低温多效蒸发海水淡化系统热力分析

建立了喷射器低温多效蒸发海水淡化系统的数学模型,计算分析了各种温度损失随温度的变化,并研究了顶值盐水温度、蒸发器效数和动力蒸汽等参数对系统的造水比和生产单位质量淡水所需传热面积的影响。结果表明各种温度损失在末效蒸发器内显著增加;喷射器低温多效蒸发系统的热力特性明显优于多效蒸发系统;通过增加顶值盐水温度、蒸发器效数和动力蒸汽温度,可以实现系统的优化运行。     

并联低温多效海水淡化系统优化与分析

建立了并联流程下的低温多效蒸发海水淡化系统优化数学模型。该模型以整个系统的单位产量淡水成本最小为优化目标,以加热蒸汽温度及各效二次蒸汽温度为决策变量,并应用MATLAB及其优化工具箱对其进行了求解,同时与非优化设计情况进行了比较。结果表明:当淡水产量不变,随着效数的增加,淡水成本先减小后增大,最优效数为7效,优化淡水成本为5.51元/t;与非优化设计相比,在达到6效之前,优化设计的加热蒸汽量减小,蒸发器传热面积增大,优化设计的淡水成本小于非优化设计的淡水成本。在6效之后,二者相差不大。     

海水淡化与水源热泵联合系统性能与成本研究

提出了低温多效海水淡化装置与水源热泵联合系统技术,建立了联合系统数学模型,并利用MATLAB编制程序进行了求解,分析了末效二次蒸汽温度对联合系统热力性能与成本的影响,并且与低温多效海水淡化系统进行了成本比较。计算结果表明:在文章的计算范围内,随着末效二次蒸汽温度的升高,加热蒸汽量减少,蒸发器总传热面积增大,驱动蒸汽量减少,供热水量减少,综合效果是淡水成本增加。其他参数相同的情况下,与低温多效海水淡化系统相比,联合系统的淡水成本节省11.68%。     

蒸发系统传热温差的计算及减小温差损失的途径

本文介绍了蒸发系统传热有效温差的计算方法。着重对影响静压所致沸点升高的各种因素进行了分析,从蒸发器的选型和结构设计等方面指出减小静压温差损失的途径。最后对有效温差如何合理地分配于各效蒸发器的问题进行了讨论。蒸发系统的传热总温差△T等于第一效加热蒸汽的饱和温度T_S与末效冷凝器的蒸汽饱和温度t_C之差,即△T=T_S-t_C 由此可见,生蒸汽压力和冷凝器可能达到的真空度这两个因素决定了系统传热总温差,而后者取决于冷凝器的冷却水温度及真空设备性能。但分配到各效蒸发器的传热有效温差还要扣除如下三项温差损失: (1)溶液的沸点升高; (2)液柱静压头和流动摩擦压降所致的沸点升高; (3)效间二次蒸汽管路压降所致温差损失。下面通过对各项温差损失的计算及分析,指出在蒸发系统的设计中减少温差损失的途径,从而提高蒸发装置的生产能力。     

多效顺流蒸发节能工艺研究

传统多效蒸发工艺,尤其是蒸发强度大、效间传热温差大的蒸发过程,其效能较低。从多效蒸发器每效引出定量二次蒸汽用于多效蒸发原料液的预热,使各效蒸发量基本一致,可以提高加热蒸汽效能。以传统四效降膜蒸发器为例,采用节能工艺,加热蒸汽效能由3.14提高到3.78。     

吸收式与热压缩式海水淡化系统比较

提出了热压缩多效蒸发海水淡化和吸收式热泵多效蒸发海水淡化两种系统,建立了系统计算数学模型。分析了不同末效二次蒸汽温度对这两种系统的的影响,并且对这两种系统进行了性能与经济性比较。计算结果表明:随末效二次蒸汽温度的升高,两种系统的蒸发器总传热面积均增加,前者所需动力蒸汽量减少,后者所需动力蒸汽量变化不明显,综合效果是前者淡水成本变化不明显,后者淡水成本明显增加。在本文的计算范围内,其它参数相同的情况下,与前者相比,吸收式热泵多效蒸发海水淡化系统经济性较好,淡水成本可减少9.23%。     

