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1、实验七海水淡化装置操作实验 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望冷却海水温度300C冷却海水流量6m3h蒸馏水电导率20scm（10ppm）装置功率2.8KW三.工作原理蒸馏式海水淡化装置，采用沸腾蒸馏法，从海水中制取淡水。海水在装置中沸腾、蒸发、分离和冷凝等过程转化为淡水。海水淡化装置的下壳体侧流入加热水（在船上为主机缸套水，实验室为热水箱的水），其热量通过管壁传给在管内的海水，管内的海水处在93的真空状态下，受热后开始沸腾、蒸发，部分汽化上升，其余海
2、水形成浓缩盐水由喷射泵抽出。上升蒸汽经分离器分离后从两侧进入冷凝腔，蒸汽在冷凝腔内被流动的冷却海水冷凝成蒸馏水，图71造水机原理图由凝水泵抽出送到淡水箱，而不凝性气体则通过抽气管被喷射泵抽走。整个蒸馏过程都是在高真空状态下完成的，靠喷射泵抽吸不凝性气体和浓盐水，便装置维持高真空。参见原理图71。淡水中的含盐量由盐度计来测量，在本实验装置中用电导仅代替盐度计。装置电导议报警点设为20uscm（10ppm），蒸馏水的电导率20uS。m，则水送至淡水箱，否则为不合格水，直接排出（实船上回到海水供给管继续进蒸馏器蒸发），并在控制箱上声光报警。海水淡化装置分上、下壳体，冷凝器和分离器布置在上壳体内，加热
3、器布置在下壳体内。上壳体上部居中横卧着冷凝器壳体，内设U形冷凝管束，管子端部与管板胀接固定，冷凝器端盖内有隔板，使冷却水在冷凝器管子中形成多次回流冷凝器上方有敞开的进气口，在冷凝器的适当位置装有空气抽吸接管和凝水排出接管。上壳体下部设有浓缩盐水排出接管。本装置通过冷凝器下方两侧挡板对蒸汽一次分离。下壳体内的加热器，其管束为普通光管，直立安装，管子胀接于管板上，使管板、管子和下壳体成为不可拆卸的整体。海水系统：由海水箱、海水泵、冷却塔组成。从海水箱出来的海水经海水泵，第一路经滤器、截止阀和孔板组进入下壳体，对装置进行给水。第二路经过喷射泵，作为喷射泵抽除盐水和气体的工作压力水，从喷射泵出来的水，
4、作冷凝器的冷却用水。热水系统：由热水箱、热水泵和加热器组成，热水箱的水经蒸汽加热器加热成650C左右的水，进入下壳体加热器中，加热海水，使之蒸发成蒸汽。蒸馏水系统：蒸馏水自冷凝器下部接管被凝水泵抽出，经传感器、止回阀、弹簧负荷阀（背压阀）、截止阀到淡水箱。为控制蒸馏水的盐度，配有电导仪（盐度计），这样，凝水泵出口，除上述管路外，还另设有一路带电磁阀的支管，把不合格的蒸馏水排出。带板式换热器的真空沸腾式海水淡化装置带板式换热器的真空沸腾式海水淡化装置四.操作与管理(一)起动前的检查（参见图192）1.检查本装置所属机电设备、附件和仪表是否完好。2.检查各连接件的接头处的紧密性。3.检查所有阀门是
5、否完好。4.检查外接电源是否畅通。(二)起动l.接通控制箱上的电源（AC380V和AC220V）。2.关闭真空破坏阀9、底部排泄阀15、凝水泵出口阀16、给水调节阀8。3.打开海水系统中的截止阀1、2、3、4、5。4起动海水泵（起动按钮在控制箱上）。5调节旁通阀2，使管路上的压力表指针指到0.4MPa左右，流量计流量5.6t/h左右，否则检查原因。6打开抽气管路和浓盐水管路上单向阀6、7，装置开始抽真空，装置内真空度达到-0.09MPa左右约需10min时间，否则，检查装置是否漏气。7当装置内真空度达-0.093MPa时，徐徐打开给水阀8，打开控制箱上的观察灯开关，从上壳体上的观察窗中观察，其
6、水位控制在距蒸发器上管口板以上10mm左右。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。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。10装置开始造淡水。通过上壳体上的观察窗观察，装置内加热器上管口应清晰可见，（即在蒸发时看不到海水溢出加热器管板，否则说明给水阀开启过大，应调节给水阀）。装置内呈沸腾状，有“雨水”落下。记录给水压力值。作为下次运行海水淡化装置给水压力的参考值。11运行1
