太陽能海水淡化系統功能結構分析

太陽能海水淡化系統功能結構分析

根據太陽能海水淡化特點和要求，設計適合大多數海水淡化的設備。針對大部分工業及生活需求淡水的特點,我們擬訂了總體技術方案,主體結構應當具有以下功能及特點：

1）產淡水效率高，能量利用性能系數大，性能系數是描述海水淡化系統能量輸入與產出相對大小的指標，海水淡化裝置的性能系數定義為產淡水所需的熱量與系統供給熱量的比值。性能系數大，表明供給能量轉化為淡水產量的效率高；

2）許多吸附材料都是普通的化工材料。廉價易購，特別是沸石和活性炭等價格非常低，利用這種材料作為吸附劑，能夠大大降低系統的運營成本。另外，沸石和活性炭都屬于無毒無臭的物質。可完全滿足環保的要求；

3）利用太陽能作熱源，不僅可以節約電能，而且可以應用在電力短缺的偏遠地區和海島上，系統既可由太陽熱能驅動，也可利用其它工藝的余熱驅動；

4) 除小功率的泵以外，整個機組無其他運動部件。系統運轉平穩安靜；

5）海水只集中于一個容器中，不與系統最熱的部件相接觸，從而減少了腐蝕與結垢。海水腐蝕的環節較少，對其他部分材料的要求不高，從而能降低防腐成本。

基于以上設計要求，初步設計的太陽能海水淡化系統的整體結構布局簡圖。（如圖所示）

本太陽能海水淡化系統由三大部分組成，分別是太陽能集熱系統、海水淡化設備、控制系統，其中，太陽能集熱系統包括：太陽能集熱器、換熱器、儲熱器、蒸汽發生器等；海水淡化設備包括：預處理系統、反滲透膜系統、清洗系統等；控制系統包括硬件和軟件兩大部分；

太陽能集熱系統包括如下子模塊：

太陽能集熱器

太陽能集熱器是吸收太陽輻射并將產生的熱能傳遞到傳熱介質的裝置，由收集和吸收裝置組成。

換熱器

換熱器是一種將太陽的輻射能轉換為熱能的設備。

儲熱器

整套太陽能海水淡化系統中將太陽能轉換為熱能后存儲備用的裝置。

蒸汽發生器

蒸汽發生器利用陽光就能產生110-150攝氏度的飽和蒸汽，無需消耗輔助能源。是整套系統中核心關鍵裝置，它最大限度地節省常規能源。

海水淡化設備

太陽能海水淡化系統中的海水淡化設備的膜元件，采用的是美國DOW公司SWRO低能耗海水淡化反滲透膜元件，該膜元件，高機械性能，強抗污染能力，同時標準脫鹽率為99.6％以上，能夠滿足該項目需要。

（1）系統設計說明

反滲透膜過濾系統由原水泵系統、預過濾系統、膜/閥組件系統、沖洗系統、化學清洗系統、手動/自動閥門系統、各類儀表和控制檢測元器件、計算機控制系統以及必要的設備附件組成。

（2）海水淡化設備為全自動運行方式，包括過濾、沖洗、化學清洗等。

（3）海水淡化設備采用供水泵定量運行、反滲透膜元件恒流過濾的原則，系統配有的儀表測量點及數量滿足標書及系統的安全、運行穩定可靠的需要。

（4）在整個海水淡化設備的進出水口設置有流量傳感計、壓力傳感器，流量調節閥，保證系統恒流安全運行；

（5）整個系統配有壓力變送器、液位變送器，及系統總的出水口配有電導率檢測儀、流量傳感器等，確保整個系統運行的可靠性。

（6）系統按照全自動運行的需求配備有一系列氣動自動閥，系統安裝設定的自動程序，全自動運行。