真空沸腾式船用海水淡化装置海水泵的选型研究毕业论文
2021-03-11 22:12:43
摘 要
船用真空沸腾式海水淡化装置是船舶重要的辅助机械之一,为船员、旅客以及动力设备提供所需要的淡水。目前由于人类对生态环境的破坏使得淡水资源日益匮乏,越来越多的人意识到了海水淡化技术将是解决水荒问题的重要途径。因此对于海水淡化装置的研究是十分必要的。
不仅如此,大量的国内海水淡化装置成品远销国外,但是我国对于高压海水泵的领域研究却成效甚微,甚至国内目前没有一家完全意义上的海水泵生产厂家,绝大多数的高压海水泵依然依赖从国外进口。这也就意味着我国对于海水泵的研究仍然任重而道远。因此对于海水泵的研究十分必要。在阅读了大量的国内外相关文献的基础上,本文较为全面地介绍了海水泵的选型依据以及水泵选型的基本步骤,之后结合案例对海水泵的选型工作进行进一步地深入研究。海水泵的选型工作主要是涉及海水泵类型的选择、流量和扬程等主要性能参数地确定和在海水泵初选后几个型号的对比以及选取。因为本文是关于海水泵的选取工作,所以过程中会涉及大量的估算,但估算必须要有大量的理论支持,要求在选型工作开展之前大量阅读相关的文献,使结果尽可能客观准确。这样实事求是、追根溯源的科研精神对于本人在今后类似性质的工作开展中会有指导性意义。
关键词 : 海水泵;造水机;水泵选型
Abstract
Marine type vacuum boiling water desalination device is one of important auxiliary machinery, to provide the crew, passengers, and power equipment needed fresh water. Because the human damage to the ecological environment at the same time make freshwater resources increasingly scarce, more and more people are aware of the seawater desalination technology is the important way to solve the problem of water scarcity. So for seawater desalination device research is very necessary. Not only that, at present our country has a large number of seawater desalination device products sold abroad, but it is questionable whether for the high pressure of sea water pump is almost blank in our country, the country doesn't even have a full sense of sea water pump manufacturers, the vast majority of sea water pump high pressure still rely on import from abroad. This means that the study of sea water pump in our country is still a long way to go. So the sea water pump selection work is normal. In reading, on the basis of a large number of related literature at home and abroad, this article comprehensively introduces the sea water pump selection basis and the basic steps of pump selection and combining case of sea water pump selection work after further in-depth study. Work is mainly involved in the selection of sea water pump sea water pump type selection, main performance parameters such as flow and head to determine and after several models in sea water pump primary comparison and selection .Because this article is about the selection of sea water pump work, so the process will involve a large number of calculations, but estimates there must be a lot of theoretical support, require a large of reading before selection work.key words: sea water pump;water machine;pump selection
目 录
第1章 绪论 1
1.1研究背景 1
1.2海水泵发展历程 2
1.2.1国外发展历程 2
1.2.2国内发展历程 3
1.3本文的主要内容及技术路线 3
第2章 海水淡化装置简介 5
2.1海水淡化装置概述 5
2.1.1海水简介 5
2.1.2船舶对于淡水的要求 5
2.1.3海水淡化的方法 6
2.2船用真空沸腾式海水淡化装置的工作原理 6
2.3真空沸腾式海水淡化装置的工作分析 7
2.3.1影响淡水产量的因素 8
2.3.2影响真空度的因素 8
2.3.3影响淡水含盐量的因素 8
2.4海水泵对于海水淡化装置的重要作用 8
第3章 海水泵的选型介绍 10
3.1海水泵类型的确定 10
3.2海水泵选型依据 10
3.2.1离心泵的流量 10
3.2.2离心泵的扬程 11
3.2.3输送液体的性质 11
3.2.4管道的布置 11
3.2.5水泵的操作运转条件 11
3.3泵选型的步骤 11
第4章 海水泵的选型研究 13
4.1案例的基本情况 13
4.2海水泵流量的确定 13
4.2.1蒸发器里的海水流量 13
4.2.2冷凝器里的海水流量 14
4.2.3喷射泵的工作水流量 16
4.3海水泵扬程的确定 17
4.3.1海水泵扬程基本概述 17
4.3.2利用伯努利方程求解扬程 17
4.4海水泵的选型 18
第5章 结论与展望 20
致谢 21
参考文献 22
第1章 绪论
1.1研究背景
船舶(特别是远洋船舶)每天都需要消耗必要数量的淡水来满足船员和旅客的日常用水以及动力设备的工作需要。远洋船舶也可以减少向港口购买淡水所支出的费用,以增强船舶的持续航行能力。船上淡水主要用作柴油机主机冷却水、锅炉补给水、生活用水(洗涤和饮用水)等。一般船用海水淡化装置的所产淡水含盐量都是以锅炉补给水标准为依据进行要求的。特别地,我国船用锅炉给水标准规定所提供的补给蒸馏水的含盐量不小于10mg/L[[1]]。目前,海水淡化的方式主要有蒸馏法、反渗透法、电渗析法以及冷冻法等。由相关数据不难发现船用海水淡化大多都是采用蒸馏法。船舶海水淡化装置是船舶重要的辅机设备之一。其驱动热源一般是使用蒸汽或内燃机缸套冷却水的余热,在一定的真空度下被冷凝为为船舶所需要的淡水。
真空沸腾式海水淡化装置的基本原理是由于盐几乎不溶于低压蒸汽中,首先用喷射泵对系统抽真空处理,一般真空度要求在93%左右,然后对由海水泵提供给蒸发器的的海水加热使之在真空下进行汽化,然后再用海水对蒸汽在冷凝器中进行冷凝,近而得到含盐量几乎为零的蒸馏水。抽真空的目的主要有以下两个方面:第一,因为水的沸点随着真空度的升高而降低,因此当系统的真空度达到93%时,海水沸腾的温度大概在45°C左右,而主机缸套冷却水的出口温度一般保持在80°C左右,所以就可以用主机缸套冷却水对蒸发器里的海水进行加热,这样既使主机的余热得到冲重新利用,同时船舶海水淡化装置又可以作为主机缸套水冷却器,减少了主机缸套水冷却器的热负荷,从而一定程度上提高了船舶的经济性。第二,由于蒸发温度较低,则蒸发器表面不易结垢(尤其是硬质水垢的生成),使得造水机的维护保养工作就变得相对简单一些[[2]]。