CN101776629A - 一种带有焓调节模块的流体管内换热系数测量装置 - Google Patents

一种带有焓调节模块的流体管内换热系数测量装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101776629A
CN101776629A CN 201010118021 CN201010118021A CN101776629A CN 101776629 A CN101776629 A CN 101776629A CN 201010118021 CN201010118021 CN 201010118021 CN 201010118021 A CN201010118021 A CN 201010118021A CN 101776629 A CN101776629 A CN 101776629A
Authority
CN
China
Prior art keywords
enthalpy
inside groove
water jacket
flowmeter
groove
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 201010118021
Other languages
English (en)
Other versions
CN101776629B (zh
Inventor
陈琪
陈光明
唐黎明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University ZJU
Original Assignee
Zhejiang University ZJU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University ZJU filed Critical Zhejiang University ZJU
Priority to CN2010101180215A priority Critical patent/CN101776629B/zh
Publication of CN101776629A publication Critical patent/CN101776629A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101776629B publication Critical patent/CN101776629B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

本发明公开了一种带有焓调节模块的流体管内换热系数测量装置，包括由试验测试段、过冷器、储液桶、干燥过滤器、屏蔽泵和流量计依次管路连接组成的流体管内换热系数测量装置；流量计和试验测试段之间设有焓调节模块，所述的焓调节模块包括外槽，外槽内设有内槽，外槽和内槽之间设有支撑；外槽内设外槽加热器和外槽循环泵，内槽内设内槽加热器和内槽循环泵，流量计和试验测试段之间的管路在内槽内形成盘管。本发明装置通过焓调节模块，系统内流体焓值在较大范围内任意可调，从而测定流体在不同入口状态下的换热系数；焓值控制精度高，并且稳定性好。

