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1、一.实验目的实验十九 造水机的操作与管理1.熟悉和掌握船用整流式海水淡化装置的操作程序；2.熟悉烟度计的调校方法3.熟悉海水淡化装置的管理要点。二工作原理简介蒸馏式海水淡化装置，采用沸腾蒸馏法，从海水中制取淡水。海水在装置中沸腾、蒸发、分离和冷凝等过程转化为淡水。海水淡化装置的下壳体侧流入加热水（在船上为主机缸套水，实验室为热水箱的水），其热量通过管壁传给在管内的海水，管内的海水处在 93的真空状态下，受热后图 191 造水机原理图开始沸腾、蒸发，部分汽化上升，其余海水形成浓缩盐水由喷射泵抽出。上升蒸汽经分离器分离后从两侧进入冷凝腔，蒸汽在冷凝腔内被流动的冷却海水冷凝成蒸馏水，由凝水泵抽出送到
2、淡水箱，而不凝性气体则通过抽气管被喷射泵抽走。整个蒸馏过程都是在高真空状态下完成的，靠喷射泵抽吸不凝性气体和浓盐水，便装置维持高真空。参见原理图 191。91淡水中的含盐量由盐度计来测量，在本实验装置中用电导仅代替盐度计。装置电导议报警点设为 20 u scm （10p p m），蒸馏水的电导率 20 u S。m，则水送至淡水箱，否则为不合格水，直接排出（实船上回到海水供给管继续进蒸馏器蒸发），并在控制箱上声光报警。设备简介：型号 ZFS1.5 蒸馏水产量 l.5td热水入口温度 65 0C热水流量 6m3h冷却海水温度 300C冷却海水流量 6 m3h蒸馏水电导率 20 scm （10ppm
3、）装置功率 2.8 KW 海水淡化装置分上、下壳体，冷凝器和分离器布置在上壳体内，加热器布置在下壳体内。上壳体上部居中横卧着冷凝器壳体，内设 U 形冷凝管束，管子端部与管板胀接固定，冷凝器端盖内有隔板，使冷却水在冷凝器管子中形成多次回流冷凝器上方有敞开的进气口，在冷凝器的适当位置装有空气抽吸接管和凝水排出接管。上壳体下部设有浓缩盐水排出接管。本装置通过冷凝器下方两侧挡板对蒸汽一次分离。下壳体内的加热器，其管束为普通光管，直立安装，管子胀接于管板上，使管板、管子和下壳体成为不可拆卸的整体。海水系统：由海水箱、海水泵、冷却塔组成。从海水箱出来的海水经海水泵，第一路经滤器、截止阀和孔板组进入下壳体，
4、对装置进行给水。第二路经过喷射泵，作为喷射泵抽除盐水和气体的工作压力水，从喷射泵出来的水，作冷凝器的冷却用水。热水系统：由热水箱、热水泵和加热器组成，热水箱的水经蒸汽加热器加热成 65 0C左右的水，进入下壳体加热器中，加热海水，使之蒸发成蒸汽。蒸馏水系统：蒸馏水自冷凝器下部接管被凝水泵抽出，经传感器、止回阀、弹簧负荷阀（背压阀）、截止阀到淡水箱。为控制蒸馏水的盐度，配有电导仪（盐度计），这样，凝水泵出口，除上述管路外，还另设有一路带电磁阀的支管，把不合格的蒸馏水排出。四.操作与管理(一)起动前的检查（参见图 192）1.检查本装置所属机电设备、附件和仪表是否完好。2.检查各连接件的接头处的紧
5、密性。3.检查所有阀门是否完好。4.检查外接电源是否畅通。92海水箱5冷却塔1流量计抽气管盐水泵26冷却水管34抽盐水管78给水管控制箱真空破坏阀9淡水抽 盐度计出管温度计131415排泄口至淡水箱蒸汽加热器流量计热水箱16热水泵101211(二)起动淡水泵图 192 造水机实验设备系统图传感器l.接通控制箱上的电源（AC380V 和 AC220V）。2.关闭真空破坏阀 9、底部排泄阀 15、凝水泵出口阀 16、给水调节阀 8。3.打开海水系统中的截止阀 1、2、3、4、5。4起动海水泵（起动按钮在控制箱上）。5调节旁通阀 2，使管路上的压力表指针指到 0.4 MPa 左右，流量计流量 5.6
