董慶豐，鹿 佳，唐 然

(中國(guó)衛(wèi)星海上測(cè)控部，江蘇江陰 214433)

在遠(yuǎn)洋船舶中，每天都會(huì)消耗大量的淡水用于船員的日常生活和船舶設(shè)備的正常運(yùn)行，尤其是測(cè)量船，其船員多、設(shè)備多、淡水消耗量更是巨大。同時(shí)該船的燃油、滑油分油機(jī)以及燃油輔鍋爐等設(shè)備對(duì)工作淡水的含鹽量也有很?chē)?yán)格的要求，然而能夠滿足這些要求的淡水，只有板式蒸餾造水機(jī)產(chǎn)出的蒸餾水，所以保證板式蒸餾造水機(jī)的產(chǎn)水量對(duì)該船動(dòng)力設(shè)備的可靠運(yùn)行意義重大。該船配備的板式蒸餾造水機(jī)的額定產(chǎn)水量是每天20 t，但工作2年后，從2010年起板式蒸餾造水機(jī)的產(chǎn)水量開(kāi)始下降，而且下降幅度逐年增加，如表1、表2所示，這對(duì)部分設(shè)備的工作水供應(yīng)量造成了嚴(yán)重影響。

表1 1#板式蒸餾造水機(jī)產(chǎn)水情況表

表2 2#板式蒸餾造水機(jī)產(chǎn)水情況表

1 板式蒸餾造水機(jī)工作原理

船舶板式蒸餾造水機(jī)的作用就是從海水造出符合要求的淡水［1］。板式蒸餾造水機(jī)的工作原理是利用海水在低壓狀態(tài)下沸點(diǎn)較低的原理，將蒸發(fā)器內(nèi)處于高真空度，之后采用船舶主機(jī)缸套的高溫冷卻水作為熱媒水，加熱海水使其汽化，之后在冷凝器內(nèi)將蒸汽冷凝，從而得到含鹽量低的蒸餾水。這樣做不僅可以利用主機(jī)缸套高溫冷卻水的剩余熱量，而且海水的蒸發(fā)溫度在40℃左右，溫差較低，可以減輕結(jié)垢情況，同時(shí)板式蒸餾造水機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于維護(hù)檢修。該船的板式蒸餾造水機(jī)由蒸發(fā)器、冷凝器、淡水泵、海水泵、噴射泵、鹽度計(jì)等部件組成，首先噴射泵將殼體內(nèi)抽成真空，要求真空度在90%以上，之后海水泵將海水輸送至蒸發(fā)器，主機(jī)的高溫淡水加熱蒸發(fā)器，將海水蒸發(fā)形成蒸汽，蒸汽再進(jìn)入冷凝器降溫形成淡水，最后由淡水泵抽出，送入淡水艙，當(dāng)產(chǎn)出的淡水含鹽量超過(guò)8 μg/g時(shí)，鹽度計(jì)會(huì)將超標(biāo)淡水重新送入蒸發(fā)器。如圖1所示。

2 影響板式蒸餾造水機(jī)產(chǎn)水量的因素

我們可根據(jù)下式計(jì)算出板式蒸餾造水機(jī)的產(chǎn)水量［2］:

圖1 板式蒸餾造水機(jī)工作原理圖

式中:K為傳熱系數(shù)，W/(m2·℃);A為換熱面積，m2;Δt為對(duì)數(shù)平均溫差，℃;Qa為蒸發(fā)器中的熱損失，W;h2、h1為蒸汽、水的焓值，J/kg。

根據(jù)上式分析可以得出影響板式蒸餾造水機(jī)產(chǎn)水量的因素，蒸發(fā)器內(nèi)部板片的傳熱系數(shù)和換熱面積、板式蒸餾造水機(jī)內(nèi)部的真空度、熱媒水的溫度和流量等因素對(duì)海水的蒸發(fā)量起著決定作用，任何一項(xiàng)出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)嚴(yán)重影響板式蒸餾造水機(jī)的產(chǎn)水量，具體分析可以得出以下幾點(diǎn)。