多效蒸发注射用水系统的热力过程优化

针对生产注射用水多效蒸发过程中能耗大及产水不稳定的问题,进行了多效蒸发热力过程系统优化。依据质量守恒和能量守恒方程,建立了蒸发器、预热器和冷凝器数学模型,考虑蒸汽流动阻力损失,基于Matlab/Simulink多体工具箱,以等面积法为原则进行迭代求解。通过模拟计算分析效数、预热方式对系统热力性能的影响。结果表明,效数增加使得系统比传热面积、造水比增加以及比?耗减小,且后两者的变化幅度会逐渐降低。效数低于5时,使用产水预热的方案更优;效数高于5时,混合预热方案更优。混合预热方案下,系统效数较大时,蒸汽在管道内流动引起的温降和压降快速上升,最终导致造水比下降以及比?耗值趋于恒定。     

用计算器进行多效蒸发的计算

多效蒸发计算十分繁琐。已知项目一般有科液的流量、浓度与温度,末效的浓度与温度(由末效中的浓度与真空度决定),加热蒸汽的压强或温度,以及由估算而得的各效的传热系数。需要计算的项目则有总的和各效的蒸发量,各效的浓度与温度,各效应配置的传热面积,以及加热蒸汽消耗量等。对N效蒸发器,我们虽可列出:     

水平管喷淋降膜蒸发器多效蒸发工艺的设计计算

多效蒸发系统主要设计的任务是选定蒸发器及相应蒸发工艺流程。设计计算时选用水平管喷淋降膜蒸发器,蒸发工艺采用六体五效逆流进料真空蒸发,蒸发能力为45 t/h,通过实际工艺操作参数计算所需的换热面积,并以各效等加热面积为原则,采用试差法根据蒸发器的热量平衡计算出各效传热温差、传热量及传热面积。     

基于温差函数的低温多效蒸发海水淡化过程热力学分析

从分析低温多效蒸发海水淡化过程的不可逆性出发,建立了海水加热和蒸发以及冷凝器海水预热过程的火用损失关系;导出了反映低温多效蒸发过程热力学效率的不可逆温差函数,为分析、评价过程的热力学效率提供了新的工具;并在温差函数的基础上研究讨论了蒸发器总效数、冷凝器端差、首效加热蒸汽温度和相对热容率等关键因素对低温多效蒸发海水淡化过程热力学效率的影响,为过程的优化、提高过程的能量利用率指明了方向。     

低温多效海水淡化混流效组系统优化与分析

建立了多个混流点的混流效组低温多效蒸发(LT-MED)海水淡化数学优化模型,将海水视为盐和水的混合物,其焓表达为温度的函数,降低优化模型的非线性程度,使其易于收敛。以比传热面积为优化目标分析了不同流程和参数对系统的影响。结果表明,在喷淋密度为30~80 g/(m·s)时,多混流点系统的造水比与单混流点系统相比提高了12.1%,比传热面积降低了8.4%,优化流程为5效+2效+2效组合;提高首效加热蒸汽温度可有效的减少换热面积,降低制水成本,对系统的造水比影响不大;增加系统效数,可以有效提高造水比。各效等面积蒸发方案造水比比不等面积方案略有下降,比传热面积略有增加。模拟结果与文献中相关数据吻合良好,可为低温多效蒸发海水淡化系统工程化设计提供技术支持。     

糖厂蒸发器的强化传热及多效蒸发的节能优化

通过实验研究了内插旋流片的缩放管对糖汁蒸发传热的影响,对缩放管和不同个数旋流片对强化传热的影响做了比较分析。与传统蒸发器相比,内插旋流片缩放管的蒸发传热系数提高150%~200%;在此基础上,利用内插不同个数的缩放管对糖厂蒸发器进行改造,对多效蒸发系统进行优化,在相同的总传热温差和总传热面积下,传热系数的提高能够增加系统效数,进而使生蒸汽消耗量减少。优化结果表明,生蒸汽消耗量最减少37%左右,从而达到节能目的。     

不同流程下低温多效海水淡化系统热力性能研究

建立了串联无预热、串联预热、并联无预热、并联预热4种流程下的低温多效海水淡化系统数学模型,并利用MATLAB语言编制程序进行了求解,比较了不同流程对系统热力性能的影响。计算结果表明：当海水淡化系统为6效,在其他参数相同的情况下,与无预热流程相比,预热流程所需的加热蒸汽量较少,造水比较大,传热总面积较小,冷却海水量小。与串联流程相比,并联流程所需的加热蒸汽量较少,造水比较大,传热总面积较小,冷却海水量小。综合结果是并联预热流程的热力性能最优。     