Description

一种带有焓调节模块的流体管内换热系数测量装置
技术领域
本发明涉及一种管内换热系数测试装置，通过焓调节模块调节和稳定系统内测试段入口的状态，属于能源利用的检测装置领域，该装置尤其适用于制冷工质的管内凝结和沸腾换热系数测试。
背景技术
臭氧层的破坏和全球气候变化，是当今世界所面临的主要环境问题，在制冷与空调领域，各国相继开展寻找替代物的研究，理想的替代工质应该对环境友好，还应具有良好的实验安全性、经济性和优良的热物理性质等。管内对流换热是制冷、空调设备、以及其它许多工业设备中非常重要的换热过程，工质与设备间的换热性能直接关系到设备的经济性和可靠性。因此，开发一种替代工质，需要对新工质的管内传热性能做系统的和细致的研究。目前，对管内流体换热的实验装置中，流体在测试管内流动时，系统内测试段入口的状态变化范围比较窄，焓值控制精度低，稳定性差，这将影响对流体管内流动规律的正确认识，也影响到流体管内换热系数实验回归关联式的使用范围和预测精度。因此，有必要设计一种能测定管内对流换热，试验测试段的入口状态能在较大范围内任意可调，控制精度高，且稳定性好的实验装置。
发明内容
本发明提供一种带有焓调节模块的流体管内换热系数测量装置，系统内被测流体焓值能在较大范围内任意可调且精确控制，从而测定流体在测试段入口不同状态下的换热系数。
一种带有焓调节模块的流体管内换热系数测量装置，包括由试验测试段、过冷器、储液桶、干燥过滤器、屏蔽泵和流量计依次管路连接组成的流体管内换热系数测量装置；流量计和试验测试段之间设有焓调节模块，所述的焓调节模块包括外槽，外槽内设有内槽，外槽和内槽之间设有支撑；外槽内设外槽加热器和外槽循环泵，内槽内设内槽加热器和内槽循环泵，流量计和试验测试段之间的管路在内槽内形成盘管。
所述的屏蔽泵和流量计之间设有一管路作为旁通回路，该管路通过视液镜和节流阀后返回试验测试段和过冷器之间，通过调节旁通回路中的节流阀改变被测流体的流量。
所述的试验检测段、流体管路和内、外槽均包裹保温材料，以避免热传递损失。
在工作过程中，内槽和外槽中充满工作液体，内槽浸没在外槽中，被测流体通过放置在内槽中的盘管和工作流体进行换热。通过控制内槽和外槽的加热器调节工作流体的温度。如内、外槽顶部保温层厚度足够时，则可忽略内、外槽顶部和周围环境的热损失，因此当控制内槽和外槽中的工作流体温度相等且高于被测流体入口温度时，则被测流体和内槽工作流体的换热量等于内槽加热器和内槽循环泵的功率之和。过冷液体经过焓调节模块后，可通过温度、压力、功率测量和相关热力计算，被测流体的出口状态，包括干度，可以精确计算得出。
在试验时，当试验测试段入口状态已经达到，内、外槽的温度将相等并保持稳定不变，由于焓调节模块的接入，无论外界条件如何改变，换热系数测试装置中的试验测试段入口状态将始终保持不变。通过精确调节和控制焓调节模块，并合理选择测试段入口的焓值范围，可以较大范围内精确控制和调节试验测试段入口状态。
本发明具有的有益效果：装置通过焓调节模块，测试段入口的焓值能在较大范围内任意可调，从而测定流体在不同入口状态下的凝结和沸腾换热系数；流体焓值控制精度高，并且稳定性好。
附图说明
图1是本发明装置的结构示意图；
图2是焓调节模块的结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本发明装置由焓调节模块1、试验测试段2、过冷器3、储液桶4、干燥过滤器5、屏蔽泵6、流量计7依次管路连接；焓调节模块1包括外槽18，外槽18内设有内槽17，外槽18和内槽17之间设有支撑12；外槽18内设外槽加热器13和外槽循环泵11a，内槽17内设内槽加热器14和内槽循环泵11b，流量计7和试验测试段2之间的管路在内槽17内形成盘管16。
测量装置设有旁通回路，通过调节旁通回路中的节流阀9改变被测流体的流量，通过视液镜8可以观察经过屏蔽泵6后被测流体的状态。
为了避免热传递损失，试验检测段2、装置内的管路、内槽17和外槽18均包裹保温材料。
在工作过程中，内槽17和外槽18中充满工作液体，内槽17浸没在外槽18中，被测流体通过放置在内槽18中的盘管16和工作流体进行换热。通过控制外槽加热器13和内槽加热器14调节工作流体的温度。如内槽17和外槽18顶部保温层厚度足够时，则可忽略内槽17和外槽18顶部与周围环境的热损失，因此当控制内槽17和外槽18中的工作流体温度相等且高于内槽17上被测流体入口15温度时，则被测流体和内槽17工作流体的换热量等于内槽加热器14和内槽循环泵11b的功率之和。过冷液体经过焓调节模块1后，可通过温度、压力、功率测量和相关热力计算，被测流体的出口状态，包括干度，可以精确计算得出。
在试验时，当试验测试段2入口状态已经达到，内槽17和外槽18的温度将相等并保持稳定不变，由于焓调节模块1的接入，无论外界条件如何改变，换热系数测试装置中的试验测试段2入口状态将始终保持不变。通过精确调节和控制焓调节模块1，并合理选择测试段2入口的焓值范围，可以较大范围内精确控制和调节试验测试段2入口状态，流体焓值控制精度高，并且稳定性好。
应用例
测定R600a(异丁烷，分子式CH(CH3)3)在试验测试段2入口压力为1.0867Mpa，温度为70℃，干度为0.9时(焓值为619.48kJ/kg)的管内凝结换热系数。如图所示，选用工质质量流量计7的量程为10-100kg/h，试验检测段2为Ф8×1.5的铜管，采用厚30mm的发泡橡塑保温，压力传感器的量程为0-3.5Mpa，采用Ф0.2mm铜-康铜热电偶作为温度传感元件。工质循环管路采用Ф8×1.5的铜管连接，铜管件采用胀管插焊连接。按图安装完成后对管路系统进行检漏、抽真空，充入R600a，调节旁通回路中的节流阀9使通过流量计7的流量等于22.29kg/h时，如果通过过冷器3后被测流体进口15温度为70℃，压力为1.1Mpa，R600a处于过冷状态(焓值为377.24kJ/kg)，控制内槽加热器14和内槽循环泵11的功率之和等于1.5kW，同时控制槽17和外槽18中的工作流体温度相等并高于被测流体进口15温度，当R600a在试验测试段2入口的状态要求达到时，就可以进行冷凝换热系数测试工作了。

