《（毕业设计论文）30吨-日多效蒸发太阳能海水淡化蒸发器设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（毕业设计论文）30吨-日多效蒸发太阳能海水淡化蒸发器设计（77页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、本科毕业设计（论文） 30 吨/日多效蒸发太阳能海水 淡化蒸发器设计 本科毕业设计（论文） 30 吨/日多效蒸发太阳能海水 淡化蒸发器设计 学院（系）： 车辆与能源学院 专 业： 热能与动力工程 学生 姓名： 学 号： 指导 教师： 答辩 日期： 2010 年 6 月 25 日 燕山大学毕业设计（论文）任务书 学院：车辆与能源学院 系级教学单位：热能与动力工程 系 学 号 060113020005 学生 姓名 张大鹏 专 业 班 级 热能工程 06-（1） 班 题 目 题目名称30 吨/日多效蒸发太阳能海水淡化蒸发器设计 题目性质 1.理工类：工程设计 （ ） ；工程技术实验研究型（ ） ；
2、理论研究型（ ） ；计算机软件型（ ） ；综合型（ ） 2.管理类（ ） ；3.外语类（ ） ；4.艺术类（ ） 题目类型1.毕业设计（ ） 2.论文（ ） 题目来源科研课题（ ） 生产实际（ ）自选题目（ ） 主 要 内 容 1.完成 30 吨/日太阳能海水淡化所需太阳能聚光装置的选材与设计 2.完成海水淡化所需热能的热交换器选型、设计与计算 3.海水淡化蒸发器和冷凝器的设计与计算 4.完成装置的整体设计和主要部件的强度校核 基 本 要 求 1设计工作要严格按照国家太阳能行业和海水淡化行业相关标准及规范进 行 2在熟练掌握相关理论和标准的基础上，独立完成所有的设计内容，达到 设计的目标 3设
3、计要求选材合理，结构合理，强度计算完整准确;设计计算说明书要书 写工整；设计图纸要表达清楚准确，图面简洁。编制设计计算说明书，字数 25 千字以上，外文资料 5 千字以上，设计图纸绘图量 7A1 以上 参 考 资 料 1太阳能制冷技术 薛德千编著 2太阳灶技术 任红琛编著 3空调用热泵技术及应用 蒋能照主编 4太阳能利用技术 罗运俊编著 5热能存储技术及应用 郭茶秀编著 周 次第 14 周第 58 周第 912 周第 1315 周第 1617 周 应 完 成 的 内 容 检索相关技术资 料，熟悉毕业课 题，完成外文翻 译，完成开题报 告 完成初步方案 设计，进行储 热和强度计算 完成装置的总
4、体结构设计， 绘制设备总图 绘制装置的 零部件图 撰写设计说明 书毕业答辩 指导教师：高殿奎 职称：教授 年 月 日 系级教学单位审批： 年 月 日 摘要 I 摘要 本文介绍了多效蒸发太阳能海水淡化技术，该技术基于太阳能集热技 术和多效蒸发海水淡化技术，并结合了二者的优点，具有高效、节能的优 点。系统的阐述了多效蒸发海水淡化原理，重点讨论了多效蒸发流程、现 代太阳能集热技术，并进行了详细的蒸发工艺计算和太阳能热力计算，同 时对实现海水淡化的辅助设备（预热器、冷凝器、太阳能集热器）进行了 工艺计算、结构设计和设备选型。 本文所进行的设计研究，充分考虑工况要求和成本状况，使其更有利 于实际生产状况
5、。 关键词关键词 太阳能，多效蒸发，蒸发器，海水淡化，集热器 燕山大学本科毕业设计（论文） II Abstract This article describes the solar multi-effect evaporation desalination technology, the technology is based on solar collector technology and multi- effect evaporation desalination technology, and combines the two advantages of high efficiency
6、, energy saving advantages. System, multi-effect evaporation desalination described the principle of focusing on the multi-effect evaporation process, the modern solar collector technology, and conduct a detailed calculation and solar thermal evaporation process calculated at the same time supportin
7、g the achievement of seawater desalination equipment (preheater , condenser, solar collectors) were calculated process, structure design and equipment selection. This design study carried out by full consideration of conditions and the overall cost required to make it more conducive to actual produc
8、tion conditions.n. Key Words Solar Multi-effect evaporation Evaporator Seawater desalination Collector 目录 III 目录 摘要 .I Abstract II 目录 .III 第 1 章 绪论 .1 1.1 课题背景1 1.2 海水淡化的发展概括2 1.2.1 国外发展应用概括2 1.2.2 国内海水淡化的现状2 1.3 选题的目的和意义3 1.4 论文的主要内容4 1.5 本章小结4 第 2 章 多效（三效）蒸发未知量的估算 .5 2.1.多效（三效）蒸发计算的已知量5 2.2.多效（三效）
