CN110579370A - 一种干度调配式换热器综合测试系统 - Google Patents
一种干度调配式换热器综合测试系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110579370A CN110579370A CN201910956267.0A CN201910956267A CN110579370A CN 110579370 A CN110579370 A CN 110579370A CN 201910956267 A CN201910956267 A CN 201910956267A CN 110579370 A CN110579370 A CN 110579370A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gas
- heat exchanger
- water tank
- liquid
- shunt pipe
- 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
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 176
- 238000002156 mixing Methods 0.000 title claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 130
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 17
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 105
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 95
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 83
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 238000000429 assembly Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000712 assembly Effects 0.000 abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- MSSNHSVIGIHOJA-UHFFFAOYSA-N pentafluoropropane Chemical compound FC(F)CC(F)(F)F MSSNHSVIGIHOJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- G01M99/002—Thermal testing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- G01M99/005—Testing of complete machines, e.g. washing-machines or mobile phones
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- G01M99/008—Subject matter not provided for in other groups of this subclass by doing functionality tests
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
一种干度调配式换热器综合测试系统,包括有机朗肯循环装置和水循环装置,水循环装置包括水泵和水箱,其特征是有机朗肯循环装置包括换热器测试循环组件、蒸发器测试循环组件和冷凝器测试循环组件;其中,换热器测试循环组件、蒸发器测试循环组件和冷凝器测试循环组件彼此之间设有调节阀,通过控制调节阀阀门的开启或关闭,并控制换热器测试循环组件、蒸发器测试循环组件和冷凝器测试循环组件的工作,以使其中任意一个测试循环组件单独工作,或者任意两个测试循环组件同时工作,或三个测试循环组件同时工作。本发明能高效、精确、节能地在一个测试综合系统对多种类型换热器的热力性能进行测试实验,扩展测试工况范围。
Description
技术领域
本发明涉及一种干度调配式换热器综合测试系统。
背景技术
换热器是现代工业中重要的用能设备、能量转换设备以及能量运输设备,在众多工业领域中发挥着重要作用,而工业中往往需要根据现实需求对换热器的结构和面积进行特定构建,因此需要对构建的换热器的热力性能进行测试。已有专利:CN201410836016.6中记载的基于有机朗肯循环的换热器测试系统中存在以下不足:
a、仅能对同类的若干个蒸发器或冷凝器进行匹配测试,而不能对单相换热器、蒸发器以及冷凝器等多种换热器同时开展综合测试。