6、t/h 左右，否则检查原因。6打开抽气管路和浓盐水管路上单向阀 6、7，装置开始抽真空，装置内真空度达到-0.09MPa 左右约需 10min 时间，否则，检查装置是否漏气。7当装置内真空度达-0.093MPa 时，徐徐打开给水阀 8，打开控制箱上的观察灯开关，从上壳体上的观察窗中观察，其水位控制在距蒸发器上管口板以上 10mm。左右。8打开热水泵前后阀门 10、12，及加热器进出口阀 13、14，按热水泵起动按钮，起动热水泵。9观察热水流量计，看是否有热水供给淡化装置，否则停机检查其原因。调节热水旁通阀 11，使流量计流量控制在 6t/h左右，观察热水入口温度表，热水温度应在 65 0C左右
7、，否则调节加热器前蒸汽入口阀，使热水达到要求的温度。10装置开始造淡水。通过上壳体上的观察窗观察，装置内加热器上管口应清晰可见，（即在蒸发时看不到海水溢出加热器管板，否则说明给水阀开启过大，应调节给水阀）。装置内呈沸腾状，有“雨水”落下。记录给水压力值。作为下次运行海水淡化装置给水压力的参考值。9311运行 10min 后，起动凝水泵，凝水泵出口应有一定的正压力。如果凝水泵出口压力为零，甚至为负数，则要停凝水泵，待会儿再打开。12打开电导仪（盐度计），打开单向阀 16 及淡水管路上的所有截止阀，观察淡水流量计，看是否有淡水出来。（二）运行则管理1运行过程中，应严格控制给水调节阀 8，控制给水量
8、，给水量应控制在造水量的 34 倍，本装置在工作中，给水压力为 0.050.1KgCm 2左右，从观察镜观察，海水不溢出加热器管板为宜，。给水量的大小关系到蒸发器中盐水的浓度及水位。如果盐水浓度过高和水位过高，都会使所造淡水的质量变差，而水位太低又会影响淡水的产量。当给水量等于蒸发量和排盐量之和时，蒸发器水位保持稳定。如减少给水量，水位降低，蒸发量也会因加热面积减少而减少，排盐量减少，于是水位降低到某一位置时又重新稳定，反之增加给水量，水位增高。2凝水泵出口应保持一定的正压，但运行过程中要控制凝水水位，凝水水位不合适时，可适当调节凝水泵出口阀的开度，改变凝水泵的流量予以调节。当装置装有凝水水位
9、计时，冷凝器疑水水位一般维持在水位计的 1/31/2 高度。凝水水位太高，凝水器中浸设的管束过多，会减少冷凝能力。谈水水位过低，凝水泵的流柱吸高太小，可能会产生气穴现象，甚至失吸。凝水泵不允许在无水情况下工作，否则轴封可能因发热而损坏。3控制造水量，装置的产水量主要是靠控制加热水的流量来控制的，如果关小旁通阀 11，增大加热水的流量，则加热水流经蒸发器的温降就会减小，产水量就会增加，反之，则产水量减小。通常加热水流经蒸发器的温降约为 69 0C。当加热水的进口温度降低时，可适当增加加热水流量，以保持产水量。海水的温度对造水量也有影响。当海水温度升高到 3031 0C时，往往难以使装置建立足够的
10、真空度。可以采取加大冷却水流量的方法维持真空度，但不能超过额定流量的 130，冷却海水流经冷凝器的温升一般不小于 40C。如采取上述措施后仍不能维持足够的真空，应减小加热水量，降低产水量，维持真空度不致过低，以免沸点过高，结垢加剧。当海水温度较低时，为了使真空度不致太高，可减小冷却水流量。另外稍开真空破坏阀，也是减低真空度的简便方法。这时不应加大加热水流量使产水量超过设计值，以致造成盐水沸腾过于剧烈，汽流上升速度过快，使产水含盐量过高。4 控制真空度，船用蒸发式造水机的蒸发温度（工作温度）控制在 390C 450C范围内，相当于 9490之间。装置的真空度靠控制冷凝器的冷却水流量来控制的，一般
11、冷却水流量控制在海水温升在 56 0C左右。真空度太低，海水沸点太高，会使结垢加剧，产水量减少，真空度太高，沸腾过于激烈，会使产水含盐量增加。（四）停车l关闭给水阀 8、抽气管路和抽浓盐水管路上的单向截止阀 6、7。停热水泵，停淡水泵。2停海水泵，关闭海水管路上的截止阀。3关闭包括电导仪（盐度计）在内的所有电源开关。94 4开启装置上的真空破坏阀 9，卸除真空，然后打开装置下部的放世阀 15，将装置内的海水排净，最后关闭真空破坏阀和放泄阀。（五）装置的除垢造水机的除垢，一般用酸洗的方法，用干酸粉、柠檬酸和乙醇酸钠进行清洗。干酸粉以氨基黄酸为主要成份，并拌有缓蚀剂和指示剂。清洗时，每升水中溶入0
