鍋爐知識2(改c)

1、第十二章 船用海水淡化裝置第一節(jié) 海水淡化裝置概述一、船舶對淡水的需求情況所謂淡水，一般是指總含鹽量在1000mg/1以下的水。船舶在營運過程中，每天都需要消耗大量的淡水。船上淡水主要用作柴油主機冷卻水、鍋爐補給水、洗滌和飲用水等。 水的含鹽量一般以mg/l為單位。大洋中海水中總含鹽量平均為35000mg/1。海水所含各種鹽的比例大體不變，其中最多的是NaCl（77.7）和MgCl2（10.9），水中的含鹽量越大，其導(dǎo)電性越好。用水的導(dǎo)電性來檢測其含鹽量迅速方便，常以mg/l(NaCl)來表示含鹽量多少（便于配制標(biāo)準(zhǔn)溶液來標(biāo)定），也可以C1來表示含鹽量多少（1mg/lNaCl=0.606 mg

2、/l C1）。在船上，隨著淡水使用場合的不同，對它的數(shù)量和質(zhì)量要求也就不相同。柴油機冷卻用淡水對水質(zhì)沒有特殊的要求。需求量以主機功率計，柴油機船每千瓦日需求量約為0.20.3L。鍋爐補給水對含鹽量的要求最為嚴(yán)格，我國船用鍋爐給水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定補給水的含鹽量應(yīng)小于10mg/l（NaCl）。輔鍋爐的補水量可按蒸發(fā)量的15估計。飲用水必須不含有有害健康的雜質(zhì)、病菌和異味，含鹽量小于5001000mg/l，氯離子濃度小于250500 mg/l（ C1），pH值為6.58.5。洗滌水一般要求氯離子濃度不大于200 mg/l（ C1）、硬度不大于7毫克當(dāng)量/升。生活用水日需求量約為150250L。船舶所需的淡水

3、雖然可用水艙（或水柜）來攜帶，但這樣做不僅會減少船舶的營運噸位，降低航次收入，妨礙運輸能力的發(fā)揮，而且貯水過久還會使水變質(zhì)，甚至無法使用。此外，靠攜帶淡水也很難在數(shù)量上滿足因情況變遷而產(chǎn)生的需要。因此，在現(xiàn)代海船上，也就都設(shè)置海水淡化裝置，以便利用取之不盡的舷外海水來制造淡水，以改善船舶的供水條件，并獲取一定的經(jīng)濟效益。船用造水機所造淡水的含鹽量一般設(shè)定為小于10mg/l，可以滿足鍋爐給水、動力裝置冷卻用水、飲用和洗滌水在含鹽量等方面的要求。需要提醒的是，造水機所生產(chǎn)的淡水所含人體需要的礦物質(zhì)太少，長期直接飲用對健康不利，要求加入某些礦物質(zhì)后再供飲用?，F(xiàn)代遠洋船舶所裝設(shè)的海水淡化裝置的最高容量

4、，視主機功率而定，一般每7500KW左右，裝設(shè)一臺造水量為2025t/d的淡化裝置，就足可滿足動力裝置和50名左右船員的生活需要。至于大型客船，則視情況裝設(shè)幾臺較大的裝置也即可滿足要求。二、海水淡化的主要方法及其在船上的應(yīng)用為了說明海水淡化的方法，就須了解海水的成份。海水是一種含有80多種鹽類的水溶液。其中，含量超過1mg/1者有11種，稱為海水的主要組份。不同海域的海水含鹽量雖然不同，但各主要鹽類所占的比例卻基本不變。當(dāng)海水含鹽量為各海域平均值時，各種鹽類的含量可如表121所示。其中以氯鹽含量最多，氯離子約占55。 海水中各種鹽類的含量 表121鹽 類NaClMgCl2MgSO4CaSO4K

5、2CO3CaCO3MgBr2總計每千克海水中的含鹽克數(shù) g/kg27738171209010.135占總含鹽量的比例 7771094834260303100和淡水一樣，在海水中也會溶解一些氣體。其中以二氧化碳（CO2）為最多，其次是氧（O2）和氮（N2），并隨水溫的高低而變化。CO2在海水中除少量呈游離狀態(tài)外，其余則以碳酸根及碳酸氫根的離子形式存在，并與海水的pH值有著密切的關(guān)系。海水的pH值一般約在7.58.4之間。二氧化碳含量較高的海水中，pH值較低。此外，在海水中還含有不同數(shù)量的有機和無機懸浮物，在港口附近，還可能含有病菌。海水中所含的鹽類、氣體和雜質(zhì)以及海水的pH值，對海水淡化的預(yù)外理

6、方法以及淡化過程中的結(jié)垢和腐蝕等都有很大的關(guān)系。海水淡化的目的，就在于去除各種鹽類和有害雜質(zhì)。目前，海水淡化的主要方法有蒸餾法、電滲析法、反滲透法和冷凍法等?，F(xiàn)分別介紹如下。1.蒸餾法蒸餾法是最早應(yīng)用的海水淡化方法。它根據(jù)溶液（鹽水）生成蒸汽時，汽中重組分（鹽）含量很低的原理，將海水加熱蒸發(fā)成蒸汽（稱為二次蒸汽），再將蒸汽引入冷凝器中冷凝，以獲得淡水（蒸餾水）。用蒸餾法淡化海水必然伴隨相態(tài)變化，而水的汽化潛熱較大，所以耗能較多，而且處理熱海水還須注意防止裝置內(nèi)部的結(jié)垢和腐蝕，是其缺點。但蒸餾法可直接利用熱水或廢汽等加熱，便于廢熱利用；同時所產(chǎn)淡水的純度較高，一次脫鹽即可獲得含鹽量為510mg/

7、1甚至低于1mg/1的淡水，從而滿足各種用途的水質(zhì)要求；此外，蒸餾裝置工作穩(wěn)定，適用于各種規(guī)模的生產(chǎn)；因此到止前為止仍是船舶主要應(yīng)用的海水淡化方法。2.電滲析法電滲析法是使海水中的陰、陽離子在外加直流電場的作用下，作定向遷移，通過相間排列的有選擇性的陰、陽離子滲透膜（或稱離子交換膜），使一部分海水中的離子轉(zhuǎn)移到另一部分海水中去，從而實現(xiàn)海水淡化。電滲析法淡化海水的關(guān)鍵元件是滲透膜，它分為陰膜和陽膜。陰膜只允許陰離子透過，而陽膜則僅允許陽離子透過，如示意圖121所示，若將陰膜與陽膜交替排列，并在兩端裝設(shè)惰性電極，即可組成若干個相互獨立的隔室（兩端是極室，中間是淡室和濃室）。這樣，當(dāng)海水流經(jīng)各室時

8、，由于直流電場的作用，淡室海水中的陰、陽離子，就會分別向陽、陰兩極遷移，于是，陰離子就會透過陰膜而被陽膜阻留在濃室中，而陽離子則透過陽膜并被陰膜阻留在濃室中。這樣，流經(jīng)淡室的海水也就因離子濃度的逐漸降低而淡化。圖121 電滲析海水淡化示意圖 A陰離子交換膜； B陽離子交換膜電滲析技術(shù)，自1954年在工業(yè)上獲得實際應(yīng)用以后，一直處于穩(wěn)定的發(fā)展之中，主要用于苦咸水的淡化、純水制備和工業(yè)廢水的處理等方面，現(xiàn)在又已成功地用于海水淡化。我國于1981年在西沙首先建成了當(dāng)時世界最大的日產(chǎn)200t淡水的電滲析海水淡化站，它將含鹽量為35000mg/1的海水脫鹽至500mg/1，完全符合飲用水的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。電滲

