CN103808757A - 一种单管换热性能测试实验台 - Google Patents

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翁文兵
邹思
李聪
于海照
许亚兵
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Abstract

本发明属于热力试验设备领域，具体涉及一种单管换热性能测试实验台，目的是提供一种集各种换热性能测试为一体且高效的单管换热性能测试装置。本发明单管换热性能测试实验台包括降膜蒸发测试筒、冷凝蒸发测试筒、辅助冷凝筒、乙二醇水源系统和水源系统，其中降膜蒸发测试筒中设有分配管，分配管下部设有缓冲管，冷凝蒸发测试筒内设有电加热器，辅助冷凝装置以乙二醇溶液为冷却介质并设有排气阀。与单功能测试实验台相比，本实验台功能齐全、操作方便、测试精度高，大大减少了能源的浪费，为生厂商和学校教学研究带来较大的方便。

Description

一种单管换热性能测试实验台
技术领域
本发明属于热力试验设备领域，具体涉及一种单管换热性能测试实验台。
背景技术
随着现代制冷工业的快速发展，换热器设备的生产商对大成本的换热铜管提出了更严格的要求，在新型环保制冷剂不断推出市场的前提下，迫切希望能开发出更高效的强化换热铜管。
开发高效的换热管，需要相应的实验台对其性能进行测试。目前市场已有较多单管换热性能测试实验台，然而对于有不同需求的生产商来说，同时设置多个不同功能的实验台不仅占地面积大，投资也大，浪费了大量资源，且实验台的测试性能好坏直接影响了测试结果的准确性和可靠性。为了顺应当前市场的需求，集各种换热性能测试为一体且高效的单管换热性能测试实验台成为了迫切需求。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种集各种换热性能测试为一体且高效的单管换热性能测试装置。
为达到上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：
一种单管换热性能测试实验台，其特征在于包括降膜蒸发测试筒、冷凝蒸发测试筒、辅助冷凝筒、乙二醇水源系统和水源系统，所述降膜蒸发测试筒中设有分配管，所述分配管下部设有缓冲管；所述冷凝蒸发测试筒内设有电加热器；所述辅助冷凝装置以乙二醇溶液为冷却介质，并设有排气阀。
进一步地，所述分配管的管孔由激光打磨，且所述管孔均匀地分布在所述分配管上。
进一步地，所述降膜蒸发测试筒中设有并联的两个供液管，所述分配管两端与这两个供液管分别连接。
进一步地，所述冷凝蒸发测试筒内水平方向布置多个冷凝蒸发测试管以同时测试不同类型的换热管。
进一步地，所述单管换热性能测试实验台的制冷剂环路上设有供液温度控制器和过冷器。
进一步地，所述的水源系统根据试验需求提供冷水或热水，所述乙二醇水源系统提供的乙二醇溶液温度最低可达-15℃。
由于采用了上述技术方案，本发明的优点在于：本发明单管换热性能测试实验台集成了单管的满液式蒸发、降膜式蒸发及管外冷凝换热性能测试，且可用于测试不同管型、不同几何尺寸的换热管在不同制冷剂下的传热性能及管内水侧的阻力损失。与单功能测试实验台相比，本实验台功能齐全，操作方便，测试精度高，大大减少了能源的浪费，为生厂商和学校教学研究带来较大的方便。
附图说明
图1为本发明单管换热性能测试实验台的原理示意图。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式做进一步的详细描述。
如图1所示，本发明单管换热性能测试实验台可同时满足单管的满液式蒸发、降膜式蒸发及管外冷凝换热性能测试，且可测试不同管型，不同几何尺寸的换热管在不同种类的制冷剂下的换热性能及管内水侧的阻力损失。本发明单管换热性能测试实验台包括降膜蒸发测试筒1、冷凝蒸发测试筒5、辅助冷凝筒8、乙二醇水源系统12和水源系统13，降膜蒸发测试筒1中设有分配管3，分配管3下部设有缓冲管4；冷凝蒸发测试筒5内设有电加热器7；辅助冷凝装置8以乙二醇溶液为冷却介质，并设有排气阀14。
其中，分配管3的管孔由激光打磨，且管孔均匀地分布在分配管3上。降膜蒸发测试筒1中设有并联的两个供液管，分配管3两端与这两个供液管分别连接。冷凝蒸发测试筒5内水平方向布置三根冷凝蒸发测试管6以同时测试不同类型的换热管。此外，在单管换热性能测试实验台的制冷剂环路上设有供液温度控制器10和过冷器11。水源系统13根据试验需求提供冷水或热水，乙二醇水源系统12提供的乙二醇溶液温度最低可达-15℃。整个系统的不凝性气体，由设置在系统最高点的辅助冷凝筒8上部的排气阀14排出。本发明整个单管测试过程通过PLC进行控制，通过供液温度控制器10控制进入降膜蒸发测试筒1的制冷剂的温度。
本发明实验台在降膜式蒸发测试时，水源系统13给降膜蒸发测试筒1提供热水，乙二醇水源系统12给辅助冷凝筒8提供低温乙二醇溶液。在降膜蒸发测试筒1内，制冷剂通过分配管3轴向均匀分布的管孔后由下放的缓冲管4滴淋到降膜蒸发测试管2上，制冷剂吸收管内热水的热量，从液相转化为气相，从降膜蒸发测试筒1的顶部管道进入辅助冷凝筒8，向冷凝管9内的低温乙二醇介质放出热量而冷凝成液体，制冷剂液体通过辅助冷凝筒8底部的管道经过冷器11再冷，隔膜泵提供动力并由并联的供液管送到降膜蒸发测试筒1的分配管3，从而完成了一个制冷剂流动循环。
本发明实验台也可进行满液式蒸发测试，此时冷凝蒸发测试筒5内的制冷剂液位高于冷凝蒸发测试管6顶部，水源系统13给冷凝蒸发测试5提供热水，乙二醇水源系统12给辅助冷凝筒8提供低温乙二醇溶液。制冷剂在冷凝蒸发测试筒5内吸收热水的热量，从液相转化为气相，从冷凝蒸发测试筒5的顶部管道进入辅助冷凝筒8，向冷凝管9内的低温乙二醇介质放出热量冷凝成液体，制冷剂液体通过辅助冷凝筒8底部的管道再流入冷凝蒸发测试筒5内，完成了一个制冷剂流动循环。
本发明实验台也可进行管外冷凝测试，此时冷凝蒸发测试筒5内的制冷剂液位低于冷凝蒸发测试管6底部，水源系统13给冷凝蒸发测试筒5提供冷水。制冷剂吸收冷凝蒸发测试筒5内的电加热器7的热量，从液相转化为气相，然后与冷凝蒸发测试管6进行换热，向冷却水放出热量并冷凝成液体，制冷剂液体再流回冷凝蒸发测试筒5底部，从而完成一个制冷剂流动循环。
以上显示和描述了本发明基本的原理和主要特征以及其优势。本领域普通技术人员应当明白，本发明不受上述实施方式的限制，上述实施方式和说明书中的描述只是用于说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还可能出现各种变化和改进，诸如此类等同或等效变化或改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书界定。

