船舶海水淡化裝置的管理

符瑜舜

摘 要：船舶在大海中航行遠離岸基，當缺乏淡水時不能及時得到補給，會影響船舶的續航能力，因此，遠洋船舶都會安裝海水淡化裝置。海水淡化裝置工作是否正常，不僅關系到船舶機械的正常冷卻及消耗，還關系到船舶每位成員的生活需求。遠洋船舶的船長和輪機長都非常關心海水淡化裝置的運行情況。

關鍵詞：海水淡化裝置；產水量；真空度；管理

想要管理好海水淡化裝置，需要先熟悉其結構組成、工作原理、正常運行滿足的條件等。下面主要論述船用真空式海水淡化裝置方面的內容，讓學員深入了解海水淡化裝置，掌握其的正確操作，保持其良好的工作狀態。

1 船用真空式海水淡化裝置的組成及工作原理

圖1為管式真空海水淡化裝置，其組成簡稱為：4泵2器。即4泵：海水泵、凝水泵、排濃鹽水泵及真空泵；2器：蒸餾器里面下部蒸發器、上部冷凝器。船用真空沸騰式海水淡化裝置是典型的廢熱利用裝置，如圖1所示。蒸發器的加熱工質來自于主機冷卻淡水。

當真空度達到90%～94%時，對應飽和溫度為35～45 ℃。其工作原理，啟動海水泵，供水閥供水，排濃鹽水泵工作，真空泵工作，當真空度達到90%～94%時，打開蒸發器的加熱工質水閥同時打開冷凝器的冷卻海水閥，當冷凝水水位達到2/3時，啟動凝水泵抽水至淡水柜。

2 影響海水淡化裝置工作的因素

2.1 影響造水量的因素

蒸發量大造水量多，給水量、加熱量大則蒸發量大；蒸發器加熱量由傳熱系數、換熱面積、加熱水溫度及海水溫度影響。

造水量低的原因有以下幾種。

（1）熱交換器海水側太臟或堵塞；加熱側有空氣，阻礙熱量的交換。（2）蒸發器給水量過少，熱交換面積不足。（3）真空度偏低，引起海水沸騰溫度升高。（4）蒸發器加熱水溫度低或水量太小。（5）蒸發器供給的海水量過多，使之不能充分沸騰、蒸發。（6）凝水回流電磁閥密封不緊，冷凝水從凝水泵的出口漏回蒸發器。

影響造水量的主要因素是真空度，或使用的蒸發器、冷凝器使用過久使傳熱性能變差。

2.2 真空度保持的條件

（1）冷凝能力要與蒸發量相匹配，否則蒸汽過多影響真空度。

（2）真空泵應具有足夠抽氣能力。當工作水壓力低、工作水溫度高及工作水排出背壓高則真空泵的抽氣能力降低，還有真空泵的噴嘴磨損、堵塞及吸入閥卡死均使真空度降低。

（3）蒸餾裝置的密封墊片要保持良好密封性，否則會漏入空氣。

2.3 影響加熱面結垢的因素

水垢主要成分：碳酸鈣（最主要）（泥渣）；氫氧化鎂（泥渣，高溫變硬）；硫酸鈣（硬垢，最有害）。

2.3.1 海水的沸點

蒸發溫度越高則鹽在海水的溶解度越小，產生的水垢越多；當溫度低于75 ℃時，主要產生碳酸鈣水垢；當溫度高于75 ℃時，氫氧化鎂水垢增加；當溫度高于83 ℃時，氫氧化鎂水垢占多，硫酸鈣水垢有所增加。

2.3.2 鹽水的含鹽量

海水供給量不足，濃海水含鹽量越大，難溶鹽的含量就越大，水垢更易生產。當海水濃縮率達到1.5時，硫酸鈣開始析出，達到3將大量析出。鹽水含鹽量由給水倍率控制，給水倍率：給水流量/淡水流量，蒸發器底部鹽水含鹽量/供給海水含鹽量為濃縮率。

