鼓泡增湿—去湿太阳能海水淡化技术的研究

【摘要】： 海水淡化已成为解决全球淡水资源短缺的重要方法。太阳能海水淡化技术的研究对于解决传统能源缺乏有重要意义,并且太阳能海水淡化装置有规模灵活,不受地域限制等优点。 本文将增湿-去湿淡化过程应用于海水淡化过程中,设计加工了太阳能海水淡化装置,对操作工况变化对海水淡化系统的影响进行了实验研究。 在单因素考察阶段使用电加热器为系统提供热量。单因素考察主要是在载气不循环时对载气流量、盐水温度、液位高度和冷凝水温度对系统传质传热的影响,并设置载气循环实验与之对比。结论表明:载气流量在一定范围内增大,盐水温度升高,液位高度增加,增湿器出口的增湿效果增强,产水量增加,系统需求的热量增加;冷凝水温度越低,去湿效果越好,产水量越大;利用循环载气方法可以减少系统的热量需求。正交试验得到增湿效果影响次序为盐水温度载气流量液位高度。产水量在最高操作条件下为788mL/h。 进一步进行了太阳能集热增湿-去湿淡化技术实验,考察在不同的载气流量、盐水初始温度和液位高度条件下,盐水温度和冷凝水温度随太阳辐射的变化,载气出口增湿效果、系统的产水量和系统热利用率随各因素的变化。结论表明,盐水温度主要受太阳辐射和载气流量影响,冷凝水温度变化主要受盐水温度、载气流量的影响,盐水温度越高、载气流量越大,冷凝水温度升高越多。系统的产水量受太阳辐射、盐水温度、载气流量、冷凝水温度的多重影响。系统的热利用率主要随太阳辐射、盐水温度和载气流量的影响,相同盐水温度和载气流量条件下,太阳辐射和热利用率成反比;相似的太阳辐射条件下,载气流量越大,盐水温度越高,系统的热利用率越大。在正交实验获得的操作条件下,产水量为1850mL,平均热利用率为6.54%。 【关键词】：增湿-去湿 太阳能 海水淡化
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：P747
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-6
• 目录6-8
• 第一章 综述8-22
• 1.1 中国的水资源现状8-9
• 1.2 海水淡化技术9-12
• 1.2.1 传统的海水淡化方法9
• 1.2.2 新型的海水淡化方法9-10
• 1.2.3 海水淡化技术的应用现状10-12
• 1.3 太阳能海水淡化技术12-21
• 1.3.1 太阳能集热技术13-18
• 1.3.2 太阳能蒸馏18-21
• 1.4 课题的提出及工作思路21-22
• 第二章 实验部分22-31
• 2.1 实验设备及流程22-28
• 2.1.1 仪器及药品22-23
• 2.1.2 实验流程图23-25
• 2.1.3 实验装置25-26
• 2.1.4 测量系统26-28
• 2.2 实验方案28-30
• 2.2.1 具体的实验步骤28-29
• 2.2.2 实验数据记录方法29-30
• 2.3 本章小结30-31
• 第三章 电补热阶段实验结果与分析31-51
• 3.1 性能表征31-33
• 3.1.1 载气状态的表征31-32
• 3.1.2 增湿-去湿性能的表征-绝对湿度32
• 3.1.3 增湿与去湿过程中的传递关系32-33
• 3.2 增湿实验影响因素及结果分析33-39
• 3.2.1 盐水盐度的影响及分析33-34
• 3.2.2 载气流量的影响及分析34-36
• 3.2.3 盐水温度的影响及分析36-37
• 3.2.4 液位高度的影响及分析37-39
• 3.3 去湿实验影响因素及结果分析39-40
• 3.4 正交实验40-41
• 3.5 各因素对系统热量的影响41-46
• 3.5.1 系统热量分析41-43
• 3.5.2 系统热量随各影响因素变化43-46
• 3.6 载气循环对比实验结果分析46-49
• 3.6.1 载气流量变化的比较46-47
• 3.6.2 盐水温度变化的比较47-48
• 3.6.3 液位高度变化的比较48-49
• 3.7 本章小结49-51
• 第四章 太阳辐射补热阶段实验结果与分析51-65
• 4.1 盐水温度和冷凝水温度随太阳辐射变化分析51-57
• 4.1.1 载气流量对盐水温度和冷凝水温度变化的影响51-53
• 4.1.2 盐水初始温度对盐水温度和冷凝水温度变化的影响53-55
• 4.1.3 液位高度对盐水温度和冷凝水温度变化的影响55-57
• 4.2 各因素对载气增湿效果的影响57-58
• 4.3 系统产水量58-60
• 4.4 各影响因素对系统热利用率的影响60-62
• 4.5 最佳产水量操作与太阳辐射耦合实验62-63
• 4.6 本章小结63-65
• 第五章 结论65-66
• 参考文献66-69
• 申请专利和参加科研情况说明69-70
• 附录70-71
• 致谢71

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