В процессе опреснения морская вода сначала превращается в пар, а затем конденсируется, в результате чего получается пресная вода. Парообразование может происходить при кипении воды при обычном давлении либо при пониженном давлении, когда кипение воды происходит при температуре, меньшей 100 °С. При испарении происходит снижение количества растворенных в воде веществ с 32 000 мг/л до 1—2 мг/л. Аппарат для опреснения называется опреснителем, а иногда дистиллятором.
Процесс кипения. Нагрев воды в испарителях этого типа осуществляется от подогревающих витков трубопровода при пониженном давлении в корпусе испарителя по сравнению с атмосферным. При этих условиях температура кипения воды будет 60°С. Вода к испарителю забирается в месте отлива циркуляционной забортной воды за борт и сначала пропускается через конденсатор, а затем часть ее отбирается для испарительной камеры (рис. 7.6)
Рис. 7.6. Кипящий испаритель:
1 — трубопровод отвода пены; 2 — трубопровод подвода забортной воды; 3 — воронка слива пены; 4—-трубопровод отвода дистиллята в бак; 5 — трубопровод подвода циркуляционной воды; 6 — пучок трубок конденсатора; 7 — трубопровод отвода циркуляционной воды; 5 — трубопровод отсоса воздуха; 9 — демистер; 10— трубопровод подвода воды от рубашек охлаждения двигателя к подогревающему пучку трубок; 11— запасные патрубки подвода и отвода пара; 12 — трубопровод отвода подогревающей воды; 13 — пучок трубок подогре вателя; 14 — кран слива в корпусе
рис. 7.7. Двухступенчатый испаритель расширитель:
1 — трубопровод спуска конденсата; 2 — подогреватель воды;
3 - трубопровод подвода пара к подогревателю воды; 4 — трубопровод подачи распыленной воды для охлаждения пара; 5 — конденсатор пара от эжекторов; 6 — воздушная трубка; 7 — трубопровод подвода пара к эжекторам; 8 — фильтр; 9 — воздушный эжектор; 10 — первая ступень испарителя; 11 — вторая ступень испарителя; 12 — демистер; 13 — трубопровод подвода забортной воды; 14 — трубопровод отвода дистиллированной воды; 15 — расширительная камера второй ступени; 16 — трубопровод слива пены; 17 — расширительная камера первой ступени; 18 — клапан регулирования подачи питательной воды.
В витки подогревающего блока подается вода из рубашек охлаждения двигателя или пар и, так как давление в камере испарителя понижено, вода закипает. Образующийся пар поднимается вверх, проходит через водяной сепаратор, в котором очищается от частичек влаги. Проходя через витки конденсирующего блока, пар конденсируется в пресную воду, которая откачивается насосом опреснителя. Подача забортной воды регулируется регулятором автоматически. Испаряется около половины поступающей воды. Водосливное отверстие всегда находится ниже уровня воды в испарителе, и через него постоянно удаляются оставшийся рассол и пена. Для удаления воздуха и пены предусмотрен специальный эжектор.
Процесс мгновенного парообразования. Если нагретую жидкость при определенном давлении направить в камеру с более низким давлением, то происходит мгновенное вскипание жидкости, которая превращается в пар без процесса кипения. Путем подбора значения температуры жидкости и давления воды, а также давления в испарительной камере можно получить определенную скорость парообразования. Можно также сконструировать испаритель с несколькими ступенями, в котором вода будет подаваться в камеры со все более низким давлением.
На рис. 7.7 показан двухступенчатый испаритель-расширитель «Варфлаш» фирмы «Кэрд энд Рейнер». Двухступенчатый воздушный эжектор в нем служит для поддержания соответствующего вакуума в камерах, а также для удаления выделившегося из воды воздуха. С помощью питательного насоса забортная вода прокачивается через конденсаторы пара и подогреватель воды. Затем подогретая вода поступает к первой ступени испарителя, где часть ее вскипает и уходит в конденсатор. На пути пара установлен водяной сепаратор, в котором пар очищается от мелких водяных капель. В конденсаторе пар превращается в конденсат.
Оставшаяся часть подогретой забортной воды поступает в расширительную камеру второй ступени, где поддерживается более низкое по сравнению с первой ступенью давление. Здесь также происходит вскипание воды, пар проходит через водяной сепаратор и конденсируется в конденсаторе второй ступени. Из обеих ступеней дистиллят откачивается насосом.
Сконцентрированный рассол и пена, остающиеся во второй ступени, откачиваются рассольным насосом. Для подогрева воды в подогревателе используется пар. Подопрев воды в витках конденсатора осуществляется благодаря скрытой теплоте испарения при вскипании воды в испарительной камере.
Обслуживание за опреснительными установками. При долгой работе опреснительных установок на их нагревательных поверхностях образуется накипь. Интенсивность ее образования зависит от рабочей температуры, скорости потока и плотности рассола. При появлении накипи для получения нужной производительности приходится увеличивать рабочую температуру, а если температура остается прежней, то уменьшается производительность установки.
Образование накипи в кипящих испарителях можно уменьшить, подвергая трубки резкому охлаждению холодной водой или попеременному быстрому нагреванию и охлаждению. Через определенные сроки установка должна выводиться из действия для удаления накипи химическим путем или механическим способом.
Используемая литература: "Основы судовой техники" Автор: Д.А. Тейлор
Скачать реферат:
Пароль на архив: privetstudent.com