闪蒸特性的研究现状与闪蒸技术的应用
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闪蒸室液位高度对闪蒸效率也有影响遥 在相同的热水流 量下袁闪蒸室液位高度越高袁热水在闪蒸室内停留的时间也 就越长袁有更多的时间完成闪蒸遥 相反袁闪蒸室液位高度越 低袁热水可能还来不及完全闪蒸就离开了闪蒸室袁闪蒸室出 口处大量未闪蒸的热水流失袁造成了闪蒸效率降低遥 但闪蒸 室液位高度越高袁随之带来的问题是闪蒸室水空间底部液体 受到的静压也逐渐升高袁导致水空间下部的温度高于闪蒸室 压力对应的饱和温度遥 闪蒸的进行并不是在整个水空间中同 时进行袁而是在水空间中至上而下的进行袁使得该处的温度 下降袁然后再逐渐渗透到水空间下层遥 汽泡的出现也不是在 水空间各处同时出现袁而是水空间最上方先出现汽泡遥 随着 闪蒸室液位高度的升高袁 水空间下部所受的静压强逐渐增 大袁汽泡产生所需要的能量也增加遥 随着闪蒸室液位高度的 升高袁 闪蒸室水空间底部汽泡上升需克服的阻力也随之增 加遥
摘要 介绍闪蒸的原理和国内外学者对闪蒸特性的研究现状袁分析影响闪蒸效率的因素和闪蒸技术在海水淡化尧余热发 电领域的应用情况遥
关键词 闪蒸特性 闪蒸技术 闪蒸效率 研究现状 应用
中图分类号院P747.11
文献标识码院A
文章编号院1672-9064(2018)园3原025原03
闪蒸技术发展至今袁得到了国内外各领域学者们的广泛
作者简介院赵子豪渊1992耀冤袁男袁四川德阳人袁上海理工大学硕士生袁研究方向为节能技术遥
25
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
ISSN1672-9064 CN35-1272/TK
研究与探讨
大袁汽泡便形成了袁而这些汽泡在上升过程中又加大了水体 的扰动袁进一步促进了闪蒸的进行遥 闪蒸室压力对闪蒸效率 的影响也可转换为热水过热度问题去分析袁当热水温度一定 时袁闪蒸室压力越低袁其对应的饱和温度越低袁过热度也就越 大袁闪蒸效率越高遥
快袁闪蒸现象越剧烈曰当热水过热度尧闪蒸室液位高度一定
时袁热水初始水温对水温随时间的变化规律影响不大曰当热 水初始温度尧热水过热度一定时袁随着闪蒸室液位高度增加袁 水温下降速度减缓袁闪蒸结束后液体温度越高遥 杨庆忠等咱4暂 研究了 NaCl 溶液质量分数尧溶液过热度尧溶液初始温度以及 闪蒸室液位高度对池水闪蒸特性的影响袁 试验研究表明院当 溶液过热度尧 溶液初始温度尧 闪蒸室液位高度一定时袁NaCl 溶液质量分数越大袁溶液沸点升高袁削弱了闪蒸的动力袁导致 闪蒸蒸汽量低曰当 NaCl 溶液质量分数尧溶液过热度尧溶液初 始温度一定时袁闪蒸室液位高度越高袁单位质量溶液闪蒸蒸 汽量降低袁这是因为随着闪蒸室液位高度的增加袁底部静压也 随之增加袁其压力对应的饱和温度升高袁削弱了闪蒸的进行遥
通过众多学者的研究发现院影响闪蒸效率的因素主要有 热水过热度尧闪蒸室压力尧闪蒸室液位高度以及热水进料方 式遥
热水过热度对闪蒸效率影响最为显著袁表现为当其他条 件一定时袁热水过热度越大袁闪蒸效率越高袁这是因为院过热 度是闪蒸进行的推动力袁 过热度可以激活水中的活化分子袁 促进闪蒸罐壁面上凹坑处形成汽化核心袁随着过热度越来越
