RU1778488C

RU1778488C - Stand for thermal and hydraulic tests of liquid-to-liquid heat exchangers

Info

Publication number: RU1778488C
Application number: SU904809348A
Authority: RU
Inventors: Михаил Иванович Синиченко; Сергей Вячеславович Третьяков; Владислав Федорович Чернышов; Александр Иосифович Длоуги; Василий Васильевич Смирнов
Original assignee: Научно-производственное объединение прикладной механики
Priority date: 1990-04-04
Filing date: 1990-04-04
Publication date: 1992-11-30

Abstract

Использование: изобретение относитс к стендам дл тепловых и гидравлических испытаний жидкостно-жидкостных теплообменников . Сущность изобретени : стенд содержит основные контуры, в которые установлен испытуемый теплообменник, и промежуточные контуры дл нагреваемой и охлаждаемой сред с расходными емкост ми , св занные с основными контурами с помощью перепускных клапанов, а расходные емкости выполнены в виде сообщающихс сосудов. Использование перепускных клапанов позвол ет оперативно регулировать температуру жидкости в основных контурах, не измен температуры жидкости в промежуточных контурах, 1 ил.Usage: the invention relates to stands for thermal and hydraulic testing of liquid-liquid heat exchangers. SUMMARY OF THE INVENTION: The test bench contains the main circuits into which the test heat exchanger is installed, and intermediate circuits for the heated and cooled media with flow tanks connected to the main circuits using pressure relief valves, and the flow tanks are made in the form of communicating vessels. The use of bypass valves allows you to quickly control the temperature of the liquid in the main circuits without changing the temperature of the liquid in the intermediate circuits, 1 sludge.

Description

Изобретение относитс к холодильной технике, в частности к стендам дл тепловых и гидравлических испытаний жидкостно- жидкостного теплообменника.The invention relates to refrigeration equipment, in particular to test benches for thermal and hydraulic tests of a liquid-liquid heat exchanger.

Известен стенд дл тепловых и гидравлических испытаний жидкостно-жидкост- ных теплообменников, состо щий из двух циркул ционных контуиов дл тепло- и хла- доносител , в последний из которых включен компрессор, конденсатор и испаритель, выполненный в виде двух параллельных соединенных теплообменников, и св занные с циркул ционными контурами два промежуточных контура, а также стенд содержит две термостатируемые емкости, в которых размещены теплообменники испарител . Термостатируемые емкости подключены к одному из промежуточных контуров и к циркул ционному контуру дл хладоносите- л с образованием двух автономных контуров дл трубного и межтрубного пространства испытуемого теплообменника.A well-known stand for thermal and hydraulic tests of liquid-liquid heat exchangers, consisting of two circulation circuits for heat and coolant, the last of which includes a compressor, a condenser and an evaporator made in the form of two parallel connected heat exchangers, and The two intermediate circuits connected with the circulation circuits, as well as the stand, contain two thermostatically controlled tanks in which the evaporator heat exchangers are located. Thermostatic containers are connected to one of the intermediate circuits and to the circulation circuit for the coolant with the formation of two autonomous circuits for the pipe and annular spaces of the tested heat exchanger.

Недостатками данного стенда вл ютс : сложность пневмогидравлической схемы и больша инертность регулировани температуры хладо- и теплоносител , т.к. дл изменени температуры жидкости, поступающей в испытуемый теплообменник, необходимо изменить температуру всей жидкости, заправленной в термостатируемые емкости.The disadvantages of this stand are: the complexity of the pneumohydraulic circuit and the greater inertia of controlling the temperature of the coolant and coolant, because in order to change the temperature of the liquid entering the test heat exchanger, it is necessary to change the temperature of the entire liquid charged into thermostatic containers.

Известен стенд дл тепловых и гидравлических испытаний жидкостно-жидкостных теплообменников, содержащий основные контуры, в которые установлен испытуемый теплообменник, и промежуточные контуры дл нагреваемой и охлаждаемой сред с расходными емкост ми.A test bench for thermal and hydraulic tests of liquid-liquid heat exchangers is known, comprising the main circuits into which the test heat exchanger is installed and intermediate circuits for heated and cooled media with consumable containers.

