CN201184862Y - 换热器热疲劳试验台 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种换热器热疲劳试验台，包括冷、热两个油路系统，所述冷、热两个油路系统分别通过进油管道连接试验件，试验件通过回油管道分别连接所述冷、热油路系统。通过为试验件交替地供给冷热油从而测试试验件材料及焊接部分的抗交变热疲劳强度是否达到设计规定要求，对达不到规定要求的不使用，提高了热交换器的合格率，增加其使用寿命。

Description

换热器热疲劳试验台
技术领域
本实用新型涉及检测装置，更确切的说是检测换热器试验件材料及焊接部分的抗交变热疲劳强度是否达到设计规定要求的换热器热疲劳试验台。
背景技术
换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，换热器的应用广泛，日常生活中取暖用的暖气散热片、汽轮机装置中的凝汽器和航天火箭上的油冷却器等，都是换热器。它还广泛应用于化工、石油、动力和原子能等工业部门。它的主要功能是保证工艺过程对介质所要求的特定温度，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。
金属疲劳度为由于金属内部结构并不均匀，从而造成应力传递的不平衡，有的地方会成为应力集中区。与此同时，金属内部的缺陷处还存在许多微小的裂纹。在力的持续作用下，裂纹会越来越大，材料中能够传递应力部分越来越少，直至剩余部分不能继续传递负载时，金属构件就会全部毁坏。
换热器内部冷热流体循环流动，金属内部的抗热交变能力即金属的热疲劳度必须达到规定的要求，否则会严重影响换热器的使用寿命。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可以测试换热器试验件材料及焊接部分的抗交变热疲劳强度是否达到设计规定要求的换热器热疲劳试验台。
为了解决上述问题，本实用新型采取以下技术方案：
一种换热器热疲劳试验台，包括冷、热两个油路系统，所述冷、热两个油路系统分别通过进油管道连接试验件，试验件通过回油管道分别连接所述冷、热油路系统。
所述冷油路系统包括冷油罐、低温油泵、进油阀和回油阀，所述冷油罐和进油阀之间的管道上连接所述低温油泵，试验件和所述冷油罐的管道上连接所述回油阀。
还包括2台换热器，第一台换热器连接在所述低温油泵和所述进油阀之间的管道上，第二台换热器连接在回油阀和所述冷油罐之间的管道上。
所述进油阀和第一台换热器的之间的管道通过一个旁通阀连接所述冷油罐。
所述进油阀为三通阀，所述第一台换热器和所述三通阀之间的管道上连接有温度计，所述三通阀的另一端连接所述冷油罐。
所述冷油罐通过管道连接有充气瓶，所述管道上连接有减压阀。
所述热油路系统包括热油罐、高温油泵、进油阀和回油阀，所述热油罐和进油阀的管道上连接所述高温油泵，试验件和所述热油罐之间的管道上连接所述回油阀。
所述高温油泵和进油阀的管道上连接有加热器。
所述进油阀为三通阀，所述第一台换热器和所述三通阀之间的管道上连接有温度计，所述三通阀的另一端连接所述冷油罐。
所述冷油罐和所述热油罐之间连接有连通管。
本实用新型的有益效果为：本实用新型通过为试验件交替地供给冷热油从而测试试验件材料及焊接部分的抗交变热疲劳强度是否达到设计规定要求，对达不到规定要求不使用，提高了热交换器的合格率，增加其使用寿命。
附图说明
图1是换热器热疲劳试验台整体系统图；
图2是换热器热疲劳试验台的具体的油路示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
本实用新型用冷热油交替为试验件供油测试换热器试验件材料及焊接部分的抗交变热疲劳强度是否达到设计规定要求，具体方案如下。
参照图1，一种换热器热疲劳试验台，本试验台采用导热油为工作介质，设置了冷、热2个油路系统。
参照图2，为换热器热疲劳试验台的具体的油路示意图。冷油路系统包括冷油罐100、低温油泵101、气动三通球阀102、气动球阀103、电动调节球阀107、冷却水箱105、冷却水泵106和冷却塔。冷油罐100和气动三通球阀102之间的管道上连接所述低温油泵101，试验件和所述冷油罐100的管道上连接所述气动球阀103，冷流体侧设置了2个不锈钢钎焊板式换热器作为冷却器，第一个不锈钢钎焊板式换热器102连接在低温油泵101和所述气动三通球阀102之间的管道上，另一个不锈钢钎焊板式换热器104连接在气动球阀103和冷油罐100之间的管道上，两个换热器分别在从试验件流回冷油罐前和通过低温油泵进入冷侧气动三通球阀前进行冷却，然后供应试验件或流回冷油罐。冷却水源来自性能试验室平台上的冷却水箱105，冷却水箱105和冷却塔通过管道连接，冷却水箱105和电动调节球阀107之间的管道上连接有冷却水泵106，电动调节球阀107通过管道连接第一个不锈钢钎焊板式换热器102，第二个不锈钢钎焊板式换热器104通过管道连接冷却塔，冷却水箱105上有补水口和回水口，冷却水泵105就地放置在本试验台内，出不锈钢钎焊板式换热器的温水视冷却负荷高低再流回水箱或流至厂内冷却塔回路。所述冷油罐100通过管道连接有氮气钢瓶109，所述管道上连接有减压阀110，用氮气覆盖冷油罐上方的空间来得到试验压力，所述低温油泵只需提供循环回路克服流动阻力所需的扬程，节省了大量泵功。