Claims (3)

1.一种带有焓调节模块的流体管内换热系数测量装置，包括由试验测试段(2)、过冷器(3)、储液桶(4)、干燥过滤器(5)、屏蔽泵(6)和流量计(7)依次管路连接组成的流体管内换热系数测量装置；其特征在于：流量计(7)和试验测试段(2)之间设有焓调节模块(1)，所述的焓调节模块(1)包括外槽(18)，外槽(18)内设有内槽(17)，外槽(18)和内槽(17)之间设有支撑(12)；外槽(18)内设外槽加热器(13)和外槽循环泵(11a)，内槽(17)内设内槽加热器(14)和内槽循环泵(11b)，流量计(7)和试验测试段(2)之间的管路在内槽(17)内形成盘管(16)。
2.如权利要求1所述的带有焓调节模块的流体管内换热系数测量装置，其特征在于：屏蔽泵(6)和流量计(7)之间设有一管路，该管路通过视液镜(8)和节流阀(9)后返回试验测试段(2)和过冷器(3)之间。
3.如权利要求1所述的带有焓调节模块的流体管内换热系数测量装置，其特征在于：试验检测段(2)、装置内的管路、内槽(17)和外槽(18)均包裹保温材料。
CN2010101180215A 2010-03-04 2010-03-04 一种带有焓调节模块的流体管内换热系数测量装置 Expired - Fee Related CN101776629B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010101180215A CN101776629B (zh) 2010-03-04 2010-03-04 一种带有焓调节模块的流体管内换热系数测量装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010101180215A CN101776629B (zh) 2010-03-04 2010-03-04 一种带有焓调节模块的流体管内换热系数测量装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101776629A true CN101776629A (zh) 2010-07-14
CN101776629B CN101776629B (zh) 2011-09-21

Family

ID=42513142

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010101180215A Expired - Fee Related CN101776629B (zh) 2010-03-04 2010-03-04 一种带有焓调节模块的流体管内换热系数测量装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101776629B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102213665A (zh) * 2011-03-29 2011-10-12 王尚清 一种测量四大热力过程热力学参数的驱动模型测试装置和使用装置的方法
CN103091355A (zh) * 2011-10-28 2013-05-08 北京精密机电控制设备研究所 一种电磁泵驱动液态金属循环传热性能测试装置
CN104297291A (zh) * 2014-11-10 2015-01-21 东南大学 一种测量制冷剂管内流动沸腾换热系数的实验装置
CN108896604A (zh) * 2018-05-21 2018-11-27 西安交通大学 一种多因素宽参数纳米流体换热特性实验系统及实验方法
CN110596184A (zh) * 2019-10-14 2019-12-20 上海海洋大学 单管管内沸腾实验装置
CN110596186A (zh) * 2019-10-23 2019-12-20 上海海洋大学 一种可切换的蒸发和冷凝的单管管内换热实验装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2337482Y (zh) * 1998-08-19 1999-09-08 王全龄 液化气体制冷装置
CN1325009A (zh) * 2000-05-18 2001-12-05 开利公司 商用制冷系统
JP2002122371A (ja) * 2000-10-13 2002-04-26 Tlv Co Ltd 回転式冷却装置
WO2007104970A2 (en) * 2006-03-13 2007-09-20 City University Working fluid control in non-aqueous vapour power systems

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2337482Y (zh) * 1998-08-19 1999-09-08 王全龄 液化气体制冷装置
CN1325009A (zh) * 2000-05-18 2001-12-05 开利公司 商用制冷系统
JP2002122371A (ja) * 2000-10-13 2002-04-26 Tlv Co Ltd 回転式冷却装置
WO2007104970A2 (en) * 2006-03-13 2007-09-20 City University Working fluid control in non-aqueous vapour power systems