9、蒸发计算的未知量5 2.3.未知量的估算5 2.3.1 估算各效蒸发量和完成液浓度5 2.3.2 估算各效溶液的沸点和有效温差度6 2.3.3 估算各效蒸汽量和各效蒸发水量9 2.3.4 估算蒸发器的传热面积10 2.3.5 有效温度差的再分配11 2.3.6 重复上述计算11 2.3.7 计算结果数据表14 2.4.本章小结15 第 3 章 蒸发流程的设计 16 3.1 蒸发流程概述.16 3.2 蒸发装置的设计.16 燕山大学本科毕业设计（论文） IV 3.2.1 蒸发器的形式16 3.2.2 多效蒸发的效数和流程19 3.3 降膜式蒸发器的设计.21 3.3.1 加热管的选择和管数的计算
10、21 3.3.2 计算加热室的直径和壁厚22 3.3.3 计算分离室的直径和高度23 3.3.4 计算接管尺寸24 3.4 降膜式蒸发器的结构.25 3.5 预热器的设计与选用.25 3.5.1 热流量26 3.5.2 平均传热温差26 3.5.3 初选换热器规格26 3.5.4 其它结构尺寸27 3.5.5 结构设计与强度计算27 3.6 冷凝器的设计与选用.29 3.6.1 冷却水量V L 30 3.6.2 冷凝器的直径30 3.6.3 淋水板的设计30 3.7 本章小结.31 第 4 章 太阳能集热装置的设计与选用 32 4.1 太阳能集热器的计算.32 4.2 太阳能集热器的结构.33
11、 4.2.1 聚光器33 4.2.2 接收器34 4.3 太阳能集热器的材料.35 4.3.1 壳体材料的技术要求35 4.3.2 反光材料的选用35 4.3.3 支架材料的选用36 4.4 太阳能集热器绝热储水箱的选型.36 目录 V 4.4.1 水箱的作用和分类36 4.4.2 水箱的技术要求36 4.4.3 水箱的常用的材料37 4.4.4 水箱的结构与性能37 4.5 本章小结.38 结论 39 参考文献 40 致谢 42 附录 1.43 附录 2.46 附录 3.49 第 1 章 绪论 1 第 1 章 绪论 1.1 课题背景 淡水是人类社会赖以生存和发展的基本物质基础之一。地球表面积
12、约 为51亿km ，其中海洋面积占708左右，地球上的总水量约有近14亿 km 。若从地球上人均占有水量来看，水资源是十分丰富的，人类似乎不 应该有缺水之患。然而，含盐度太高而不能直接饮用或灌溉的海水占地球 上总水量的97以上，仅剩的不到3 的淡水分布也极其不均，有34被 冻结在地球的两极和高寒地带的冰川中，其余的从分布上来说，地下水也 要比地表水多37倍左右。剩下的存在于河流、湖泊和可供人类直接利用的 地下淡水已经不足036。 就人均占有量来说，中国在水资源方面是一个穷国。据推算，我国人 均占有水量只居世界的第108位。我国海岸线长，一些岛屿和沿海盐碱地区 以及内陆苦咸水地区均属缺乏淡水的地
13、区。长期饮用不符合卫生标准的水， 会给当地居民带来各种疾病，直接影响他们的身体健康和当地的经济建设。 因此，解决淡水供应不足是我国面临的一个严峻问题。 为了增大淡水的供应，除了采用常规的措施，比如就近引水或跨流域 引水之外，一条有效的途径就是就近进行海水或苦咸水的淡化。那些用水 量分散而且偏远的地区更适合用此方法。 对海水或苦咸水进行淡化的方法很多，常规的方法有蒸馏法、离子交 换法、渗析法、反渗透膜法以及冷冻法等，但都要消耗大量的燃料或电力。 据报道，截止1990年，全世界已经安装的海水淡化装置的产水能力为10 10 m d。到2000年，这个数字已经翻了一倍。根据统计，每天生产13 x 10
14、 m的淡化水，每年需要消耗原油13亿t。除去这笔燃料的费用，其带 来的温室效应、空气污染等问题更为严重。因此，利用清洁能源如太阳能 等来进行海水淡化，必将受到人们的青睐。 燕山大学本科毕业设计（论文） 2 1.2 海水淡化的发展概括 1.2.1 国外发展应用概括 目前，全世界有一百二十多个国家和地区采用海水或苦咸水淡化技术 取得淡水，建成的海水淡化厂达一万多座，平均每日淡化水生产能力约四 千万吨。据统计，海水淡化系统与生产量以每年10以上的速度在增加。 亚洲国家如日本、新加坡、韩国、印尼与中国等也都积极发展或应用海水 淡化作为替代水源，以增加自主水源的数量。 全球生产的淡化海水约80用于饮用水
15、，解决了一亿多人的供水问题， 即世界上平均每60人当中就有一人靠淡化水生活。尤其在中东地区和一些 岛屿地区，淡化水在当地经济和社会发展中发挥了重要作用。以色列70 的饮用水源来自于海水淡化水，2005年日产海水淡化水量达738万立方米； 阿联酋饮用水主要依赖海水淡化水，2003年日产海水淡化水量5466万立 方米；意大利西西里岛500万居民，2005年日产海水淡化水量为135万立 方米，约占全部可饮用水源的1520。 随着社会的需求和技术的发展，国外海水淡化工程不断向大型化、规 模化方向发展，无论是多级闪蒸，还是多效蒸馏和反渗透，其规模均已从 最初的几百m3d发展到现在的几十万m3d目前，世界
16、上最大的多级闪蒸 海水淡化厂建于沙特阿拉伯的，日产淡水46万m3；世界上最大的低温多效 海水淡化厂建于塔维拉酋长国，日产淡水24万m3；世界最大的反渗透海水 淡化厂建于以色列南部地中海岸工业区的阿什凯隆海水淡化厂，日产淡水 33万m3。 在海水淡化规模不断增加的同时，海水淡化成本也逐渐降低。其中， 典型的大规模反渗透海水淡化吨水成本己从1985年的102美元降至2005年 的48美分。且在成本的组成上，运行及维护，能源消费和投资成本均逐年 下降，目前各占总成本的13。 第 1 章 绪论 3 1.2.2 国内海水淡化的现状 1958年，我国开始了海水淡化工程技术的研究工作。1967年1969年 全国组织海水淡化会战，
