CN207439979U - 换热器凝结换热实验测试平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种换热器凝结换热实验测试平台，包括锅炉和冷却塔，所述锅炉分别连接压缩空气加热器和蒸汽分汽器，压缩空气加热器和蒸汽分汽器均连接混合器，混合器连接凝结实验元件，凝结实验元件连接分离器，分离器分别连接蒸汽冷凝器和水冷却器，蒸汽冷凝器和水冷却器上均连接有排水口；本实用新型凝结换热实验时，保持水蒸气流量不变，通过改变不凝性气体空气的流量，得到雷诺数与摩擦系数之间的关系，压降与质量含气率和热流密度之间的关系；保持不凝性气体含量不变，通过改变水蒸气的流量，找出水蒸气流量的变化与换热器换热系数的关系；保持以上测量值不变，通过改变换热器表面几何特征，来比较结构对凝结换热系数的影响。
Description
技术领域
本实用新型属于换热器测试技术领域，特别涉及一种换热器凝结换热实验测试平台。
背景技术
随着现代科学技术包括计算机技术、通信技术、传感技术、现代控制理论等的发展，现代检测技术的逐渐成熟，全新的测试技术具有高精度、实时性高、界面友好、易操作等优点，被广泛应用于实际生产及实验室研究中；近年来，随着工业生产对于换热器精准度要求的不断提高，换热器性能测试平台开发研究工作发展的很快。
实用新型内容
实用新型目的：本实用新型提供了一种换热器凝结换热实验测试平台，以解决现有技术中的问题。
技术方案：为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种换热器凝结换热实验测试平台，包括锅炉和冷却塔，所述锅炉分别连接压缩空气加热器和蒸汽分汽器，压缩空气加热器和蒸汽分汽器均连接混合器，混合器连接凝结实验元件，凝结实验元件连接分离器，分离器分别连接蒸汽冷凝器和水冷却器，蒸汽冷凝器和水冷却器上均连接有排水口；
所述凝结实验元件、蒸汽冷凝器和水冷却器还分别连接冷却水水箱；
所述冷却水水箱连接冷却塔，所述冷却塔分别连接冷却水分水器、蒸汽冷凝器和水冷却器，所述冷却水分水器连接凝结实验元件；
所述压缩空气加热器还连接有储气罐，储气罐连接空气压缩机。
进一步的，所述压缩空气加热器上还设置有疏水器。
进一步的，所述锅炉和压缩空气加热器、混合器和凝结实验元件、凝结实验元件和分离器、分离器和蒸汽冷凝器、分离器和水冷却器之间均设置有球阀；所述蒸汽冷凝器和水冷却器与其相对应的排水口之间均设置有球阀。
进一步的，所述压缩空气加热器和混合器、蒸汽分汽器和混合器之间均并联有两组调节阀、两个流量计和两个球阀，再依次串联一个球阀和一个单向阀。
进一步的，所述凝结实验元件和冷却水水箱、蒸汽冷凝器和冷却水水箱、水冷却器和冷却水水箱之间均设置有单向阀。
进一步的，所述冷却水分水器和凝结实验元件之间依次并联有两组调节阀、两个流量计和两个球阀，再串联一个球阀；所述冷却水水箱和冷却塔之间依次并联有两组球阀、两个水泵和两个单向阀，再串联一个球阀。
进一步的，所述储气罐和冷却水水箱上均设置有测温口和压力测口；所述凝结实验元件的进出管道口均设置有测温口和压力测口。
进一步的，所述冷却塔与冷却水分水器、蒸汽冷凝器和水冷却器之间设置有总调节阀，并分别还设置有支路球阀。
进一步的，所述调节阀均接储气罐的气动阀口。
有益效果：本实用新型凝结换热实验时，保持水蒸气流量不变，通过改变不凝性气体空气的流量，得到雷诺数与摩擦系数之间的关系，压降与质量含气率和热流密度之间的关系；保持不凝性气体含量不变，通过改变水蒸气的流量，找出水蒸气流量的变化与换热器换热系数的关系；保持以上测量值不变，通过改变换热器表面几何特征，来比较结构对凝结换热系数的影响。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