1)如果蒸發(fā)器的換熱面嚴(yán)重結(jié)垢，會(huì)導(dǎo)致蒸發(fā)器傳熱系數(shù)急劇降低，進(jìn)而會(huì)造成產(chǎn)水量的大量減少。

2)如果由于板式蒸餾造水機(jī)密封不嚴(yán)等問(wèn)題導(dǎo)致內(nèi)部真空度不足，會(huì)使海水的沸點(diǎn)升高，這樣會(huì)嚴(yán)重影響海水的蒸發(fā)量，導(dǎo)致產(chǎn)水量降低。

3)如果板式蒸餾造水機(jī)的熱媒水 (主機(jī)的高溫冷卻水)溫度偏低、或者流量偏小，也會(huì)影響海水蒸發(fā)量，造成產(chǎn)水量降低。

4)如果凝水回流電磁閥出現(xiàn)故障或關(guān)閉不嚴(yán)，會(huì)使一部分合格的淡水回流至蒸發(fā)器，導(dǎo)致產(chǎn)水量降低。

3 板式蒸餾造水機(jī)產(chǎn)水量低的應(yīng)對(duì)措施

根據(jù)幾年來(lái)對(duì)板式蒸餾造水機(jī)的使用管理經(jīng)驗(yàn)，得出了一些管理和維修的措施以及經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)以下的保養(yǎng)和管理經(jīng)驗(yàn)，在2013年出海中板式蒸餾造水機(jī)的產(chǎn)水量恢復(fù)到了20 t/d。

板式蒸餾造水機(jī)運(yùn)行中管理的具體做法如下。

1)當(dāng)板式蒸餾造水機(jī)運(yùn)行后，及時(shí)根據(jù)主機(jī)的負(fù)荷情況，適當(dāng)調(diào)節(jié)主機(jī)高溫水進(jìn)入蒸發(fā)器的流量，以此來(lái)控制海水的蒸發(fā)量，達(dá)到淡水的產(chǎn)量最大化的目的，流量過(guò)大或過(guò)小都會(huì)造成淡水產(chǎn)量下降。高溫流量過(guò)大，會(huì)使海水劇烈沸騰，導(dǎo)致淡水含鹽量超標(biāo);高溫流量過(guò)小，會(huì)降低海水蒸發(fā)量，導(dǎo)致產(chǎn)水量過(guò)低。

2)使板式蒸餾造水機(jī)內(nèi)部保持適當(dāng)?shù)恼婵斩?。若真空度過(guò)高，會(huì)使海水沸點(diǎn)過(guò)低，造成海水的劇烈沸騰，使產(chǎn)出的淡水含鹽量超標(biāo)，并回流至蒸發(fā)器;若真空度過(guò)低，會(huì)使海水沸點(diǎn)過(guò)高，減少海水的蒸發(fā)量，同時(shí)也會(huì)使蒸發(fā)器結(jié)垢更嚴(yán)重，而蒸發(fā)器結(jié)垢后，會(huì)降低傳熱效果，嚴(yán)重影響產(chǎn)水量。板式蒸餾造水機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行后，真空度基本不會(huì)變化，不過(guò)若船舶所在的海域發(fā)生變化，海水溫度變化較大時(shí)，會(huì)使真空度發(fā)生變化，這時(shí)需要及時(shí)調(diào)整。

3)板式蒸餾造水機(jī)啟動(dòng)時(shí)，要觀察凝水泵的流量，使凝水水位保持在適當(dāng)位置，直到板式蒸餾造水機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)。若調(diào)節(jié)不當(dāng)導(dǎo)致凝水水位過(guò)高，這會(huì)降低冷凝器的冷凝作用，造成產(chǎn)水量下降;若凝水水位過(guò)低，會(huì)使凝水泵產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。