发现院当闪蒸室压力一定时袁热水初始温度越高袁热水过热度
越大袁闪蒸越强烈袁闪蒸蒸汽量越大袁闪蒸效率越高遥 郭迎利
等咱3暂利用可视化方法观察闪蒸室内热水的池水闪蒸现象袁该
试验研究了热水初始水温尧热水过热度以及闪蒸室液位高度
对池水闪蒸性能的影响袁试验结果表明院当热水初始温度尧闪
蒸室液位高度一定时袁热水过热度越大袁闪蒸室水温变化越
在循环闪蒸研究方面袁日本学者 O.Miyatake 等咱5暂提出了 喷射循环闪蒸的方法袁发现喷射循环闪蒸比池水闪蒸效果要 好遥 季璨等咱6暂研究了热水温度袁闪蒸室压力以及热水喷射方 向对循环闪蒸特性的影响袁试验研究发现院当闪蒸室压力一 定时袁闪蒸蒸汽量的大小与热水温度有关袁并随热水温度的 升高而增大曰当热水温度一定时袁闪蒸蒸汽量的大小与闪蒸 室压力有关袁并随闪蒸室压力的降低而增大曰热水向下喷射 的效果比热水向上喷射的效果好袁产汽量高遥 张伟等咱7暂分析 了热水过热度尧闪蒸室压力袁热水流量以及闪蒸室液位高度 对闪蒸不平衡分数 NEF 的影响袁试验结果表明院其他条件不 变时袁 闪蒸不平衡分数 NEF 随着热水过热度的增加先迅速 减小袁然后缓慢降低袁随着闪蒸室压力的升高而降低袁随着循 环热水流量的增加而降低袁随着闪蒸室液位高度的升高而升 高遥 Yan 等咱8暂对静态闪蒸和循环闪蒸两种闪蒸模式中的闪蒸 蒸发量进行对比研究袁试验研究表明院在静态闪蒸和循环闪 蒸中袁闪蒸蒸汽量在闪蒸开始后迅速增加袁然后逐渐接近一 个上限值袁并随着过热度的增加而增加袁随着闪蒸室液位高 度的升高而降低遥 2.2 影响闪蒸效率的因素
在池水闪蒸研究方面袁日本学者 O.Miyatake 等咱1暂首先对
池水闪蒸特性进行了研究袁指出闪蒸的进行分为快速沸腾和
表面蒸发两个阶段袁并提出了不平衡温差 NETD 和不平衡分
数 NEF遥 D.Saury 等咱2暂研究了池水闪蒸中热水初始温度尧闪蒸
室压力等因素对闪蒸蒸汽量的影响袁D.Saury 等人通过研究
程中的应用遥
1 闪蒸原理介绍
闪蒸是指一定温度的液体进入低于该液体温度对应的
饱和压力的环境中袁使液体发生剧烈相变蒸发的现象遥 由于
压力是突然下降的袁初始液体来不及储存其显热袁而是以潜
热的方式释放出来袁从而使液体剧烈沸腾蒸发遥 根据能量守
恒原理袁闪蒸效率的计算公式为院
浊=
hi-ho hv-v o
式中院hi要热水比焓/渊kJ/kg冤曰ho要回水比焓/渊kJ/kg冤曰hv要
闪蒸蒸汽比焓/渊kJ/kg冤遥
2 闪蒸特性的研究现状
大量国内外学者对如何提升闪蒸效率进行了研究袁其试
验研究方式主要分为两种院池水闪蒸和循环闪蒸遥 池水闪蒸
和循环闪蒸的区别在于闪蒸过程中闪蒸室内液体是否具有
水平速度遥现就国内外学者对闪蒸特性的研究现状以及影响
闪蒸效率的因素进行介绍遥
2.1 闪蒸特性的国内外研究现状
研究与探讨
ISSN1672-9064 CN35-1272/TK
闪蒸特性的研究现状与闪蒸技术的应用
赵子豪 1 袁益超 2 陈昱 3 孟凡茂 4
渊1 上海理工大学能源与动力工程学院 2 上海理工大学上海市动力工程多相流动与传热重点实验室