9、析法因不需要液體發(fā)生相變，所以耗能比蒸餾法少，但卻必須耗用電能，且耗電量隨原水濃度的增加而增多。在常溫下，電滲析淡化海水的電耗約為1525kWh/m3，淡水的含鹽量約為500mg/1。如欲進一步提高水質(zhì)，不僅設(shè)備復(fù)雜，而且耗電量也將增加，因此對有大量廢熱可茲利用的船舶來說，其經(jīng)濟性反而不如蒸餾法。此外，為了防止結(jié)垢和膜的污染與老化，還必須對海水進行預(yù)處理，并定期進行酸洗和倒換電極，操作管理也較復(fù)雜。因此，電滲析淡化裝置，目前只在那些無適當(dāng)熱源的船舶上有所采用。3、反滲透法反滲透法是將海水加壓到水的滲透壓以上，以使其通過半滲透膜，利用反滲透原理使海水中的溶劑（淡水）反滲透出來，從而使海水淡化的一

10、種方法。圖122即為滲透和反滲透示意圖。后者是前者的逆過程。當(dāng)?shù)秃Ｋɑ蚱渌鼉煞N不同濃度的溶液）被半透膜隔開時,稀溶液中的溶劑,就會通過半透膜自發(fā)地向能溶液一側(cè)擴散見圖(a)，這種現(xiàn)象即稱之為滲透。由于滲透的結(jié)果，濃溶液一側(cè)的液面就會逐漸升高，直到因此所產(chǎn)生的靜壓差達到一個定值gh時，擴散即行停止，滲透也就達到了靜態(tài)平衡，見圖（b），這個靜壓差值，就稱作滲透壓。滲透壓的大小與溶液的絕對溫度成正比，并與濃度近似的成正比。然而，如果在濃溶液的一側(cè)加壓，并使其超過滲透壓力，就可迫使?jié)B透逆轉(zhuǎn)，亦即使?jié)馊芤褐械娜軇┓炊蛳∪芤褐袧B透，從而實現(xiàn)所謂的反滲透過程，見圖（c）。反滲透淡化裝置就是利用這一原

11、理設(shè)計而成的。（a） （b） （c）圖122 滲透和反滲透示意圖（a）滲透開始；（b）滲透平衡；（c）反滲透 反滲透法是二十世紀(jì)60年代迅速發(fā)展起來的一項新型的膜分離技術(shù)。其特點是液體在工作過程中無相態(tài)變化，耗能較少，對設(shè)備的腐蝕及結(jié)垢較輕，能分離機械雜質(zhì)，設(shè)備簡單，易于操作，適用于海水和苦咸水的淡化，而且成本較低，故在無廢熱可用的場合已開始與蒸餾法競爭，并在船上開始應(yīng)用。但這種方法操作壓力高，壽命受半透膜的限制，是其缺點。4.冷卻法冷卻法是根據(jù)一定濃度范圍的鹽溶液，在其降至冰點時，就會析出水冰冰晶來實現(xiàn)海水淡化的。因此，只要取出冰晶，用淡水洗去晶體表面及其間隙之間的殘留海水，然后將其融化，則

12、即可獲得淡水。由于冰的融化熱較小，約為水的汽化潛熱的1/7，所以冷凍法的能耗比蒸餾法低。且因操作溫度低，結(jié)垢和腐蝕亦輕。然而，冷凍法操作技術(shù)要求較高，冰晶的洗滌也較困難，且需消耗部分淡水，所以在工業(yè)上目前還處于中間實驗階段，尚未能獲得大規(guī)模地應(yīng)用。第二節(jié) 船用海水淡化裝置的主要類型和工作原理海水淡化裝置的類型很多，目前在船上應(yīng)用最為普遍的還屬蒸餾式海水淡化裝置。蒸餾式淡化裝置的工作是建立在水的蒸發(fā)和蒸汽冷凝的理論之上的，故其主要的設(shè)備就是各種熱交換器。隨著具體換熱過程的不同，各種蒸餾式淡化裝置的工作也就有所差異，并可按海水汽化方式的不同而分為沸騰式和閃發(fā)式兩種。一、真空沸騰式海水淡化裝置沸騰式

13、海水淡化裝置主要由蒸發(fā)器和冷凝器組成，其中海水的加熱和沸騰汽化都在蒸發(fā)器內(nèi)進行，而二次蒸汽的凝結(jié)則在冷凝器內(nèi)完成。根據(jù)蒸發(fā)器和冷器內(nèi)工作壓力的不同，沸騰式淡化裝置又可分為壓力式和真空式兩種。目前，船上一般都采用真空式淡化裝置。采用真空式裝置的原因主要有二：一是為了能夠使用低溫工質(zhì)作為熱源，以利用船舶動力裝置的廢熱（例如當(dāng)真空度為93時，對應(yīng)的海水沸點僅為38.66，因此利用溫度為6065的柴油機缸套冷卻水，即可作為加熱工質(zhì)），從而提高整個動力裝置的經(jīng)濟性；目前船用蒸餾式海水淡化裝置真空度皆大于80，沸點不高于60。二是保持較低的工作溫度還將大大減輕蒸發(fā)器換熱面上的結(jié)垢。圖123示出帶豎管蒸發(fā)器

14、的真空沸騰式海水淡水裝置原理圖。蒸餾器1的下部是豎管式蒸發(fā)器，加熱工質(zhì)（熱水或蒸汽）供入豎管式蒸發(fā)器，熱的工質(zhì)在豎管外流過，管內(nèi)的海水被加熱后沸騰汽化。海水汽化產(chǎn)生的蒸汽流經(jīng)蒸餾器中部的汽水分離器，除去所攜帶的大部分水滴后被引入蒸餾器頂部的冷凝器。冷凝器中的橫管中有冷卻海水流動，管外的二次蒸汽被冷凝成淡水落入冷凝器底部，然后由凝水泵4抽送至淡水艙（柜）。 圖123 真空沸騰式海水淡化裝置原理圖1蒸餾器；2造水機海水泵；3給水調(diào)節(jié)閥；4凝水泵；5排鹽泵；6真空泵蒸發(fā)器中的海水由于不斷蒸發(fā)而濃縮，其含鹽量勢必增高，稱為鹽水。為了控制鹽水的濃度，以免影響二次蒸汽的質(zhì)量，就需由排鹽泵5將鹽水不斷地排出

15、舷外（稱為排鹽），并由海水泵2向蒸發(fā)器內(nèi)連續(xù)地補給海水。至于蒸發(fā)器和冷凝器內(nèi)所需的真空，則由射水抽氣式真空泵6建立和保持。這種蒸發(fā)和冷凝在一種壓力下進行的簡單系統(tǒng)，即稱為單效（或單級）淡化裝置。目前，船上采用的蒸餾式淡化裝置，大多是既可用熱水又可用蒸汽來作為加熱工質(zhì)。通常，在柴油機船上，一般都使用主機缸套水作為熱源，只有那些淡水耗量很大的客船或漁業(yè)加工船等，因動力裝置的廢熱不敷需要，才使用低壓蒸汽。至于汽輪機船，則一般都采用主機或輔機使用過的蒸汽來作為熱源。在以蒸汽作為熱源的沸騰式淡化裝置中，為了節(jié)省蒸汽，提高裝置的產(chǎn)水比淡水產(chǎn)量與加熱蒸汽量之比，就需采用多效蒸發(fā)，即將兩個以上的單效裝置串聯(lián)起

