海洋温差发电系统中板式换热器换热特性研究

发布时间：2021-06-26 01:12

　　对传统可拆式板式换热器进行了改良,以适用于海洋温差能发电系统工况,并对改良后的板式换热器进行了理论数值分析。研建了海洋温差发电系统测试平台,对系统内的换热器换热特性进行测试,在不同工况下对换热器换热特性进行了实验研究,得到了板式换热器瞬态运行特性,同时还得到了换热器换热特性随热流密度的变化曲线及压降随工质流量的变化关系。结合实验数据拟合了换热器换热特性经验关联式和压降随工质流量关联式,预测值和实验值偏差均在20%以内。结果表明:在实验系统运行工况范围内,换热器的换热系数随着热流密度的增加而增大,当热流密度大于3 kW/m²时,换热系数随热流密度变化的曲线斜率变小;换热器压降随着工质流量增大而增加,压降随工质流量变化的曲线斜率变大。 

【文章来源】：海洋科学进展. 2020,38(02)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

不同热流密度情况下的换热系数

图3 不同热流密度情况下的换热系数将换热器换热特性整理为努塞尔数Nu、普朗特数Pr、等效雷诺数Reeq和沸腾数Bo的变化相关性进行评价,由于湍流强度的增加,换热器对流换热强度随等效雷诺数Reeq的增加而增大。结合实验数据,对板式换热器的换热特性表示为Nu与Reeq、Bo和Pr1/3的相关性进行了拟合,得到了氨在换热器中蒸发换热的无量纲参数关联式为

将实验测量数据与使用上述关联式预测的换热系数进行比较,其偏差在20%以内(图5)。系统在设计工况下运行实验:热海水温度40 ℃,热海水流量125 m3/h,氨工质出口温度37.9 ℃(端差2.1 ℃),工质泵流量6.3 m3/h。蒸发器的瞬态换热系数见图6,可知换热器系数在系统运行一段时间后达到稳定状态,换热器系数基本保持在1 100～1 200 W/(m2·K)。图6 换热器瞬态换热系数变化曲线


本文编号：3250325