板式热交换器在海洋温差发电系统中的应用
一、海洋温差发电的原理
在赤道附近或我国南海，东海海水表面的温度约为20~ 30C，深度为500m时海水的温度约
为2-7℃，夏季温差约为20一25℃，冬季约为15—200C。海洋温差发电是利用表层海水与深层海水
的温差能敏进行发电的发电系统，发电原理如图11-17所示。在蒸发器内，用表层海水加热在
18~ 25℃条件下蒸发、沸腾的动作流体（氨或氟利昂22）的液体。该蒸汽（氨蒸汽或氟利昂蒸
汽）通过透平旋转发电机发电，之后用深层海水冷却液化离开透平的蒸汽，再用动作流体泵将
该液体输送到蒸发器内，反复循环实现海洋温差发电(OTEC)，
二、蒸发器和冷凝器的优化
从图11-18可知，表层海水和深层海水的温差很小，蒸发器（冷凝器）海水进出口的温差
小，故需要大量的海水循环，循环水量大约是每生产IMW电需要的水量是3。4fF13／s，因此，要
求的换热器就非常大，每IMW约需换热器面积50001112。
海水的腐蚀性强，整个系统的材料都需具有抵抗强腐蚀性的能力。
图11-19、图11-20分别表示板式蒸发器的板和板式冷凝器的板，图11-21表示板式蒸发器的
流动状态。，在图11-19左侧的白色表面上喷镀铝粉末后，传热表面上形成了许多空穴，当动作流
体流过时，促进了气泡的发生，提高了沸腾的传热系数。右侧为热海水通过的人字形凹凸面，
促进了湍流，增加了热海水的传热系数，其压力损失也比以往板式换热器小得多。图11-20冷凝
器用板片的特殊表面促进了冷凝传热。板式蒸发器的实际结果，当动作流体是氨，热海水流速
为1 .Om/s，热海水入口温度为23C时，传热系数为4200W/(舒．K)，压力降为4.5m。板式冷凝器
的实际结果，当动作流体是氨，流速为1 .Om/s，入口温度为7.4 - 11.3C时，传热系数为
统的特征之·是具有便于维修的旁通循环管路系统。为了防止生物附着，在海洋生物易于生长
的地方添加盐类，并设置双重过滤器防止异物进入换热器内。
5．经济性
全年海水制冷系统节约电费55000CAD[电价0.065CAD/ (kW．h)]，减少维护费49000CAD，
：常约冷却水费用2500CAD，节约水处理费2000CAD。但，增加添加盐类费4500CAD，故节约额约
104000CAD。与以往制冷系统相比，该系统增加投资2000(DCAD，故投资回收期为2年。
