、电渗析、反渗透和冷冻法 ➢ 船用海水淡化绝大多数采用蒸馏法

14-2蒸馏式海水淡化装置工作原理 >一般采用真空式 海水的蒸发和水蒸气的冷凝都在高真空度下进行 真空度高则水沸点低,可用动力装置废热 海水淡化装置真空度皆大于80%,沸点不高于60°C 利用柴油机的缸套冷却水作加热介质,以海水作冷却介质使 生的蒸汽冷凝 较低的加热温度使换热面上结垢减少和便于清除 >真空蒸馏式海水淡化装置分为 沸腾式 闪发式 海水是在单独的加热器里被加热,然后再喷人真空容器内 “闪发”成气 结垢少,但经济性不如沸腾式,船上已基本不用

14-2蒸馏式海水淡化装置工作原理 ➢ 一般采用真空式 ➢ 海水的蒸发和水蒸气的冷凝都在高真空度下进行 ➢ 真空度高则水沸点低，可用动力装置废热 ➢ 海水淡化装置真空度皆大于80％，沸点不高于60℃ ➢ 利用柴油机的缸套冷却水作加热介质，以海水作冷却介质使 产生的蒸汽冷凝 ➢ 较低的加热温度使换热面上结垢减少和便于清除 ➢ 真空蒸馏式海水淡化装置分为 ➢ 沸腾式 ➢ 闪发式 ➢ 海水是在单独的加热器里被加热，然后再喷人真空容器内 “闪发”成气 ➢ 结垢少，但经济性不如沸腾式，船上已基本不用

图14-1真空沸腾式海水淡化原理(1) >蒸馏器1的下部是竖 管式蒸发器 >海水泵2排水一部分 经给水调节阀3供人 冷却海水 在竖管内向上流过 加热介质竖管外流过 对海水加热 加热工质! 竖管内海水汽化 蒸汽流出竖管 绕过汽水分离器 至水柜 》从冷凝器上部进入

图14—1真空沸腾式海水淡化原理(1) ➢ 蒸馏器1的下部是竖 管式蒸发器 ➢ 海水泵2排水一部分 ➢ 经给水调节阀3供人 ➢ 在竖管内向上流过 ➢ 加热介质竖管外流过 ➢ 对海水加热 ➢ 竖管内海水汽化 ➢ 蒸汽流出竖管 ➢ 绕过汽水分离器 ➢ 从冷凝器上部进入

图14-1真空沸腾式海水淡化原理(2) 冷却海水在冷凝器管 内流过 管外蒸汽被冷凝为淡 水 凝水聚集在冷凝器底-连 水泵4 >部分汽化而浓缩了的 海水称为盐水 如热工质 盐水含盐过高会使蒸 汽水珠含盐量增加 故盐水应由排盐泵5不 至恢水柜 断排出舷外

图14—1真空沸腾式海水淡化原理(2) ➢ 冷却海水在冷凝器管 内流过 ➢ 管外蒸汽被冷凝为淡 水 ➢ 凝水聚集在冷凝器底 部，由凝水泵4抽出 ➢ 部分汽化而浓缩了的 海水称为盐水 ➢ 盐水含盐过高会使蒸 汽水珠含盐量增加 ➢ 故盐水应由排盐泵5不 断排出舷外

图14-1真空沸腾式海水淡化原理(3) >给水量W等于产水量 W和排盐量WB之和时 蒸馏器内水位就稳定 >给水倍率 u=Wo 冷却海水 海水蒸发和蒸汽冷凝 都在真空状态 加热工质 真空度建立和维持有 西 赖于真空泵6 真空泵6和排盐泵5采 用水喷射泵 至恢水柜 C)其工作水由水泵2提供

图14—1真空沸腾式海水淡化原理(3) ➢ 给水量W0等于产水量 W和排盐量WB之和时 ➢ 蒸馏器内水位就稳定 ➢ 给水倍率 μ=W0 /W ➢ 海水蒸发和蒸汽冷凝 都在真空状态 ➢ 真空度建立和维持有 赖于真空泵6 ➢ 真空泵6和排盐泵5采 用水喷射泵 ➢ 其工作水由水泵2提供