16、來，并以前一效產(chǎn)生的二次蒸汽作為后一效的加熱蒸汽。顯然，要保證適當(dāng)?shù)膫鳠釡夭?，后一效蒸發(fā)器工作壓力就必須比前一效低。經(jīng)驗表明，多效蒸發(fā)的產(chǎn)水比約為（0.80.85）N，其中N為效數(shù)。增加效數(shù)雖然可以提高裝置的經(jīng)濟性，但船用的很少超過23級，大多都為單級，這是因為裝置末級的真空度受冷卻水溫和真空泵性能的限制（一般不高于93），而為了防止蒸發(fā)表面的結(jié)垢，第一效的蒸發(fā)溫度又不宜過高；此外在可用的總溫降范圍內(nèi)，過分增加效數(shù)還會使傳熱溫差減少，導(dǎo)致裝置過于龐大和復(fù)雜的緣故。二、真空閃發(fā)式海水淡化裝置閃發(fā)工淡化裝置是將壓力大于蒸發(fā)器（閃發(fā)室）內(nèi)壓力的海水，預(yù)先加熱至高于蒸發(fā)器內(nèi)壓力所對應(yīng)的飽和溫度，然后將

17、其引入蒸發(fā)器，以使部分海水因過熱而驟然蒸發(fā)成汽，故稱閃發(fā)式。圖124即表示真空閃發(fā)式海水淡化裝置的原理圖。海水在加熱器5中被加熱一定溫度，然后經(jīng)噴霧器6減壓噴灑于蒸發(fā)器1中，由于器內(nèi)壓力低于海水溫度對應(yīng)的飽和壓力，所以一經(jīng)噴入就處于過熱狀態(tài)，因此，其中的部分海水就會驟然汽化。閃發(fā)生成的二次蒸汽，經(jīng)汽水分離器進入冷凝器3，被來自海水泵9的舷外海水冷卻凝結(jié)而成為淡水，再由凝水泵8送往淡水艙。蒸發(fā)器內(nèi)未被汽化的鹽水，由鹽水循環(huán)泵4抽出，其中一部分與新加入的給水一起重返加熱器，而另一部分則作為排鹽經(jīng)調(diào)節(jié)閥10向舷外排出。裝置中因蒸發(fā)和排鹽所減少的水量，由冷凝器排出的冷卻水通過給水調(diào)節(jié)閥11來補充。閃發(fā)

18、所需的真空度，則由真空泵7建立與保持。圖124 真空閃發(fā)式海水淡化裝置原理圖1蒸發(fā)器；2汽水分離器；3冷凝器；4鹽水循環(huán)泵；5加熱器；6噴霧器；7真空泵；8凝水泵；9海水泵；10排鹽調(diào)節(jié)閥；11給水調(diào)節(jié)閥這種裝置因海水的加熱溫度不高，在加熱器中并不沸騰汽化，而蒸發(fā)器中又沒有換熱表面，因而可使結(jié)垢情況大為改善。然而，海水閃發(fā)成汽時所需的汽化潛熱，完全取自未被汽化的海水降溫至飽和溫度時所放出的顯熱，因此，這種裝置的海水循環(huán)量很大，這就使加熱面積和泵的流量都必須相應(yīng)加大，故在產(chǎn)量相同的情況下，閃發(fā)式裝置的造價也就要比沸騰式約高3550。此外，排鹽量大，熱損失增加，效率亦將隨之降低。為了提高經(jīng)濟性，增

19、大產(chǎn)水比，閃發(fā)式裝置也可采用多級的型式，即將若干個壓力依次降低的蒸發(fā)器加以串聯(lián)。這樣，在上一級中沒有汽化的海水，就可在下一級內(nèi)繼續(xù)閃發(fā)汽化，這時，從冷凝器流出的冷卻水，也就全部作為給水供入加熱器，并在加熱后依次進入各級蒸發(fā)器閃發(fā)，而鹽水則在最末級由排鹽泵排出。顯然，多級閃發(fā)式裝置因從二次蒸汽中回收了更多的熱量，故能減少耗熱。理論上，在淡水產(chǎn)量相同的情況下，N級裝置的耗熱量將只為單級的1/N。但是，與多效沸騰式一樣，級數(shù)也不能太多，船舶裝置一般不超過二級，間或也有4至5級者。與多效沸騰式淡水裝置相比，多級閃發(fā)式結(jié)構(gòu)緊湊，不易結(jié)垢，加熱溫度可以提高，有利于增加產(chǎn)水比，所以在需水量較多，并以蒸汽作為

20、熱源的船舶上，應(yīng)用較為廣泛。第三節(jié) 影響海水蒸餾裝置工作的主要因素首先，建立和保持一個合適的真空度，是裝置正常工作的前提；其次，為了保證所造淡水的質(zhì)量和產(chǎn)量，必須分析相關(guān)的影響因素；同時在生產(chǎn)過程中還要注意防止加熱面上結(jié)垢。一、裝置真空度的建立和保持前已述及，為使蒸餾式淡化裝置能夠利用廢熱，同時減少裝置內(nèi)部的結(jié)垢和保證淡水的產(chǎn)量，必須在裝置中建立并保持適當(dāng)?shù)恼婵斩取榇?，一般船用裝置大都將真空度維持在9094（91.795.7kPa）之間（對應(yīng)的飽和溫度為4535）。也有海水淡化裝置將真空度設(shè)計為8090（81.491.7kPa），相應(yīng)蒸發(fā)溫度為6045。如果真空度太低，對應(yīng)的蒸發(fā)溫度就高，要

21、用溫度僅為6065的主機缸套水將海水加熱到沸騰或過熱，就會產(chǎn)生困難，以致使造水量大大減少，甚至停產(chǎn)。而真空度太高，則又會導(dǎo)致沸騰或閃發(fā)劇烈，使二次蒸汽的攜水量增加，從而影響淡化質(zhì)量。所以保持蒸發(fā)器和冷凝器中適當(dāng)?shù)恼婵斩龋耸潜ＷC真空蒸餾式淡化裝置正常工作的基本條件。怎樣才能在裝置中建立并保持必要的真空度呢？首先，必須在裝置起動之初，即用射水真空泵將裝置中的空氣排除，以建立起裝置工作所需要的真空度（93左右），此后，當(dāng)加熱器投入工作并產(chǎn)生二次蒸汽時，就需使冷凝器投入工作，以使所產(chǎn)生的二次蒸汽及時冷凝，然后再用淡水泵不斷抽出。這樣，在蒸發(fā)量和冷凝量相平衡的穩(wěn)定工作條件下，在裝置的內(nèi)部即可保持一個穩(wěn)

22、定的低壓。因為海水中溶有不凝性氣體，當(dāng)海水蒸發(fā)時會釋放出來；同時裝置的不嚴(yán)密處也會漏入空氣，故真空泵只有不停的工作才能維持已經(jīng)建立的真空度。圖125表示殼管式冷凝器的簡圖。由圖可見，冷凝器的冷卻管束由隔板3分為主冷卻管束1和空氣冷卻器2兩部分。當(dāng)蒸汽流過主冷卻管束時，其中的絕大部分就會凝結(jié)成水，并流至下部集水箱4中。而空氣與少量尚未凝結(jié)的蒸汽，則因真空泵的抽吸而繞過隔板，進入空氣冷卻器進一步冷卻，以使一方面使剩余的蒸汽盡量冷凝，另一方面，又可使空氣因進一步冷卻而容積減小，以利于增加真空泵的質(zhì)量流量。圖125 殼管式冷凝器簡圖1主冷卻管束；2空氣冷卻器；3隔板；4積水箱根據(jù)以上分析可知，使蒸餾器

