海洋工作平台海水淡化装置系统设计及技术研究

为降低海水淡化成本,以深海钻井船为应用对象设计了1套产量为75 t/d的反渗透海水淡化装置,并采用增压泵技术对能量回收系统进行关键性设计。测试表明,本套设备产水量可满足设计要求,能量回收系统可节约能耗达50%以上,产水能耗可降至4 kW·h/m3左右。该节能型反渗透海水淡化装置的研制将对我国开发海洋资源起到强有力的推动作用。     

船用海水淡化装置自动控制系统的研制

为了减轻DesaltJWP-26-C系列船用海水淡化装置的运行管理压力,开发出基于PLC的装置自动控制系统。以控制装置的产水量为例,在环境条件或结构性能变化时,该自动控制系统采集数据和PID运算后,产生PWM输出信号,控制电液比例流量阀的动作,来调节加热水流量,确保装置的产水量维持在初始值上。该控制系统提升该系列装置的响应速度和控制精度,可以考虑在其它船用海水淡化装置上推广应用。     

太阳能海水淡化

本文介绍了建于阿联酉阿布札比一座水电厂内的太阳能海水淡化装置(SDP)。该装置是阿联酉与日本 NEDO(日本新能源发展协会)合作协议,于1984年建成的一台验证性装置,最大产水量为120m~3/d,平均日产水量为100m~3/d,是目前世界上正在运行的最大的实验性太阳能海水淡化装置。根据这台装置一年来的运行结果与预测装置性能而建立的计算机模拟作了比较,从而提供了吸收器表面月平均日照射数据和集热器每平方米面积的月平均日集热量数据。集热系统效率的实验值与计算值进行了比较,提供了月平均日产水量数据,并表明产水量的变化与日照射的变化相类似。实际产水值通常要超过模拟程序的预测值。     

船舶机械蒸汽压缩海水淡化装置性能分析

在分析机械蒸汽压缩海水淡化装置工作过程基础上,给出了该型装置的数学模型。以产水量5 t/d的装置为例,分析了装置工作性能随蒸发温度的变化规律。结果表明,随着蒸发温度的提高,产水量增大,压缩机耗功相应增大。     

船用真空蒸馏式海水淡化装置性能分析

针对目前船舶上广泛使用的真空蒸馏式海水淡化装置,建立海水淡化装置的数学模型,并以4 t/d真空式海水淡化装置为例,通过对不同的加热水温度、加热水流量及不同的蒸发压力进行模拟计算,得出真空蒸馏海水淡化装置性能变化规律,从而为该装置的使用管理提供依据.     

APP系列高压泵失效原因分析

APP3.0和APP3.5型系列高压泵,理论设计免维护时间为8000 h.此泵采用轴向柱塞结构设计,同时利用海水对泵活动部件进行润滑. 1 故障案例 2010年7月29日,值班人员巡视时发现MFIA07反渗透制淡装置(产水量30 t/d)高压泵振动噪音较大,对该泵进行拆检发现,泵的柱塞、滑靴及球体均发生严重磨损,最大值达到8.02 mm,导致柱塞与滑靴的球型铰链脱落、缸体磨损使整泵无法修复,并发现银白色金属颗粒,金属光泽明显.9月7日,另一台反渗透制淡装置(MFIA系列,产水量20 t/d)也发生类似故障.此时,2台高压泵分别运行110 h和1800h左右.     

船舶热力蒸汽压缩海水淡化装置性能分析

介绍船舶热力蒸汽压缩海水淡化装置的工作过程,建立应用降膜蒸发技术的并流热力蒸汽压缩多效蒸发海水淡化系统数学模型,并给出相应解法。以一个淡水产量为110 kg/h的四效并流热力蒸汽压缩海水淡化装置为例,计算分析加热蒸汽温度和效数对装置性能的影响。结果表明:加热蒸汽温度提高时系统性能系数下降,传热面积和冷却水流量减少;效数增加时,系统性能系数提高,冷却水流量减少,装置传热面积增加。     

