余热收回式太阳能海水淡化

导言

现在，柴油机以其经济性和动力性强等优势，占有国内外船只的自动力推动设备的主体。但是，柴油机在作业供给能量的过程中，虽功率高，但柴油机发生许多的热能仍未被彻底使用。以型号为MAN12K98ME/MC的柴油机为例，柴油机发生的能量仅50%的热量用于动力设备做功，其间主机的缸套冷却水的温度高达353K（80℃）[1]，现在的研讨和使用没有对这部分的能量进行有用使用，而近标准大气压下饱满温度的缸套冷却水，关于海水淡化来说具有较高的使用价值。

1办法的可行性

太阳能是天然动力，零本钱而来历广泛，虽功率低，但其具有杰出的经济性。

由Sharma和Goswami提出的一个在理论和试验上规划了一个太阳能真空脱盐的体系[2]。

在真空脱盐体系中，真空的蒸腾器中，在大气压力的效果下，地上的海水因虹吸效果，经管道自发流入到蒸腾器中。蒸腾器的海水受太阳能辐射能，受热缓慢蒸腾浓缩。

浓缩的海水自上而下的流入盐水罐中，而低温海水与高温浓缩海水进行热交换，加强换热削减体系的热丢失。一起，蒸汽通过管翅式冷凝器中，发生的蒸汽压力梯度，使蒸汽向冷凝器自发活动[2]，zui后通过管路输送至淡水罐中贮存。他们通过试验证明与他们开发的模型猜测所符合。

在此基础上，咱们对该体系进行改善，进行耦合主机余热，规划了一个新的体系。

2体系作业原理

图三体系原理示意图

将浓缩盐水柜和淡水柜设置在机舱，在甲板上使用钢架结构将海水淡化单元举高至离淡水柜间隔10m的方位，在蒸腾器中发生被迫真空，在真空度很高的情况下，可使海水的沸点下降至40℃，这大大削减了在常压下将海水加热至欢腾的热量。

首要即将进行淡化的海水经海水泵由舷外泵入管道内，体系运转期间，阀A3是封闭的，海水经A4泵向太阳能预热器，在这个过程中，海水还要与冷凝器中的二次蒸汽发生热交换，蒸汽冷凝的一起，又对进口海水进行了预热，削减了体系对外界的热丢失。然后通过太阳能的再次加热，送入具有必定真空度的蒸腾器中，在蒸腾器中，海水又通过主机缸套水的继续加热，确保蒸腾器里的海水能继续被加热而欢腾。发生的蒸汽被冷凝后送往淡水柜贮存。

发生真空的操作：在机舱内的淡水和浓缩盐水搜集柜要与大气相通，这样才干顺畅的使淡水和浓缩盐水在重力的效果下贱下来，在高架上部的蒸腾器和冷凝器要确保密封与绝缘。要使该体系发生真空，在敞开体系之前。封闭一切的阀门。首要将一切的管道住满相应的液体。然后翻开阀A3、A1向蒸腾器和冷凝器充入海水，要确保海水悉数将蒸腾器和冷凝器充溢，翻开截止阀A1的意图是使之前留在蒸腾器内的空气悉数排出。在将蒸腾器和冷凝器中充溢海水之后封闭阀A1、A3。随后翻开阀A2、A5使水在重力的效果下自行流下，蒸腾器上部便形成了一个安稳的真空。随后翻开阀A4、A6体系准备就绪[3]。该体系中，要确保蒸腾器中有水没过主机缸套水的换热管路。

3结语

船只上除主机之外还有许多船用设备也会发生很大的余热，这些能够依照必定办法加以使用。在该体系中，能够在进入蒸腾器之前加装一个三通阀，替换或一并向体系供热。

选用被迫真空的使用太阳能和余热的真空欢腾式海水淡化体系，在大气和重力的天然效果下，通过平衡供给管路和排出管路中的静水压强和大气压力发生一个安稳的真空，且天然地坚持真空，下降了制作真空的额能量。海水的预热由通过再次加热的主机缸套冷却水供给，在蒸腾器中坚持海水继续欢腾的热量由太阳能供给，供给给该体系的能量会大大下降。但此体系的制作工艺简略，真空易于保持，制作淡水的本钱很低，该体系能够与船只其它的设备余热相耦合，可操作的空间很大。选用此体系可必定程度上下降污染和船只的营运本钱，削减对外界的排放，减轻污染。