23、內(nèi)保持合適真空度的條件是：（1）維持與蒸發(fā)量相適應(yīng)的冷凝能力。如果冷凝器的換熱能力下降（冷卻水溫度升高或流量不足、冷卻水側(cè)“氣塞”、冷凝器換熱面臟污、或凝水水位過高使冷凝換熱面積減小等），則會使真空度下降；此外，如果加熱介質(zhì)流量過大或溫度過高導(dǎo)致蒸發(fā)量過大，也會使真空度降低。在各種影響因素中通常最主要的是冷卻海水溫度的變化。（2）真空泵應(yīng)具有足夠的抽氣能力。水射真空泵的工作水壓過低或工作水溫過高、排除背壓過高（8mH2O）、噴嘴磨損、堵塞、安裝不當(dāng)、吸入止回閥卡死等都會使真空泵的抽氣能力下降。（3）蒸餾裝置要保持良好的氣密性。如果蒸餾裝置的密封性不佳，也會因外界的空氣漏入過多而無法建立起足夠的

24、真空度，從而影響產(chǎn)水量，甚至使裝置完全不能工作。二、影響裝置淡化質(zhì)量的因素如前所述，鹽水生成的蒸汽中含鹽量是很低的，因此所造淡水按理應(yīng)該是非常純凈的。然而實際上，船用蒸餾裝置所產(chǎn)的淡水卻往往含有一定的鹽分，有時甚至還會因含鹽量過多而使水質(zhì)不能符合要求。作為輪機管理人員，必須首先弄清影響淡化質(zhì)量各種因素，然后才能正確的進行維護管理。海水在劇烈沸騰時，會產(chǎn)生許多細小水珠被蒸汽攜帶進入汽空間。雖然因水的密度比蒸汽大，部分較大的水珠會重新落回到鹽水中，但比較細小的水珠卻會被帶到冷凝器中，使凝結(jié)的淡水含有鹽分。可見，裝置所產(chǎn)淡水的含量S，完全取決于汽流攜入冷凝器中的水珠量和水珠的含鹽量，亦即取決于進入冷

25、凝器的二次蒸汽的濕度和蒸發(fā)器內(nèi)鹽水的含鹽量SB，即 SSB mg/l （121）從管理角度來講，淡水含鹽量過高的主要原因是：（1）裝置的負荷（蒸發(fā)量）過大，沸騰過于劇烈，導(dǎo)致二次蒸汽濕度過高?？赡茉蚴羌訜峤橘|(zhì)流量過大或溫度過高，真空度過高。應(yīng)采取的措施是減小冷卻水流量或稍開真空破壞閥。（2）蒸發(fā)器水位太高。對豎管式蒸發(fā)器而言，蒸發(fā)器內(nèi)水位以達到上管板為宜。如設(shè)有水位計，則水位指示應(yīng)在半高處。水位過高應(yīng)減小給水量。（3）鹽水含鹽量太大。鹽水的濃度是靠調(diào)節(jié)給水倍率給水量與產(chǎn)水量之比來控制的，給水倍率大，鹽水濃度就低，這不僅有利于保證淡化質(zhì)量，而且有助于防止生成硬垢。但是，過分增加給水倍率，不僅會

26、使裝置的耗電量和耗熱量增加，而且還可能使總的結(jié)垢量增加。因此，一般認為，船用真空沸騰式淡化裝置最適宜的給水倍率為34，最合適的鹽水濃度為海水的1.51.3倍。所以應(yīng)保證足夠的排鹽量，維持合適的給水倍率。（4）冷凝器漏泄，使冷卻海水漏入凝水側(cè)。在日常管理中，應(yīng)注意做好冷凝器防漏、檢漏和滅漏工作。三、影響淡水產(chǎn)量的因素蒸餾式海水淡化裝置產(chǎn)水量的多少，實際就是蒸發(fā)量的多少，其主要取決于加熱水向海水傳熱量的多少。根據(jù)傳熱學(xué)原理，傳熱量與蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)、換熱面積、加熱水的平均溫度和海水的沸點及給水溫度有關(guān)。從管理角度看，造成淡水產(chǎn)量低的原因有：（1）換熱面臟污結(jié)垢，使蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)減小。應(yīng)及時進行清

27、洗。（2）加熱側(cè)發(fā)生“氣塞”，里面的氣體會影響加熱介質(zhì)流動而妨礙換熱。可通過放氣旋塞把氣放掉。（3）蒸發(fā)器水位太低，使加熱水與被加熱海水間的實際換熱面積減少。蒸發(fā)器內(nèi)最適當(dāng)?shù)乃皇钦玫竭_上管板的位置。（4）真空度不足，這會導(dǎo)致海水的沸點提高。（5）加熱水流量不足或溫度太低，以致加熱水平均溫度降低。應(yīng)適時增大加熱水的流量。（6）給水量（給水倍率）增大或給水溫度降低，更多的熱量被預(yù)熱消耗或被鹽水帶走，使蒸發(fā)量降低。（7）凝水回流電磁閥關(guān)閉不嚴(yán)，使一部分淡水漏回蒸餾器。造水機能否造出淡水，以及產(chǎn)水量多少，對其影響最大的是能否建立和保持合適的真空度；而造水機工作日久后產(chǎn)水量逐漸減少，主要原因往往是加

28、熱面臟污和結(jié)垢。四、影響加熱面上結(jié)垢的因素加熱面上結(jié)垢是蒸餾式海水淡化裝置實用中的重要問題。因為水垢的導(dǎo)熱系數(shù)遠比金屬要小，若加熱面結(jié)垢增多，傳熱能力下降，造水量就會減少，嚴(yán)重時要停產(chǎn)清洗。蒸餾裝置中水垢的主要成分是CaCO3、Mg(OH)2和CaSO4。它們在海水中的溶解度都很低，而且隨著溫度的升高而降低。所以在海水側(cè)的加熱面上，上述成分很容易析出結(jié)垢。水垢中含有CaSO4成分非常有害，它將形成難以消除的硬垢，且導(dǎo)熱能力要比不含該成分的水垢降低90。Mg(OH)2結(jié)垢尤其是干垢也難以清除。所以應(yīng)該控制這兩種成分的結(jié)垢。蒸餾裝置加熱面水垢生成的速度和成分取決于以下幾個方面：（1）海水被加熱的溫

29、度對結(jié)垢的影響蒸餾裝置的工作壓力越高，即海水的蒸發(fā)溫度越高，海水中結(jié)垢鹽類的溶解度都將降低，加熱面上水垢的增長速度就越快。海水加熱溫度的高低不僅影響水垢的數(shù)量，同時也決定著水垢的成分。圖126 水垢成分與加熱溫度和傳熱溫差的關(guān)系如圖所示，當(dāng)水溫不太高時，水垢的主要成分是CaCO3，Mg(OH)2主要呈泥渣沉淀。在溫度超過75時，Mg(OH)2水垢的比例迅速增加；在溫度超過8283時，Mg(OH)2很快就會形成硬垢，并會取代CaCO3而成為水垢中的主要成分。因此，在真空式淡化裝置中，如不添加防垢劑，則給水的加熱溫度一般就不應(yīng)超過75。（2）鹽水濃度對結(jié)垢的影響在同樣的工作壓力和傳熱溫差下，鹽水的