蒸汽压缩式海水淡化装置

本文提出了一种高产水比海水淡化装置的设计方案。该装置在进行工作时,盐水的最高温度为华氏250度。压缩比为1.58。高产水比的蒸汽压缩式流程用途广泛,既可用于双用途装置,也可用于单用途装置。采用了本设计方案就可较为容易地得到高产水比。从经济性方面来看,随着燃料价格的不断上涨,高产水比的流程正日益引人注目。本设计方案和工艺流程讨论了日产水量为237~*万加仑的装置。本方案采用了以柴油机为动力源,容量为65700英尺~3/分的离心压缩机,用它来操作与之相并联的四效立管泡沐式蒸发器(VTFE)。本方案采用了废热回收系统以及十七效立管泡沫式蒸发器,以便增加产水量。与普通的多级闪发式蒸发器相比,这种高产水比的装置在经济上具有竞争性。     

单效热压缩海水淡化系统变工况特性分析

通过建立单效热压缩海水淡化系统的热力学计算模型,计算分析了对于一定设计条件下的海水淡化装置,当给水温度和冷却水流量等运行工况的改变时对系统性能的影响,计算结果表明,当给水温度偏离设计值时,系统性能降低;通过调节冷却水流量,可以提高系统的运行性能,给水温度低于设计值时,降低冷却水流量可以提高系统工作性能,冷却水流量降低到一定值时,系统工作性能达到最佳;给水温度高于设计值时,提高冷却水流量可以获得高的系统性能,当冷却水流量提高到一定值时,系统性能达到最高点.     

一种铁路净化电源装置的设计

本文讨论了一种27.5 k V/10 k V交直交净化电源装置。该装置从牵引网单相27.5 k V取电,通过"高-低-高"磁场级联型式,将输入电压转换为谐波含量小、幅值稳定的三相10k V电压。该装置具有供电质量高、工作稳定可靠等优点。目前,该净化电源装置已经成功投运3年多,输出电能质量满足设计要求,运行效果良好。     

壬基酚降解菌的分离筛选及其降解条件的优化

为了有效地对壬基酚(NP)污染水环境进行生物修复,丰富高效降解NP的微生物资源,从垃圾填埋场的垃圾渗滤液中,分离得到两株NP高效降解菌SLY7和SLY8,根据菌落的形态特征和16S r DNA序列分析,初步鉴定SLY7为施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri),SLY8为非脱羧勒克菌(Leclercia adecarboxylata).通过摇瓶实验考察NP的初始浓度、p H、温度以及投菌量等因素对菌株降解NP能力的影响.结果表明:菌株SLY7的最佳降解条件为温度30℃,p H为8.0,接种量3%(V/V),振荡速率120 r/min,在此条件下,历时3 d,对初始浓度为10 mg/L的NP的降解率可达72.83%;菌株SLY8的最佳降解条件为温度35℃,p H为7.0,接种量5%(V/V),振荡速率120 r/min,在此条件下,历时3 d,对初始浓度为5 mg/L的NP的降解率可达64.43%.     

KNb0.9Zr0.1O2.95的合成、结构及离子导电性

采用高温高压法合成了具有正交钙钛矿结构的氧离子导体KNb0.9Zr0.1O2.95.阻抗谱测量结果表明样品的电导率较好地满足Arrhenius关系,具有典型的离子导电特性.800 ℃时KNb0.9Zr0.1O2.95氧离子电导率为3.82×10-3 S/cm. 在测量温度范围内,电导率可以拟合成两条直线,低温活化能(0.95 eV)小于高温活化能(1.21 eV).     

船用海水淡化装置膜片式负荷调节阀特性CFD数值模拟

利用CFD数值仿真软件Fluent,对船用海水淡化装置膜片式负荷调节阀的流动特性进行了数值模拟,计算和分析了不同弹簧刚度条件下,调节阀开度及流量随进口压力变化的特性,为合理选择弹簧刚度,从而满足不同调节特性的要求提供了设计依据和指导.     