其中：1-空气压缩机，2-储气罐，3-压缩空气加热器，4-锅炉，5-蒸汽分汽器，6-混合器，7-凝结实验元件，8-分离器，9-冷却水分水器，10-蒸汽冷凝器，11-水冷却器，12-冷却水水箱，13-冷却塔。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作更进一步的说明。
如图1所示，一种换热器凝结换热实验测试平台，包括锅炉4和冷却塔13，所述锅炉4分别连接压缩空气加热器3和蒸汽分汽器5，压缩空气加热器3和蒸汽分汽器5均连接混合器6，混合器6连接凝结实验元件7，凝结实验元件7连接分离器8，分离器8分别连接蒸汽冷凝器10和水冷却器11，蒸汽冷凝器10和水冷却器11上均连接有排水口；
所述凝结实验元件7、蒸汽冷凝器10和水冷却器11还分别连接冷却水水箱12；
所述冷却水水箱12连接冷却塔13，所述冷却塔13分别连接冷却水分水器9、蒸汽冷凝器10和水冷却器11，所述冷却水分水器9连接凝结实验元件7；
所述压缩空气加热器3还连接有储气罐2，储气罐2连接空气压缩机1。
所述压缩空气加热器3上还设置有疏水器。
所述锅炉4和压缩空气加热器3、混合器6和凝结实验元件7、凝结实验元件7和分离器8、分离器8和蒸汽冷凝器10、分离器8和水冷却器11之间均设置有球阀；所述蒸汽冷凝器10和水冷却器11与其相对应的排水口之间均设置有球阀。
所述压缩空气加热器3和混合器6、蒸汽分汽器5和混合器6之间均并联有两组调节阀、两个流量计和两个球阀，再依次串联一个球阀和一个单向阀。
所述凝结实验元件7和冷却水水箱12、蒸汽冷凝器10和冷却水水箱12、水冷却器11和冷却水水箱12之间均设置有单向阀。
所述冷却水分水器9和凝结实验元件7之间依次并联有两组调节阀、两个流量计和两个球阀，再串联一个球阀；所述冷却水水箱12和冷却塔13之间依次并联有两组球阀、两个水泵和两个单向阀，再串联一个球阀。
所述储气罐2和冷却水水箱12上均设置有测温口和压力测口；所述凝结实验元件7的进出管道口均设置有测温口和压力测口。
所述冷却塔13与冷却水分水器9、蒸汽冷凝器10和水冷却器11之间设置有总调节阀，并分别还设置有支路球阀。
所述调节阀均接储气罐2的气动阀口。
一种换热器凝结换热实验测试方法，包括以下步骤：启动空气压缩机1，调节供气压力，对调节阀进行供气，压缩空气经压缩空气加热器3，通过调节阀，流量计，控制阀后进入气液混合器6进入到凝结实验元件7管侧；再经过分离器8后排出室外；启动冷却塔13和水泵，冷却水从冷却水分水器9进入到凝结实验元件7壳侧；最后，启动锅炉4，将蒸汽分为两路，一路蒸汽进入到压缩空气加热器3，对压缩空气进行加热，将压缩空气加热到80℃，蒸汽凝结成水，从疏水器排除；另一路蒸汽与压缩空气混合进入到凝结实验元件7管侧；待温度、压力稳定后，开始试验；管内凝结结束之后，部分水蒸气被凝结成水，将水蒸气、水和空气送入到分离器8进行分离，凝结水从分离器8排入水冷却器11再排出，称重；水蒸气和空气经过蒸汽冷凝器10再排出室外。
其中：1-空气压缩机，2-储气罐，3-压缩空气加热器，4-锅炉，5-蒸汽分汽器，6-混合器，7-凝结实验元件，8-分离器，9-冷却水分水器，10-蒸汽冷凝器，11-水冷却器，12-冷却水水箱，13-冷却塔。
由电加热锅炉4所产生的水蒸气经过温度、压力、流量等测量后，能够顺利进入实验管段，顺利预热和加热相应管路的压缩空气及热水，并最终经换热器冷凝后排出室外或称重计量。
空气压缩机1能够将稳压的空气通过计量、蒸汽加热后顺利送入气液混合器6中与热水进行混合。并且随着管路系统到达管壳式换热器，再经分离、冷却后排出或者称重计量。
