海水淡化装置

海水淡化装置真空度的建立和保持的条件及影响船用真空沸腾式海水淡化装置设计真空度多是94%〜90%，对应的沸点为35〜45°C； 新型号有的设计真空度为90%〜80%,对应的沸点为45〜60C工作中若真空度降低， 则海水沸点提高，蒸发器传热温差减小，产水量就会降低，结垢也会加快；而真空 度过高则沸点降低，海水沸腾过于剧烈，二次蒸汽携带水珠增多，会使所产淡水含 盐量增加装置刚启用时真空度的建立靠真空泵，产生蒸汽后则主要靠冷凝器这时真空 泵仍应继续工作，将海水中逸出的不凝性气体和可能漏入装置的空气抽走蒸馏式海水淡化装置保持足够真空度的条件是：(1) 有与蒸发量相适应的冷凝能力若冷凝器换热能力下降，例如冷却水温度 升高或流量不足、冷凝器换热面脏污、凝水水位过高等，都会使装置的真空度降低; 如果蒸发量过大，例如加热介质流量过大、温度过高，同样也会使真空度降低2) 真空泵应具备足够的抽气能力水喷射真空泵的工作水压力不足或水温过 高、排出背压过高(排出管路或阀堵塞)、喷嘴磨损、堵塞或安装不当等都能使真空 泵的抽气能力降低，使真空度不足3) 装置应具备良好的气密性，严防空气漏入蒸馏器影响海水淡化装置的加热面结垢的因素海水蒸馏装置水垢主要成分是碳酸钙(CaCO3)、氢氧化镁Mg (OH) 2和硫酸 钙(CaSO4)。

这些物质在海水中溶解度很低，且随着温度升高而降低，海水被加热 汽化而浓缩时，就会在加热面上析出硫酸钙是难除的硬垢，热导率很低；氢氧化 镁特别是其干垢也较难清除蒸馏装置加热面水垢生成的速度和成分取决以下因素：(1) 海水的沸点装置真空度降低时海水沸点升高，水垢的生成速度加快水 温较低时水垢的主要成分是CaCO3，当水温超过75C时Mg (OH) 2垢迅速增加，因 此蒸馏装置不允许盐水温度超过75 C2) 盐水的含盐量盐水含盐量越大则生成的水垢越多盐水含盐量达到海水 的1.5倍时CaSO4析出，因此蒸发器中盐水含盐量不允许超过海水的1.5倍给水倍率U (给水量与产水量之比)越大，盐水的浓缩率E (盐水含盐量与海 水含盐量之比)越小，则盐水含盐量越小，虽可减轻结垢程度，但U过大则海水给 水量太大，产水量会降低船用真空沸腾式海水淡化装置适宜的给水倍率为3〜4， 使 C V1.53) 传热温差当加热温差增大时，加热面附近的海水汽化浓缩加剧，结垢量 增加，且易生成氢氧化镁和硫酸钙垢因此以蒸汽为加热介质时，通常是先用蒸汽 加热淡水，然后再用热淡水作为海水淡化装置的加热介质影响产水量的因素及处理方法淡水产量主要取决于蒸发器的蒸发量，此外也受供给蒸发器的海水的流量和温 度影响。

工作中淡水产量不足的原因主要有：（1） 蒸发器换热面脏污结垢，传热系数减小；（2） 真空度不足，导致海水沸点升高；（3） 加热水流量不足（例如进蒸发器的通道脏堵）或温度太低，致使加热水平 均温度降低；（4） 蒸发器给水量不足（例如给水节流孔局部堵塞），使有效换热面积减小（壳 管式蒸发器内的水位以达上管板为宣）；（5） 凝水泵出口的泄放电磁阀关不严，所产部分淡水回流至蒸馏器（有的装置 漏至舱底）影响产水量的主要因素：一是能否建立和保持合适的真空度，二是蒸发器加热 面结垢、脏污产水量突然减少或中断的原因往往是前者；而产水量逐渐减少则大 多是因为后者影响产水量的因数及处理方法：船上对淡水水质要求最高的是锅炉补给水，故船舶对所造淡水的含盐量要求都 以锅炉补给水标准为依据我国规定锅炉补给蒸馏水的氯离子浓度应V 10 mg/L （Cl-）装置所产淡水的含盐量取决于进入冷凝器的二次蒸汽的含（盐）水量和蒸发器 内盐水的含盐量产淡水含盐量过高的主要原因：（1） 蒸发量过大，沸腾过于剧烈，可能是加热介质的流量过大、温度过高或真 空度过高所造成；（2） 给水流量太小，以致盐水含盐量太大，细小水珠携盐量增加；（3） 排盐水的流量不足，以致盐水水位太高，造成汽水分离高度不足；（4） 汽水分离器效果差，应检查其与隔板和前盖装配情况是否良好；（5） 冷凝器漏泄，冷却海水进入凝水中。

