真空沸騰式造水機(jī)產(chǎn)水量分析

韋權(quán) 廣西壯族自治區(qū)柳州船舶檢驗(yàn)中心

1.概述

遠(yuǎn)洋船舶為增加載貨噸位不宜攜帶過(guò)多淡水，所以船上一般都配備造水機(jī)。目前，主流的造水機(jī)都采用真空沸騰式。

2.真空沸騰式造水機(jī)

海水淡化的主要目的是降低海水的含鹽量并達(dá)到<1000mg/L的標(biāo)準(zhǔn)。目前海水淡化的方法有蒸餾法、電滲析法、反滲析法和冷卻法，其中蒸餾法使用最廣泛。

船用造水機(jī)就是采用蒸餾法將海水通過(guò)物理變化轉(zhuǎn)變成淡水。由于海水受熱和沸騰在同一個(gè)真空度下進(jìn)行，所以稱為真空沸騰式造水機(jī)。因?yàn)檎婵斩仍礁咚姆悬c(diǎn)就越低，真空沸騰式造水機(jī)要讓海水的沸騰和蒸汽的冷凝都在較高的真空度下發(fā)生，利用主機(jī)缸套冷卻水的熱量作為熱源。

從圖1可知，真空沸騰式造水機(jī)的工作循環(huán)主要由海水泵、真空泵、排鹽泵、給水調(diào)節(jié)閥、凝水泵等附件組成。

圖1

真空沸騰式造水機(jī)由海水系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、抽真空和排鹽水系統(tǒng)、淡水系統(tǒng)、海水投藥系統(tǒng)、鹽度控制系統(tǒng)組成。海水系統(tǒng)由海水泵、冷凝器、蒸發(fā)器、噴射泵、管系組成；加熱系統(tǒng)主要包括主機(jī)缸套水管系、三通溫控閥；抽真空和排鹽水系統(tǒng)包括真空泵、液流觀察鏡及相關(guān)管路；淡水系統(tǒng)由凝水泵、流量計(jì)等組成；海水投藥系統(tǒng)不但可以減少海水結(jié)垢，還可以防止汽水共騰；鹽度控制系統(tǒng)包括鹽度傳感器、鹽度計(jì)和回流電磁閥組成。

3.產(chǎn)水量降低的原因及改進(jìn)措施

產(chǎn)水量是凝水泵排出的經(jīng)鹽度計(jì)檢測(cè)滿足標(biāo)準(zhǔn)的淡水量。

3.1 加熱水流量不足或溫度太低

造水機(jī)生產(chǎn)淡水的熱源主要取決于造水機(jī)中海水得到熱能。當(dāng)加熱水流量不足或溫度過(guò)低時(shí)，產(chǎn)水量下降。因此在船舶建造時(shí)盡可能縮短主機(jī)缸套水出口到造水機(jī)入口的距離，管路布置減少?gòu)濐^并用保溫材料嚴(yán)密包裹以減少熱量損失。同時(shí)，進(jìn)出造水機(jī)的加熱水流量、溫差比穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)加熱量的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定平衡。

3.2 換熱面臟污結(jié)垢

加熱器兩側(cè)產(chǎn)生結(jié)垢阻礙熱量傳送，影響熱量交換。要破壞水垢的形成，就要對(duì)冷卻水的水質(zhì)進(jìn)行化驗(yàn)，定期進(jìn)行投藥處理。定期的清理蒸發(fā)器上的水垢，維護(hù)換熱面的傳熱系數(shù)，也可以維持熱源的有效效率。

3.3 蒸發(fā)器實(shí)際換熱面積減少

加熱水與海水的換熱面要盡可能的大，接觸時(shí)間盡可能的長(zhǎng)，才徹保證產(chǎn)水量。在造水機(jī)加熱器中，海水和加熱水通過(guò)對(duì)流加長(zhǎng)流動(dòng)路線，換熱面充分的接觸，換熱時(shí)間更長(zhǎng)，換熱面兩側(cè)的溫差更小。蒸發(fā)器中的水位主要由造水機(jī)海水泵決定，所以讓海水泵維持相對(duì)穩(wěn)定的水位能確保實(shí)際換熱面積的恒定。