b、开展蒸发器和冷凝器性能测试时,换热器的干度和流量不能直接调配,而是要通过辅助换热器进行换热调控,进行间接控制,造成控制时间较长,响应时间较长。
c、测试系统存在能源利用率不高,缺少测试过程能源自回收利用结构设置。
d、测试系统的测试流量调节范围相对较窄。
因此,如何构建一个克服上述不足的,高效、节能、简洁的换热器综合测试系统是本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种结构优化、功能多样、节约能源的干度调配式换热器综合测试系统,该综合测试系统有效简化测试系统结构、扩展测试功能、并能有效进行节能减排。
按此目的设计的一种干度调配式换热器综合测试系统,包括有机朗肯循环装置和水循环装置,水循环装置包括水泵和水箱,其特征是有机朗肯循环装置包括换热器测试循环组件、蒸发器测试循环组件和冷凝器测试循环组件;其中,换热器测试循环组件、蒸发器测试循环组件和冷凝器测试循环组件彼此之间设有调节阀,通过控制调节阀阀门的开启或关闭,并控制换热器测试循环组件、蒸发器测试循环组件和冷凝器测试循环组件的工作,以使其中任意一个测试循环组件单独工作,或者任意两个测试循环组件同时工作,或三个测试循环组件同时工作,其中换热器测试循环组件至少为单相流换热器测试循环组件。
机朗肯循环装置中设有依次连接的动力泵、调温冷却器、换热器、蒸汽发生换热器、气液分离器A、蒸发器、过热器、膨胀机、调温预热器、调温预冷器、气液分离器B、冷凝器和过冷器;其中,换热器连接有第一水箱,第一水箱连接过热器,第一水箱还连接有第二水箱,过冷器、调温预冷器分别连接第二水箱;第一水箱和第二水箱之间连接有制冷机组;换热器和第一水箱之间连接有调节阀,以控制换热器和第一水箱之间的水路连通;第一水箱和第二水箱分别设有发热管,气液分离器A和调温预热器连接、且二者之间设有流量计、调节阀;动力泵通过单向阀、调节阀和气液分离器B连接。
第一水箱为高温恒温水箱,第二水箱为低温恒温水箱;其中第一水箱供水给蒸汽发生换热器和过热器;第二水箱供水至调温预冷器和过冷器。
换热器测试循环组件包括依次连接的动力泵、调温冷却器、换热器、蒸汽发生换热器、气液分离器A、过热器、膨胀机、调温预冷器、气液分离器B和过冷器,其中动力泵和过冷器之间设有流量计C,换热器连接有第一水箱,第一水箱连接过热器,第一水箱还连接有第二水箱,过冷器、调温预冷器分别连接第二水箱;此外换热器测试循环组件在其换热和做功部件的进出口处对应设有温度和/或压力传感器。
调温冷却器由气液分离器B提供低温液态饱和工质,将动力泵出口工质进行冷却,随后汇流进过冷器入口处;换热器测试循环组件中有机工质流动方向依次包括动力泵、调温冷却器、换热器、蒸汽发生换热器、气液分离器A、过热器、膨胀机、调温预冷器、气液分离器B和过冷器。
气液分离器A和气液分离器B的体积以分别容纳干度调配式换热器综合测试系统内有机工质液态时体积的50%优选。
干度调配式换热器综合测试系统可选用通用有机朗肯循环工作工质,其最高工作压力下的沸点Ts应低于一个标准大气压下水的沸点,即应Ts<100℃,优选地,以R245fa、R134a、R141b等无毒非可燃有机工质为宜。
气液分离器A连接有气相分流管D和液相分流管E,气相分流管D设有电磁阀F,液相分流管E设有电磁阀G;气液分离器B连接有气相分流管H和液相分流管I,气相分流管H设有电磁阀J,液相分流管I设有电磁阀K;其中,在换热器测试循环组件工作中,气相分流管D的电磁阀F打开,液相分流管E的电磁阀G关闭;气相分流管H的电磁阀J关闭,液相分流管I的电磁阀K打开。
蒸发器测试循环组件包括依次连接的动力泵、蒸汽发生换热器、气液分离器A、蒸发器、过热器、膨胀机、调温预冷器、气液分离器B和过冷器;其中动力泵和过冷器之间设有流量计C,换热器连接有第一水箱,第一水箱连接过热器,第一水箱还连接有第二水箱,过冷器、调温预冷器分别连接第二水箱;此外蒸发器测试循环组件在其换热和做功部件的进出口处对应设有温度和/或压力传感器。
蒸发器测试循环组件中有机工质流动方向依次包括动动力泵、蒸汽发生换热器、气液分离器A、蒸发器、过热器、膨胀机、调温预冷器、气液分离器B和过冷器。
气液分离器A连接有气相分流管D和液相分流管E,气相分流管D设有电磁阀F、流量计L,液相分流管E设有电磁阀G、流量计M;气液分离器B连接有气相分流管H和液相分流管I,气相分流管H设有电磁阀J,液相分流管I设有电磁阀K;其中,在蒸发器测试循环组件工作中,气相分流管D和液相分流管E的电磁阀F、G分别打开,气相分流管H的电磁阀J关闭,液相分流管I的电磁阀K打开;以使气液分离器A、气相分流管D、液相分流管E、电磁阀F、G、流量计L、M构成该循环测试中的流量及干度调配部件,以测试蒸发器入口处干度以及流量,并通过流量及干度调配部件直接调配获得,具体计算如下:气相体积流量为Vg,液相体积流量为VL,而且当地压力下气相密度为ρg,液相密度为ρL,则气相质量流量为mg=ρg X Vg,液相质量流量ml=ρL X VL;蒸发器入口处气、液两相总质量流量为mlg=ρg X Vg+ρL XVL;蒸发器入口处干度=(ρg X Vg)/(ρg X Vg+ρL X VL)。
