CN102589921A

CN102589921A - 可旋转式低温高湿气－气换热器实验装置

Info

Publication number: CN102589921A
Application number: CN2012100665542A
Authority: CN
Inventors: 刘翔; 孙军; 徐德良; 周捍东; 王志和; 曹燕
Original assignee: Nanjing Forestry University
Current assignee: Nanjing Forestry University
Priority date: 2012-03-14
Filing date: 2012-03-14
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2032-03-14
Also published as: CN102589921B

Abstract

本发明是可旋转式低温高湿气－气换热器实验装置，包括冷端风机、热管、测试孔、旋转轮、A电动蝶阀、闸板、加灰口、A笛形管测流速流量测量孔、B电动蝶阀、螺旋加灰器、热端风机、电加热装置、加湿器、工作台、控制柜、凝结水排放口、灰斗、布袋除尘装置、B笛形管流速流量测量孔。优点：1）可方便准确地对热管壁面的温度分布，空气速度场、压力场进行测试，为研究在不同工况下的热管换热性能提供基础数据。2）配有加湿，加灰装置，工作稳定可靠，可准确的对空气含尘量、温湿度等参数进行控制调节。3）可以在中隔板基本不移动的条件下使热管做一定角度的旋转，这样就可以研究不同的热管倾角对换热性能和管壁积灰情况的影响。

Description

可旋转式低温高湿气-气换热器实验装置

技术领域

本发明涉及的是一种可旋转式低温高湿气－气换热器实验装置，属于低温高湿气－气换热器实验装置技术领域。

背景技术

常规热管实验台的蒸发段和冷凝段是通过密封的中隔板完全隔开的，冷热气流不会发生直接接触。中隔板是固定不动的，热管的角度无法进行改变。

发明内容

本发明提出的是一种可旋转式低温高湿气－气换热器实验装置，其目的旨在克服现有技术所存在的上述缺陷，可以在中隔板基本不移动的条件下使热管做一定角度的旋转，这样就可以研究不同的热管倾角对换热性能和管壁积灰情况的影响。

本发明的技术解决方案：其特征是冷端风机与实验装置上半部实验管道螺纹连接；测试孔位于热管入口处，温、湿度和风速传感器插入测试孔内，旋转轮通过连杆和热管连接；热管通过旋转轮沿0-45度角度旋转；A电动蝶阀装在热管实验段的上半部，闸板上有加灰口，A笛形管测流速流量测量孔装在热管上半部；B电动蝶阀装在热管实验段的下半部；螺旋加灰器与加灰口对应设置，热端风机设在热管实验段的下半部，热端风机与热管实验段的下半部的管道螺纹连接；电加热装置安装在热管实验段的下半部的管道内，加湿器设在热管实验段的下半部的管道上，控制柜装在工作台上，凝结水排放口装在热管换热器正下方，灰斗的入口与布袋除尘装置的出口对应相接，B笛形管流速流量测量孔装在热管的下半部。

本发明的优点：1）可以方便准确地对热管壁面的温度分布，空气速度场、压力场进行测试，为研究在不同工况下的热管换热性能提供基础数据。2）配有加湿，加灰装置，工作稳定可靠，可以准确的对空气含尘量、温湿度等参数进行控制调节。3）本装置可以在中隔板基本不移动的条件下使热管做一定角度的旋转，这样就可以研究不同的热管倾角对换热性能和管壁积灰情况的影响。

附图说明

附图1是可旋转式低温高湿气－气换热器实验装置的结构示意图。

图中的1是冷端风机，2是温度、湿度、压力测试孔，3是热管，4是旋转轮，5是A电动蝶阀，6是闸板，7是加灰口，8是A笛形管测流速流量测量孔，9是B电动蝶阀，10是螺旋加灰机，11是热端风机，12是电加热装置，13是加湿器，14是工作台，15是控制柜，16是凝结水排放口，17是灰斗，18是布袋除尘装置，19是B笛形管流速流量测量孔。

