造水机

摘 要

造水机是船上重要的辅助机械，为船舶提供淡水，以满足船上人员和动力装置的需

要。远洋船舶为增加载货吨位，不宜携带过多的淡水，一般都设有海水淡化装置（习惯称造水机）以减少向港口购买淡水的费用，并增加船舶的续航能力。

关键词：作用，常见故障分析，管理要点

造水机

型 号：JWP-26-C100 额定淡水产量：30m3/24h 蒸发温度：45℃ 制造商：Alfa Laval

Denmark

盐度计：型号是DS-20，检测范围是0～20ppm，报警测试值是10ppm，实际报警值是可调的。 水处理剂：防垢剂：VAPTREAT,容量：25升/桶，与水的配比：1：50，设定流量：35ml/min。

除垢液：DESCALING LIQUID，容量：25升/桶，与热水的配比：1：4，浸泡4小时。 制造商:UNITOR CHEMICALS AS Norway

系统简介：

目前在船上都广泛应用着真空式造水装置，当装置工作时，主机的缸套冷却水通入装置下部板式蒸发器中将其板间的海水加热蒸发成蒸汽。为减少蒸汽中所含的盐水量，故在蒸发器和冷凝器之间设有汽水分离器，从海水中蒸发的蒸汽（即二次蒸汽，以区别于有的装置是用锅炉蒸汽做加热工质）经汽水分离器后就进入上部板式冷凝器冷凝，其凝结水由凝水泵抽出泵至淡水舱，当凝结水中含盐量高至报警值时，发出声光报警的同时凝水回给水管上的电磁阀动作，凝水又返回装置重新淡化。冷凝器中的循环冷却水靠舷外海水由海水泵共给。蒸发器工作时，随着海水的不断蒸发，海水经弹簧式给水阀（给水压力2bar时阀自动全开）不停地予以补给，以维持一定的水位。为了蒸发器中的浓盐水量不至于过高，影响二次蒸汽的质量，就需要连续地将蒸发器内的浓盐水及时用排盐泵排出。蒸发器中的海水蒸发和冷凝器中的蒸汽凝结过程都是在真空状态下进行的，而真空度的建立则是靠真空泵不断地从装置中抽出空气来保证。我们船上的排盐泵和真空泵是组合式喷射泵。

由于海水中的含盐量甚多，在大洋中约为35030毫克/升，PH值为7.5～8.4,一般称为淡水者，其含盐量须在1000毫克/升以下。造水装置对所造淡水的质量要求，首先就取决于要求最高的锅炉给水，在柴油机船上，辅助锅炉对水质的要求较低，一般控制在40～80毫

-克/升CL即可使用。

水的蒸发温度和水所处的环境压力是一一对应的，压力越低其蒸发温度也就越低，采用真空蒸发就能利用低温加热工质，有效地利用船舶动力装置的废热。例如，在真空度为93%

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（绝对压力为0.07公斤/厘米）时，海水大约在38℃就能蒸发，这样就能利用温度仅为55～65℃的柴油机缸套冷却水作为加热工质，此外，采用低温蒸发还可减少海水在蒸发器中的结垢。在从实质上说，蒸发过程是根据盐分几乎不溶于低压蒸汽的这一特性来达到淡化之目的的。但实践表明，海水在蒸发器中加热时，汽化并不仅仅在水面上进行，而是在整个水空间中发生，即蒸汽在水中形成许多气泡，不断向上浮起，当达到水面时，气泡破裂，使蒸汽逸至汽空间，这样就使水面处于汽水共沸状态，因水比汽重，部分较大的水珠升至一定高度后下落返回水空间，而部分细小的水珠却被蒸汽带出，进入冷凝器中，因此使得在造出的淡水中含有一定的盐分。用来制淡水的海水通过专用海水泵① (有的船舶通过辅海水泵旁通供水)

来供给，真空泵②和排盐泵③的工作水也由它来提供。海水经过截止止回阀④进入竖管，竖管外壁充满温度较高的主机冷却水，海水在此加温，当达到沸点后即开始汽化，(在真空泵的作用下，造水机内部空间压强降低，海水在较低的温度下就会汽化。)流出竖管后蒸汽从水中逸出，绕过横置的蒸馏器上方的管壳式冷凝器两侧的汽水分离器，从冷凝器壳体上部开口进入。冷却用的海水在冷凝器管内流过，管外的蒸汽被冷凝为淡水，凝水聚集在冷凝器底部，由凝水泵⑤抽出送往制淡柜。蒸发后剩下的高盐度海水由排盐泵排出，以保持造水机内部海水液位的平衡。

