—闪蒸罐中的淡水闪蒸蒸汽量

kg/ s

;

—预热器的加热蒸汽消耗量

kg/ s

;

—外界供给加热蒸汽量

kg/ s 。

3 计算结果与分析

计算对象为 5 效蒸发装置 ,设备参数和工作参

数如下 :各效蒸发器传热面积为 2m

,海水的初始温

度为 20 ℃,初始浓度为 3

12 % ,系统的盐水排放浓度

为 6

14 % ,各效传热系数为 2000W/ (m

・K) ,各效设

备的热利用率为 0

199 ,冷凝器中蒸汽的冷凝温度为

30 ℃。设计加热蒸汽温度 70 ℃。假设各效加热蒸
汽都是饱和凝结 ,对于串流 ,迭代计算除要求热量平
衡外 ,还要求最终盐水含盐量满足给定条件 ;对于并
流 ,每效的排放盐水含盐量都为给定值 ; 对于并叉
流 ,作为初步计算 ,本文给定各效排出盐水浓度分别
为 4

11 %、416 %、513 %、519 %和 614 %。作为分析 ,

加热蒸汽温度没有限于低温范围。

图 5 给出加热蒸汽为 70 ℃时 ,三种流程盐水浓

度沿各效的分布 ,图中还给出对应各效盐水沸点温

图

　海水浓度沿效数的分布

图

　淡水产量随加热蒸汽温度的变化曲线

度下海水中硫酸钙盐类的结晶曲线。本文已限定海

水浓缩比为 2 ,即最终排放海水浓度为 6

14 %。由于

海水中盐类的溶解度随温度升高而大大降低 ,串流
具有最好的抗结垢性能 ,并叉流其次 ,并流最差。

图 6 、

图 7 给出了对应于三种流程海水淡化量

及加热蒸汽消耗量与加热蒸汽温度的关系。从图 6
和图 7 可以看出 ,串流、

并流和并叉流三种不同工艺

流程的淡水产量均随着加热蒸汽温度的升高而增
大 ,淡水产量与温度呈近似线性关系。各流程的淡
水产量基本相当 ,但并叉流的加热蒸汽消耗量略低
一些。对于给定装置 ,加热蒸汽温度为 70 ℃时 ,淡
水产量为 0

10536kg/ s ( 192196kg/ h) 。温度变化

10 ℃,淡水产量变化 0

10167kg/ s (60112kg/ h) 。反

映在造水比上 ,在设计温度下 ,并叉流最高 ,并流其
次 ,串流最低 ,分别为 4

135、4129 和 4122 (见图 8) 。

值得注意的是 ,图 8 显示 ,对于给定的装置 ,随着加
热蒸汽温度的升高 ,各流程的造水比都呈现下降趋
势。分析原因 ,随着加热蒸汽温度升高 ,对于给定的
设备 ,虽然造水能力将提高 ,但浓盐水及冷却水带走
的热量也将大大增加 ,这也可从图 9 所示的进料海
水量随加热蒸汽温度变化得出。图 9 显示并叉流的
进料海水量最低 ,主要是因为它需要的冷却水量小。
从图 8 还可看出 ,对于给定装置 ,并流在低温下具有
最好的造水能力 ;由于它均匀盐水排放浓度的分布
和高温效盐水的热量没有得到利用 ,其性能随着温
度的提高而急剧下降 ;随着温度的升高 ,并叉流具有
最好的造水能力。

在设计温度下 ,并叉流流程的造

图

　加热蒸汽量随加热蒸汽温度变化的曲线

水比高于其它两种流程 ,这是因为并叉流流程所需
的预热蒸汽量少 ,它还充分利用了高温浓盐水逐效
流动时的闪蒸热量 ;对于并流流程 ,各效的高温浓盐
水直接排出 ,造成热量利用不充分 ,这种损失在温度
较低时影响不大 ,虽然它在低温段具有最大的造水
比 ,但此时装置的淡化水产量很低 ,但当加热蒸汽温

—

节　　　能

EN ER GY CONSERVA TION

2005 年第 6 期

(总第 275 期)