余压能量回收技术在船用反渗透海水淡化工艺中应用研究

以容积式余压能量回收技术为研究基础,研发了一种适用于船舶反渗透海水淡化工艺的余压能量回收装置。装置将传统的功交换式的能量回收装置进行小型化和集成化设计,以适用于船舶空间狭小的特殊要求。通过搭建试验平台对装置进行试验,保证了装置在不同的流量和压力的条件下,其有效能 量回收效率达到93%以上。通过试验测试,装置可有效的解决反渗透海水淡化系统高能耗的问题,将每吨淡水能耗从原先的10～20 kWh降低至3.5kWh。该装置的研发,不论对军舰还是民船都有极大的应用前景。     

牵引气体流量对舰船甲板升温效果影响实验

舰船甲板平台区域的气流牵引式循环升温新技术是为解决其防冻和除冰等相关问题研究的。本文利用专用的原理性验证模拟实验装置,初步研究了牵引气体流量对舰船甲板平台区域升温效果的影响。对牵引气体流量为0.5,1.5和3 L/min进行升温效果的对比实验。结果表明:在水面与甲板表面的初始温差相同(同为5.9～6.0℃)情况下,牵引气体流量会明显影响甲板平台区域的升温效果;牵引气体流量越多,甲板平台区域的升温幅度就越大,其升温效果也就越好,如牵引气体流量为3 L/min时甲板表面升温幅度约为1.7℃,而牵引气体流量为0.5 L/min时其升温的总幅度仅为0.5℃左右。所得结论可为这一新技术的深入研究提供必要的理论和实验基础。     

染毒试片中残留正丙硫醚的反相高效液相色谱法测定

本研究的目的是为了建立染毒试片中残留正丙硫醚的反相高效液相色谱(RP-HPLC)分析方法.本研究方法以ODS-C18柱(250 mm ×4.6 mm)作为色谱分离柱,80%甲醇:20%水(V/V)为流动相,流速为1.0 mL/min,检测波长为205 nm的紫外检测器.结果表明,正丙硫醚在0.3～60 mg/L范围内呈良好的线性关系,检出限为0.18mg/L(S/N=3),添加回收率在92%以上,RSD均在2.0%以下.这表明,RP-HPLC法可应用于染毒试片中残留正丙硫醚的测定.     

改性铝合金在蒸馏法海水淡化装置的初步应用研究

选用阳极氧化和TiO2纳米颗粒填充聚氨酯涂层的铝合金管作为水平管降膜蒸发器的换热管.考察了海水喷淋密度、改性方式、海水蒸发温度对水平管降膜蒸发传热特性的影响,分析了铝合金的耐腐蚀性和抗垢性.实验结果表明,随着海水喷淋密度和蒸发温度的增加,降膜蒸发传热系数先逐渐增加,随后趋于稳定;阳极氧化铝合金的传热系数高达13 000 W/m2·℃,表面氧化层可以抑制碳酸钙的成核与生长,但换热管表面出现少量点蚀;有机涂层铝合金的传热系数达到11 000 W/m2·℃,表面未发现海水腐蚀和难溶盐的结垢.     

低能耗的海水淡化法

本文介绍以垂直管蒸发和多级闪发相结合方式为工作原理的海水淡化流程.这个新研制成功的、结构紧凑并采用全焊接法的钛板热交换器可以把长、宽、高各为2.5×3.2×34米的压力柜垂直布置成55级.该淡化装置的淡水产量为5000米~3/天,造水比>40(每吨蒸汽产生的淡水量).     

一类可反对称化矩阵反问题的最小二乘解

利用矩阵的奇异值分解讨论了如下问题:已知X,B∈Rn×m,S=ASRn×n,A*∈Rn×m,令L={A∈S|‖AX-B‖=min},求AL,S∈L使‖A*-AL,S‖=infA∈L‖A*-A‖,给出了问题的通解表达式.     

锂聚合物电池PVdF电解质膜的研究

本文采用萃取-活化方法制备了由PVdF2801聚合物电解质膜,研究了聚合物电解质膜的机械强度、在 1M LiPF6-EC/DMC(质量比2:1)电解液中的吸液率、离子电导率、电化学稳定电位窗口等。结果表明30％ PVdF2801-20％发烟硅-50％DBP膜的吸液率、机械强度、离子电导率明显优于50％PVdF2801-50％DBP膜, 经过萃取浸电解液后30℃时其电导率为1．8×10-3S/cm,以不锈钢为工作电极时的电化学稳定电位窗口高达 5．1V,与高压阴极之间是相容的,能够满足实际应用的要求。