3 上海出版印刷高等专科学校 上海 200093 4 河南理工大学机械与动力工程学院 河南焦作 454000冤
关注与研究遥闪蒸具有速度快尧耗能低尧汽液分离效果好等优
点袁在海水淡化尧余热发电等领域均得到了应用遥闪蒸效率的
高低直接影响了闪蒸法海水淡化的淡水产量和带有闪蒸器
的余热发电系统的发电量遥如何提高闪蒸效率以及使工程应
用更加高效和经济成为了国内外学者们的研究话题遥本文介
绍国内外学者们对闪蒸特性的研究现状以及闪蒸技术在工
摘要 介绍闪蒸的原理和国内外学者对闪蒸特性的研究现状袁分析影响闪蒸效率的因素和闪蒸技术在海水淡化尧余热发 电领域的应用情况遥
关键词 闪蒸特性 闪蒸技术 闪蒸效率 研究现状 应用
中图分类号院P747.11
文献标识码院A
文章编号院1672-9064(2018)园3原025原03
闪蒸技术发展至今袁得到了国内外各领域学者们的广泛
作者简介院赵子豪渊1992耀冤袁男袁四川德阳人袁上海理工大学硕士生袁研究方向为节能技术遥
25
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
ISSN1672-9064 CN35-1272/TK
研究与探讨
大袁汽泡便形成了袁而这些汽泡在上升过程中又加大了水体 的扰动袁进一步促进了闪蒸的进行遥 闪蒸室压力对闪蒸效率 的影响也可转换为热水过热度问题去分析袁当热水温度一定 时袁闪蒸室压力越低袁其对应的饱和温度越低袁过热度也就越 大袁闪蒸效率越高遥
快袁闪蒸现象越剧烈曰当热水过热度尧闪蒸室液位高度一定
时袁热水初始水温对水温随时间的变化规律影响不大曰当热 水初始温度尧热水过热度一定时袁随着闪蒸室液位高度增加袁 水温下降速度减缓袁闪蒸结束后液体温度越高遥 杨庆忠等咱4暂 研究了 NaCl 溶液质量分数尧溶液过热度尧溶液初始温度以及 闪蒸室液位高度对池水闪蒸特性的影响袁 试验研究表明院当 溶液过热度尧 溶液初始温度尧 闪蒸室液位高度一定时袁NaCl 溶液质量分数越大袁溶液沸点升高袁削弱了闪蒸的动力袁导致 闪蒸蒸汽量低曰当 NaCl 溶液质量分数尧溶液过热度尧溶液初 始温度一定时袁闪蒸室液位高度越高袁单位质量溶液闪蒸蒸 汽量降低袁这是因为随着闪蒸室液位高度的增加袁底部静压也 随之增加袁其压力对应的饱和温度升高袁削弱了闪蒸的进行遥
通过众多学者的研究发现院影响闪蒸效率的因素主要有 热水过热度尧闪蒸室压力尧闪蒸室液位高度以及热水进料方 式遥
热水过热度对闪蒸效率影响最为显著袁表现为当其他条 件一定时袁热水过热度越大袁闪蒸效率越高袁这是因为院过热 度是闪蒸进行的推动力袁 过热度可以激活水中的活化分子袁 促进闪蒸罐壁面上凹坑处形成汽化核心袁随着过热度越来越
发现院当闪蒸室压力一定时袁热水初始温度越高袁热水过热度
越大袁闪蒸越强烈袁闪蒸蒸汽量越大袁闪蒸效率越高遥 郭迎利
等咱3暂利用可视化方法观察闪蒸室内热水的池水闪蒸现象袁该
试验研究了热水初始水温尧热水过热度以及闪蒸室液位高度
对池水闪蒸性能的影响袁试验结果表明院当热水初始温度尧闪
蒸室液位高度一定时袁热水过热度越大袁闪蒸室水温变化越