7、0min后，起动凝水泵，凝水泵出口应有一定的正压力。如果凝水泵出口压力为零，甚至为负数，则要停凝水泵，待会儿再打开。12打开电导仪（盐度计），打开单向阀16及淡水管路上的所有截止阀，观察淡水流量计，看是否有淡水出来。（二）运行则管理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34倍，本装置在工作中，给水压力为0.050.1KgCm2左右，从观察镜观察，海水不溢出加热器管板为宜。给水量的大小关系到蒸发器中盐水的浓度及水位。如果盐水浓度过高和水位过高，都会使所造淡水的质量变差，而水位太低又会影响淡水的产量。当给水量等于蒸发量和排盐量之和时，蒸发器水位保持稳定。如减少给水
8、量，水位降低，蒸发量也会因加热面积减少而减少，排盐量减少，于是水位降低到某一位置时又重新稳定，反之增加给水量，水位增高。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。当装置装有凝水水位计时，冷凝器疑水水位一般维持在水位计的1/31/2高度。凝水水位太高，凝水器中浸设的管束过多，会减少冷凝能力。谈水水位过低，凝水泵的流柱吸高太小，可能会产生气穴现象，甚至失吸。凝水泵不允许在无水情况下工作，否则轴封可能因发热而损坏。3控制造水量，装置的产水量主要是靠控制加热水的流量来控制的，如果关小旁通阀11，增大加热水的流量，
9、则加热水流经蒸发器的温降就会减小，产水量就会增加，反之，则产水量减小。通常加热水流经蒸发器的温降约为690C。当加热水的进口温度降低时，可适当增加加热水流量，以保持产水量。海水的温度对造水量也有影响。当海水温度升高到30310C时，往往难以使装置建立足够的真空度。可以采取加大冷却水流量的方法维持真空度，但不能超过额定流量的130，冷却海水流经冷凝器的温升一般不小于40C。如采取上述措施后仍不能维持足够的真空，应减小加热水量，降低产水量，维持真空度不致过低，以免沸点过高，结垢加剧。当海水温度较低时，为了使真空度不致太高，可减小冷却水流量。另外稍开真空破坏阀，也是减低真空度的简便方法。这时不应加大
10、加热水流量使产水量超过设计值，以致造成盐水沸腾过于剧烈，汽流上升速度过快，使产水含盐量过高。4控制真空度，船用蒸发式造水机的蒸发温度（工作温度）控制在390C450C范围内，相当于9490之间。装置的真空度靠控制冷凝器的冷却水流量来控制的，一般冷却水流量控制在海水温升在560C左右。真空度太低，海水沸点太高，会使结垢加剧，产水量减少，真空度太高，沸腾过于激烈，会使产水含盐量增加。（四）停车l关闭给水阀8、抽气管路和抽浓盐水管路上的单向截止阀6、7。停热水泵，停淡水泵。2停海水泵，关闭海水管路上的截止阀。3关闭包括电导仪（盐度计）在内的所有电源开关。4开启装置上的真空破坏阀9，卸除真空，然后打开
11、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。（五）装置的除垢造水机的除垢，一般用酸洗的方法，用干酸粉、柠檬酸和乙醇酸钠进行清洗。干酸粉以氨基黄酸为主要成份，并拌有缓蚀剂和指示剂。清洗时，每升水中溶入0.1Kg的干粉酸，然后注入蒸发器中，溶液的浓度可根据积垢情况适当增减，如能将溶液加热（不超过700C），并使使其经蒸发器循环流动，便可加快除垢速度。当水垢已被溶解而药剂又已耗去85以上时，干酸粉溶液的颜色就会由红色变为橙黄，这时即应将其放出，然后再重新换入新的溶液，直至水垢全部消除，酸洗工作即告完成。船上还常使用GAMLENXD和ATLASH400等药剂，其清洗方法与上类同。对于难清除的CaSO4垢，则用15（重量）的乙醇酸钠溶液再添加适量的缓蚀剂RodineN2446，使之经管束循环约24h，就可有效清洗。竖管外壁的赃污，用碳酸钠煮洗，碳酸钠溶液浓度控制在1左右，碱煮8h即可。图72造水机实验设备系统图六、实验报告画出海水淡化装置示意图。七.思考题1.减少二次蒸汽夹带海水水滴的方法及减少加热器结垢的方法；