海水淡化技術(shù)作為一種可靠的技術(shù)手段，在一定程度上緩解了沿海和島嶼地區(qū)的水資源緊缺狀況，并日益成為當(dāng)今社會(huì)解決淡水資源危機(jī)的有效途徑[1]。多效蒸發(fā)是最早采用的海水淡化方式之一，也是最為成熟的海水淡化技術(shù)之一，目前在水電聯(lián)產(chǎn)、低位熱能利用等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用[2]。在我國(guó)已建成的海水淡化工程中，采用低溫多效蒸餾海水淡化技術(shù)的工程總產(chǎn)水量約占27%，以工程數(shù)量計(jì)達(dá)到10%。
伴隨著海水淡化工程的興建，低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)模擬計(jì)算方法也備受關(guān)注，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在此方面進(jìn)行了深入的研究。El-Dessouky[4-5]建立了單效蒸發(fā)帶熱壓縮裝置系統(tǒng)和多效蒸發(fā)系統(tǒng)海水淡化的計(jì)算模型。劉曉華等[6]應(yīng)用等溫差分配法和等面積分配法對(duì)多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)進(jìn)行了模擬計(jì)算。季建剛等[7]通過(guò)IAPWS97 建立了數(shù)值計(jì)算模型，對(duì)蒸汽噴射器的變工況運(yùn)行性能進(jìn)行了模擬和分析。郝冬青等[8]應(yīng)用Aspen Plus 軟件，對(duì)低溫多效蒸發(fā)海水淡化系統(tǒng)進(jìn)行了模擬。MyoungKuk Ji 等[9]利用CFD 深入分析了蒸汽噴射壓縮器內(nèi)的流體形態(tài)。
低溫多效蒸餾海水淡化技術(shù)日趨成熟，國(guó)內(nèi)對(duì)系統(tǒng)及蒸汽噴射器的模擬計(jì)算已有諸多報(bào)道，但切合實(shí)際且完整的系統(tǒng)計(jì)算程序之報(bào)道較少。本文針對(duì)低溫多效蒸發(fā)過(guò)程，分別從物料平衡、鹽平衡、能量平衡、傳熱方程及熱力學(xué)關(guān)系式的角度出發(fā)，對(duì)預(yù)熱器、蒸汽噴射壓縮器、蒸發(fā)器、淡水閃蒸罐和濃水閃蒸罐等系統(tǒng)組成部分，建立數(shù)學(xué)模型；借助于MATLAB 編程軟件，編制并調(diào)試運(yùn)行各嵌套子程序及系統(tǒng)源程序，計(jì)算得出系統(tǒng)的各性能參數(shù)，為進(jìn)一步分析優(yōu)化系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。 |