Известный стенд обладает следующими существенными недостатками: длительныйFamous stand has the following significant disadvantages: long

XI XI СОXI XI СО

Ј СоЈ Co

0000

период времени проведени испытани теплообменника при различных значени х температуры хладотеплоносител . Увеличение времени испытани обусловлено тем, что дл изменени температуры жидкости в основных контурах необходимо изменить температуру всей жидкости в промежуточных контурах; низка точность поддержани температуры жидкости в основных контурах, т.к. дл ее регулировани необходимо измен ть температуру всей жидкости и промежуточных контурах, что увеличивает инертность всей системы.the time period for testing the heat exchanger at various temperatures of the heat carrier. The increase in the test time is due to the fact that in order to change the temperature of the liquid in the main circuits, it is necessary to change the temperature of the entire liquid in the intermediate circuits; low accuracy of maintaining the temperature of the liquid in the main circuits, because for its regulation, it is necessary to change the temperature of the entire liquid and intermediate circuits, which increases the inertia of the entire system.

Целью изобретени вл етс упрощение конструкции, сокращение времени испытаний и повышение точности регулировани температуры.The aim of the invention is to simplify the design, reduce test time and improve the accuracy of temperature control.

Цель достигаетс тем, что в стенде дл тепловых и гидравлических испытаний жид- костно-жидкостных теплообменников, содержащем основные контуры, в которые установлен испытуемый теплообменник, и промежуточные контуры дл нагреваемой и охлаждаемой сред с расходными емкост ми , основные контуры св заны с промежуточными- посредством перепускных клапанов, а расходные емкости основных и промежуточных контуров выполнены в виде сообщающихс сосудов.The goal is achieved in that in the test bench for thermal and hydraulic tests of liquid-liquid heat exchangers containing the main circuits in which the test heat exchanger is installed, and intermediate circuits for heated and cooled media with consumable tanks, the main circuits are connected to the intermediate bypass valves, and the supply containers of the main and intermediate circuits are made in the form of communicating vessels.

На чертеже схематически представлен стенд дл тепловых и гидравлических испытаний жидкостно-жидкостных теплообменников .The drawing schematically shows a stand for thermal and hydraulic testing of liquid-liquid heat exchangers.

Стенд содержит основные и промежуточные контуры циркул ции жидкости, В промежуточный контур хладоносител включены емкость 1 со змеевиком 2 дл подачи газообразного азота, насос 3, перепускные клапаны 4, 5, выходы а которых св заны с емкостью 1. Промежуточный контур теплоносител состоит из емкости б с установленными в ней нагревателем 7, насоса 8 и двух перепускных клапанов 9, 10, выходами а соединенных с емкостью 6. Основные контуры тепло- и хладоносителей, в которые включены трубное и межтрубное пространства испытуемого теплообменника 11, взаимозамен емые в работе, имеют одинаковое схемное решение и содержат соответственно емкости 12, 13, насосы ,14,15, расходомеры 16, 17, датчики 18-21 температуры, дифференциальные манометры 22,23. Емкости 12,13 основных контуров св заны с выходами б перепускных клапа- нов4,5,9,10, установленных в промежуточных контурах.The stand contains the main and intermediate circuits of fluid circulation. The intermediate circuit of the coolant includes a tank 1 with a coil 2 for supplying nitrogen gas, a pump 3, bypass valves 4, 5, the outlets of which are connected to tank 1. The intermediate coolant circuit consists of tank b with a heater 7, a pump 8 and two bypass valves 9, 10 installed in it, outputs a connected to the tank 6. The main contours of the heat and coolants, which include the pipe and annular spaces of the tested heat exchanger 11, interchangeable in the work, have the same circuit design and respectively contain containers 12, 13, pumps, 14.15, flow meters 16, 17, temperature sensors 18-21, and differential pressure gauges 22.23. Capacities 12,13 of the main circuits are connected with the outputs of the bypass valves 4,5,9,10 installed in the intermediate circuits.

Все емкости 1, 6, 12, 13 основных и промежуточных контуров св заны гидравлически между собой трубопроводом 24 как сообщающиес сосуды.All tanks 1, 6, 12, 13 of the main and intermediate circuits are hydraulically interconnected by a pipeline 24 as communicating vessels.

Причем сечение трубопровода 24 выбираетс из расчета обеспечени одного уровн во всех емкост х при перекачивании жидкости из емкостей 1,6 в емкости 12, 13.Moreover, the cross section of the pipeline 24 is selected based on the provision of the same level in all tanks when pumping liquid from tanks 1.6 in tanks 12, 13.

Стенд работает следующим образом.The stand works as follows.

При испытании трубного пространства испытуемого теплообменника 11 хладоносител , а межтрубного пространства - теплоносителем работа осуществл етс When testing the tube space of the test heat exchanger 11 of the coolant, and the annular space as the coolant, the work is carried out

следующим образом.in the following way.

