CN202522531U - 单管管外蒸发和冷凝传热性能测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及单管管外蒸发和冷凝传热性能测试装置，包括蒸发换热器HE3、冷凝换热器HE2、储液器FR、制冷剂泵P1、试验段T.S、冷源R、计算机控制系统。蒸发换热器HE3包括电加热水箱H1、水泵P2、换热器HE3构成蒸发系统；试验段T.S包括试验段套管、换热器HE1、电加热器H3、水泵P3构成蒸发或冷凝系统；冷凝蒸发器包括换热器HE2、电磁阀V3、水泵P4、冷水机组R构成冷凝系统。本实用新型装置适用于测试多种制冷剂的传热性能；既可进行蒸发实验，也可进行冷凝实验；可用于测试不同单管管型和管径的传热性能；可调节制冷剂流量；可控制蒸发温度和冷凝温度。本装置具有高性能、稳定性强、操作简单的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种单管管外蒸发和冷凝传热性能测试装置，是一种无压缩机，适用于多种制冷剂的，既可以进行单管管外蒸发实验，也可以进行单管管外冷凝实验的装置。
背景技术
在制冷行业中，大型螺杆式冷水机组、活塞式冷水机组以及离心式冷水机组的蒸发器多采用卧式管壳式结构，其换热的关键元件是壳体内的换热管。对于满液式管壳式蒸发器，壳侧即管外一般为卤代烃类制冷剂；管外工质换热系数较小，此时管外的传热热阻将成为传热的主要阻力，属于控制热阻。这样要提高换热器的效率、缩小体积、降低能耗首先需要强化卤代烃类制冷剂的换热。因此研究各种单管管外制冷剂的蒸发换热和冷凝换热是非常有意义的课题。本实用新型涉及一种单管管外蒸发和冷凝传热性能测试装置，是专门研究各种管型的管外蒸发和冷凝的实验装置。
发明内容
本实用新型是要解决各种管型的管外蒸发、冷凝换热系数测量的问题，提供一种单管管外蒸发和冷凝传热性能测试装置，适用于测试多种制冷剂性能；既可以进行蒸发实验，也可以进行冷凝实验；可以测试不同的单管管型和管径；可以调节制冷剂的流量；可以控制蒸发温度和冷凝温度。
本实用新型装置的技术方案为：一种单管管外蒸发和冷凝传热性能测试装置，包括由蒸发换热器、冷凝换热器、过冷换热器、储液器、制冷剂泵，试验段T.S，冷源R，计算机测试控制系统，单管管外蒸发和冷凝传热性能测试装置各回路是：蒸发换热器HE3包括电加热水箱H1、水泵P2、换热器HE3依次连接构成蒸发处理系统，为试验段的冷凝做好准备；试验段T.S包括试验段套管、换热器HE1、电加热器H3、水泵P3依次连接构成蒸发、冷凝处理系统；冷凝蒸发器包括换热器HE2、电磁阀V3、水泵P4、冷水机组R依次连接构成冷凝处理系统。
试验段T.S是一段2000mm套管换热装置。试验段的换热量范围在1kW ~ 10kW。冷源由一组风冷冷水机组提供－5℃~25℃可调节的恒温冷冻水。
本实用新型的有益效果在于：适用于测试多种制冷剂性能；既可以进行蒸发实验，也可以进行冷凝实验；可以测试不同的单管管型和管径；可以调节制冷剂的流量；可以控制蒸发温度和冷凝温度。本装置是一套高性能、稳定性强、操作方便、精度较高的单管管外蒸发、冷凝传热性能测试装置。
附图说明
图1是本实用新型的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示，本实用新型的实验装置由储液器FR、制冷泵P1、蒸发换热器HE3、电加热器H2、电子膨胀阀EXV、试验段T.S、冷凝换热器HE2组成制冷剂循环系统；试验段是一段2000mm套管换热器，内管是待测试的管外强化的铜管，外管是钢管，制冷剂在套管环中流动，水在套管的内管中流动，水循环由换热器HE1、水泵P3、电加热水箱H3组成，试验段进出口水温用铂电阻T6、T5测量，水的流量由电磁流量计G3测量，电子膨胀阀前后的压力和温度由T2、P1、T3、P2控制，试验前的套管内的制冷剂状态由T3、P2测量，测试段后制冷剂的状态由T4、压差ΔP测量，试镜S1、S2用于观察制冷剂在试验段进出口的状态。
当进行蒸发实验时，电磁阀V3打开，电磁阀V4关闭，蒸发换热器HE3和换热器HE1不工作。制冷剂从储液器出来，液体制冷剂从制冷剂泵出来，经过加热器H2，加热器H2控制制冷剂的过冷度，制冷剂在电子膨胀阀中节流减压，进入试验段进行蒸发实验，蒸发后的气体制冷剂经过换热器HE2与水进行换热冷凝成液体，再回到储液器。试验段内管中的水由恒温加热水箱H3不断地循环加热。冷水机组R与冷凝换热器HE2形成冷凝回路。
当进行冷凝实验时，电磁阀V4打开，电磁阀V3关闭，换热器HE2不工作，电子膨胀阀EXV全开。制冷剂从储液器出来经过制冷剂泵P1，在蒸发换热器HE3中被加热，把液态制冷剂变成饱和或者过热蒸汽，加热器H2可以控制其蒸汽的过热度，在试验段进行冷凝实验，冷凝后的液体回到储液器。冷水机组R与换热器HE1形成换热回路。试验段内管的水在换热器HE1中吸收冷水机组提供的冷量，去冷却试验段的制冷剂。
为了减少误差，制冷剂的质量流量由一大一小质量流量计G1和G2测量，当制冷剂的流量较小时用流量计G2测量，当制冷剂的流量较大时用流量计G1测量。电加热恒温水箱H3保证进入试验段的水温是恒温、稳定的。膨胀水箱ET设在蒸发换热器HE4的水回路和换热器HE1的水回路中，起到补水和收容的作用。调节手动阀V2能保证制冷剂泵P1的出液量稳定。
本实用新型装置的测量和控制软件采用组态平台，使用简单，界面直观，稳定性好。
Claims (4)
1.一种单管管外蒸发和冷凝传热性能测试装置，蒸发换热器HE3包括电加热水箱H1、水泵P2、换热器HE3依次连接构成蒸发处理系统，为试验段的冷凝做好准备；试验段T.S包括试验段套管、换热器HE1、电加热器H3、水泵P3依次连接构成蒸发、冷凝处理系统；冷凝蒸发器包括换热器HE2、电磁阀V3、水泵P4、冷水机组R依次连接构成冷凝处理系统。
2.根据权利要求1所述的单管管外蒸发和冷凝传热性能测试装置，其特征在于，所述试验段T.S由一段2000mm套管换热装置。
3.根据权利要求1所述的单管管外蒸发和冷凝传热性能测试装置，其特征在于，所述试验段的换热量范围在1kW ～10kW。
4.根据权利要求1所述的单管管外蒸发和冷凝传热性能测试装置，其特征在于，所述的冷源由一组风冷冷水机组提供－5℃～25℃冷冻水。
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2012
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