本文提出一种热管式低温两效海水淡化装置,为解决远洋船舶、海岛居民及沿海区域的淡水资源匮乏问题做出了努力。该装置以蒸馏法海水淡化技术为基础,将高效换热的热管式换热器和低品位余热相结合,并利用降膜蒸发技术和两效蒸发技术,极大地提高了热量的利用率。本文通过工艺设备设计、数值模拟和试验的方法来设计热管式低温两效海水淡化装置。主要内容包括:确定该海水淡化装置的工艺系统,设计其工艺流程,对装置进行物料衡算、热量衡算和传热计算,使其满足低品性热源供给的情况下,能够持续、稳定地生产淡水;在工艺计算的基础上对装置的各部件进行设备设计。降膜布液蒸发装置是海水淡化装置的关键部件,其结构的合理性和海水布膜的均匀性,直接影响液膜的稳定性和传热传质的效率,进而影响设备的寿命及成产能力。因此,本文针对竖管管外降膜布液装置的结构、降膜流动过程和均匀布膜的关键参数进行了数值模拟,在降膜布液装置结构设计的基础上,利用FLUENT软件,基于VOF方法建立了竖直管外降膜流动过程气液两相流模型,分析了液膜的流动形态及速度分布情况,找到了能均匀流动的降膜环隙和最佳传热时的料液流量。为了对数据进行确认和修正,搭建了包括单管降膜试验、多管降膜试验和小型海水淡化装置的试验平台。研究针对该装置的最好的降膜环隙和相对应的降膜流量,验证该海水淡化装置结构的完整性和整个降膜系统的可行性,为以后该类装置的设计提供依据。