30、濃度越大，難溶鹽含量超過溶解度就越多，生成的水垢也就越多。當(dāng)給水倍率較小時，鹽水濃度較大，流經(jīng)加熱器的時間也長，鹽類也就更易于在加熱面形成結(jié)垢。CaCO4在海水中的含量較少（約1200m/l，僅占總含鹽量的3.4左右）。在船用真空蒸餾裝置中，傳熱溫差一般不大，只有當(dāng)鹽水濃度達到海水的1.5倍時，CaCO4才開始析出，而在達到3倍時，才大量析出。因此，蒸發(fā)器中的鹽水濃度一般不允許超過海水的1.5倍。鹽水濃度是由調(diào)節(jié)給水倍率來控制的。按照蒸發(fā)器中的鹽量平衡關(guān)系（圖129），如略去蒸汽攜出的微量鹽分，則WOSOWBSB（129）式中：WO給水（海水）的流量，L/h SO給水的濃度，mg/L WB鹽水

31、的流量，L/h SB鹽水的濃度，mg/L 鹽水濃度SB與海水濃度SO之比稱為濃縮率。即可見，給水倍率越大，海水的濃縮率就越小，所以要使1.5，給水倍率=WO/W即應(yīng)大于3。圖127 蒸餾器的鹽量平衡圖應(yīng)該指出，增大給水倍率雖可減少鹽水濃度，對防垢有利，但同時也會因排鹽泵和海水泵流量的增加，使裝置的熱損失和耗電量增加；此外，當(dāng)給水倍率增大到一定的程度后，由于流經(jīng)加熱器的總水量增加，盡管每單位質(zhì)量給水的結(jié)垢量減少，但受熱面上的總結(jié)垢量卻可能反而增加。故一般認為，船用真空沸騰式淡化裝置適宜的給水倍率34，此時的海水濃縮率1.51.3，不會生成CaCO4水垢。（3）加熱溫差對結(jié)垢的影響裝置工作時，加熱

32、溫差應(yīng)盡可能小些，否則將會使受熱面附近局部地區(qū)的鹽水濃度過高。這不僅會使結(jié)垢量增加，而且還容易生成Mg(OH)2和CaCO4硬垢。鑒于此，當(dāng)裝置采用蒸汽加熱時，就應(yīng)先用蒸汽加熱淡水，然后再用淡水來作為造水機的加熱工質(zhì)?？梢?，船用真空式造水機中由于海水沸點不高，加熱溫差也不大，只要保持適宜的給水倍率，結(jié)垢是輕微的。為了能更有效地防止水垢生成及清除水垢，市場上有各種化學(xué)防垢劑和除垢劑出售。輪機管理人員可以按照說明正確的使用各種藥劑。第四節(jié) 船用海水淡化裝置實例及其管理一、帶豎管式蒸發(fā)器的真空沸騰式蒸餾裝置如圖129所示為帶豎管式蒸發(fā)器的真空沸騰式蒸餾裝置的系統(tǒng)實例。這種淡化裝置在遠洋船上使用較早，

33、現(xiàn)仍在廣泛使用。1裝置的組成和工作圖128示出帶管式蒸發(fā)器的真空沸騰式蒸餾裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖中，蒸發(fā)器、汽水分離器和冷凝器已被組裝成一個整體，稱為蒸餾器（俗稱造水機）。立式殼管式蒸發(fā)器位于蒸餾器的下部，冷凝器位于其上部，在兩者之間則設(shè)有汽水分離器20和13。圖128 帶豎管蒸發(fā)器的真空沸騰式蒸餾器1、16、22、31溫度計插座；2、11放氣旋塞接頭；3、9、19防蝕鋅板；4放水旋塞；5蒸發(fā)器傳熱管；6隔水板的定位套管；7隔水板；8管板；10泄水閥接頭；12給水進口；13汽水分離器；14冷卻管管束；15空氣抽出口；17擋板；18空氣冷卻管束；20汽水分離擋板；21冷凝器管板；23、28觀察窗；24

34、排鹽口；25壓力表接頭；27真空破壞閥接頭；29、32鹽水水位及接頭；30不合格凝水回流口；33凝水出口；34、35凝水水位計接頭工作時，加熱介質(zhì)（例如主機缸套冷卻水）在蒸發(fā)器管外對管內(nèi)自下向上流動的海水加熱，使其沸騰汽化，留下的鹽水則經(jīng)排鹽口24溢流排放。在蒸發(fā)器上方設(shè)有拱形的汽水分離擋板20，沸騰汽化時飛濺的海水（鹽水）在碰到擋板后絕大部分即折返下落，而產(chǎn)生的二次蒸汽則繞過擋板繼續(xù)向上，到達一定的高度，再經(jīng)過波紋板式汽水分離器，除去蒸汽中夾帶的細小水珠，最后進入冷凝器。該冷凝器為水平殼管式，冷卻海水在管內(nèi)流動。進入冷凝器的二次蒸汽在水平管外流動，被冷卻和冷凝成淡水。產(chǎn)生的淡水從凝水出口33

35、被淡水泵抽出后送入淡水柜。冷凝器內(nèi)的不凝性氣體則由真空泵經(jīng)抽氣口15抽出，用以維持器內(nèi)所需的真空度。蒸餾器的殼體由鋼板焊接而成，蒸發(fā)器和冷凝器的管束及管板均用錫黃銅或鋁黃銅制造，并在相應(yīng)的海水空間設(shè)置防蝕鋅板3、9、19。此外，有些蒸餾器殼體的內(nèi)表面還涂有塑料防蝕層。這種涂層不耐高溫，操作時應(yīng)加注意，如有破損，可用環(huán)氧樹脂修補。噴射泵除噴嘴采用不銹鋼外，其余部分均用錳黃銅制造。為了監(jiān)視和完善裝置的工作,在蒸餾器的殼體上尚接有相應(yīng)的儀表和閥件（見圖1211）如用以觀察蒸發(fā)器中鹽水水位和冷凝器中凝水水位的水位計32。由于工作時在鹽水中充滿了汽泡，所以蒸發(fā)器中的實際水位就會比水位計所示水位要高得多，

36、并隨蒸發(fā)器負荷而變化。一般器內(nèi)的實際水位比蒸發(fā)器的上管板稍高時，水位計所示水位大約僅為半高左右。因此，水位計指示鹽水水位僅供操作時參考。真空表22和溫度計26用來監(jiān)視和判斷真空度，當(dāng)真空表的讀數(shù)不準(zhǔn)時，可以溫度表所示的蒸發(fā)溫度作為判斷真空度的依據(jù)。至于真空破壞閥23則可在真空度過高時，用以泄入少量空氣，以保持所需的真空度，從而防止因沸騰過于劇烈而影響淡水質(zhì)量。另外，在以蒸汽為加熱介質(zhì)的蒸餾器殼體上還裝有安全閥，用以防止加熱不慎或冷卻水中斷導(dǎo)致內(nèi)部壓力過高。2裝置的工作系統(tǒng)圖129 帶豎管蒸發(fā)器的真空沸騰式淡化裝置系統(tǒng)原理圖1主柴油機；2加熱水調(diào)節(jié)閥；3主機缸套水泵；4主機缸套水冷卻器；5主極滑