所述第一个不锈钢钎焊板式换热器102和气动三通球阀102的连接管道通过一个旁通阀108连接所述冷油罐100。
所述第一个不锈钢钎焊板式换热器102和所述气动三通球阀102之间的管道上连接有温度计T，所述气动三通球阀102的另一端连接所述冷油罐100。
所述热油路系统包括热油罐200、高温油泵201、气动三通球阀203和气动球阀204，所述热油罐200和气动三通球阀203的管道上连接所述高温油泵201，所述气动三通球阀203通过管道连接试验件，试验件和所述热油罐200之间的管道上连接所述气动球阀204。所述高温油泵201和所述气动三通球阀203的管道上连接有2台串联连接的、总加热功率为120kW的电加热器202，或者能加热油的其它加热装置，功率根据需要确定，高温油泵201从热油罐200吸油，打入串联布置的2个电加热器202(各60kW)，然后通过热侧气动三通球阀203供应试验件或流回热油罐200。
上述冷油路系统的气动球阀和试验件之间的管道上连接一个铂电阻温度计T，铂电阻温度计测量精度高，当然也可以是其他温度计，该铂电阻温度计连接在所述冷油路的气动球阀和试验件的管道上，所述热油路的气动球阀也通过该铂电阻温度计T连接试验件。从试验件出来的回油根据温度高低，通过铂电阻温度计测试根据回油温度高低分别排放至热油罐或冷油罐，在高低温度设定后，系统就按设定的比例确定冷热油的切换温度，冷油路和热油路的气动球阀为二通阀，通过2个同时动作的气动球阀(二通阀)的切换分别流回热油罐或冷油罐。设置2个气动二通阀而不是1个三通阀的原因是冷热分开布置后使得每个阀的温度变化不是太大。否则让同一阀不断经受高、低温冲击(这正是本试验台所要创造的对换热器承受热疲劳冲击的试验条件)，将影响阀门的使用寿命。本实用新型先利用冷油路/热油路为试验件供油，然后利用热/冷油路为试验件供油，将冷/热油排出，使用冷热油交替为试验件供油。
所述热油路的气动三通球阀203和所述高温油泵201的连接管道通过一个旁通阀205连接所述热油罐200。
所述电加热器202和所述气动三通球阀203之间的管道上连接有温度计T，所述气动三通球阀203的另一端连接所述冷油罐200。
由于实验时需要使冷、热流体交替进入试验件，而从试验件来的回油并不是同时进行切换，而是根据回油温度高低分别排放至热油罐或冷油罐，在高低温度设定后，系统就按设定的比例确定冷热油的切换温度。因此在这期间冷、热油罐的液位会有一定幅度的升降，但还是能保持动态平衡，在所述冷油罐100和所述热油罐200之间连接有下连通管210，少量的不平衡油量可以通过下连通管210流到另一例油罐中，也可同时设置上连通管211。虽然2个回路是交替与试验件相通，但它们都是连续工作的，靠气动三通阀切换，不仅在与在试验件相通时形成回路，而且在不与试验件相通时仍然形成回路，油泵、电加热器和冷却器都是不停地运行。
上述的冷、热两侧子系统都各设置了1个旁路调节阀，用于小试验件实验时减少进入试验件的流量，所述旁通球阀为手动旁通球阀。
冷油路的气动三通球阀102通过一个压力变送器P连接试验件，热油路的气动三通球阀203也通过该压力变送器P连接试验件，压力变送器P可以实时检测供给试验件的油压。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1、一种换热器热疲劳试验台，其特征在于，包括冷、热两个油路系统，所述冷、热两个油路系统分别通过进油管道连接试验件，试验件通过回油管道分别连接所述冷、热油路系统。
2、根据权利要求1所述的换热器热疲劳试验台，其特征在于，所述冷油路系统包括冷油罐、低温油泵、进油阀和回油阀，所述冷油罐和进油阀之间的管道上连接所述低温油泵，试验件和所述冷油罐的管道上连接所述回油阀。
3、根据权利要求2所述的换热器热疲劳试验台，其特征在于，还包括2台换热器，第一台换热器连接在所述低温油泵和所述进油阀之间的管道上，第二台换热器连接在回油阀和所述冷油罐之间的管道上。
4、根据权利要求2所述的换热器热疲劳试验台，其特征在于，所述进油阀和第一台换热器的之间的管道通过一个旁通阀连接所述冷油罐。
5、根据权利要求2所述的换热器热疲劳试验台，其特征在于，所述进油阀为三通阀，所述第一台换热器和所述三通阀之间的管道上连接有温度计，所述三通阀的另一端连接所述冷油罐。
6、根据权利要求2所述的换热器热疲劳试验台，其特征在于，所述冷油罐通过管道连接有充气瓶，所述管道上连接有减压阀。
7、根据权利要求1或2所述的换热器热疲劳试验台，其特征在于，所述热油路系统包括热油罐、高温油泵、进油阀和回油阀，所述热油罐和进油阀的管道上连接所述高温油泵，试验件和所述热油罐之间的管道上连接所述回油阀。
8、根据权利要求7所述的换热器热疲劳试验台，其特征在于，所述高温油泵和进油阀的管道上连接有加热器。
9、根据权利要求7所述的换热器热疲劳试验台，其特征在于，所述进油阀为三通阀，所述第一台换热器和所述三通阀之间的管道上连接有温度计，所述三通阀的另一端连接所述冷油罐。
10、根据权利要求7所述的换热器热疲劳试验台，其特征在于，所述冷油罐和所述热油罐之间连接有连通管。
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