板式蒸餾裝置產水量不足原因分析及對策研究

曾慶鎖

【摘 要】 本文簡要介紹板式蒸餾裝置的工作原理，系統分析了裝置淡水產水量不足的因素，并結合實際工作經驗，提出了在使用管理中應采取的具體防范措施及維護要點，供同行參考。

【關鍵詞】 板式蒸餾裝置 產水量 管理對策

1 引言

對遠洋船舶來說，一旦動力裝置離開了淡水，它就無法工作，船員離開了淡水，就會給生活帶來諸多不便。裝備在某船上兩臺ALFALAVAL公司生產的JWSP-26-C80型板式蒸餾裝置，簡稱為板式造水機，它是該船海水淡化裝置中的主要設備，每臺正常產水量為20t/d。因此，加強對板式造水機的維護管理，是輪機管理人員一項重要工作。

2 板式蒸餾裝置的工作原理及結構特點

板式蒸餾裝置本體主要由蒸發器和冷凝器組成，海水的加熱和沸騰汽化都在蒸發器內進行，而蒸汽的凝結則在冷凝器內完成。其工作原理：把主機缸套冷卻水作為加熱介質流過加熱器，通過加熱管將蒸發器中的海水加熱，并使其沸騰汽化（又稱二次蒸汽）。二次蒸汽經蒸發器上部的汽水分離器除去其所攜帶的水滴后，被引入到冷凝器。由海水泵所供給的舷外海水在冷凝器中使水蒸汽冷卻、凝結，凝結成的淡水積聚在冷凝器下部并由淡水泵抽至淡水艙柜。

3 影響板式蒸餾裝置產水量不足的原因

板式蒸餾裝置淡水產水量大小，主要取決于對海水的加熱量及傳熱條件。因此，影響裝置的主要問題就是產氣量的問題，具體地說如果海水淡化裝置產水量不足，就可能是以下原因所致：

主機負荷太小，加熱用的缸套水溫度過低或者缸套水旁通閥開度太大，加熱水流量不足使產氣量明顯下降；

由于裝置密封性不良；真空泵噴嘴損壞或安裝不當；真空泵工作水壓過低或水溫過高；真空泵排出背壓過大，真空破壞閥關閉不嚴等原因，造成蒸發器內真空度不足導致海水汽化溫度升高；

加熱面臟污堵塞和板片積垢嚴重，影響換熱和加熱水側產生 “氣塞”，使產氣量相對減少；

表面式蒸發器海水水位過低，實際換熱面積減少，使產氣量減少；

裝置給水倍率或排污率過大，導致加熱系統熱量損失過多，使產氣量減少；

凝水回流電磁閥關閉不嚴。

在實際工作中，如果板式蒸餾裝置使用時間過長，產水量逐漸減少，往往是因為換熱面積垢與臟污造成的。而在日常管理眾多原因中，至關重要的原因是真空度的影響。一般裝置啟動時，要求建立93%以上的真空度。裝置運行中，要求保持真空度在90%—95%之間。真空度過低，沸點提高，產水量會減少，甚至會報警停機，真空度過高，沸點太低，海水沸騰過于劇烈，蒸汽中攜帶含鹽小水滴量增加，所產淡水含鹽量增加后，回流電磁閥打開，也會減少產水量。

4 解決板式蒸餾裝置產水量不足的對策

從板式蒸餾制淡裝置的工作原理可知，要確保板式蒸餾裝置額定的產水量，具體措施如下：

4.1 加熱流量控制

根據主機負荷變化情況，及時調節加熱用的缸套水旁通閥開度，以確保蒸發器內的海水溫度達到正常沸點。或者適當用低壓蒸汽進行加熱，確保加熱水溫度達到規范要求。

4.2 真空度控制

可通過調節冷凝器冷卻水流量來控制裝置的真空度，使其保持在90%-95%范圍內（蒸發溫度在35℃-45℃）。當船在熱帶航區運行時，海水溫度較高，冷凝器的傳熱溫差減少，冷凝能力下降。此時，應加大冷卻水流量，以使真空度維持在正常范圍內。如真空度仍無法達到要求，可適當減少加熱水流量；而在冬季工況時，冷卻水溫度較低，冷凝能力增大，而蒸發器則由于海水溫度低，產氣能力下降，致使裝置的真空度升高。此時，可減少冷卻水流量，如真空度過高，可稍開真空破壞閥。

4.3 蒸發器水位控制

工作中，保證蒸發器中的鹽水水位在水位計1/2處，蒸發器水位可通過給水調節閥進行調節。

4.4 凝水水位控制

適當降低冷凝水的水位，保證凝水水位維持在水位計1/3-1/2高度，凝水水位可通過調節凝水泵出口閥開度進行調節。

5 板式蒸餾裝置維護管理要點

5.1 漏氣的檢查和防止

檢查裝置密閉性時，可先關閉蒸餾器通外界的各閥，啟動噴射泵將蒸餾器抽至93%左右的真空度，然后停止噴射泵的工作，如1h內真空度下降的幅度超過10%，則表明裝置密閉性不符合要求。裝置在正常工作時可用燭火法或者線香法查漏，當用燭火或線香法沿蒸餾器的結合面緩慢移動時，如發現燭火或香煙向內吸動，表明該處漏氣。對于水泵軸封和閥桿填料的泄漏，可通過更換或者進行調節；對于固定件結合處的泄漏，可采用涂膠、油漆等方法消除。

5.2 漏水的檢查和預防

漏水現象通常發生在冷凝器中，檢查時，可先停止裝置工作，關閉凝水泵出口閥，但繼續向冷凝器供給冷卻水，如凝水水位逐漸升高則表明冷凝器漏水。泄漏部位可用燭火法或線香法檢查確定，也可用灌水法來查漏。對于管系由于腐蝕爛穿的最有效方法在裝置中加裝防腐鋅塊，要定期檢查鋅塊腐蝕情況，鏟除表面氧化層，當鋅塊腐蝕到1/2時要及時更新。

5.3 蒸發器的清洗

淡化裝置使用時間過長后，要定期對蒸發器、冷凝器進行解體清洗和除垢。人工清洗時，要用清洗劑或化學藥品浸泡板片并用軟刷進行刷洗，否則會破壞防腐保護層。

5.4 給水處理

海水淡化裝置工作時必須進行給水投藥處理（常用的藥劑有FeCl3），每桶加藥時間在24-26小時內完成，加藥快慢可通過調整流量計的開度大小進行調節）。

6 結語

對板式蒸餾裝置的使用和管理，關鍵是要從其基本結構、基本原理著手，精細保養，科學維護。一旦出現產水量不足，應及時進行全面分析，精確判斷并加以正確處置，只有這樣，才能確保蒸餾裝置始終處于良好的工作狀態。

參考文獻：

[1]費千.船舶輔機.大連海事大學出版社，2005.9.

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