37、油冷卻器；6主機空氣冷卻器；7主海水泵；8海水調(diào)節(jié)閥；9蒸餾器；10造水機海水泵；11排鹽泵；12真空泵；13浮子式給水流量計；14減壓閥；15給水調(diào)節(jié)閥；16凝水泵；17凝水泵平衡管；18鹽度計；19鹽度傳感計；20回流電磁閥；21凝水流量計；22真空流量計；23真空破壞閥；24、25放氣旋塞；26蒸發(fā)溫度計；27冷卻水進、出口閥；28加熱淡水進、出口閥；29取樣閥；30凝水排出閥；31止回閥；32水位計，33泄水閥；34旁通閥如圖129所示，該造水裝置的整個系統(tǒng)包括加熱、冷卻、抽氣、給水一凝水以及排鹽等部分。系統(tǒng)的主要參數(shù)是：加熱水溫度 6085蒸發(fā)溫度 3545（真空度9490）噴射泵的

38、工作水壓不低于 0.30.4MPa淡水的含鹽量 10mg/l海水自舷外由海水泵10吸入，其中一部分作為給水經(jīng)彈簧穩(wěn)壓閥14、流量計13和調(diào)節(jié)閥15進入蒸發(fā)器下端，在加熱管內(nèi)自下而上流動。其余海水則用作為噴水式真空泵12和排鹽泵11的工作水，以便連續(xù)地將蒸發(fā)器中的鹽水和冷凝器中的氣體排出舷外，為了防止噴射泵因某種原因（如海水泵壓力下降或噴射泵背壓過高）而失效，以致造成海水倒灌，所以在噴射泵的吸排管路上都設(shè)有止回閥31。加熱用淡水由主機冷卻系統(tǒng)引來，流入蒸發(fā)器后對管內(nèi)海水進行加熱，其流量可由加熱水調(diào)節(jié)閥2調(diào)節(jié)?，F(xiàn)在多數(shù)蒸餾器必要時（如柴油機停用時）還可用低壓蒸汽來加熱，只是為防加熱工質(zhì)溫度過高，導(dǎo)

39、致結(jié)垢嚴(yán)重、引起蒸發(fā)器管板漏泄或內(nèi)部涂層損壞，一般都是先以蒸汽作為噴射泵的工作流體，對淡水提供循環(huán)動力并同時加熱淡水，然后再以這樣的淡水來作為造水機的直接熱源。具體設(shè)備和操作方法后面再作介紹。冷凝器的冷卻水系統(tǒng)大多與主機的海水冷卻系統(tǒng)串聯(lián)，冷卻水流量由海水調(diào)節(jié)閥8和冷凝器進出口閥27調(diào)節(jié)。冷凝器的凝結(jié)水由淡水泵16抽出，經(jīng)淡水流量計21排入淡水艙（柜）。由于冷凝器內(nèi)的真空度較高，因此淡水泵的安裝位置就須較低，以造成必要的流注高度。為了防止空氣漏入泵內(nèi)，泵的軸封處設(shè)有水封環(huán)。為了防止因凝水水位過低而使泵產(chǎn)生汽蝕，或因泵內(nèi)積有氣體發(fā)生“氣塞”，故在泵的吸入口與冷凝器的汽空間之間，還設(shè)平衡管17，借

40、以使泵吸入口積聚的氣體得以及時返回冷凝器。3裝置的啟動和停用下面對照圖129進行具體的說明。（1）起動啟動前的準(zhǔn)備關(guān)閉蒸餾器的真空破壞閥23、底部泄水閥33、淡水泵出口閥30、給水調(diào)節(jié)閥15和流量計的旁通閥。開啟冷凝器冷卻水的進、出口閥27，將海水引入冷凝器，再開啟蒸發(fā)器加熱淡水的進、出閥28，將主機缸套冷卻水引入蒸發(fā)器；然后開啟冷凝器、蒸發(fā)器的放氣閥24和25，直到流出整股水流后關(guān)閉。（注意：加熱水和冷卻水的旁通閥2和8要保持全開。）抽氣和供水開啟海水泵10的吸入閥、噴射泵的舷外排出閥等，起動海水泵10，向噴射泵供水，于是蒸餾器中便開始出現(xiàn)真空。為了保證真空泵的正常工作，供水壓力應(yīng)不低于0.

41、350.40MPa（表壓）。開啟給水調(diào)節(jié)閥15，并按流量計所示的流量，調(diào)節(jié)閥的開度，以保持適當(dāng)?shù)墓┧?。供入熱水，開始加熱當(dāng)蒸餾器中的真空度達到93左右時，關(guān)小旁通閥2使主機冷卻水在蒸發(fā)器中循環(huán)，以加熱蒸發(fā)器中的海水。這時，一方面應(yīng)注意通過旁通閥2調(diào)節(jié)加熱水的流量，以保持適當(dāng)?shù)恼舭l(fā)器負荷；另一方面，主機缸套水冷卻系統(tǒng)相當(dāng)于多了一個冷卻器，應(yīng)注意調(diào)節(jié)缸套水冷卻器的旁通閥，防止主機冷卻水的進口溫度降低太多，給主機造成不良影響。注意通過開關(guān)旁通閥2調(diào)節(jié)加熱水的流量，一方面要保持適當(dāng)?shù)恼舭l(fā)量，另一方面防止海水沸騰過于劇烈而使淡水含鹽量過高。供入冷卻水當(dāng)開始產(chǎn)汽后，關(guān)小冷卻水旁通閥8，調(diào)節(jié)冷凝器的冷卻水

42、量，從而保持合適的真空度。排出凝水當(dāng)冷凝器中的凝水水位達到水位計的半高時，即可起動淡水泵16，繼而打開淡水泵出口閥30，向淡水艙供水，同時接通鹽度計的電源。至此，經(jīng)鹽度計檢測，如淡水水質(zhì)符合要求，即可使裝置進入正常運行。對于設(shè)有水位自動調(diào)節(jié)器的裝置，這時即可將控制按鈕轉(zhuǎn)換至自動位置。（2）停用當(dāng)船舶駛近港口或在離海岸不超過20n mile的海域航行時，為了防止海水中的污物、病菌之類污染淡水，應(yīng)停止裝置的工作。停止的一般步驟如下：停止加熱。首先開大加熱水調(diào)節(jié)閥2，然后關(guān)閉蒸發(fā)器的熱水進、出水閥28，并注意調(diào)節(jié)主機冷卻水進入主機時的溫度。關(guān)閉淡水泵排出閥30，停止淡水泵的工作。待蒸發(fā)器冷卻后，關(guān)閉

43、流量計13前的截止閥，停止海水泵10。停止冷凝器的海水供應(yīng)。打開真空破壞閥23，若停用時間較長，要打開泄水閥33，放空蒸發(fā)器中的鹽水。如長期停用，還應(yīng)用淡水將蒸發(fā)器內(nèi)部沖洗一遍。設(shè)備停用后，應(yīng)注意防止熱水或海水的漏入，以免引起結(jié)垢、銹蝕和堵塞蒸發(fā)器的加熱管束。4淡水水質(zhì)的監(jiān)控目前，船用海水淡化裝置都設(shè)有淡水鹽度監(jiān)控設(shè)備，以使連續(xù)檢測所造淡水的含鹽量，并在鹽分超過給定標(biāo)準(zhǔn)時發(fā)出聲、光警報信號，同時將不合格的淡水重新送回蒸發(fā)器或?qū)⑵湫谷肱摰祝悦馕廴镜摚ü瘢﹥?nèi)的淡水。 圖1210 鹽度計的電路原理圖 圖1211 鹽度傳感器（a）串聯(lián)測定；（b）并聯(lián)測定；（c）電橋測定1電極；2鹽度測量計；3調(diào)