冷凝器测试循环组件包括依次连接的动力泵、蒸汽发生换热器、气液分离器A、过热器、膨胀机调温预热器、调温预冷器、气液分离器B和冷凝器;其中动力泵和过冷器之间设有流量计C,换热器连接有第一水箱,第一水箱连接过热器,第一水箱还连接有第二水箱,过冷器、调温预冷器分别连接第二水箱;此外,冷凝器测试循环组件在其换热和做功部件的进出口处对应设有温度和/或压力传感器。
气液分离器A连接有气相分流管D和液相分流管E,气相分流管D设有电磁阀F、流量计L,液相分流管E设有电磁阀G、流量计M;气液分离器B连接有气相分流管H和液相分流管I,气相分流管H设有电磁阀J、流量计N,液相分流管I设有电磁阀K、流量计O;其中,在冷凝器测试循环组件工作中,气相分流管D的电磁阀F打开,液相分流管E的电磁阀G关闭;气相分流管H、液相分流管I的电磁阀J、K分别打开,以使气液分离器B、气相分流管H、液相分流管I、电磁阀J、K、流量计N、O构成该循环测试中的流量及干度调配部件;以测试冷凝器入口处干度以及流量,并通过流量及干度调配部件直接调配获得,具体计算如下:气相体积流量为Vg,液相体积流量为VL,而且当地压力下气相密度为ρg,液相密度为ρL,则气相质量流量为mg=ρg XVg,液相质量流量ml=ρL X VL;冷凝器入口处气、液两相总质量流量为mlg=ρg X Vg+ρL XVL;冷凝器(26)入口处干度=(ρg X Vg)/(ρg X Vg+ρL X VL)。
本发明干度调配式换热器综合测试系统克服现有换热器测试系统存在的功能较单一、工况范围较窄、实验过程能源浪费较严重以及相变区状态点只能间接调节等不足。与现有技术相比,本技术方案的有益技术效果是:高效、精确、节能地在一个测试综合系统对多种类型换热器的热力性能进行测试实验,扩展测试工况范围。通过控制调节阀阀门的开启或关闭,并控制换热器测试循环组件、蒸发器测试循环组件和冷凝器测试循环组件的工作,以使其中任意一个测试循环组件单独工作,或者任意两个测试循环组件同时工作,或三个测试循环组件同时工作。
采用阀门和管路的开、关配合,达到在共用主体设备的优化结构下,进行多类型换热器测试的目标。系统采用水循环换热器精确调节不同测试要求所需的有机工质状态,采用气液分离器进行调配干度式相变换热器实验,此外,通过设置节能装置,达到低能耗进行换热器测试实验的目的。能方便、高效、精确以及节能地在一个测试综合系统对多种类型换热器的热力性能进行测试实验,并克服了现有同类换热器测试系统功能单一、测试工况较窄、能源浪费较严重以及无法直接调控测试点相变工质状态的不足。
附图说明
图1为本发明一实施例干度调配式换热器综合测试系统结构图。
图2为本发明一实施例换热器测试循环结构图。
图3为本发明一实施例蒸发器测试循环结构图。
图4为本发明一实施例冷凝器测试循环结构图。
图5为本发明一实施例测试循环过程原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
参见图1,一种干度调配式换热器综合测试系统,包括有机朗肯循环装置和水循环装置,水循环装置包括水泵29和水箱,其特征是有机朗肯循环装置包括换热器测试循环组件、蒸发器测试循环组件和冷凝器测试循环组件;其中,换热器测试循环组件、蒸发器测试循环组件和冷凝器测试循环组件彼此之间设有调节阀,通过控制调节阀阀门的开启或关闭,并控制换热器测试循环组件、蒸发器测试循环组件和冷凝器测试循环组件的工作,以使其中任意一个测试循环组件单独工作,或者任意两个测试循环组件同时工作,或三个测试循环组件同时工作,其中换热器测试循环组件至少为单相流换热器测试循环组件。水泵29用于调节水循环装置的供水压力,水箱水温通过制冷机组30以及发热管31进行调节。
干度调配式换热器综合测试系统工作原理:通过启停与换热器测试循环组件、蒸发器测试循环组件以及冷凝器测试循环组件进行换热的冷热源介质的输送,切换不同的测试循环或者同时建立若干测试循环。
机朗肯循环装置中设有依次连接的动力泵1、调温冷却器2、换热器3、蒸汽发生换热器4、气液分离器A 5、蒸发器18、过热器6、膨胀机7、调温预热器19、调温预冷器8、气液分离器B 9、冷凝器26和过冷器10;其中,换热器3连接有第一水箱27,第一水箱27连接过热器6,第一水箱27还连接有第二水箱28,过冷器10、调温预冷器8分别连接第二水箱28;第一水箱27和第二水箱28之间连接有制冷机组30;换热器3和第一水箱27之间连接有调节阀,以控制换热器3和第一水箱27之间的水路连通;第一水箱27和第二水箱28分别设有发热管31,气液分离器A 5和调温预热器19连接、且二者之间设有流量计、调节阀;动力泵1通过单向阀、调节阀和气液分离器B 9连接。
第一水箱27为高温恒温水箱,第二水箱28为低温恒温水箱;其中第一水箱27供水给蒸汽发生换热器4和过热器6;第二水箱28供水至调温预冷器8和过冷器10。
换热器测试循环组件包括依次连接的动力泵1、调温冷却器2、换热器3、蒸汽发生换热器4、气液分离器A 5、过热器6、膨胀机7、调温预冷器8、气液分离器B 9和过冷器10,其中动力泵1和过冷器10之间设有流量计C 11,换热器3连接有第一水箱27,第一水箱27连接过热器6,第一水箱27还连接有第二水箱28,过冷器10、调温预冷器8分别连接第二水箱28;此外换热器测试循环组件在其换热和做功部件的进出口处对应设有温度和/或压力传感器。