具体实施方式

对照附图，其结构是冷端风机1与上半部实验管道螺纹连接；测试孔2位于热管3入口处，温、湿度和风速传感器插入测试孔2内，所述的热管3由7根热管组成，并固定在可弯曲的中隔板上，被中隔板隔成上下两半部分，是进行冷热空气热交换的主要装置；旋转轮4通过连杆和热管3连接；热管通过旋转轮沿0-45度角度旋转；用于控制空气流量的A电动蝶阀5装在热管3实验段的上半部，用于控制加灰量的闸板6上有用于向热空气加入一定数量粉尘，以模拟现场工况的加灰口7，用于测量热管换热器上半部出口的空气流量的A笛形管测流速流量测量孔8装在热管3上半部；控制热管实验段下半部热空气的流量的B电动蝶阀9装在热管3实验段的下半部；螺旋加灰器10与加灰口7对应设置，螺旋加灰器10是一个螺旋进料装置，用小型电机带动往管道内加灰；热端风机11设在热管3实验段的下半部，用于驱动室内空气进入下半部实验管道，进入下半部实验管道的室内空气经过电加热器后再经过热管3的下半段，热端风机11与热管3实验段的下半部的管道螺纹连接；电加热装置12，安装在热管3实验段的下半部的管道内，用于加热下半部进入热管实验段的空气；加湿器13设在热管3实验段的下半部的管道上，用于向下半部空气喷入水蒸汽，调节热管下半段热空气湿度；工作台14，上面安装显示仪表和控制按钮；控制柜15，装在工作台上，上面装有空气温、湿度、风量、加热电压电流等显示仪表；凝结水排放口16，装在热管换热器正下方，用于排出实验过程热管壁面的凝结水；灰斗17，用于排出除尘器内部的灰尘；灰斗17的入口与布袋除尘装置18的出口对应相接，布袋除尘装置18用于除去换热器下半部出口空气的灰尘；用于测量热管换热器下半部出口的空气流量的B笛形管流速流量测量孔19装在热管3的下半部。

工作时，冷热空气在风机的带动下分别流经热管换热器的冷凝段和蒸发段发生热量交换。经热端风机输出的空气被电加热器加热后达到设定的工作温度流经热管换热器下半部，加热并启动热管。热管内部工质受热沸腾，其蒸汽将热量传输到热管换热器上半部，蒸汽冷凝并通过热管冷凝段翅片加热冷端空气，蒸气冷凝后沿管壁流向热管下半部。如此循环完成换热过程。

实验内容：

1）热空气工况的调节，采用电加热器控制空气温度，加热电流电压可调，控制热管换热器蒸发段入口空气温度；采用加湿器往管道内喷水蒸汽加湿，控制蒸发段入口空气湿度；采用风门闸板控制热端空气风速风量；采用可调速螺旋加灰器控制空气含尘量。通过以上方法来模拟现场低温高湿含尘气流的工况；

2）热管壁面温度场、空气速度场测试，采用PT100热电阻或K型热电偶作为测温传感器。在实验热管上，沿热管长度方向配置一定数量的热电偶（热电阻）测量热管壁面温度分布。热管内的蒸汽温度由紧贴热管绝热段外壁的2到3对热电偶（热电阻）来进行测量。在热管实验段顶端开若干个测量孔，将可自由升降的微型毕托管和测压管插入测量热管冷凝段背面的风速、静压的分布；

3）空气参数测试，选用毕托管风速计测量风速风量，选择距热管换热器迎风口2D（风管直径）处的截面作为测量入口风速的截面。采用PT100热电阻或K型热电偶测试空气温度，包括热管蒸发段入口温度、热管蒸发段出口温度、热管冷凝段入口温度、热管冷凝段出口温度。选择距热管蒸发段入口、热管蒸发段出口、热管冷凝段入口、热管冷凝段出口10cm处作为空气温度测试截面。采用testo435湿度计测量空气湿度，取距热管换热器蒸发、冷凝段出、入口10cm处作为空气湿度测试截面。

Claims

1.可旋转式低温高湿气－气换热器实验装置，其特征是冷端风机与实验装置上半部实验管道螺纹连接；测试孔位于热管入口处，温、湿度和风速传感器插入测试孔内，旋转轮通过连杆和热管连接；热管通过旋转轮沿0-45度角度旋转；A电动蝶阀装在热管实验段的上半部，闸板上有加灰口，A笛形管测流速流量测量孔装在热管上半部；B电动蝶阀装在热管实验段的下半部；螺旋加灰器与加灰口对应设置，热端风机设在热管实验段的下半部，热端风机与热管实验段的下半部的管道螺纹连接；电加热装置安装在热管实验段的下半部的管道内，加湿器设在热管实验段的下半部的管道上，控制柜装在工作台上，凝结水排放口装在热管换热器正下方，灰斗的入口与布袋除尘装置的出口对应相接，B笛形管流速流量测量孔装在热管的下半部。

2.根据权利要求1所述的可旋转式低温高湿气－气换热器实验装置，其特征是所述的热管由7根热管组成，并固定在可弯曲的中隔板上，热管被中隔板隔成上下两半部分，进行冷热空气热交换。