启停及运行管理:1. 启用一般离岸20海里外的水域海水污染少，才可启用造水机启用步骤如下：（1）抽真空：① 开造水机海水泵的进出口阀；② 开喷射器出海阀；③ 关闭蒸馏器壳体上的空气阀；④ 启动造水机海水泵，抽出蒸馏器内的空气2) 加热：⑤ 如果有给水投药系统，开给水处理阀；⑥ 开启加热水进、出口阀；⑦ 逐步关小加热水旁通阀，向蒸馏器供热水3) 抽送凝水：⑧ 开启通淡水舱阀；⑨ 开启盐度计电源使之投入工作；⑩ 启动凝水泵向淡水舱排水造水机常设有给水投药系统，对供给蒸发器的海水连续投药，其作用是：① 使海水中的难溶物质析出时不形成水垢，而形成很小的形状不规则的松散易 脱落的晶体，从而被排盐泵连续排走② 含有消泡剂，能消散小汽泡，防止海水飞溅，从而减少所产淡水含盐量2. 运行中的管理主要工作有以下方面：(1) 真空度的控制一应接近设计值在保证装置气密性和抽真空的喷射器状态 良好的前提下，真空度可通过调节冷却水旁通阀的开度，改变通过冷凝器的冷却水 流量来控制2) 产水量的控制一装置状态良好时产水量应接近设计值产水量主要靠调节 加热水旁通阀的开度，改变加热水流量来控制船航行于热带水域时，海水温度较高，冷凝器的冷凝能力下降；而且工作水温 高还会降低喷射器的抽气能力，这都会使装置的真空度下降。

此时可以加大冷却水 流量来维持足够的真空度，但冷凝器允许通过的冷却水最大流量是有限的，不得已 时只能适当减少加热量，降低一些产水量冬季海水温度较低时，为使真空度不至 于太高，可适当减小冷却水流量，不允许过分加大加热量，以免盐水沸腾过于剧烈， 造成所产淡水含盐量增加3) 给水倍率的控制一真空沸腾式海水淡化装置的给水倍率一般保持3〜4给 水倍率太低，则盐水浓度高，易结垢；给水倍率太高，则产水量会降低，盐水带走 的热量增加此类装置只要给水压力保持在0.3〜0.4 MPa正常范围内，给水节流孔 板不堵，即可保持适当的给水倍率4) 凝水流量监控一凝水泵一般是离心泵，通常流量随凝水水位高度变化有自 调节能力如果装置工作时空气吸入管上的观察镜中见到水，则表明凝水未能及时 排走，其水位过高以致进入了抽气管这时首先应检查凝水泵管路是否阻塞(重点 查流量计的进口滤器、止回阀、弹簧阀及通淡水舱的截止阀等)或漏泄(重点查与 冷凝器连接的接头等)，注意凝水泵转向有否弄反，必要时可拆检凝水泵5) 盐水流量监控一在蒸馏器侧面底板的下方有观察镜可以看见盐水水位当 其水位高于20 mm时表明盐水抽除的流量不足这时应检查喷射器工作正常否(工 作水压是否太低、背压是否太高、喷嘴是否堵塞或磨损)，盐水吸入管路及止回阀是 否故障。

如果节流孔板孔径选得太大，则给水量太大，会造成盐水水位过高造水机工作中最可能发生的干扰是海水温度变化，它直接影响真空度和产水量 只要能控制真空度稳定，其他都无须经常调节3 .停用步骤如下：（1） 停止加热一全开加热水旁通阀，关加热水进、出口阀；（2） 停止投药一若有给水投药系统，关给水处理阀；（3） 停排凝水一停凝水泵，关盐度计电源，关通淡水舱阀；（4） 停供海水一造水机海水泵，关其进出口阀和喷射器出海阀；（5） 开启蒸馏器的空气阀停用期间除空气阀外的所有阀必须关掉运行管理真空沸腾式海水淡化装置主要的保养工作如下：（1） 冷凝器的检查维护为维持工作时有足够高的真空度，应适时拆洗冷凝器 换热板可用软刷以不高于50°C的热水刷洗，若换热板的密封垫片失效则应予以更 换如果个别换热板损坏而无备件，可以暂时将与其相邻的另一块换热板一起拆除 换热板装复后应校核板组的总厚度（蒸发器相同），然后应让冷却海水流过试漏必 要时可对冷凝器进行水压试验，判断其是否漏泄，试验压力是0.6 MPa2） 蒸发器的检查维护使用日久淡水产量减少时，应对蒸发器清洗除垢为 了便于清除海水侧的水垢，需将换热板浸泡在含抑制剂的酸性溶液中用软刷刷洗。

装复后应让缸套水流过（关闭旁通阀）检漏若主机缸套水系统的膨胀水柜补水太 频繁，怀疑造水机蒸发器漏水（盐水水位也可能偏高），应对蒸发器进行水压试验（试 验压力同冷凝器）3） 蒸馏器的维护若造水机要停用14天以上，应用淡水清洗内部，关盖前内 部需完全干燥工作2 000 h至少要开盖检查一次蒸馏器底部的防腐电极（锌块）， 若锌块蚀耗失效应换新汽水分离器每工作8 000 h也需要浸在含抑制剂的酸性溶液 中清洗若抽真空的喷射器工作正常，而装置要求的真空度却无法建立，则应检查蒸馏 器及整个装置的气密性可将蒸馏器通外界各阀关闭，然后启用海水泵（关闭给水 管），用喷射器尽可能将蒸馏器抽至工作所要求的真空度后停止抽气如在1 h内真 空度下降＞10%，即表明密封性不合格也可以对蒸馏器进行水压试验查漏，试验压 力是0.15 MPa4） 盐度计的维护每个月应试验一次盐度计报警设备盐度传感器电极每个 月应拆出清洁一次，电极可用软纸或干净的布揩拭，若污垢不易清除可先用稀氨水 或汽油沾湿，切勿用硬物刮刷或砂纸打磨，以免损坏电极表面的伯铑镀层5） 水泵及其他设备的维护每工作约8 000 h时应根据需要维护装置所用海 水泵、凝水泵和喷射器。

喷射器的喷嘴及过流部件磨损严重时应予换新其他阀门 和仪表也要检查维护。