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本設(shè)計將太陽能與低溫多效蒸發(fā)海水淡化技術(shù)有機(jī)結(jié)合，引入橫管降膜蒸發(fā)技術(shù)，巧妙設(shè)計了蒸發(fā)器塔式布局結(jié)構(gòu)，大大提高了裝置的造水效率。本設(shè)計采用真空管集熱系統(tǒng)、蓄熱系統(tǒng)、閃蒸發(fā)生器系統(tǒng)、電輔/冷卻系統(tǒng)與MED海水淡化系統(tǒng)相結(jié)合的方式，實現(xiàn)了太陽能高效利用、晝夜不間斷運(yùn)行、淡水產(chǎn)量相比同類方案高的設(shè)計目標(biāo)。

本設(shè)計目標(biāo)是利用太陽能與低溫多效蒸發(fā)海水淡化技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，引入橫管降膜蒸發(fā)技術(shù)，巧妙設(shè)計蒸發(fā)器塔式布局結(jié)構(gòu)，提高裝置的造水效率，實現(xiàn)太陽能高效利用、晝夜不間斷運(yùn)行、淡水產(chǎn)量較高的設(shè)計目標(biāo)。
為此，設(shè)計了塔式橫管降膜蒸發(fā)太陽能海水淡化裝置，包含5個子系統(tǒng)：真空管集熱系統(tǒng)、閃蒸發(fā)生器系統(tǒng)、儲熱系統(tǒng)、多效蒸發(fā)海水淡化系統(tǒng)和電輔/冷卻系統(tǒng)。該裝置由太陽能集熱器來提供系統(tǒng)需要的熱量，集熱器為雙層全玻璃真空玻璃管集熱器，使得海水最高蒸發(fā)溫度不超過70℃，其特征是：5個橫管降膜式蒸發(fā)器串聯(lián)組成，蒸發(fā)器采用層疊的塔式布置，海水可以依靠自身重力和效間壓力差，實現(xiàn)逐效流動，而不再需要海水泵輸送；系統(tǒng)首效蒸發(fā)器輸入蒸汽，通過反復(fù)蒸發(fā)與冷凝，從而得到多倍于加熱蒸汽的淡化產(chǎn)量；為實現(xiàn)太陽能高效利用、晝夜不間斷運(yùn)行、設(shè)置蓄熱水箱，在白天“儲存”集熱器吸收的熱量，在夜間為多效蒸發(fā)裝置運(yùn)行提供熱量來源；滿足日產(chǎn)10t的海水淡化要求。
分析了真空管集熱器、蓄熱水箱、閃蒸發(fā)生器及橫管降膜蒸發(fā)的原理及系統(tǒng)組成方式，完成了集熱量與橫管降膜蒸發(fā)器相關(guān)熱力參數(shù)的算法設(shè)計和計算。
搭建了淡水產(chǎn)量10t/d的橫管降膜蒸發(fā)5效塔式實驗裝置。通過與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較，分析了塔式結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，并對塔式結(jié)構(gòu)內(nèi)橫管降膜蒸發(fā)器換熱管矩形排布進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析，評估分析了裝置的熱力性能。

第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品 二等獎
2011年5月，獲得遼寧省挑戰(zhàn)杯競賽特等獎