4)板式蒸餾造水機(jī)含鹽量的標(biāo)準(zhǔn)一般以鍋爐補(bǔ)給水為準(zhǔn)，要確保板式蒸餾造水機(jī)產(chǎn)水量符合要求，還要保證蒸發(fā)器內(nèi)的海水不能劇烈沸騰，蒸發(fā)器內(nèi)水位不能太高，冷凝器不能有泄露，設(shè)備密封良好等條件。

板式蒸餾造水機(jī)維修保養(yǎng)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

1)需要每年定期對(duì)板式蒸餾造水機(jī)進(jìn)行拆檢清潔，清除蒸發(fā)器內(nèi)的水垢，保證換熱面積。通常可以采用冷沖除垢法、化學(xué)清洗法和機(jī)械除垢法3種方法除垢。其中，機(jī)械除垢法最直接有效，也是目前最常用的方法，具體操作步驟如下。

(1)將海水泵的進(jìn)出口閥以及板式蒸餾造水機(jī)海水進(jìn)出口閥關(guān)閉。

(2)打開(kāi)板式蒸餾造水機(jī)殼體，拆卸時(shí)要注意密封墊片，不要由于用力不均而導(dǎo)致墊片變形。

(3)根據(jù)理論分析和以往的拆檢經(jīng)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，板式蒸餾造水機(jī)的水垢主要集中在蒸發(fā)器內(nèi)的換熱面上，所以只要對(duì)蒸發(fā)器的板片進(jìn)行拆卸并清潔就可以了，拆卸前需要對(duì)板片螺絲進(jìn)行標(biāo)記，防止在安裝時(shí)密封不嚴(yán);同時(shí)還需要對(duì)各板片進(jìn)行編號(hào)標(biāo)記，防止安裝時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)位。

(4)清潔蒸發(fā)器板片表面的水垢，通常采用鋼絲球、鋼刷進(jìn)行清除，建議將板片在白醋中浸泡0.5 h左右再使用鋼刷擦洗， 這樣便于水垢的清除。清洗時(shí)也要注意板式蒸餾造水機(jī)殼體內(nèi)的防腐鋅塊，視情況對(duì)其進(jìn)行更換。

(5)蒸發(fā)器板片以及其他部件清潔完畢后，就要安裝板式蒸餾造水機(jī)了，安裝時(shí)要注意板片的安裝順序，按照拆卸時(shí)記錄的編號(hào)進(jìn)行安裝和緊固，安裝板式蒸餾造水機(jī)殼體時(shí)要注意使殼體受力均勻，保證殼體的密封性。

2)定期對(duì)板式蒸餾造水機(jī)的海水泵、真空噴射泵、真空閥進(jìn)行檢查，確保海水的排出壓力，使其滿足使用要求，從而提高真空噴射泵抽吸能力。檢查真空泵的噴嘴，確保無(wú)臟堵和異常磨損。尤其是凝水泵的機(jī)械軸封，確保密封良好。

3)定期檢查凝水回流電磁閥確保其關(guān)閉狀態(tài)時(shí)密封良好無(wú)泄露，定期更換閥片，研磨閥座。

4 結(jié)束語(yǔ)

板式蒸餾造水機(jī)是遠(yuǎn)洋船舶必不可少的設(shè)備，尤其是測(cè)量船這種特殊船舶，一旦出現(xiàn)問(wèn)題會(huì)嚴(yán)重影響船舶的正常運(yùn)行。所以，提高板式蒸餾造水機(jī)的管理以及日常保養(yǎng)十分重要，文章針對(duì)板式蒸餾造水機(jī)提出了一些管理經(jīng)驗(yàn)和維修保養(yǎng)措施，為板式蒸餾造水機(jī)長(zhǎng)期安全穩(wěn)定工作提供了借鑒。

［1］鄭仲金，王必該.船舶造水機(jī)產(chǎn)水鹽度異常的探討［J］. 中國(guó)修船，2012，25(6):22-24.

［2］蔡艷，張斌，王一峰.船用造水機(jī)常見(jiàn)故障原因及對(duì)策 ［J］.中國(guó)修船，2012，25(5):11-13.