Claims (6)

1.一种单管换热性能测试实验台，其特征在于包括降膜蒸发测试筒、冷凝蒸发测试筒、辅助冷凝筒、乙二醇水源系统和水源系统，所述降膜蒸发测试筒中设有分配管，所述分配管下部设有缓冲管；所述冷凝蒸发测试筒内设有电加热器；所述辅助冷凝装置以乙二醇溶液为冷却介质，并设有排气阀。
2.根据权利要求1所述的单管换热性能测试实验台，其特征在于：所述分配管的管孔由激光打磨，且所述管孔均匀地分布在所述分配管上。
3.根据权利要求1或2所述的单管换热性能测试实验台，其特征在于：所述降膜蒸发测试筒中设有并联的两个供液管，所述分配管两端与这两个供液管分别连接。
4.根据权利要求1或2所述的单管换热性能测试实验台，其特征在于：所述冷凝蒸发测试筒内水平方向布置多个冷凝蒸发测试管以同时测试不同类型的换热管。
5.根据权利要求1或2所述的单管换热性能测试实验台，其特征在于：所述单管换热性能测试实验台的制冷剂环路上设有供液温度控制器和过冷器。
6.根据权利要求1或2所述的单管换热性能测试实验台，其特征在于：所述的水源系统根据试验需求提供冷水或热水，所述乙二醇水源系统提供的乙二醇溶液温度最低可达-15℃。
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