Стенд заправлен жидкостью и во всех емкост х основных и промежуточных конту- ров один уровень жидкости.The bench is filled with liquid and in all tanks of the main and intermediate circuits there is one liquid level.

В змеевик 2 емкости 1 подаетс хладагент , например газообразный азот, который охлаждает рабочую жидкость в емкости 1 до температуры ниже требуемой дл испытани теплообменника 11. При этом работает насос 3, прокачива всю жидкость через выходы а перепускных клапанов 4,5 в емкость 1 и обеспечива перемешивание жидкости в емкости. Нагреваемый в это врем теплоноситель нагревателем 7 в емкости 6 прока- чиваетс насосом 8 через выходы аA refrigerant, for example nitrogen gas, is supplied to the coil 2 of the tank 1, which cools the working fluid in the tank 1 to a temperature lower than that required for testing the heat exchanger 11. In this case, the pump 3 works, pumping all the liquid through the outlets and bypass valves 4,5 to the tank 1 and providing mixing fluid in a container. The heat carrier heated at this time by the heater 7 in the tank 6 is pumped by the pump 8 through the outputs a

перепускных клапанов 9, 10 в емкость 6.bypass valves 9, 10 into the tank 6.

Теплоноситель в емкости 6 перемешиваетс и нагреваетс до температуры, превышающей требуемую Дл испытани теплообменника 11.The coolant in tank 6 is mixed and heated to a temperature exceeding that required for testing heat exchanger 11.

После достижени требуемой температуры в промежуточных контурах включаютс насосы 14-.15 основных контуров и жидкость циркулирует через трубное и межтрубное пространство испытуемого теплообменника 11. По показани м расходомеров 16,17 устанавливаетс требуемый расход, Дл достижени требуемой температуры хладоносител в емкости 12 перепускной клапан 5 по сигналу с блокомAfter reaching the required temperature in the intermediate circuits, the main circuit pumps 14- .15 are turned on and the liquid circulates through the pipe and annular spaces of the tested heat exchanger 11. According to the readings of the flow meters 16.17, the required flow rate is set. To reach the required temperature of the coolant in the tank 12, the bypass valve 5 signal with block

управлени (не показанного на чертеже) открывает клапан б и часть жидкости из емкости 1 перекачиваетс в емкость 12, В емкости 1 уровень жидкости понизитс , а в емкости 12 повыситс , т.к. емкости сообщены гидравлически трубопроводом 24, уровень жидкости в емкост х восстановитс одинаковый. При этом температура жидкости в емкости 12 понизитс . Открыва канал б перепускного клапана 5, добиваютс требуемой температуры дл испытани теплообменника 11. Аналогичные процессы проход т дл достижени требуемой температуры теплоносител в емкости 13. Блоком управлени открываетс канал б перепускного клапана 10 и проходит перераспределение жидкости из емкости 6 в емкость 13. После выхода на режим исследуемого теплообменника ведут замеры температуры с помощью датчиков 18-21 температуры иcontrol (not shown in the drawing) opens the valve b and part of the liquid from the tank 1 is pumped into the tank 12, in the tank 1, the liquid level will decrease, and in the tank 12 will increase, because the tanks are hydraulically communicated by a conduit 24, the liquid level in the tanks is restored to the same. In this case, the temperature of the liquid in the container 12 will decrease. By opening the channel b of the bypass valve 5, the required temperature is reached for testing the heat exchanger 11. Similar processes are carried out to achieve the desired temperature of the coolant in the tank 13. The control unit opens the channel b of the bypass valve 10 and redistributes the liquid from the tank 6 to the tank 13. After reaching the studied heat exchanger mode conduct temperature measurements using temperature sensors 18-21 and

гидравлического сопротивлени по манометрам 22, 23.hydraulic resistance according to manometers 22, 23.

Дл испытани теплообменника при других значени х температуры хладо- и теплоносител измен ют количество перераспределенной жидкости из емкостей 1,6 в емкости 12,13, управл перепускными клапанами 4, 5, 9, 10.To test the heat exchanger at different temperatures of the coolant and heat transfer medium, the amount of redistributed liquid from the 1.6 tanks in the 12.13 tank is changed by controlling the bypass valves 4, 5, 9, 10.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A bench for thermal and hydraulic tests of liquid-liquid heat exchangers, comprising main circuits

trays into which the heat exchanger under test is installed, and intermediate circuits for heated and cooled media with consumable containers, characterized in that, in order to simplify the design, shorten test time and improve the accuracy of temperature control, the main circuits are connected to the intermediate ones via bypass valves and the supply containers of the main and intermediate circuits are made in the form of communicating vessels.