3.4 加熱側(cè)發(fā)生“氣塞”

主機(jī)缸套冷卻水系統(tǒng)中易產(chǎn)生氣泡，氣泡逐漸聚集在蒸發(fā)器的加熱側(cè)，加熱側(cè)的水空間變小，傳給加熱面的熱量就少了，這就是“氣塞”。要定時(shí)驅(qū)除冷卻系統(tǒng)中的氣體，及時(shí)補(bǔ)水，不留空間供給水汽化，主機(jī)停車?yán)鋮s后關(guān)閉系統(tǒng)，防止外界氣體溶入其中，同時(shí)需要檢查泄露情況。

3.5 給水量增大或給水溫度降低

若進(jìn)入蒸餾器的海水量增加，而加熱面供給的熱量沒(méi)有相應(yīng)增加，不利于蒸汽產(chǎn)生。所以確定海水在蒸餾器中的液位要綜合考慮熱量的有效利用，保持給水倍率維持在3-4之間，防止鹽度高于規(guī)定值和汽水共騰。

3.6 凝水水位不合理

凝水水位太高，使的蒸汽的熱量不能快速去除，蒸汽凝結(jié)效果變差；水位太低，容易發(fā)生凝水泵“氣穴”現(xiàn)象。為維持良好的冷凝效果，在造水機(jī)穩(wěn)定工作后，調(diào)節(jié)凝水泵的流量，保持適當(dāng)?shù)哪唬S持在水位計(jì)1/2-1/3的高度。

3.7 電磁閥關(guān)閉不嚴(yán)

電磁閥在正常情況是關(guān)閉的。在船體振動(dòng)時(shí)，易使電磁閥在淡水含鹽量達(dá)標(biāo)時(shí)關(guān)閉不嚴(yán)；或者在探測(cè)器失靈時(shí)，淡水含鹽量達(dá)標(biāo)仍打開電磁閥，造成產(chǎn)水量減少甚至不產(chǎn)水。在對(duì)造水機(jī)進(jìn)行維護(hù)管理時(shí)，要注意凝水管路上的電磁閥是否無(wú)故障打開，有無(wú)達(dá)標(biāo)凝水回流。

3.8 真空度不足，導(dǎo)致海水沸點(diǎn)提高

影響蒸餾器真空度的因素很多。首先，良好的氣密性是保持真空度的充分條件；其次，真空泵應(yīng)具有足夠的抽氣能力；再次，海水泵和排鹽泵設(shè)計(jì)的進(jìn)排水比例要合適、穩(wěn)定；最后，造水機(jī)有足夠的、與蒸發(fā)量相適應(yīng)的冷凝能力。冷凝能力與蒸發(fā)能力相對(duì)應(yīng)，是保持真空度穩(wěn)定的重要條件。在維護(hù)真空度方面，要檢查與造水機(jī)連接的管道，閥門。運(yùn)行中觀察真空壓力表，調(diào)節(jié)加熱和冷凝的出口閥門，讓真空度保持平衡。

3.9 淡水含鹽量過(guò)高

所產(chǎn)淡水含鹽量過(guò)高的主要原因有：蒸發(fā)量過(guò)大，沸騰過(guò)于劇烈；給水量太小以至鹽水含鹽量太大；排鹽水的流量不足以至鹽水水位太高；汽水分離器效果差，應(yīng)檢查其與前蓋裝備情況的好壞；冷凝器泄漏。含鹽量超標(biāo)導(dǎo)致凝水會(huì)回流到蒸餾器，在日常管理中要避免上述問(wèn)題。

4.總結(jié)

經(jīng)上述分析可知，輪機(jī)員在實(shí)際工作中要重點(diǎn)調(diào)節(jié)給水倍率、缸套冷卻水流量、冷卻海水流量、投藥處理，才能使真空沸騰式造水機(jī)達(dá)到理想產(chǎn)水量。