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《制冷学报》 20000925 张绍志等 替代制冷剂管内冷凝换热研究进展 7-13 1-3 , 第3期 2 *
《浙江大学学报（工学版）》 20060131 陈琪等 高精度制冷工质PVT实验系统研制 139-141，157 1-3 第40卷, 第1期 2 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102213665A (zh) * 2011-03-29 2011-10-12 王尚清 一种测量四大热力过程热力学参数的驱动模型测试装置和使用装置的方法
CN102213665B (zh) * 2011-03-29 2016-06-29 王尚清 一种测量四大热力过程热力学参数的驱动模型测试装置和使用装置的方法
CN103091355A (zh) * 2011-10-28 2013-05-08 北京精密机电控制设备研究所 一种电磁泵驱动液态金属循环传热性能测试装置
CN103091355B (zh) * 2011-10-28 2015-04-29 北京精密机电控制设备研究所 一种电磁泵驱动液态金属循环传热性能测试装置
CN104297291A (zh) * 2014-11-10 2015-01-21 东南大学 一种测量制冷剂管内流动沸腾换热系数的实验装置
CN104297291B (zh) * 2014-11-10 2016-09-14 东南大学 一种测量制冷剂管内流动沸腾换热系数的实验装置
CN108896604A (zh) * 2018-05-21 2018-11-27 西安交通大学 一种多因素宽参数纳米流体换热特性实验系统及实验方法
CN110596184A (zh) * 2019-10-14 2019-12-20 上海海洋大学 单管管内沸腾实验装置
CN110596186A (zh) * 2019-10-23 2019-12-20 上海海洋大学 一种可切换的蒸发和冷凝的单管管内换热实验装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN101776629B (zh) 2011-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101776629B (zh) 一种带有焓调节模块的流体管内换热系数测量装置
CN201222041Y (zh) 一种测量流体管内强制对流换热系数的装置
CN103308293A (zh) 一种高温阀门检测试验系统
Wang et al. Experimental determination of single-phase pressure drop and heat transfer in a horizontal internal helically-finned tube
CN104534710A (zh) 冰箱换热器性能测试系统制冷剂供应机组
CN103645207A (zh) 换热管换热性能测试装置
CN100442042C (zh) 多次循环加热式热泵热水机性能试验装置
Yu et al. Heat transfer analysis and experimental verification of casted heat exchanger in non-icing and icing conditions in winter
Siddique et al. Experimental study of turbulent single-phase flow and heat transfer inside a micro-finned tube
CN105043570A (zh) 测温元件表贴在管壁上测试温差的方法
Kara et al. Evaluation of low temperature geothermal energy through the use of heat pump
CN201293766Y (zh) 单管管内蒸发和冷凝一体化综合实验装置
CN101788510B (zh) 一种带有冷凝压力调节模块的流体管内换热系数测量装置
Gertzos et al. Experimental and computational study of the developed flow field in a flat plate integrated collector storage (ICS) solar device with recirculation
CN110346158A (zh) 管壳式换热器能效定量的测量方法
CN200996922Y (zh) 防垢性能评价试验装置
CN102788813B (zh) 一种强化传热管壳式热交换器节能量的测量方法
CN107246975A (zh) 一种流量可调节的冰箱换热器性能测试系统
CN102095751A (zh) 车载式地源热泵地质热物理参数测试仪
CN203630063U (zh) 换热管换热性能测试装置
CN102854212B (zh) 海水-淡水换热器检验测试试验装置
CN202141603U (zh) 海水-淡水换热器检验测试试验装置
CN110189593B (zh) 一种精确的传热综合实验装置
CN201828477U (zh) 换热装置的冷热交变冲击试验装置
Chingulpitak et al. Numerical and experimental investigation of the flow characteristics of R134a flowing through adiabatic helical capillary tubes

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110921

Termination date: 20150304

EXPY Termination of patent right or utility model