气液分离器A 5连接有气相分流管D 12和液相分流管E 13,气相分流管D 12设有电磁阀F 14,液相分流管E 13设有电磁阀G 15;气液分离器B 9连接有气相分流管H 20和液相分流管I 21,气相分流管H 20设有电磁阀J 22,液相分流管I 21设有电磁阀K 23;其中,在换热器测试循环组件工作中,气相分流管D 12的电磁阀F 14打开,液相分流管E 13的电磁阀G 15关闭;气相分流管H 20的电磁阀J 22关闭,液相分流管I 21的电磁阀K 23打开。
具体的方式如下:
参见图2,换热器测试循环组件的主循环工作为:液态有机工质经过动力泵1增压后,由调温冷却器2进行降温至预设测试状态点,此时调温冷却器2扩大了单相测试的温度变化域,随后经过被测试的换热器3,由第一水箱27输送热水,有机工质进行加热,随后有机工质经过蒸汽发生换热器4,随后经过气液分离器A 5进行气液分离,此时气相分流管D 12的的电磁阀F 14打开,液相分流管E 13的电磁阀G 15关闭,随后饱和气相有机工质进入过热器6进行过热,进入膨胀机7,以进行膨胀做功或者绝热膨胀,获得压力降低、温度下降的有机工质,随后进入调温预冷器8进行冷凝过程,并进入气液分离器B 9,此时气相分流管H20的电磁阀J 22关闭,液相分流管I21的电磁阀K 23打开,随后饱和或者两相有机工质进入过冷器10进行过冷,其中调温预冷器8及过冷器10的冷却水由第二水箱28输送,过冷态的有机工质经过流量计C 11,最后返回到动力泵1的入口,重复上述循环过程。
由气液分离器B 9中的低温液相有机工质作为调温冷却器2的冷源介质,并最后与测试循环主循环的有机工质于过冷器10的入口处汇合,可有效提高测试系统自身能源的利用率。
动力泵1增压后采用调温冷却器2进行降温,可有效扩展换热器测试的温度区域,同时被测试换热器3中的有机工质进行升温过程,契合有机朗肯循环状态过程,有效节约测试循环的能源消耗。
蒸发器测试循环组件包括依次连接的动力泵1、蒸汽发生换热器4、气液分离器A5、蒸发器18、过热器6、膨胀机7、调温预冷器8、气液分离器B 9和过冷器10;其中动力泵1和过冷器10之间设有流量计C 11,换热器3连接有第一水箱27,第一水箱27连接过热器6,第一水箱27还连接有第二水箱28,过冷器10、调温预冷器8分别连接第二水箱28;此外蒸发器测试循环组件在其换热和做功部件的进出口处对应设有温度和/或压力传感器。
气液分离器A 5连接有气相分流管D 12和液相分流管E 13,气相分流管D 12设有电磁阀F 14、流量计L 16,液相分流管E 13设有电磁阀G 15、流量计M 17;气液分离器B 9连接有气相分流管H 20和液相分流管I 21,气相分流管H 20设有电磁阀J 22,液相分流管I21设有电磁阀K 23;其中,在蒸发器测试循环组件工作中,气相分流管D 12和液相分流管E13的电磁阀F、G 14、15分别打开,气相分流管H 20的电磁阀J 22关闭,液相分流管I 21的电磁阀K 23打开;以使气液分离器A 5、气相分流管D 12、液相分流管E 13、电磁阀F、G 14、15、流量计L、M 16、17构成该循环测试中的流量及干度调配部件,以测试蒸发器18入口处干度以及流量,并通过流量及干度调配部件直接调配获得,具体计算如下:气相体积流量为Vg,液相体积流量为VL,而且当地压力下气相密度为ρg,液相密度为ρL,则气相质量流量为mg=ρgX Vg,液相质量流量ml=ρL X VL;蒸发器18入口处气、液两相总质量流量为mlg=ρg X Vg+ρLX VL;蒸发器18入口处干度=(ρg X Vg)/(ρg X Vg+ρL X VL)。
具体的方式如下:
参见图3,蒸发器测试循环组件的主循环工作为:液态有机工质经过动力泵1增压后,经过蒸汽发生换热器4,随后经过气液分离器A 5进行气液分离,此时气相分流管D 12和液相分流管E13的电磁阀F、G 14、15分别打开,并根据流量控制阀开度,随后单相气相和液相有机工质分别通过流量计L、M 16、17,电磁阀F、G 14、15通过控制阀开度进行两相状态点调节,气、液相有机工质在被测的蒸发器18入口前混合,随后通过被测的蒸发器18进行蒸发换热,随后有机工质进入过热器6进行过热,进入膨胀机7进行膨胀做功或者绝热膨胀,获得压力降低、温度下降的有机工质,随后进入调温预冷器8进行冷凝过程,并进入气液分离器B9,此时气相分流管H 20的电磁阀J 22关闭,液相分流管I 21的电磁阀K 23打开,随后饱和或者两相有机工质进入过冷器10进行过冷,其中调温预冷器8及过冷器10的冷却水由第二水箱28输送,过冷态的有机工质经过流量计C 11,最后返回到动力泵1的入口,重复上述循环过程。