在循环闪蒸研究方面袁日本学者 O.Miyatake 等咱5暂提出了 喷射循环闪蒸的方法袁发现喷射循环闪蒸比池水闪蒸效果要 好遥 季璨等咱6暂研究了热水温度袁闪蒸室压力以及热水喷射方 向对循环闪蒸特性的影响袁试验研究发现院当闪蒸室压力一 定时袁闪蒸蒸汽量的大小与热水温度有关袁并随热水温度的 升高而增大曰当热水温度一定时袁闪蒸蒸汽量的大小与闪蒸 室压力有关袁并随闪蒸室压力的降低而增大曰热水向下喷射 的效果比热水向上喷射的效果好袁产汽量高遥 张伟等咱7暂分析 了热水过热度尧闪蒸室压力袁热水流量以及闪蒸室液位高度 对闪蒸不平衡分数 NEF 的影响袁试验结果表明院其他条件不 变时袁 闪蒸不平衡分数 NEF 随着热水过热度的增加先迅速 减小袁然后缓慢降低袁随着闪蒸室压力的升高而降低袁随着循 环热水流量的增加而降低袁随着闪蒸室液位高度的升高而升 高遥 Yan 等咱8暂对静态闪蒸和循环闪蒸两种闪蒸模式中的闪蒸 蒸发量进行对比研究袁试验研究表明院在静态闪蒸和循环闪 蒸中袁闪蒸蒸汽量在闪蒸开始后迅速增加袁然后逐渐接近一 个上限值袁并随着过热度的增加而增加袁随着闪蒸室液位高 度的升高而降低遥 2.2 影响闪蒸效率的因素
在池水闪蒸研究方面袁日本学者 O.Miyatake 等咱1暂首先对
池水闪蒸特性进行了研究袁指出闪蒸的进行分为快速沸腾和
表面蒸发两个阶段袁并提出了不平衡温差 NETD 和不平衡分
数 NEF遥 D.Saury 等咱2暂研究了池水闪蒸中热水初始温度尧闪蒸
室压力等因素对闪蒸蒸汽量的影响袁D.Saury 等人通过研究
程中的应用遥
1 闪蒸原理介绍
闪蒸是指一定温度的液体进入低于该液体温度对应的
饱和压力的环境中袁使液体发生剧烈相变蒸发的现象遥 由于
压力是突然下降的袁初始液体来不及储存其显热袁而是以潜
热的方式释放出来袁从而使液体剧烈沸腾蒸发遥 根据能量守
恒原理袁闪蒸效率的计算公式为院
浊=
hi-ho hv-v o
式中院hi要热水比焓/渊kJ/kg冤曰ho要回水比焓/渊kJ/kg冤曰hv要
闪蒸蒸汽比焓/渊kJ/kg冤遥
2 闪蒸特性的研究现状
大量国内外学者对如何提升闪蒸效率进行了研究袁其试
验研究方式主要分为两种院池水闪蒸和循环闪蒸遥 池水闪蒸
和循环闪蒸的区别在于闪蒸过程中闪蒸室内液体是否具有
水平速度遥现就国内外学者对闪蒸特性的研究现状以及影响
闪蒸效率的因素进行介绍遥
2.1 闪蒸特性的国内外研究现状
研究与探讨
ISSN1672-9064 CN35-1272/TK
闪蒸特性的研究现状与闪蒸技术的应用
赵子豪 1 袁益超 2 陈昱 3 孟凡茂 4
渊1 上海理工大学能源与动力工程学院 2 上海理工大学上海市动力工程多相流动与传热重点实验室
3 上海出版印刷高等专科学校 上海 200093 4 河南理工大学机械与动力工程学院 河南焦作 454000冤
关注与研究遥闪蒸具有速度快尧耗能低尧汽液分离效果好等优
点袁在海水淡化尧余热发电等领域均得到了应用遥闪蒸效率的
高低直接影响了闪蒸法海水淡化的淡水产量和带有闪蒸器
的余热发电系统的发电量遥如何提高闪蒸效率以及使工程应
用更加高效和经济成为了国内外学者们的研究话题遥本文介
绍国内外学者们对闪蒸特性的研究现状以及闪蒸技术在工
