真空沸腾式造水机产水量分析

韦权 广西壮族自治区柳州船舶检验中心

1.概述

远洋船舶为增加载货吨位不宜携带过多淡水，所以船上一般都配备造水机。目前，主流的造水机都采用真空沸腾式。

2.真空沸腾式造水机

海水淡化的主要目的是降低海水的含盐量并达到<1000mg/L的标准。目前海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、反渗析法和冷却法，其中蒸馏法使用最广泛。

船用造水机就是采用蒸馏法将海水通过物理变化转变成淡水。由于海水受热和沸腾在同一个真空度下进行，所以称为真空沸腾式造水机。因为真空度越高水的沸点就越低，真空沸腾式造水机要让海水的沸腾和蒸汽的冷凝都在较高的真空度下发生，利用主机缸套冷却水的热量作为热源。

从图1可知，真空沸腾式造水机的工作循环主要由海水泵、真空泵、排盐泵、给水调节阀、凝水泵等附件组成。

图1

真空沸腾式造水机由海水系统、加热系统、抽真空和排盐水系统、淡水系统、海水投药系统、盐度控制系统组成。海水系统由海水泵、冷凝器、蒸发器、喷射泵、管系组成；加热系统主要包括主机缸套水管系、三通温控阀；抽真空和排盐水系统包括真空泵、液流观察镜及相关管路；淡水系统由凝水泵、流量计等组成；海水投药系统不但可以减少海水结垢，还可以防止汽水共腾；盐度控制系统包括盐度传感器、盐度计和回流电磁阀组成。

3.产水量降低的原因及改进措施

产水量是凝水泵排出的经盐度计检测满足标准的淡水量。

3.1 加热水流量不足或温度太低

造水机生产淡水的热源主要取决于造水机中海水得到热能。当加热水流量不足或温度过低时，产水量下降。因此在船舶建造时尽可能缩短主机缸套水出口到造水机入口的距离，管路布置减少弯头并用保温材料严密包裹以减少热量损失。同时，进出造水机的加热水流量、温差比稳定，实现加热量的动态稳定平衡。

3.2 换热面脏污结垢

加热器两侧产生结垢阻碍热量传送，影响热量交换。要破坏水垢的形成，就要对冷却水的水质进行化验，定期进行投药处理。定期的清理蒸发器上的水垢，维护换热面的传热系数，也可以维持热源的有效效率。

3.3 蒸发器实际换热面积减少

加热水与海水的换热面要尽可能的大，接触时间尽可能的长，才彻保证产水量。在造水机加热器中，海水和加热水通过对流加长流动路线，换热面充分的接触，换热时间更长，换热面两侧的温差更小。蒸发器中的水位主要由造水机海水泵决定，所以让海水泵维持相对稳定的水位能确保实际换热面积的恒定。

3.4 加热侧发生“气塞”

主机缸套冷却水系统中易产生气泡，气泡逐渐聚集在蒸发器的加热侧，加热侧的水空间变小，传给加热面的热量就少了，这就是“气塞”。要定时驱除冷却系统中的气体，及时补水，不留空间供给水汽化，主机停车冷却后关闭系统，防止外界气体溶入其中，同时需要检查泄露情况。

3.5 给水量增大或给水温度降低

若进入蒸馏器的海水量增加，而加热面供给的热量没有相应增加，不利于蒸汽产生。所以确定海水在蒸馏器中的液位要综合考虑热量的有效利用，保持给水倍率维持在3-4之间，防止盐度高于规定值和汽水共腾。

3.6 凝水水位不合理

凝水水位太高，使的蒸汽的热量不能快速去除，蒸汽凝结效果变差；水位太低，容易发生凝水泵“气穴”现象。为维持良好的冷凝效果，在造水机稳定工作后，调节凝水泵的流量，保持适当的凝水水位，维持在水位计1/2-1/3的高度。

3.7 电磁阀关闭不严

电磁阀在正常情况是关闭的。在船体振动时，易使电磁阀在淡水含盐量达标时关闭不严；或者在探测器失灵时，淡水含盐量达标仍打开电磁阀，造成产水量减少甚至不产水。在对造水机进行维护管理时，要注意凝水管路上的电磁阀是否无故障打开，有无达标凝水回流。

3.8 真空度不足，导致海水沸点提高

影响蒸馏器真空度的因素很多。首先，良好的气密性是保持真空度的充分条件；其次，真空泵应具有足够的抽气能力；再次，海水泵和排盐泵设计的进排水比例要合适、稳定；最后，造水机有足够的、与蒸发量相适应的冷凝能力。冷凝能力与蒸发能力相对应，是保持真空度稳定的重要条件。在维护真空度方面，要检查与造水机连接的管道，阀门。运行中观察真空压力表，调节加热和冷凝的出口阀门，让真空度保持平衡。

3.9 淡水含盐量过高

所产淡水含盐量过高的主要原因有：蒸发量过大，沸腾过于剧烈；给水量太小以至盐水含盐量太大；排盐水的流量不足以至盐水水位太高；汽水分离器效果差，应检查其与前盖装备情况的好坏；冷凝器泄漏。含盐量超标导致凝水会回流到蒸馏器，在日常管理中要避免上述问题。

4.总结

经上述分析可知，轮机员在实际工作中要重点调节给水倍率、缸套冷却水流量、冷却海水流量、投药处理，才能使真空沸腾式造水机达到理想产水量。