冷凝器测试循环组件包括依次连接的动力泵1、蒸汽发生换热器4、气液分离器A5、过热器6、膨胀机7调温预热器19、调温预冷器8、气液分离器B 9和冷凝器26;其中动力泵1和过冷器10之间设有流量计C 11,换热器3连接有第一水箱27,第一水箱27连接过热器6,第一水箱27还连接有第二水箱28,过冷器10、调温预冷器8分别连接第二水箱28;此外,冷凝器测试循环组件在其换热和做功部件的进出口处对应设有温度和/或压力传感器
气液分离器A 5连接有气相分流管D 12和液相分流管E 13,气相分流管D 12设有电磁阀F 14、流量计L 16,液相分流管E 13设有电磁阀G 15、流量计M 17;气液分离器B 9连接有气相分流管H 20和液相分流管I 21,气相分流管H 20设有电磁阀J 22、流量计N 24,液相分流管I 21设有电磁阀K 23、流量计O 25;其中,在冷凝器测试循环组件工作中,气相分流管D 12的电磁阀F 14打开,液相分流管E 13的电磁阀G 15关闭;气相分流管H 20、液相分流管I 21的电磁阀J、K 22、23分别打开,以使气液分离器B 9、气相分流管H 20、液相分流管I 21、电磁阀J、K 22、23、流量计N、O 24、25构成该循环测试中的流量及干度调配部件;以测试冷凝器26入口处干度以及流量,并通过流量及干度调配部件直接调配获得,具体计算如下:气相体积流量为Vg,液相体积流量为VL,而且当地压力下气相密度为ρg,液相密度为ρL,则气相质量流量为mg=ρg X Vg,液相质量流量ml=ρL X VL;冷凝器26入口处气、液两相总质量流量为mlg=ρg X Vg+ρL X VL;冷凝器26入口处干度=(ρg X Vg)/(ρg X Vg+ρL X VL)。
具体的方式如下:
参见图4,冷凝器测试循环组件的主循环工作为:液态有机工质经过动力泵1增压后,经过蒸汽发生换热器4,随后经过气液分离器A 5进行气液分离,此时气相分流管D 12的电磁阀F 14打开,液相分流管E 13的电磁阀G 15关闭关闭,随后有机工质通过被测蒸发器18进行蒸发换热,随后有机工质进入过热器6进行过热,进入膨胀机7进行膨胀做功或者绝热膨胀,获得压力降低、温度下降的有机工质,随后进入调温预热器19进行加热调节,以适应冷凝器测试的过热态入口条件,随后进入调温预冷器8进行预冷凝过程,并进入气液分离器B 9,此时气相分流管H 20、液相分流管I 21的电磁阀J、K 22、23分别打开,并根据流量控制阀开度,随后单相气相和液相有机工质分别通过流量计N、O 24、25,电磁阀J、K 22、23通过控制阀开度进行两相状态点调节,气、液相有机工质在被测冷凝器26入口前混合,随后通过被测冷凝器26进行冷凝换热,然后有机工质进入过冷器10进行过冷,其中调温预冷器8及过冷器10的冷却水由第二水箱28输送,过冷态的有机工质经过流量计C 11,最后返回到动力泵1的入口,重复上述循环过程。
气液分离器A 5中的高温液相有机工质作为调温预热器19的加热热源介质,并最后与测试循环主循环的有机工质于过冷器10的入口处汇合,可有效提高测试系统自身能源的利用率。
参见图5,其中换热器测试循环组件中,被测的换热器3的换热区域为e→f线条指示区域,蒸发器测试循环组件中,被测的蒸发器18换热区域为f→g线条指示区域,冷凝器测试循环组件中,被测的冷凝器26换热区域为k→j线条指示区域或者j’→j→k线条指示区域。
上述为本发明的优选方案,显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (9)
1.一种干度调配式换热器综合测试系统,包括有机朗肯循环装置和水循环装置,水循环装置包括水泵(29)和水箱,其特征是有机朗肯循环装置包括换热器测试循环组件、蒸发器测试循环组件和冷凝器测试循环组件;其中,换热器测试循环组件、蒸发器测试循环组件和冷凝器测试循环组件彼此之间设有调节阀,通过控制调节阀阀门的开启或关闭,并控制换热器测试循环组件、蒸发器测试循环组件和冷凝器测试循环组件的工作,以使其中任意一个测试循环组件单独工作,或者任意两个测试循环组件同时工作,或三个测试循环组件同时工作,其中换热器测试循环组件至少为单相流换热器测试循环组件。
2.根据权利要求1所述干度调配式换热器综合测试系统,其特征是机朗肯循环装置中设有依次连接的动力泵(1)、调温冷却器(2)、换热器(3)、蒸汽发生换热器(4)、气液分离器A(5)、蒸发器(18)、过热器(6)、膨胀机(7)、调温预热器(19)、调温预冷器(8)、气液分离器B(9)、冷凝器(26)和过冷器(10);其中,换热器(3)连接有第一水箱(27),第一水箱(27)连接过热器(6),第一水箱(27)还连接有第二水箱(28),过冷器(10)、调温预冷器(8)分别连接第二水箱(28);第一水箱(27)和第二水箱(28)之间连接有制冷机组(30);换热器(3)和第一水箱(27)之间连接有调节阀,以控制换热器(3)和第一水箱(27)之间的水路连通;第一水箱(27)和第二水箱(28)分别设有发热管(31),气液分离器A(5)和调温预热器(19)连接、且二者之间设有流量计、调节阀;动力泵(1)通过单向阀、调节阀和气液分离器B(9)连接。
3.根据权利要求2所述干度调配式换热器综合测试系统,其特征是第一水箱(27)为高温恒温水箱,第二水箱(28)为低温恒温水箱;其中第一水箱(27)供水给蒸汽发生换热器(4)和过热器(6);第二水箱(28)供水至调温预冷器(8)和过冷器(10)。