作用：

船舶每天都要消耗相当的淡水，以满足船上人员和动力装置的需要。远洋船舶为增加载货吨位，不宜携带过多的淡水，一般都设有海水淡化装置（习惯称造水机）以减少向港口购买淡水的费用，并增加船舶的续航能力。

一般含盐量，<1000mg/L的水也算淡水。船上淡水只要用于柴油机和其他辅机的冷却，锅炉补给水，生活洗涤用水和饮用，有时也用来冲洗甲板。机器冷却水和冲洗甲板只要是清洁淡水就可以了。洗涤用水一般要求氯离子的浓度<200mg/L（Cl-）、硬度<7毫克当量/L。饮用水必须不含又喊健康的杂质、病菌和没有异味，含盐量小于500~100mg/L，氯离子浓度小于250mg/L(Cl-)、PH为6.5~8.5。造水机生产的淡水几乎不含矿物质，也不能杀灭病菌，若供饮用则最好经过矿化机器和紫外线杀菌处理；航线不长的船饮用水可完全由专门的饮用水仓供给，然后靠港口再补充。船舶对淡水水质要求最高的是锅炉补给水，故船舶海水淡化装置对所造的淡水的要求一般都以锅炉补给水标准为依据。我们船用锅炉水标准规定补给蒸馏水的含盐量<10mg/L(NaCl)。

船舶对淡水的需要量是：生活用水每人每天150~250L；动力装置用水以主机功率计，柴油机船每千瓦需0.2~0.3L，汽轮机每千瓦每天需要0.5~1.4L;辅助锅炉的给水量可以按照蒸发量的1.5%~5%计，中、高压锅炉暗蒸发量的1%~3%计。对7500KW左右的柴油机货船，造水机的容量大多不超过20~25m3/d。机舱设备采用中央淡水冷却系统、厕所采用淡水冲洗的船淡水消耗较多，造水机的容量要大一些。

按说明书要求，温度和压力等运行参数如下：

① 造水机工作环境温度为0～50℃

② 缸套水进口温度为55～95℃，压力小于4bar

③ 喷射泵进口压力至少-0.2bar,出口压力为3～5bar，

海水进口温度0～32℃，海水进出口温差保持10℃左右

④ 真空泵/排盐泵组合式喷射器进口压力最少3bar，出口背压最大0.6bar ⑤ 凝水泵最大背压1.6bar，凝水泵出口压力1.2～1.6bar

盐度计：

型号是DS-20，检测范围是0～20ppm，报警测试值是10ppm，实际报警值是可调的。盐度计的工作原理是通过测量水的导电性的变化来反应水中的含盐量，我轮上的盐度计是和泵的起停按钮等一起做在控制箱上，如左图所示：

盐度计的使用和调试：一开启控制箱上的总电源，盐度计就开始检测和显示实际盐分浓度，盐度计面板上还有一个10PPM报警测试按钮和一个盐度报警开关按钮，一对上下箭头盐度报警值设定按钮，以及相应的指示小灯。

操作规程：

启动:

① 打开喷射泵进出口阀和喷射泵的出海阀，关闭造水器顶部的真空破坏阀。

② 启动喷射泵其出口压力应在0.3～0.4MPa,真空泵/排盐泵组合式喷射器进口压力为0.3～0.4MPa,出口压力不超过0.06MPa，大概十分钟后使装置内真空度达到90%以上。 ③ 打开防垢剂药桶的出口阀，调节防垢剂的流量计投药量至35ml/min。

④ 打开缸套水进出口阀,缓慢调节缸套水旁通阀,使蒸发温度保持在45℃左右,此时真空度会下降到85%。

⑤ 打开淡水泵的出口阀和淡水舱的进口阀。 ⑥ 合上盐度计的开关，测试其报警是否正常。

⑦ 待凝水的盐度正常后，启动凝水泵,出口压力调整到0.12-0.16MPa.

