板式蒸馏装置产水量不足原因分析及对策研究

曾庆锁

【摘 要】 本文简要介绍板式蒸馏装置的工作原理，系统分析了装置淡水产水量不足的因素，并结合实际工作经验，提出了在使用管理中应采取的具体防范措施及维护要点，供同行参考。

【关键词】 板式蒸馏装置 产水量 管理对策

1 引言

对远洋船舶来说，一旦动力装置离开了淡水，它就无法工作，船员离开了淡水，就会给生活带来诸多不便。装备在某船上两台ALFALAVAL公司生产的JWSP-26-C80型板式蒸馏装置，简称为板式造水机，它是该船海水淡化装置中的主要设备，每台正常产水量为20t/d。因此，加强对板式造水机的维护管理，是轮机管理人员一项重要工作。

2 板式蒸馏装置的工作原理及结构特点

板式蒸馏装置本体主要由蒸发器和冷凝器组成，海水的加热和沸腾汽化都在蒸发器内进行，而蒸汽的凝结则在冷凝器内完成。其工作原理：把主机缸套冷却水作为加热介质流过加热器，通过加热管将蒸发器中的海水加热，并使其沸腾汽化（又称二次蒸汽）。二次蒸汽经蒸发器上部的汽水分离器除去其所携带的水滴后，被引入到冷凝器。由海水泵所供给的舷外海水在冷凝器中使水蒸汽冷却、凝结，凝结成的淡水积聚在冷凝器下部并由淡水泵抽至淡水舱柜。

3 影响板式蒸馏装置产水量不足的原因

板式蒸馏装置淡水产水量大小，主要取决于对海水的加热量及传热条件。因此，影响装置的主要问题就是产气量的问题，具体地说如果海水淡化装置产水量不足，就可能是以下原因所致：

主机负荷太小，加热用的缸套水温度过低或者缸套水旁通阀开度太大，加热水流量不足使产气量明显下降；

由于装置密封性不良；真空泵喷嘴损坏或安装不当；真空泵工作水压过低或水温过高；真空泵排出背压过大，真空破坏阀关闭不严等原因，造成蒸发器内真空度不足导致海水汽化温度升高；

加热面脏污堵塞和板片积垢严重，影响换热和加热水侧产生 “气塞”，使产气量相对减少；

表面式蒸发器海水水位过低，实际换热面积减少，使产气量减少；

装置给水倍率或排污率过大，导致加热系统热量损失过多，使产气量减少；

凝水回流电磁阀关闭不严。

在实际工作中，如果板式蒸馏装置使用时间过长，产水量逐渐减少，往往是因为换热面积垢与脏污造成的。而在日常管理众多原因中，至关重要的原因是真空度的影响。一般装置启动时，要求建立93%以上的真空度。装置运行中，要求保持真空度在90%—95%之间。真空度过低，沸点提高，产水量会减少，甚至会报警停机，真空度过高，沸点太低，海水沸腾过于剧烈，蒸汽中携带含盐小水滴量增加，所产淡水含盐量增加后，回流电磁阀打开，也会减少产水量。

4 解决板式蒸馏装置产水量不足的对策

从板式蒸馏制淡装置的工作原理可知，要确保板式蒸馏装置额定的产水量，具体措施如下：

4.1 加热流量控制

根据主机负荷变化情况，及时调节加热用的缸套水旁通阀开度，以确保蒸发器内的海水温度达到正常沸点。或者适当用低压蒸汽进行加热，确保加热水温度达到规范要求。

4.2 真空度控制

可通过调节冷凝器冷却水流量来控制装置的真空度，使其保持在90%-95%范围内（蒸发温度在35℃-45℃）。当船在热带航区运行时，海水温度较高，冷凝器的传热温差减少，冷凝能力下降。此时，应加大冷却水流量，以使真空度维持在正常范围内。如真空度仍无法达到要求，可适当减少加热水流量；而在冬季工况时，冷却水温度较低，冷凝能力增大，而蒸发器则由于海水温度低，产气能力下降，致使装置的真空度升高。此时，可减少冷却水流量，如真空度过高，可稍开真空破坏阀。

4.3 蒸发器水位控制

工作中，保证蒸发器中的盐水水位在水位计1/2处，蒸发器水位可通过给水调节阀进行调节。

4.4 凝水水位控制

适当降低冷凝水的水位，保证凝水水位维持在水位计1/3-1/2高度，凝水水位可通过调节凝水泵出口阀开度进行调节。

5 板式蒸馏装置维护管理要点

5.1 漏气的检查和防止

检查装置密闭性时，可先关闭蒸馏器通外界的各阀，启动喷射泵将蒸馏器抽至93%左右的真空度，然后停止喷射泵的工作，如1h内真空度下降的幅度超过10%，则表明装置密闭性不符合要求。装置在正常工作时可用烛火法或者线香法查漏，当用烛火或线香法沿蒸馏器的结合面缓慢移动时，如发现烛火或香烟向内吸动，表明该处漏气。对于水泵轴封和阀杆填料的泄漏，可通过更换或者进行调节；对于固定件结合处的泄漏，可采用涂胶、油漆等方法消除。

5.2 漏水的检查和预防

漏水现象通常发生在冷凝器中，检查时，可先停止装置工作，关闭凝水泵出口阀，但继续向冷凝器供给冷却水，如凝水水位逐渐升高则表明冷凝器漏水。泄漏部位可用烛火法或线香法检查确定，也可用灌水法来查漏。对于管系由于腐蚀烂穿的最有效方法在装置中加装防腐锌块，要定期检查锌块腐蚀情况，铲除表面氧化层，当锌块腐蚀到1/2时要及时更新。

5.3 蒸发器的清洗

淡化装置使用时间过长后，要定期对蒸发器、冷凝器进行解体清洗和除垢。人工清洗时，要用清洗剂或化学药品浸泡板片并用软刷进行刷洗，否则会破坏防腐保护层。

5.4 给水处理

海水淡化装置工作时必须进行给水投药处理（常用的药剂有FeCl3），每桶加药时间在24-26小时内完成，加药快慢可通过调整流量计的开度大小进行调节）。

6 结语

对板式蒸馏装置的使用和管理，关键是要从其基本结构、基本原理着手，精细保养，科学维护。一旦出现产水量不足，应及时进行全面分析，精确判断并加以正确处置，只有这样，才能确保蒸馏装置始终处于良好的工作状态。

参考文献：

[1]费千.船舶辅机.大连海事大学出版社，2005.9.

[2]朱峰.机工业务.大连海事大学出版社，2002.11.endprint