4.根据权利要求1所述干度调配式换热器综合测试系统,其特征是换热器测试循环组件包括依次连接的动力泵(1)、调温冷却器(2)、换热器(3)、蒸汽发生换热器(4)、气液分离器A(5)、过热器(6)、膨胀机(7)、调温预冷器(8)、气液分离器B(9)和过冷器(10),其中动力泵(1)和过冷器(10)之间设有流量计C(11),换热器(3)连接有第一水箱(27),第一水箱(27)连接过热器(6),第一水箱(27)还连接有第二水箱(28),过冷器(10)、调温预冷器(8)分别连接第二水箱(28);此外换热器测试循环组件在其换热和做功部件的进出口处对应设有温度和/或压力传感器。
5.根据权利要求4所述干度调配式换热器综合测试系统,其特征是气液分离器A(5)连接有气相分流管D(12)和液相分流管E(13),气相分流管D(12)设有电磁阀F(14),液相分流管E(13)设有电磁阀G(15);气液分离器B(9)连接有气相分流管H(20)和液相分流管I(21),气相分流管H(20)设有电磁阀J(22),液相分流管I(21)设有电磁阀K(23);其中,在换热器测试循环组件工作中,气相分流管D(12)的电磁阀F(14)打开,液相分流管E(13)的电磁阀G(15)关闭;气相分流管H(20)的电磁阀J(22)关闭,液相分流管I(21)的电磁阀K(23)打开。
6.根据权利要求1所述干度调配式换热器综合测试系统,其特征是蒸发器测试循环组件包括依次连接的动力泵(1)、蒸汽发生换热器(4)、气液分离器A(5)、蒸发器(18)、过热器(6)、膨胀机(7)、调温预冷器(8)、气液分离器B(9)和过冷器(10);其中动力泵(1)和过冷器(10)之间设有流量计C(11),换热器(3)连接有第一水箱(27),第一水箱(27)连接过热器(6),第一水箱(27)还连接有第二水箱(28),过冷器(10)、调温预冷器(8)分别连接第二水箱(28);此外蒸发器测试循环组件在其换热和做功部件的进出口处对应设有温度和/或压力传感器。
7.根据权利要求6所述干度调配式换热器综合测试系统,其特征是气液分离器A(5)连接有气相分流管D(12)和液相分流管E(13),气相分流管D(12)设有电磁阀F(14)、流量计L(16),液相分流管E(13)设有电磁阀G(15)、流量计M(17);气液分离器B(9)连接有气相分流管H(20)和液相分流管I(21),气相分流管H(20)设有电磁阀J(22),液相分流管I(21)设有电磁阀K(23);其中,在蒸发器测试循环组件工作中,气相分流管D(12)和液相分流管E(13)的电磁阀F、G(14、15)分别打开,气相分流管H(20)的电磁阀J(22)关闭,液相分流管I(21)的电磁阀K(23)打开;以使气液分离器A(5)、气相分流管D(12)、液相分流管E(13)、电磁阀F、G(14、15)、流量计L、M(16、17)构成该循环测试中的流量及干度调配部件,以测试蒸发器(18)入口处干度以及流量,并通过流量及干度调配部件直接调配获得,具体计算如下:气相体积流量为Vg,液相体积流量为VL,而且当地压力下气相密度为ρg,液相密度为ρL,则气相质量流量为mg=ρg X Vg,液相质量流量ml=ρL X VL;蒸发器(18)入口处气、液两相总质量流量为mlg=ρg X Vg+ρL X VL;蒸发器(18)入口处干度=(ρg X Vg)/(ρg X Vg+ρL X VL)。
8.根据权利要求1所述干度调配式换热器综合测试系统,其特征是冷凝器测试循环组件包括依次连接的动力泵(1)、蒸汽发生换热器(4)、气液分离器A(5)、过热器(6)、膨胀机(7)调温预热器(19)、调温预冷器(8)、气液分离器B(9)和冷凝器(26);其中动力泵(1)和过冷器(10)之间设有流量计C(11),换热器(3)连接有第一水箱(27),第一水箱(27)连接过热器(6),第一水箱(27)还连接有第二水箱(28),过冷器(10)、调温预冷器(8)分别连接第二水箱(28);此外,冷凝器测试循环组件在其换热和做功部件的进出口处对应设有温度和/或压力传感器。
9.根据权利要求8所述干度调配式换热器综合测试系统,其特征是气液分离器A(5)连接有气相分流管D(12)和液相分流管E(13),气相分流管D(12)设有电磁阀F(14)、流量计L(16),液相分流管E(13)设有电磁阀G(15)、流量计M(17);气液分离器B(9)连接有气相分流管H(20)和液相分流管I(21),气相分流管H(20)设有电磁阀J(22)、流量计N(24),液相分流管I(21)设有电磁阀K(23)、流量计O(25);其中,在冷凝器测试循环组件工作中,气相分流管D(12)的电磁阀F(14)打开,液相分流管E(13)的电磁阀G(15)关闭;气相分流管H(20)、液相分流管I(21)的电磁阀J、K(22、23)分别打开,以使气液分离器B(9)、气相分流管H(20)、液相分流管I(21)、电磁阀J、K(22、23)、流量计N、O(24、25)构成该循环测试中的流量及干度调配部件;以测试冷凝器(26)入口处干度以及流量,并通过流量及干度调配部件直接调配获得,具体计算如下:气相体积流量为Vg,液相体积流量为VL,而且当地压力下气相密度为ρg,液相密度为ρL,则气相质量流量为mg=ρg X Vg,液相质量流量ml=ρL X VL;冷凝器(26)入口处气、液两相总质量流量为mlg=ρg X Vg+ρL X VL;冷凝器(26)入口处干度=(ρg X Vg)/(ρg XVg+ρL X VL)。