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航母和远洋货轮全球航行,用之不竭的淡水从何而来

来源:本站 发布时间:2019/12/19 11:19:49 点击量:

茫茫大海,尽管水资源很丰富,但作为日常饮用的淡水资源却非常珍贵,远洋舰船在远海作战或者商船在营运过程中,每天都要消耗相当数量的淡水,以满足动力装置运转和船员生活用水的需求,所以储存丰富充足的淡水对于一艘远洋船舶来讲非常重要的。

船舶所需的淡水,固然可以从出发港携带,但这样做必然要占据一定的舱容,影响装载量,而且一旦航行时间发生变化,所带的淡水不仅在数量上而且在质量上,往往很难满足需求,利用船舶自身的能力来制造淡水就可以随时获得新鲜、合格、充足的淡水,带来性能上和经济上的双重效益,通常把取之不竭的海水转变成大量生活使用的淡水是非常不容易的,所以远洋舰船都必须配备将海水转换成淡水的设备,即海水淡化处理装置,行内通俗的称为“造水机”。

航海科普:航母和远洋货轮全球航行,用之不竭的淡水从何而来?

我们知道远洋训练的航母至少有一千多人,多则三五千人,他们的日常消耗淡水是非常大的,例如“伊丽莎白女王号”航母,舰上的3台海水淡化装置,为航母上人员提供淡水,该航母上的海水淡化装置每天可生产约560吨淡水,约为正常军舰的6倍,足以满足航母上约1500名工作人员的日常使用需求,这些水可以供机械设备及舰员饮用,也可作烹饪、洗碗、淋浴和其他用途等。

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远洋货轮通常二十几个人,日常机器使用和船员使用日消耗610左右,而船用造水装置每天生产淡水量约15吨左右,足以满足日常使用。

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接下来小编帮大家科普下,海水是怎样转化为淡水呢,海水淡化装置是什么?理论性较强,有兴趣的小伙伴可以往下阅读学习。

海水淡化处理的方法很多,例如常用的有低压蒸馏法,反渗透法,由于反渗透造水机具有操作简单,安装方便,造价低,节能等优点,已经被大多数船舶安装使用。

把海水变成淡水,在远洋船舶上使用,常用两种办法,即低压蒸馏式方式和反渗透方式,通常在远洋货轮上,现在多用低压蒸馏式(常压蒸馏通常正常一个大气压0.1MP,海水的沸点是100度,才能产生大量的水蒸汽,然而低压蒸馏就是在接近真空约在—0.09MP~—0.1MP的低压环境中,把海水加热到4050度就会沸腾产生大量的水蒸汽),低压环境的产生即用喷射泵形成低压,把主柴油机约90度缸套冷却水,加热海水使其在低压环境中沸腾蒸发,然后再用常温的海水冷凝产生的蒸汽,就会产生大量的淡水了。

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反渗透式造水机多用于航母或者军舰上,简言之即用高压泵打海水通过滤网,能过去的就是水分子,盐的离子被挡住。

节能是反渗透法的最大优点,蒸馏法的耗能,约则是它的四十倍之多。因此,美日等发达国家从1974年起就把发展重心逐步转向反渗透法。

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海水淡化反渗透系统原理:

首先要了解“渗透”的概念。渗透是一种物理现象,当两种含有不同盐类的水,如用一张半渗透性的薄膜分开就会发现,含盐量少的一边的水分会透过膜渗到含盐量高的水中,而所含的盐分并不渗透,这样,逐渐把两边的含盐浓度融合到均等为止。然而,要完成这一过程需要很长时间,这一过程也称为渗透压力。但如果在含盐量高的水侧,试加一个压力,其结果也可以使上述渗透停止,这时的压力称为渗透压力。如果压力再加大,可以使方向相反方向渗透,而盐分剩下。

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因此,反渗透除盐原理,就是在有盐分的水中(如原水),施以比自然渗透压力更大的压力,使渗透向相反方向进行,把原水中的水分子压力到膜的另一边,由于盐分子的尺寸大,因此只有尺寸较小的水分子可以通过半透膜,这样过滤出淡水资源。变成洁净的水,从而达到除去水中杂质、盐分的目的。与渗透的方向相反,这一过程称为反渗透,利用其原理制造出淡水,成为反渗透海水淡化装置。

通过上述说明,大家应该明白远洋大型航母、军舰、商船日常消耗淡水从何而来了吧,对于海水淡化的原理也做详细陈述。

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