44、整電阻；4試驗用標(biāo)準(zhǔn)電阻；5轉(zhuǎn)換開關(guān)淡水含鹽量監(jiān)控設(shè)備主要有鹽度傳感器、鹽度計、電磁閥和蜂鳴器等。鹽度計是利用水的導(dǎo)電性隨含鹽量的增加而增強的特性工作的，只要通過傳感器測出水的實際電阻值，并經(jīng)溫度修正，就可直接讀出淡水的含鹽量。檢測含鹽量的方式主要有三種，如圖1210所示。它們的基本原理并無差異，都是將一對電極浸沒在欲測定的水溶液中，利用溶液導(dǎo)電能力的不同來測定含鹽量的大小。其中（a）為測定通過電極的電流，（b）為測定電極兩端的電位差，而（c）則是通過測量電橋的一臂來測定水的電阻。根據(jù)上述原理，檢測儀表反映的是水中含鹽量的大小，但檢測儀表的刻度一般常用標(biāo)準(zhǔn)氯化鈉溶液來標(biāo)定，單位是mg/l（Na

45、Cl）或ppm。鹽度傳感器實際上就是一對測量用的電極，如圖1211所示。電極的表面鍍有鉑或銠，它裝在淡化裝置的凝水管路中，當(dāng)凝水不斷流過時，在兩根電極間就會不斷地有電流通過。電極的尺度、間距和表面狀態(tài)，對被測參數(shù)都有一定的影響，因此，使用時對電極應(yīng)定期（約一月）進行清潔，并注意勿使鉑銠鍍層受到損傷。1212 HS10-M1型鹽度計面板鹽度計的類型很多，圖1212所示為ALFA-LAVAL公司生產(chǎn)的HS10-M1型鹽度計。它能檢測的含鹽量范圍是019.9ppm，當(dāng)含鹽量超過19.9ppm時，將顯示1ppm。應(yīng)該說明，水溫也會影響電阻率，所以鹽度計的電路有溫度補償功能。在水溫為085范圍內(nèi)修正度數(shù)

46、。有的鹽度計設(shè)有溫度修正旋鈕，使用時對準(zhǔn)與凝水溫度相近的刻度即可。使用時，應(yīng)首先接通電源開關(guān)1和蜂鳴器開關(guān)3，這時電源指示綠燈2亮，鹽度計即投入工作。為了檢查鹽度計讀數(shù)是否正常，一般每個月應(yīng)進行一次試驗。試驗時按住試驗按鈕4，這時鹽度指示表7應(yīng)顯示讀數(shù)為50.5ppm，如果報警的調(diào)定值小于或等于該值，則報警指示紅燈5亮，蜂鳴器發(fā)出報警，同時回流電磁閥開啟。蜂鳴器開關(guān)3可用來臨時關(guān)斷蜂鳴器，并不影響報警燈和回流電磁閥的工作。按下報警值顯示按鈕6，則鹽度指示表上就會給出報警值。需要重新調(diào)定報警值時，則應(yīng)關(guān)斷電源開關(guān)和蜂鳴器開關(guān)，拆下面板，按住警報值顯示按鈕6，調(diào)節(jié)報警電位器，直至報警值顯示到所要求

47、的數(shù)值為止。調(diào)完后再將鹽度計恢復(fù)到正常使用狀態(tài)即可。5裝置的遙控和自動化近年來，輪機自動化發(fā)展迅速，為適應(yīng)無人機艙的需要，海水淡化裝置也必須實現(xiàn)遙控和自動調(diào)節(jié)。圖1213即表示能進行遙控和自動調(diào)節(jié)的真空沸騰式蒸餾裝置的簡圖，其主要特點如下：（1）在蒸餾器的殼體上裝有一個可由蒸發(fā)溫度繼電器1控制的真空調(diào)節(jié)電磁閥2。運行時，如海水溫度較低，以致使真空度增加到94（對應(yīng)的蒸發(fā)溫度35）時，則蒸發(fā)溫度繼電器1就會因溫包中充液壓力的降低而斷電，于是電磁閥2開啟，外界空氣乃進圖入蒸發(fā)器，降低真空度，直至對應(yīng)的蒸發(fā)溫度上升一個定值（調(diào)定的幅差值）后，繼電器才重新接通，使電磁閥關(guān)閉，從而達到自動調(diào)節(jié)真空度的目

48、的。（2）在控制箱內(nèi)設(shè)有時間繼電器，以保證在調(diào)定的時間內(nèi)真空調(diào)節(jié)電磁閥的電路不被切斷。在裝置啟動和建立真空的一段時間內(nèi)，電磁閥便不受溫度繼電器的影響而保持關(guān)閉。繼電器的調(diào)定時間可依裝置的大小和海水的溫度而定，一般約為30min。圖1213 遙控和自動調(diào)節(jié)的真空沸騰式蒸餾裝置1溫度繼電器；2真空調(diào)節(jié)電磁閥；3濾器；4彈簧穩(wěn)壓閥；5節(jié)流孔板；6液動泄放閥；7壓力繼電器；8海水泵；9真空泵；10排鹽泵；11淡水泵；12鹽度計；13加熱淡水進出口閥；14冷卻海水進出口閥（3）系統(tǒng)裝有壓力繼電器7和液控泄放閥6。當(dāng)裝置建立起給定的給水壓力后，泄放閥6就會在水壓的作用下自動關(guān)閉。在給水系統(tǒng)出現(xiàn)故障致使給水

49、壓力下降至調(diào)定值時，繼電器7接通報警電路。而在裝置停止工作、海水泵供水壓力消失后，閥6就會自動開啟而將蒸發(fā)器中的存水防空。（4）裝置的加熱與冷卻系統(tǒng)始終和主機的海、淡水系統(tǒng)串聯(lián)（圖中未示出）。這樣，在裝置停用后，雖然會使主機的海淡水系統(tǒng)附加一些不必要的流動阻力，但卻能在裝置啟、停時省去開、關(guān)閥件及放氣等諸多操作。由于上述特點，故裝置起動時，只需按下機旁控制按鈕或遙控按鈕，就可使裝置按下述程序自動起動：這時，時間繼電器開始工作，真空調(diào)節(jié)電磁閥2保持關(guān)閉；海水泵8起動，真空泵9開始抽氣；給水壓力建立，泄放閥6關(guān)閉；淡水泵11起動，鹽度計12通電投入工作。停用時，按下停止按鈕，則真空調(diào)節(jié)電磁閥自行開