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910956267.0A CN110579370B (zh) | 2019-10-10 | 2019-10-10 | 一种干度调配式换热器综合测试系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910956267.0A CN110579370B (zh) | 2019-10-10 | 2019-10-10 | 一种干度调配式换热器综合测试系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110579370A true CN110579370A (zh) | 2019-12-17 |
CN110579370B CN110579370B (zh) | 2024-08-09 |
Family
ID=68814369
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910956267.0A Active CN110579370B (zh) | 2019-10-10 | 2019-10-10 | 一种干度调配式换热器综合测试系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110579370B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111896284A (zh) * | 2020-08-03 | 2020-11-06 | 仲恺农业工程学院 | 一种双制冷循环反向耦合换热器性能测试系统 |
CN116818225A (zh) * | 2023-08-30 | 2023-09-29 | 新乡市龙翔精密铜管有限公司 | 一种传热管检测装置及方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104390803A (zh) * | 2014-12-11 | 2015-03-04 | 青岛大学 | 一种冰箱换热器性能测试系统制冷剂供应装置及测试方法 |
CN104568484A (zh) * | 2014-12-26 | 2015-04-29 | 广东工业大学 | 有机朗肯循环中换热器性能测试系统 |
CN109030055A (zh) * | 2018-08-24 | 2018-12-18 | 上海佐竹冷热控制技术有限公司 | Co2空调换热器性能测试系统及其测试方法 |
CN210719741U (zh) * | 2019-10-10 | 2020-06-09 | 仲恺农业工程学院 | 一种干度调配式换热器综合测试系统 |
-
2019
- 2019-10-10 CN CN201910956267.0A patent/CN110579370B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104390803A (zh) * | 2014-12-11 | 2015-03-04 | 青岛大学 | 一种冰箱换热器性能测试系统制冷剂供应装置及测试方法 |
CN104568484A (zh) * | 2014-12-26 | 2015-04-29 | 广东工业大学 | 有机朗肯循环中换热器性能测试系统 |
CN109030055A (zh) * | 2018-08-24 | 2018-12-18 | 上海佐竹冷热控制技术有限公司 | Co2空调换热器性能测试系统及其测试方法 |
CN210719741U (zh) * | 2019-10-10 | 2020-06-09 | 仲恺农业工程学院 | 一种干度调配式换热器综合测试系统 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111896284A (zh) * | 2020-08-03 | 2020-11-06 | 仲恺农业工程学院 | 一种双制冷循环反向耦合换热器性能测试系统 |
CN116818225A (zh) * | 2023-08-30 | 2023-09-29 | 新乡市龙翔精密铜管有限公司 | 一种传热管检测装置及方法 |