2.3.3 傳熱溫差

加熱水進出口溫差太大，與蒸發器換熱面接觸的海水迅速汽化而濃縮，當濃縮率大于1.5時，使結垢量更嚴重，Mg（OH）2和CaSO4硬質水垢更易生成。

3 海水淡化裝置的啟動

船舶主機定速航行，船舶離岸基20海里以上的距離，海水無污染則可啟動海水淡化裝置造水。

（1）啟動海水泵，冷卻器供海水并給海水側放氣。（2）啟動造水機海水泵，向真空泵、抽鹽水泵供海水。當真空度達到要求時，向蒸發器供海水然后向蒸發器供加熱水并放氣。（3）調節主機冷卻淡水旁通閥，使蒸發器的加熱水量適當。（4）產水后，調節冷卻器進水量，保持合適的真空度。（5）當產水量達到水位的2/3時，啟動冷凝水泵并啟動鹽度計檢測冷凝水含鹽量[1]。

4 運行中的管理

一般海水淡化裝置的海水泵保持正常的排出壓力，真空度穩定在90%～94%，海水淡化裝置一般都能正常運行，無需再次調節，值班人員正常巡視即可。

4.1 給水倍率的控制

供水閥一般為節流孔板或加載彈簧的自動調節閥，只要海水壓力正常，節流孔不堵，給水倍率都能保持在3～4，若給水倍率太大，則產水量降低，反之則易結垢。

4.2 凝水水位的控制

凝水泵一般為離心泵，其出口閥為加載彈簧的自動壓力調節閥，離心泵的流量能隨著凝水水位的變化自動調節。當造水機正常運行后，對真空度和產水量擾動最多的是海水溫度的變化，因此，保證真空度不變，其他因素無需調節。

4.3 真空度的控制

當真空泵正常運行后，真空度的大小是通過調節冷卻水流量來控制的，加大冷卻水流量則真空度升高，沸騰激烈易造成冷凝水含鹽量增加，反之產水量減少，一般保持冷卻水進、出口溫差5～6 ℃即可。

4.4 產水量的控制

造水機的產水量主要是通過改變蒸發器的加熱水的溫度和流量的大小來控制，加大加熱水流量則產水量增加，反之產水量減少，一般保持加熱水進、出口溫差6～9 ℃即可。

5 海水淡化裝置的停止

當船舶主機需要機動操車時，或離岸太近海水不干凈或淡水艙已滿無需造水時，可停止海水淡化裝置。

（1）慢慢調大加熱水旁通閥，再關閉造水機加熱水進、出口閥，這時注意主機缸套冷卻水的溫度調節；（2）停止冷凝水泵；（3）關閉鹽度計；（4）大概15 min后，停止造水機海水泵，關閉進、出口閥；（5）打開真空破壞閥；關閉噴射泵同舷外閥；（6）關閉冷凝水泵至淡水艙的截止閥。

6 海水淡化裝置的檢修

6.1 漏氣的檢修

造水機能否正常工作，其真空度需保持在90%～94%，一旦漏氣則無法達到要求。一般關閉各相關閥門，啟動造水機海水泵，真空度抽至93%，然后停止，若1 h內真空度下降超過10%，則密封性不達標，可采用肥皂水泡或香煙查漏。

6.2 漏水的檢修

若是板式造水機，打開冷凝器和蒸發器的端蓋，分別給冷凝器供冷卻水，蒸發器供加熱水，然后觀察冷凝器和蒸發器是否有水珠滲出；若是管式造水機，一般檢查冷凝器是否漏水，關閉冷凝水泵出口閥，關閉加熱水進、出口閥，僅給冷凝器供冷卻海水，觀察冷水水位是否增加，若增加則漏水，若不變則正常。

6.3 換熱器的清潔

判斷換熱器是否臟，一般是檢查蒸發器加熱水進、出口溫度差值，冷凝器冷卻水進、出口溫度差值，若溫度差值太小則換熱器臟，反之正常。

7 結語

船舶海水淡化裝置實際管理中，除以上情況外還會碰到各種情況。海水淡化裝置產生的淡水水質主要由鹽度器檢測，有的船員在實際管理中，由于鹽度計的頻繁誤報警而關閉鹽度計電源，這是不可取的，應查明故障，保證水質的質量要求。船舶海水淡化裝置因型號的不同在管理上略有差別，一定要熟悉說明書，根據說明書的要求檢查和管理。

[參考文獻]

[1]潘新祥.船舶輔機[M].北京：人民交通出版社，2012.