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

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

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(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℃ • 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 • 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

第十 四 章 船舶海水淡化装置