中小型低温多效海水淡化装置应用软件开发

摘要

目前，随着科技发展、人口增长、污染加剧，淡水资源匮乏的问题日益严峻。在这样的背景下，海水淡化技术作为一种可以增加淡水资源总量的技术手段而备受关注。其中的LT-MED(低温多效蒸馏)技术因其操作温度低，不易结垢，装置组合方式灵活，可利用多种形式的低品位热源等优点成为海水淡化领域的主流方法之一。
　　本文着眼于热水驱动的中小型LT-MED系统，对此类系统的工作特点及其设计方法进行了分析总结。给出了水和水蒸汽物性参数及海水沸点升高的计算方法。考虑海水物性的变化，以及沿程阻力的影响，建立了包括预热器、蒸发器、冷凝器、闪蒸罐等各换热设备在内的此类系统的数值模型，设计了系统的循环迭代计算方法并绘制了计算框图。
　　采用FORTRAN95和Visual Basic多语言混合编程的方法编写了中小型LT-MED系统的可视化设计计算程序，开发出友好的人机对话界面。运用DLL(动态链接库)技术实现两种语言的结合，发挥了FORTRAN语言运算能力优秀和VB界面设计功能强大的优点，获得了较好的程序性能。编写程序时，采用模块化编程的方法，可以实现六种不同设计条件下的系统的热力学计算，输出各换热设备进出口温度、焓值、质量流量及各效热负荷、产水量等相关参数，并且可以将最后结果以Excel的形式导出，便于设计人员对不同设计参数进行比对分析，优化设计结果。并可以对换热器的结构进行设计。
　　在此基础上，对热水驱动的中小型MED系统在与之结合的热源系统的运行参数发生变化时系统性能的变化情况进行了研究。对某一确定结构的系统而言，系统产水率、各效产水率、各换热设备热负荷、各换热设备实际传热温差、海水实际浓缩比等参数均随着输入热量的增大而增大;而各效喷淋密度及各换热设备传热系数则随输入热量的增大而呈减小趋势，同时，单位热量产水率随输入热量增大而减少。