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太阳能海水淡化系统功能结构分析

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发表时间:2018-03-08 14:37

太阳能海水淡化系统功能结构分析

根据太阳能海水淡化特点和要求,设计适合大多数海水淡化的设备。针对大部分工业及生活需求淡水的特点,我们拟订了总体技术方案,主体结构应当具有以下功能及特点:

1)产淡水效率高,能量利用性能系数大,性能系数是描述海水淡化系统能量输入与产出相对大小的指标,海水淡化装置的性能系数定义为产淡水所需的热量与系统供给热量的比值。性能系数大,表明供给能量转化为淡水产量的效率高;

2)许多吸附材料都是普通的化工材料。廉价易购,特别是沸石和活性炭等价格非常低,利用这种材料作为吸附剂,能够大大降低系统的运营成本。另外,沸石和活性炭都属于无毒无臭的物质。可完全满足环保的要求;

3)利用太阳能作热源,不仅可以节约电能,而且可以应用在电力短缺的偏远地区和海岛上,系统既可由太阳热能驱动,也可利用其它工艺的余热驱动;

4) 除小功率的泵以外,整个机组无其他运动部件。系统运转平稳安静;

5)海水只集中于一个容器中,不与系统最热的部件相接触,从而减少了腐蚀与结垢。海水腐蚀的环节较少,对其他部分材料的要求不高,从而能降低防腐成本。

基于以上设计要求,初步设计的太阳能海水淡化系统的整体结构布局简图。(如图所示)

本太阳能海水淡化系统由三大部分组成,分别是太阳能集热系统、海水淡化设备、控制系统,其中,太阳能集热系统包括太阳能集热器、换热器、储热器、蒸汽发生器等;海水淡化设备包括:预处理系统、反渗透膜系统、清洗系统等;控制系统包括硬件和软件两大部分;

太阳能集热系统包括如下子模块:

太阳能集热器

太阳能集热器是吸收太阳辐射并将产生的热能传递到传热介质的装置,由收集和吸收装置组成。

换热器

换热器是一种将太阳的辐射能转换为热能的设备。

储热器

整套太阳能海水淡化系统中将太阳能转换为热能后存储备用的装置。

蒸汽发生器

蒸汽发生器利用阳光就能产生110-150摄氏度的饱和蒸汽,无需消耗辅助能源。是整套系统中核心关键装置,它最大限度地节省常规能源。

海水淡化设备

太阳能海水淡化系统中的海水淡化设备的膜元件,采用的是美国DOW公司SWRO低能耗海水淡化反渗透膜元件,该膜元件,高机械性能,强抗污染能力,同时标准脱盐率为99.6%以上,能够满足该项目需要。

(1)系统设计说明

反渗透膜过滤系统由原水泵系统、预过滤系统、膜/阀组件系统、冲洗系统、化学清洗系统、手动/自动阀门系统、各类仪表和控制检测元器件、计算机控制系统以及必要的设备附件组成。

(2)海水淡化设备为全自动运行方式,包括过滤、冲洗、化学清洗等。

(3)海水淡化设备采用供水泵定量运行、反渗透膜元件恒流过滤的原则,系统配有的仪表测量点及数量满足标书及系统的安全、运行稳定可靠的需要。

(4)在整个海水淡化设备的进出水口设置有流量传感计、压力传感器,流量调节阀,保证系统恒流安全运行;

(5)整个系统配有压力变送器、液位变送器,及系统总的出水口配有电导率检测仪、流量传感器等,确保整个系统运行的可靠性。

(6)系统按照全自动运行的需求配备有一系列气动自动阀,系统安装设定的自动程序,全自动运行。

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