CN116818225B (zh) * | 2023-08-30 | 2024-02-27 | 新乡市龙翔精密铜管有限公司 | 一种传热管检测装置及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110579370B (zh) | 2024-08-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Chatzopoulou et al. | Off-design optimisation of organic Rankine cycle (ORC) engines with piston expanders for medium-scale combined heat and power applications | |
CN101368767B (zh) | 采用并联正、逆制冷循环的工质的间接空气冷却方法和系统 | |
WO2019114536A1 (zh) | 构造冷源能量回收系统、热力发动机系统及能量回收方法 | |
EP3457050B1 (en) | Heat pump system | |
Zhang et al. | Thermodynamic optimization of heat transfer process in thermal systems using CO2 as the working fluid based on temperature glide matching | |
US20190316810A1 (en) | Superhigh temperature heat pump system and method capableof preparing boiling water not lower than 100°c | |
Chen et al. | Energy and exergy analysis of proposed compression-absorption refrigeration assisted by a heat-driven turbine at low evaporating temperature | |
Casson et al. | Optimisation of the throttling system in a CO2 refrigerating machine | |
CN110579370A (zh) | 一种干度调配式换热器综合测试系统 | |
CN204787425U (zh) | 一种制取高温热水的循环系统 | |
KR100859311B1 (ko) | 케스케이드 열교환기를 이용한 냉난방기 | |
Yamaguchi et al. | A novel CO2 refrigeration system achieved by CO2 solid–gas two-phase fluid and its basic study on system performance | |
CN210719741U (zh) | 一种干度调配式换热器综合测试系统 | |
US10527294B2 (en) | Control of a pump to optimize heat transfer | |
JPH02195130A (ja) | 冷熱流体同時供給可能なヒートポンプ | |
CN102200403A (zh) | 一种基于两级汽液换热器的分控相变换热系统及换热方法 | |
CN111413124B (zh) | 一种宽工况运行的冷热水热泵和热源塔热泵低成本试验台 | |
CN109882911B (zh) | 一种耦合热泵型热力站 | |
CN110793240A (zh) | 大型化空气源热泵低能耗运行系统及控制方法 | |
CN207701188U (zh) | 构造冷源能量回收系统及热力发动机系统 | |
CN105888759A (zh) | 低温余热回收系统 | |
CN216204314U (zh) | 一种余热回收型高温热水-蒸汽机组 | |
CN211233434U (zh) | 陈列柜制冷系统 | |
KR100867272B1 (ko) | 볼텍스튜브 냉방시스템 | |
CN219283662U (zh) | 一种高效节能型双温变频激光冷水机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20241024 Address after: No. 157, Zone 1/2-316A, Qinglin Building, South Side of Dongjiang Road, Hexi District, Tianjin, 300000 Patentee after: Tianjin Qinxuan Information Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 510000 Tung Sha Street, Haizhuqu District Textile Road, Guangzhou, Guangdong 24 Patentee before: ZHONGKAI University OF AGRICULTURE AND ENGINEERING Country or region before: China |