冷却塔13具备满足蒸汽冷凝段，水冷段所需的最大冷却水量和系统中其他设备的冷却最大水量。并且相应的冷却水泵能够满足冷却水的输送以及循环使用的功能。
凝结换热实验时，保持水蒸气流量不变，通过改变不凝性气体空气的流量，得到雷诺数与摩擦系数之间的关系，压降与质量含气率和热流密度之间的关系。
凝结换热实验时，保持不凝性气体含量不变，通过改变水蒸气的流量，找出水蒸气流量的变化与换热器换热系数的关系。
在凝结实验时，保持以上测量值不变，通过改变换热器表面几何特征，来比较结构对凝结换热系数的影响。
气动调节阀能够满足对来自锅炉、水箱、冷却塔的蒸汽、热水、冷水进行流量较为精确且便捷的调节。
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 (9)
1.一种换热器凝结换热实验测试平台，其特征在于：包括锅炉（4）和冷却塔（13），所述锅炉（4）分别连接压缩空气加热器（3）和蒸汽分汽器（5），压缩空气加热器（3）和蒸汽分汽器（5）均连接混合器（6），混合器（6）连接凝结实验元件（7），凝结实验元件（7）连接分离器（8），分离器（8）分别连接蒸汽冷凝器（10）和水冷却器（11），蒸汽冷凝器（10）和水冷却器（11）上均连接有排水口；
所述凝结实验元件（7）、蒸汽冷凝器（10）和水冷却器（11）还分别连接冷却水水箱（12）；
所述冷却水水箱（12）连接冷却塔（13），所述冷却塔（13）分别连接冷却水分水器（9）、蒸汽冷凝器（10）和水冷却器（11），所述冷却水分水器（9）连接凝结实验元件（7）；
所述压缩空气加热器（3）还连接有储气罐（2），储气罐（2）连接空气压缩机（1）。
2.根据权利要求1所述的换热器凝结换热实验测试平台，其特征在于：所述压缩空气加热器（3）上还设置有疏水器。
3.根据权利要求1所述的换热器凝结换热实验测试平台，其特征在于：所述锅炉（4）和压缩空气加热器（3）、混合器（6）和凝结实验元件（7）、凝结实验元件（7）和分离器（8）、分离器（8）和蒸汽冷凝器（10）、分离器（8）和水冷却器（11）之间均设置有球阀；所述蒸汽冷凝器（10）和水冷却器（11）与其相对应的排水口之间均设置有球阀。
4.根据权利要求1所述的换热器凝结换热实验测试平台，其特征在于：所述压缩空气加热器（3）和混合器（6）、蒸汽分汽器（5）和混合器（6）之间均并联有两组调节阀、两个流量计和两个球阀，再依次串联一个球阀和一个单向阀。
5.根据权利要求1所述的换热器凝结换热实验测试平台，其特征在于：所述凝结实验元件（7）和冷却水水箱（12）、蒸汽冷凝器（10）和冷却水水箱（12）、水冷却器（11）和冷却水水箱（12）之间均设置有单向阀。
6.根据权利要求4所述的换热器凝结换热实验测试平台，其特征在于：所述冷却水分水器（9）和凝结实验元件（7）之间依次并联有两组调节阀、两个流量计和两个球阀，再串联一个球阀；所述冷却水水箱（12）和冷却塔（13）之间依次并联有两组球阀、两个水泵和两个单向阀，再串联一个球阀。
7.根据权利要求1所述的换热器凝结换热实验测试平台，其特征在于：所述储气罐（2）和冷却水水箱（12）上均设置有测温口和压力测口；所述凝结实验元件（7）的进出管道口均设置有测温口和压力测口。
8.根据权利要求1所述的换热器凝结换热实验测试平台，其特征在于：所述冷却塔（13）与冷却水分水器（9）、蒸汽冷凝器（10）和水冷却器（11）之间设置有总调节阀，并分别还设置有支路球阀。
9.根据权利要求6所述的换热器凝结换热实验测试平台，其特征在于：所述调节阀均接储气罐（2）的气动阀口。
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