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    海水淡化装置的性能分析研究

       研究高效的太阳能海水淡化系统一直是科学家们的热门课题。理论和实验研究均已表明,提高太阳能海水淡化装置的产水率,有2个最基本的方向:重复利用水蒸汽的凝结潜热;强化蒸馏器内部的传热传质过程。基于这些思想,国内外报道了多种新颖的太阳能蒸馏系统。结果表明,这类太阳能蒸馏系统由于重复利用了水蒸汽的潜热,因而具有较高的产水率。基于降膜蒸发和降膜凝结具有传热量大、传热迅速及热容量小的特殊优点,并采取多效回热的措施,介绍了一组横管降膜蒸发内回热式太阳能海水淡化装置,并对该装置进行了稳态实验研究。为了进一步提高该装置的产水效率,本研究对该装置作了改进,即将外冷凝器置于一个迭盘式蒸馏室的底盘,用于加热海水,产生蒸发,从而得到额外的淡水。在此基础上,对新的装置也进行了稳态实验研究。由于主体装置相同,实验结果也基本类似。这里只对新系统进行传热传质及过程分析,以便为改进系统性能指出方向。系统的传热传质分析当未饱和空气流或者温度较低的饱和空气流吹掠过温度较高的水体表面时,水体表面附近的水蒸汽就会向空气扩散,使空气加湿。考虑气流通过一个有限空间的槽道系统,在稳态稳流条件下,忽略动能和热能的变化,并认为进出口状态下的总压力近似相同,对于一种更简单的情况,即如果进出口的湿空气是在当地温度下饱和的,就可得到吸附过程所带走的水蒸气质量为:式中时使用起来更加方便。在工作状态下,本系统中的循环空气经历着明显的温度、湿度的变化。因此,它的流率和比焓也经历着变化过程。所以要准确地计算系统中各点的传热传质关系是困难的。为简化分析,我们认为循环空气在每处都是在该温度下的饱和状态。并假定通过装置底和边壁的热损失可以忽略。本文仅取一种运行模式进行计算。计算中循环空气流量在回风管中测定。www.mnscl.net
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