停止:

① 全开缸套水的旁通阀,关闭进出口阀,停止对蒸发器的加热。 ② 关闭处理剂投药桶的出口阀。

③ 关闭盐度计，停凝水泵并关闭其至淡水舱的阀。 ④ 在泵旁停喷射泵,关闭喷射泵进出口阀及出舷外阀。 ⑤ 打开造水机顶部的真空破坏阀，关闭控制箱的电源。

管理要点:

1:分离器容器里的温度不能超过60℃,一般保持在45℃左右，缸套水进口温度不能超过100℃，缸套水的进出温度调节在80℃和67℃，温差不要太大。机舱环境温度不能超过50℃和低于0℃。

2:海水进口压力不能超过0.40Mpa,当海水压力超过0.20Mpa时，弹簧给水阀自动全开，一般无需去调节，海水的进出口温差不要超过10℃，以免结垢严重。

3:在使用造水机之前先要测试盐度计报警是否正常，不能在盐度计不正常或不投入使用的情况下使用造水机，等凝水盐度正常后才启动凝水泵，其出口压力保持在0.12～0.16Mpa。

4:除垢剂桶内应始终保持有药剂，以免吸空降低或破坏造水机的真空度而影响造水。药剂和流量要按说明书上的比例兑水和调节好，以保证投药桶内的药液连续使用24小时，流量调节要要以最大造水量为基准，要经常冲洗投药系统和清洁投药桶，兑药剂时要戴好橡胶手套防毒面具和护目镜等劳保用品注意安全，要是万一飞溅到眼睛应立即用清水冲洗20分钟以上。

我轮使用的水处理剂是挪威UNITOR化学品公司的产品：①防垢剂是VAPTREAT,容量：25

升/桶，与水的配比：1：50，投药桶的容量是50升，即每天投1升药水后加满水即可（24×60×35×10≈50升），设定投药流量：35ml/min；投药调节器(RATE-MASTER,CAT NO.RMA-33-TMV)的调节范围是:10～110cc/min,美国DWYER INSTRUMENTS 公司制造;②除垢液是DESCALING LIQUID，容量：25升/桶，与50℃的热水配比：1：4，将板浸泡4小时后用毛刷擦洗后用清水冲洗干净即可。

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5:每天要监测造水机的各个参数以及造水量，有问题及时解决，也不要超负荷运行。

6：拆洗蒸发器和冷凝器时，要注意端盖的密封圈和热交换板间密封圈切勿搞破，以免短路和漏气，端盖内表面有保护层切勿刮削，热交换板只能用毛刷或干净的布擦洗，擦洗时不要用力太大以免板变形，板的断面非常锋利，小心被划伤。按装时要十分小心别装错装反了板，压紧板时要同时均匀用力压缩至原来的高度即可（拆前要先测量其高度并作记号），

若中间发现有坏的板须拿掉时要和其相邻的那块板一起成对拿掉，对P-26造水机来说，蒸发器和冷凝器上每拿掉一块板，板上紧后的总厚度应减少3.5mm。在板装好后装前盖前应对蒸发器和冷凝器试压无漏后方可装前盖，当然在开喷射泵试压前记得应将给水阀用盲板封闭，待试压不漏后又应拆掉盲板。每块板上都有字母钢印编号，冷凝器热交换板编号最外是KE，中间是KD和KV成对，最里面板是KS；蒸发器热交换板编号最外是EE，中间是ED和EV成对，最里面板是ES。 7：在污染海域或离岸距离20海里内不要使用，以免细菌进入淡水舱和造水机内脏堵以及结垢严重。

8： 造水机在停ak_．x-作后的管理造水机停止运行后，应将竖管内的残水放尽，并保持放残管开启。这时可以通过观察竖管内是否有存水来判断竖管的结垢情况。根据需要，定期向造水机内投药除垢。过去常用除垢方法有三种，但都有不妥之处：(1)造水机停下后，趁热立即打开观察门，往热面上冲冷水，利用热胀冷缩原理使水垢碎裂脱落。此方法缺点是除不净水垢，并可能会造成焊接处出现裂纹。(2)用机械的方法来铲除水垢，这种方法效果很明显，但可能会对设备造成比较严重的机械损坏，而且劳动强度大。 (3)化学清洁，停下造水机，用强酸性的化学药品去清洗水垢，如化学药品选用合适，清除水垢将十分有效，若选择不当，可能会损坏设备。现在防止造水机结垢的原理是往造水机中加入少量的化学药品去破坏形成水垢的晶格。最初采用聚合磷酸盐为主的化学药品，因聚合磷酸盐在热水中有效时间很短，很容易和水反应生成正磷酸盐，新形成的正磷酸盐跟钙离子化合后沉淀下来，失去防水垢生成的作用。现使用的化学药品多采用聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚顺丁二酐、干酸粉和乙醇酸钠等。日常管理中还要注意定期清洗冷凝器，维护水泵及盐度检测报警设备，每年适当的时候检查:一次冷凝器和蒸发器的防蚀锌块，必要时换新。

