شیرین سازی آب دریا به روش حرارتی

اصول کار اين روش بدين گونه می ­باشد که آب ورودی از دريا توسط سیستم ­هايی تا دمای معینی گرم شده و سپس در يک محفظه که فشار آن کمتر از فشار بخار اشباع آب می­ باشد، تخلیه می­ شود. درصدی از اين آب به صورت ناگهانی به بخار تبديل می­ شود که بخار آبی تولید شده عاری از هرگونه نمک و مواد عالی ديگر می ­باشد. اين بخار از میان يک غبارگیر عبور کرده و سپس روی صفحه خارجی که با لوله­ های انتقال حرارتی ساخته­ شده، تقطیر می­ شود و آب شیرين­ در يک ظرف جمع­آوریمی شود. اين آب شیرين­ کن­ ها فرآيندی پرانرژی هستند که به انرژی­ های حرارتی و الکتريکی برای گرم کردن آب شور و راه انداختن  پمپ های مختلف نیاز دارند.

اين روش به عنوان مهم­ترين فرآيند تقطیری مطرح است که به کمک آن می­ توان حجم آب شیرين زيادی تولید کرد. اساس کار این واحدها بدين صورت است که ابتدا بخار خروجی از نیروگاه ­های بخار و يا بخاری که به واسطه­ سوزاندن زغال­ سنگ و يا سوخت­ های فسیلی ديگر حاصل شده است، وارد اولین مرحله می­ شود. اين بخار از دما و فشار پايینی برخوردار است و از آن به عنوان بخار اولیه نام برده می­ شود. هنگامی که آب تغذيه به اولین مرحله وارد می­ شود، بر روی لوله­ های اواپراتور که در آن­ ها بخار اولیه جريان دارد پاشیده و بدين ترتیب بخشی از آب تغذيه، تبخیر و وارد مرحله دوم می­ گردد. از این بخار به عنوان بخار ثانويه نام برده می ­شود. بخار اولیه درون لوله ­های اواپراتور نیز بر اثر از دست دادن حرارت خود چگالش يافته و به درون بويلر برگشت داده می­ شود. همچنین آب شور موجود در مرحله اول به وسیله يک پمپ به مرحله دوم وارد شده و بخار ثانويه نیز که از تبخیر آب، حاصل شده بود، در مرحله دوم با انتقال گرمای نهان خود به آب شور چگالش يافته و بخشی از آب شور را تبخیر می­کند و فرآيند فوق به تعداد مراحل تعیین ­شده تکرار می ­گردد و بدين ترتیب بخار چگالش يافته از مرحله دوم به بعد به عنوان آب شیرين جمع ­آوری شده و تصفیه نهايی بر روی آن صورت می­ گیرد.

در اين روش ابتدا آب ورودی از يک سری مبدل حرارتی عبور کرده و پیش­گرم می­ شود. سپس اين آب به صورت پاششی داخل محفظه اصلی دستگاه تزريق شده مقداری از آن تبخیر می­ شود. سپس بخار تولیدی وارد يک کمپرسور شده و فشار آن افزايش می­ يابد و به وسیله يک دسته لوله مجدداً وارد محفظه شده تا از طريق تماس غیرمستقیم با آب شور تقطیر گردد. به اين ترتیب بخار آب فشار بالا به آب خالص تبديل شده و به سمت خروجی آب شیرين حرکت می­ کند و حرارت دفع­ شده از اين روند برای تبخیر آب اضافی استفاده می­ شود.

 

اساس کار اين فرآيند بر اساس قابلیت حمل بخار آب به وسیله هوای خشک می ­باشد که اين قابلیت با بالا رفتن دمای هوا افزايش می ­يابد. يک کیلوگرم هوای خشک وقتی از دمای 30 به 80 درجه سلسیوس می­ رسد، قابلیت حمل بیش از 6/0 کیلوگرم بخار آب و حدود 670 کیلوکالری گرما را پیدا می­ کند.