RU2544365C2 - Device for heat exchanger operation parameter measurement - Google Patents
Device for heat exchanger operation parameter measurement Download PDFInfo
- Publication number
- RU2544365C2 RU2544365C2 RU2013120564/28A RU2013120564A RU2544365C2 RU 2544365 C2 RU2544365 C2 RU 2544365C2 RU 2013120564/28 A RU2013120564/28 A RU 2013120564/28A RU 2013120564 A RU2013120564 A RU 2013120564A RU 2544365 C2 RU2544365 C2 RU 2544365C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat exchanger
- steam generator
- input
- output
- heat
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для измерения рабочих характеристик теплообменников.The invention relates to heat engineering and can be used to measure the performance of heat exchangers.
Известен электродный котел (см. патент РФ №2279605, опуб. 10.07.2006. Бюл. №19), включающий теплоизолированный корпус с крышкой, изоляторы с электродами, теплообменник с трубопроводами и расширительную емкость с манометром, соединенную патрубком с нижней частью электродного котла. Измерение теплового потока производится измерительным прибором (амперметром) при стационарной теплоотдаче в условиях баланса генерируемого и рассеиваемого теплового потока. Для повышения точности измерений производится компенсация падения давления в системе посредством компрессора. Недостатком данного изобретения является низкая производительность процесса измерения и вычисления параметров теплопередачи и ограниченность измеряемых им параметров и диапазонов.Known electrode boiler (see RF patent No. 2279605, publ. 07/10/2006. Bull. No. 19), including a thermally insulated body with a cover, insulators with electrodes, a heat exchanger with pipelines and an expansion tank with a pressure gauge connected by a pipe to the bottom of the electrode boiler. The heat flux is measured by a measuring device (ammeter) in case of stationary heat transfer under conditions of a balance of the generated and dissipated heat flux. To increase the accuracy of measurements, the pressure drop in the system is compensated by a compressor. The disadvantage of this invention is the low productivity of the process of measuring and calculating heat transfer parameters and the limited nature of the measured parameters and ranges.
Известно устройство для измерения теплоэффективности теплообменников (Патент на изобретение РФ №2352925 C1, 20.04.2009, Бюл. №11), включающее теплоизолированный корпус с крышкой, изоляторы, электроды, теплообменник, соединенный трубопроводом с крышкой и нижней частью корпуса, расширительную и нагревательную емкости, измерительно-вычислительный блок, соединенный с электродами и датчиком давления, установленным в теплоизолированном корпусе, причем теплоизолированный корпус является расширительной емкостью, в которой расположена нагревательная емкость с возможностью перетока жидкости.A device is known for measuring the heat efficiency of heat exchangers (Patent for the invention of the Russian Federation No. 2352925 C1, 04.20.2009, Bull. No. 11), including a thermally insulated body with a cover, insulators, electrodes, a heat exchanger connected by a pipeline to the cover and the lower part of the body, expansion and heating tanks , a measuring and computing unit connected to the electrodes and a pressure sensor installed in a thermally insulated housing, and the thermally insulated housing is an expansion tank in which the heating capacity with the possibility of fluid flow.
Недостатком данного изобретения также является ограниченность измеряемых им параметров и диапазонов.The disadvantage of this invention is the limitedness of the measured parameters and ranges.
Технический результат изобретения - повышение производительности процесса, увеличение диапазонов измеряемых величин и расширение функциональных возможностей устройства.The technical result of the invention is to increase the productivity of the process, increasing the ranges of measured values and expanding the functionality of the device.
Поставленная задача решается тем, что устройство для измерения рабочих характеристик теплообменников, включающее теплоизолированный корпус парогенератора с крышкой, изоляторы, электроды, теплообменник, соединенный трубопроводом с крышкой и нижней частью корпуса парогенератора, расширительную емкость, измерительно-вычислительный блок, соединенный с электродами содержит циркуляционный насос, выход которого связан со входом теплообменника, а вход циркуляционного насоса связан с выходом парогенератора, расходомеры жидкости и газа, установленные на входных трубопроводах, датчики давления и температуры теплоносителей, установленные на входе и выходе теплообменника, функционально соединенные с измерительно-вычислительным блоком, причем выход теплообменника связан со входом парогенератора.The problem is solved in that the device for measuring the performance of heat exchangers, including a thermally insulated steam generator housing with a cover, insulators, electrodes, a heat exchanger connected by a pipeline to the cover and the lower part of the steam generator housing, an expansion tank, a measuring and computing unit connected to the electrodes contains a circulation pump the output of which is connected to the inlet of the heat exchanger, and the input of the circulation pump is connected to the output of the steam generator, liquid and gas flow meters, anovlennye on the input lines, pressure sensors and coolant temperature set at the inlet and outlet of the heat exchanger operably connected to the measuring and computing unit, wherein the heat exchanger output is connected to the inlet of the steam generator.
На чертеже изображена принципиальная схема устройства для измерения рабочих характеристик теплообменников.The drawing shows a schematic diagram of a device for measuring the performance of heat exchangers.
