第卷第期太阳能学报,年月曰山巧仅,犯文章编号龙冷心袱肠口阅附乐刃价机械压汽蒸馏海水淡化系统的可用能分析焦冬生中国科学技术大学热科学与能源工程系,合肥欺摘要为获得更加节能高效的海水淡化技术,用热力学第二定律分析机械压汽蒸馏海水淡化实验系统的拥效率。实验测得海水淡化过程的拥效率为其中蒸发一冷凝器、压缩机、水泵和预热器的拥损分别占、、和。利用数学模型分析了压缩比、蒸发温度和盐水浓度等不可逆参数对实验系统拥效率的影响。柳技术虽然充分回收利用了余热,具有较高的热效率,但实验结果表明该技术的拥效率仍然较低。从降低损失的角度来看,应用技术的重点是选用高性能低压缩比的压缩机、经济且耐腐蚀的换热管和适当的蒸发温度。关键词海水淡化机械压汽蒸馏拥效率拥损中圈分类号切文献标识码分别对单效和多效的系统进行了有用能引言,、分析认为水泵蒸发器和冷凝器的拥损分别占·海水淡化技术是缓解水资源紧缺的主要工业技、和另外由于排泄浓盐水、原海。术之一目前只有少数发达国家和石油资源丰富的水和淡水而造成的拥流失占。刀朋几以工面海湾国家在海水淡化业方有较多的研究和实研究了海水淡化系统的运行参数对拥的影响通过增。,为进一广海淡化工业国,,践步推水各学者都在致加换热面积降低级间温差减少比热耗可以降低拥、、。于研污的淡工。长,力究高效率低染低成本海水化艺损七等对和进行了拥分,海水淡化过程其实是盐水分离过程是典型的,析结果认为的拥效率最高通过增加级数和压不可逆过程。海水淡化技术通常把其它的能源转化缩机的夹带量或降低温度和增加第一级的热量输人,。为盐水分离能实现盐水分离技术是将压缩。量可大幅度降低拥损仪妇伪等分析了,功转化为饱和蒸汽的内能使其温度升高成为过热,系统的烟损失认为蒸馏器的最高盐水温度越高蒸汽,再利用高温过热蒸汽作热源,加热饱和盐水使,。拥损越高另外辅助系统一盐水加热器的拥损也较其部分蒸发蒸汽冷凝生成淡水实现盐水分离工高通过增加级数、扩大冷凝面积和降低热蒸汽温度程技术人员利用拥分析不仅能从热力学角度提出节。阮〔、,等措施可以降低拥损等计算了单级能措施还能从经济学角度提出最优成本的运作方,。’双级和三级太阳蒸馏器的拥效率三级效率为式〕等利用热力学第二定律研究了海、一、。,双级为为单级则为由于海水溶水淡化工艺的制造成本和运行成本之间的关系用液,定一定困山冶方程计算了种主要海水淡化成分复杂确其拥值有难,,工艺过程的拥损值结果见表还从热经济学角耐把海水当作理想溶液处理简化海水拥值的计算。度提出优化设计的方法,利用方程获得最佳并给出了工艺过程中拥的变化流程驱动力和最低生产成本之间的关系。皿皿作者利用热力学第二定律对海水淡化实,讶〕等认为海水淡化系统的拥损失主要集中在泵、电验系统进行了拥分析主要分析蒸发器和压缩机的,,机和分离单元等设备处,所以建议使用高效的泵、电运行参数得到拥损失高的地点为设备优化提供理机和分离单元,有利于降低运行成本。刀一论依据。收稿日期么刃岭通讯作者焦冬生’任一,男,讲师、博士,主要从事海水淡化及太阳能热利用方面的研究。映咖©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net太阳能学报卷衰各种海水淡化方式的烟损值二。毛山公卿溯七记由二。一、。一、,混类型拥损叨一’纯组分的混合过程是不可逆过程,嫡值增加反渗透膜卯合后组分的嫡值为电渗析二。一劣凡︶二几压汽·其中,。单组分的基准嫡气体常数,蒸馏一‘·一’—。—。闪燕吨—单物种的摩尔浓度淡水和水蒸气的热物性数据依据水和水蒸气热分析计算力性质图表,该表的参考温度为℃,可近似等于烟和环境参数℃氯化钠的嫡和熔的数值是以温度℃和压力,二与能量在转换过程中总是守恒的不同,拥在实为参考状态而确定的其摩尔质量为·一’,,二·一’·一’。际能量转换过程中不断减少,是不守恒的主要原因吨比热为吨·一·一’是过程中不可逆因素引起嫡的增加,导致拥的损失。查表得水在参考状态下的嫡司吨’分析工业过程中拥的流失或损失更能反映过程中能和熔‘二以·一’。氯化钠在参考状态下的。源使用的情况嫡们。石万·棘一,一,和焙、。二‘’二‘’’‘,,“彝根据热力学第一和第二定律多组分稳定流动,,山一尸一一一一,吧一”曰”‘一’。流体的拥值及的表达式为,一二所以在参考状态,二人一。一卜。一习,‘‘一。下浓度为氯化钠水溶液的基准熔和嫡为。二,,二·,二。,、示量流处于状式中分别表单位质体某种