12、.1Kg的干粉酸，然后注入蒸发器中，溶液的浓度可根据积垢情况适当增减，如能将溶液加热（不超过 700C），并使使其经蒸发器循环流动，便可加快除垢速度。当水垢已被溶解而药剂又已耗去 85以上时，干酸粉溶液的颜色就会由红色变为橙黄，这时即应将其放出，然后再重新换入新的溶液，直至水垢全部消除，酸洗工作即告完成。船上还常使用GAMLENXD和ATLASH400 等药剂，其清洗方法与上类同。对于难清除的CaSO 4垢，则用 15（重量）的乙醇酸钠溶液再添加适量的缓蚀剂 Rodine N2446，使之经管束循环约 24h，就可有效清洗。竖管外壁的赃污，用碳酸钠煮洗，碳酸钠溶液浓度控制在 1左右，碱煮 8h
13、 即可。五.思考题1.减少二次蒸汽夹带海水水滴的方法及减少加热器结垢的方法；95一实验目的 实验二十 油水分离器的操作1.熟悉船用油水分离器的基本原理；2.掌握油水分离器的操作步骤及油分浓度计的调整方法3.掌握油水分离器的运行管理要点。二装置简介 1.油水分离器规格、型号型 式：CYSC1 型油水分离器一台 放气考克处理能力：1m 3/h 铭牌排放标准：10P.P.M工作压力：0.245Mpa泵 型 式：电动柱塞泵电极液位计控制箱电磁阀电机功率：0.55KW泵吸入高度：5m控 制 箱：交流：380V 50Hz 3排油方式：自动和手动加热方式：电加热，功率 2Kw净水出口净水排出阀一级放残阀安全
14、阀取样考克压力表手动排油阀2.油水分离器的基本工作原理 放气考克油水分离器的内部结构如图 20往复泵2 所示，舱底污水经过泵进入污油出口油水分离器顶部，然后切向进入斜板组，水中的油滴经过聚合、上浮至斜板，最后上浮至装置顶部的集油室。经斜板组后的水还二级放残阀含有微小油粒，这些油在进入第 图 201 油水分离器的外部结构一级滤芯时进行粗粒化，粗粒化的油上浮至顶部集油室。水进入第二级滤芯。在第二级滤芯内，水中的极细小的油粒再进一步粗粒化，使水的含油量降至 15mg/L 以下，然后排出舷外。 在装置的顶部的集油室内装有液位电极，当油位到达低位时，液位电极发出讯号，由电控箱自动打开排油电磁阀，并发出排
15、油信号，分离器内压力将油排到油收集箱。当油位到达高位时，自动关闭排油电磁阀。为了避免溢油，集油室还装有液压计。96 当船舶在低温海域或港口时，为了避免集油室的油凝渣，在油水分离器的顶部装有电加热器，电加热器由温度调节器自动控制，控制范围为 5污水进口45。 为了避免管道堵塞，在装置的进口管路上还装有安全阀，安全阀的调整压力为 0.26Mpa. 3.装置的系统组成如图 203，本装置所用泵为活塞泵，将舱底水打入油水分离器内。装置还装有 OCD1 型油份浓度监 测计，用于监测油分离器排出水的含油份浓度，当含油份浓度高于 15PPM时，电磁阀自动打开，将水排至舱底，而不排到舷外。4.装置的电器控制原理如图 204，本控制箱电源为三相380V、50Hz 交流电源，控制回路的电压为交流 220V 及 6.3V。 本控制箱有下列保护系统：电机主回路设有Q2、电加热器主回路设有溶断器FU 1、FU 2，控制回路设有溶断器FU 3FU5作短路保护。 电机主回路设有热继电器 FR 作过载保护。本控制箱与油份浓度监测计相结 图 202 油水分离器内部结构合对油水分离器进行控制，以使分离后的水中含油量达到规定的标准。电气原理及操作如下：启动运行油出口斜板组第一级滤芯油出口第二级滤芯合上箱门上的电源开关Q 1，按下启动按钮
