实验七海水淡化装置操作实验.ppt

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。 三、实验设备 型号 ZFS1.5 蒸馏水产量 l.5td 热水入口温度 650C 热水流量 6m3h,冷却海水温度 300C 冷却海水流量 6 m3h 蒸馏水电导率 20 scm （10ppm） 装置功率 2.8 KW,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 20 u scm （10p p m），蒸馏水的电导率20 u S。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，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,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0.4 MPa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10min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3 4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，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 390C 450C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