50、啟；海水泵斷電停車，泄放閥失壓開啟，放出蒸發(fā)器中的海水；淡水泵和鹽度計斷電；時間繼電器又為下一次啟動作好準(zhǔn)備。此外，還可根據(jù)淡水艙中的水位，自動控制裝置的啟停。6、裝置運行中的管理為了獲得質(zhì)優(yōu)量多的淡水，運行中尚應(yīng)注意做好下列各項工作：（1）保持適當(dāng)?shù)慕o水倍率，維持適宜的鹽水濃度和水位水位過高和給水倍率太低導(dǎo)致蒸發(fā)器中的鹽水濃度過大，都會使所造淡水的質(zhì)量變差，而水位太低又會影響淡水的質(zhì)量。鹽水濃度過大，也會導(dǎo)致結(jié)垢增多。給水倍率太大，則鹽水帶走的熱量增多，會使產(chǎn)水量減少，同時會導(dǎo)致水位過高。通常，給水倍率應(yīng)控制在34左右，并使蒸發(fā)器中的水位處于水位計的半高處。如因真空度或加熱水溫變化以致使造水

51、量和水位發(fā)生變動，則就需借給水調(diào)節(jié)閥來適當(dāng)調(diào)節(jié)給水量。（2）調(diào)節(jié)淡水泵的流量，維持適當(dāng)?shù)哪谎b置運行時，即應(yīng)注意調(diào)節(jié)淡水泵出口閥的開度，以使淡水泵流量與造水量相適應(yīng)。一般應(yīng)將凝水水位維持在水位計的1/31/2高度處。凝水水位太高，冷凝器中被凝水淹沒的管束就越多，冷凝能力減小。而凝水水位過低，則凝水泵會因流注高度太低產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象，甚至失吸。淡水泵不應(yīng)在無水的情況下工作，否則軸封會因發(fā)熱而損壞。（3）控制加熱水流量，保持適宜的造水量當(dāng)蒸發(fā)壓力一定時，裝置的造水量就僅取決于加熱水的流量及其溫度。加熱水流量的調(diào)節(jié)，可借加熱水的進水閥及旁通閥2來進行。通常，加熱水流經(jīng)蒸發(fā)器后的溫降約為69。當(dāng)熱水進

52、口溫度降低時，為了保持造水量，就應(yīng)適當(dāng)加大熱水的流量，但需注意不要因此引起沸騰加劇而影響水質(zhì)。（4）控制冷卻海水的流量，維持適當(dāng)而穩(wěn)定的真空度裝置的蒸發(fā)溫度保持在3545的范圍內(nèi)（相應(yīng)的真空度為9490）。真空度可通過冷凝器的冷卻水量來控制，一般應(yīng)使冷卻海水的溫升保持在56左右。當(dāng)船舶進入熱帶航區(qū)時，海水溫度可達3032或更高，這時因冷凝器的冷凝能力降低，真空泵的抽吸性能就會變差，從而引起真空度下降、對應(yīng)的蒸發(fā)溫度升高，結(jié)垢也將隨之而加劇。另外，熱帶海水含碳酸鹽和酸式碳酸鹽較多，同樣也會使結(jié)垢量增加。為此就應(yīng)加大冷卻水流量，保持足夠的真空度，以使蒸發(fā)溫度不超過45。但是，冷卻水量也不宜過分增加

53、，以免冷凝器管束產(chǎn)生刷蝕現(xiàn)象。一般冷卻水量應(yīng)不超過額定流量的130，亦即冷卻海水流經(jīng)冷凝器溫升應(yīng)不小于4。如果真空度仍然較低，則就需相應(yīng)減少加熱水的流量，降低淡水產(chǎn)量。當(dāng)海水溫度較低時，蒸發(fā)溫度也可能低于35，為了防止沸騰過于劇烈而影響水質(zhì)，這時可減少冷卻水流量或稍開真空破壞閥，使真空度保持在9094左右。這時不宜加大加熱水流量使淡水產(chǎn)量超過設(shè)計值，以致造成鹽水沸騰劇烈，使所產(chǎn)淡水含鹽量過高。裝置運行中，常會因海水溫度變化而改變真空度，并因此而影響到所產(chǎn)淡水的質(zhì)量和數(shù)量。所以，注意維持適當(dāng)?shù)恼婵斩?，乃是運行管理中的一項經(jīng)常而重要的工作。7裝置的養(yǎng)護真空蒸餾式海水淡化裝置的養(yǎng)護工作主要有以下幾個

54、方面：第一，為保證裝置能夠維持足夠高的真空度應(yīng)適時的清潔冷凝器水側(cè)，以免污垢堵塞冷卻水管和污染換熱面，同時要注意檢查和保持裝置的氣密性。第二，因結(jié)垢而影響淡水產(chǎn)量時，及時對蒸發(fā)器除垢。有條件的裝置，可對給水進行連續(xù)投藥處理，可以預(yù)防結(jié)垢。第三，當(dāng)所產(chǎn)淡水含鹽量過高時，排除操作方面的原因后，應(yīng)檢查并消除冷凝器可能存在的漏泄。第四，定期維護裝置所屬的各水泵及鹽度檢測報警設(shè)備，使工作正?？煽?。鹽度傳感器每使用一個月左右拆出清潔一次，以免電極臟污，使測量不準(zhǔn)確。清潔時應(yīng)在熱淡水中浸泡，勿用硬物刮刷，以免損壞電極表面的鉑銠鍍層。第五，每年應(yīng)檢查冷凝器和蒸發(fā)器中的防蝕鋅板，當(dāng)其耗蝕過半時應(yīng)予以換新。以下是

55、某些方面的具體說明：（1）漏水及檢驗裝置運行時，應(yīng)定期（如每隔6個月左右）打開人孔門或蒸發(fā)器的下端蓋，檢查蒸發(fā)器管束的結(jié)垢和滲漏情況。對冷凝器的冷卻管，也應(yīng)作類似的檢查，以觀察有無滲漏或堵塞。檢驗冷凝器是否漏水，可停用造水機，關(guān)閉凝水泵出水閥，繼續(xù)供給冷凝器冷卻水。如果凝水水位逐漸升高，則表明冷凝器漏泄，即冷卻海水漏到了凝水一側(cè)。這一點可短時間關(guān)閉通往淡水柜的截止閥，啟動凝水泵，檢驗鹽度予以證實。為進一步確定漏泄部位，可在蒸餾器內(nèi)部建立真空后，關(guān)閉冷卻水進、出口閥，先將冷卻海水泄空，再拆下冷凝器端蓋，用線香和燭火法檢查。經(jīng)驗表明，漏泄大多是由于管與管板的擴接不良造成的。（2）漏氣檢驗及堵漏對各

56、水泵和有關(guān)系統(tǒng)，要檢查各結(jié)合處的嚴(yán)密性、填料函的密封性、軸的磨損以及葉輪的情況等。為了檢查裝置的密封性，可將蒸餾器通外界的各閥關(guān)閉，然后啟用真空泵抽空，直至真空度達到93時停止抽氣，如在一小時內(nèi)真空度下降超過10，則必須進行檢漏。通常最易漏氣的地方是淡水泵的軸封和有關(guān)各閥的閥桿填料箱處。運行中，可采用燭火法或線香法檢漏，持燭火或線香沿各接合面慢慢移動，如發(fā)現(xiàn)火焰或香煙向內(nèi)移動，即表明該處有漏。對填料函的滲漏，可通過調(diào)整緊度或更換填料的方法來解決；對固定部件結(jié)合處的漏泄，可采用涂布密封或油漆的辦法來解決；至于漏縫或漏孔，則可先充塞適當(dāng)?shù)奶畛湮?，再在表面涂敷油漆、瀝青或環(huán)氧樹脂。（3）給水處理正確地調(diào)節(jié)與控制淡化裝置的有關(guān)參數(shù)，對減輕結(jié)垢甚為重要，但要更加切實、可靠防