多效蒸发器的简化计算

一般多效蒸发器所求的未知量为:水分蒸发总量(sum from i=1 to n Vi),各效中水分蒸发量(Vi),加热蒸汽消耗量(V_0),各效的传热面积(Ai)。这些值都可以通过物料衡算与热量衡算及传热方程式求得解答[1],但计算     

闪蒸冷凝水和利用二次汽预热电解液降低汽耗的工艺探讨

电解碱液蒸发采用顺流装置的，电解液进I效前都是经过冷凝水间接预热的，其预热温度一般均在110℃以下，而I效罐内残液温度采用三效顺流工艺流程时为150℃左右，从110℃加热升温至150℃是用生蒸汽加热的，消耗的生蒸汽量为680kg/t100%NaOH，为了提高进料温度，降低蒸汽消耗，改末段预热器冷凝水预热为I效二次汽加热，抽出的这部份二次汽可视为单效蒸发，虽然消耗了一部份生蒸汽，与直接在I效内用蒸汽升温相比，既做了合理使用能源，又可达到节汽的目的。各效加热室的冷凝水逐效闪蒸，然后均由Ⅲ效疏水器排出进Ⅰ段电解液预热器加热电解液，由于闪蒸所得的蒸汽分别补入了一效加热室，又可达到节汽的效果。     

沸点温升影响下机械蒸汽再压缩系统性能研究

以低质量分数氯化镁溶液的蒸发浓缩为例,建立了以竖管降膜蒸发器和离心式压缩机为主要部件的单效机械蒸汽再压缩(MVR)系统数学模型。以对数平均温差来计算传热面积,以蒸发器内的蒸发压力、名义传热温差以及蒸发器出口物料的质量分数为变化参量,研究物料在蒸发器内蒸发时因质量分数增大导致物料沸点温升升高较大的情况下,变化参量对供热系数(COP)、年总费用这2个主要的系统经济、性能指标的影响规律。结果表明:在名义传热温差一定时,COP随蒸发压力的升高而降低,随物料出口质量分数的增加而降低;在蒸发压力一定时,COP随名义传热温差的增大而降低。名义传热温差在2—6℃时,年总费用随蒸发压力的升高而增大;名义传热温差超过6℃时,年总费用随蒸发压力的升高而减小。在蒸发压力一定时,年总费用随名义传热温差的升高而增大;在名义传热温差一定时,年总费用会随物料出口质量分数的增加而增大。     

多效蒸馏海水淡化技术的发展及应用

多效蒸馏是近几年发展起来的一种新型的海水淡化技术,其原理是加热后的海水流经多个串联运行蒸发器,前一效蒸发的二次蒸汽作为下一效的加热蒸汽,并冷凝成为淡水的过程.多效蒸馏技术可以充分利用电厂余热蒸汽作为热源,这不但解决了淡水紧缺的问题,而且利用了低品位能源.     

多效蒸发中最佳效数的估算

<正> 一、前 言 多效蒸发器一般比单效蒸发器经济。确定最佳效数要在下述两个方面做出权衡: (a)效数增加所节省的蒸汽费用: (b)效数增加所需设备投资费用。 为得到最佳效数,需要进行各种效数的计算,必须作物料衡算和能量衡算,这种计算以各效蒸发器传热面积相同为基点。     

低温多效海水淡化系统的模拟计算

根据系统物料平衡、盐平衡、能量平衡、传热方程、热力学关系式及海水物性参数计算公式,建立了低温多效蒸馏海水淡化系统蒸汽喷射压缩器、蒸发器、淡水闪蒸罐及浓水闪蒸罐的数学模型。运用牛顿迭代法,确定了系统工艺参数计算的源程序。结合某电厂已投产四效平流低温多效蒸馏海水淡化装置,进行模拟计算,得出了系统造水比、比传热面积、比冷却海水流量等性能参数,且模拟计算结果与现场操作数据误差小于10%。     

多效蒸发器的优化设计研究(Ⅱ)——求解给定蒸发传热总面积下的最小加热蒸汽消耗量的“可行性线平衡搜索法”

<正> 在本文的第(Ⅰ)部分我们研究了求多效蒸发器的最小蒸发传热总面积的(AP)问题,并且知道了(AP)问题和求多效蒸发器的最小加热蒸汽消耗量的(VP)问题所组成的多目标规划没有绝对最优解,只有有效解。那么,如果给定蒸发传热总面