常见故障分析:

1 真空度达不到规定的要求

影响真空度的因素主要有以下几个方面：

’ (1)冷却水流量小，使汽化的蒸汽不能全部被冷凝。判断的方法是通过观察冷却水进出口温差，如温差大，则说明冷却水流量小。

(2)密封不严。有一次，我轮在行驶途中，启动造水机时，发现真空度上不去，经过检查，表面上看不出有泄漏的地方。当关闭造水机后，发现水位计密封圈处和凝水泵的轴封处有水渗漏。通常造水机最易漏气的地方就是凝水泵的轴封和阀杆填料等处，这些部分的泄漏可以通过更换轴封和填料来解决。固定部位处的泄漏，可采用涂密封胶、油漆等办法堵漏，稍大一点的漏缝可先塞上适当的填充物，然后在外面涂上油漆或环氧树脂等。

(3)真空泵吸力不足。导致真空泵吸力不足的原因有：造水机海水泵出口压力低或者是真空泵内有污垢。我在工作过程中遇到过这样的情况，造水机真空度上不去，检查下来没有发现泄露，冷却海水系统也没有问题，海水泵工作正常，而且真空泵清洁过的时间也不长。经过仔细的故障排除，最后还是怀疑问题出在真空泵中，当把真空泵拆下来时，原来是几个海蛎子壳堵在真空泵的进口。 3．2 凝水的盐度超标

凝水盐度超标也是造水机常见的故障之一。造成盐度超标的原因有多种，常见的有海水沸腾过于剧烈，水蒸汽中携带盐水的含量增加，在冷凝器的作用下，含盐水的蒸汽被冷凝成凝水，解决这个问题的方法是调节真空度和加热水的流量；另一种是冷凝器漏水，海水直接渗漏到凝水中。检验冷凝器是否漏水，可以通过水位计的水位变化来观察。当造水机停止工作，关闭其它阀门，保持冷凝器冷却水阀开启，如水位上升则能判断冷凝器漏水。冷凝器泄漏多数是因为水管与管板的扩接不良所造成的。

3．3 日产水量少造成产水量不足的原因主要有：

(1)真空度不足。真空度不足会导致海水沸点相应提高，在相同加热工质情况下，蒸发量将会相应地减少。

(2)给水倍率太大或太小也会影响产水量。

(3)竖管内壁结垢。这会使蒸发器的传热效果变差，蒸发量也将相应变小。 (4)加热工质流量小，亦是影响蒸发量的一个因素。

(5)凝水泵回流电磁阀关闭不严，部分淡水回流至蒸馏器，这时水位计显示的水位较高，同时冷凝效果也变差。造水机设备相对比较简单，但若不注意日常的保养与维护，将会给我们的工作带来很多不便，同时也会大大降低造水机的使用寿命。尤其是油轮船舶上水造水机如不能正常工作，锅炉不能完全使用造水机生产的凝水，将会给锅炉的管理带来诸多不利的影响。

总结

综上所述，对于船舶的运营，海水淡化装置起到了不可缺少的作用，不管是在人员还是装置上，但是现在我国大部分船用海水淡化装置还远远达不到国际规定的健康饮用水的标准。若想在船舶发展的道路上，更好的发展，就必须明确

营运主体、把以人为主等问题找到更好的解决方案。

参考文献

[1] 费千、富贵根编著《船舶辅机》，大连—大连海事大学出版社，北京—人民交通出版社2008年5月 [2] 李野村，付克阳主编。《主动力推进装置》大连—大连海事大学出版社，北京—人民交通出版社2008年5月

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/sx78.html