水平管降膜蒸发器传热性能研究

摘要

低温多效是工业化海水淡化主要方法之一,由于能源利用效率高、预处理简单、可以利用低位余热、使用廉价金属材料等特点,得到广泛应用。水平管降膜蒸发技术管内冷凝和管外蒸发同时发生,传热系数较高。目前,低温多效海水淡化装置均采用水平管降膜蒸发器,大幅度降低了设备制作成本。
　　本文针对水平管降膜蒸发技术,设计加工了水平管降膜试验装置,考查了换热管和管板弹性连接的密封效果,进行了喷淋管冷模试验。试验结果表明采用弹性连接,密封性能较好,能防止海水向产品水侧的渗漏。以自来水作为研究对象,考察喷淋密度、蒸发温度、传热温差及不凝气含量对管外蒸发传热系数、管内冷凝传热系数和总传热系数的影响。增大喷淋密度,提高蒸发温度,减小传热温差都有助于总传热系数的提高。而随着不凝气含量增加,系统传热变差,总传热系数下降。
　　对4效平流进料水平管降膜蒸发工艺进行了研究,并以海水为原料,进行了4效平流进料水平管降膜蒸发海水淡化装置性能测试。分析研究了操作工况对海水淡化装置性能的影响。试验表明,提高进料温度、首效蒸发温度、喷淋密度及总温差,均使中试装置产水量增加。当系统总温差为15℃时,中试试验装置产水量达到100t/d,造水比稳定在3.4左右。

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引言

第一章 文献综述

1.1海水淡化方法分类及其比较

1.2蒸馏法的发展及其分类

1.3水平管降膜蒸发

1.4本论文研究内容

第二章 水平管降膜传热的试验流程和内容

2.1试验流程及试验系统组成

2.2试验设备、仪器及数据处理

2.3分系统试验

2.4系统调试

2.5试验方法

2.6试验内容

第三章 水平管降膜传热研究

3.1管外蒸发传热系数αo的研究

3.2管内冷凝传热系数αi的研究

3.3总传热系数K的研究

3.4小结

第四章 中试试验

4.1试验装置及流程

4.2系统设备

4.3系统工作原理

4.4试验方法

4.5试验项目

第五章 中试试验结果与讨论

5.1水质检测

5.2大温差工况管外蒸发情况

5.3进料温度影响

5.4首效蒸发温度影响

5.5喷淋密度影响

5.6总传热温差影响

5.7小结

第六章 结论

参考文献

发表论文和参加科研情况

符号说明

致谢