Устройство содержит корпус парогенератора 1 с крышкой 2, покрытые слоем теплоизоляции 3, электроды 4 с проходными изоляторами 5, теплообменник 6, вход которого соединен трубопроводом 7 с выходом корпуса парогенератора 1, а выход - трубопроводом 8 со входом корпуса парогенератора 1. К нижней части корпуса парогенератора 1 присоединена расширительная емкость 9 с вентилями для заправки контура водой 10.1 и подачи или выпуска воздуха 10.2. Расширительная емкость 9 расположена выше уровня спускного воздушного вентиля 10.3, расположенного на теплообменнике 6. Нижняя часть корпуса парогенератора 1 снабжена вентилем 10.4 для слива воды из контура, а крышка 2 имеет отверстие, соединенное с вентилем 10.5 для спуска воздуха из верхней части корпуса парогенератора 1. Электропитание и управление элементов устройства, а именно: электродов 4, циркуляционного насоса 11, вентилятора 12, осуществляется со шкафа управления 13, а регистрация и вычисление параметров рабочего процесса теплообменника 6 осуществляется посредством измерительно-вычислительного блока 14, соединенного электрически со шкафом управления 13, электродами 4, датчиками давления 15.1-15.5, датчиками температуры 16.1-16.4, расходомерами теплоносителей 17.1 и 17.2. Датчики давления 15.1-15.5 и датчики температуры 16.1-16.4 установлены на входе и выходе теплообменника 6.The device comprises a steam generator housing 1 with a cover 2, covered with a layer of thermal insulation 3, electrodes 4 with bushing 5, a heat exchanger 6, the input of which is connected by a pipe 7 to the output of the steam generator housing 1, and the output - by a pipe 8 with the input of the steam generator housing 1. To the lower part of the housing the steam generator 1 is connected to an expansion tank 9 with valves for filling the circuit with water 10.1 and supplying or discharging air 10.2. The expansion tank 9 is located above the level of the bleed air valve 10.3 located on the heat exchanger 6. The lower part of the steam generator body 1 is equipped with a valve 10.4 for draining water from the circuit, and the cover 2 has an opening connected to a valve 10.5 for bleeding air from the upper part of the steam generator body 1. Power supply and control of the elements of the device, namely: electrodes 4, circulation pump 11, fan 12, is carried out from the control cabinet 13, and the registration and calculation of the working process parameters of the heat exchanger 6 is carried out by means of a measuring and computing unit 14, which is electrically connected to a control cabinet 13, electrodes 4, pressure sensors 15.1-15.5, temperature sensors 16.1-16.4, heat flow meters 17.1 and 17.2. Pressure sensors 15.1-15.5 and temperature sensors 16.1-16.4 are installed at the inlet and outlet of the heat exchanger 6.
Устройство для измерения рабочих характеристик теплообменников работает следующим образом. Перед началом работы с помощью вентиля 10.1 систему, состоящую из элементов 1, 6, 7, 8, и 9, заполняют водой, причем вентили 10,2, 10.3 и 10,5 остаются в открытом состоянии. Сливной вентиль 10.4 при этом закрыт. После вытеснения воздуха водой из элементов системы вентили в последовательности - 10.5, 10.3, 10.1 и 10.2 закрывают. Вентиль 10.6 остается открытым и служит для регулирования давления в системе в зависимости от требуемого давления (разрежения), которое достигается при помощи внешних устройств (на чертеже не указаны). Электропитание (переменное напряжение 220 (380) В) со шкафа управления 13 подают на электроды 4 и электропривод циркуляционного насоса 11, в результате чего происходит нагрев воды в замкнутом контуре и элементов конструкции. Электрическая мощность (тепловой поток), развиваемая электродным узлом, должна быть больше, чем максимальная тепловая нагрузка на теплообменнике 6 (вентилятор 12 включен с максимальной производительностью). После прогрева устройства для измерения рабочих характеристик теплообменников до температуры кипения происходит парообразование, в результате чего паровая фаза П (тепловая нагрузка минимальная, вентилятор 12 выключен) вытесняет жидкую фазу воды Ж в расширительную емкость 9 (объем которой существенно больше объема образовавшейся паровой фазы). Постоянство тепловой нагрузки на теплообменнике 6 предлагаемого устройства приводит к установлению баланса генерируемой и рассеиваемой мощности (теплового потока) в условиях стационарной теплоотдачи при постоянной разности температур между достаточно большим объемом охлаждаемой среды (замеры можно проводить на открытом воздухе, вне помещения) и нагретыми до рабочей температуры поверхностями устройства.A device for measuring the performance of heat exchangers works as follows. Before starting work with valve 10.1, the system consisting of elements 1, 6, 7, 8, and 9 is filled with water, and valves 10.2, 10.3, and 10.5 remain open. The drain valve 10.4 is closed. After the air is displaced by water from the system elements, the valves in the sequence 10.5, 10.3, 10.1 and 10.2 are closed. The valve 10.6 remains open and serves to control the pressure in the system depending on the required pressure (vacuum), which is achieved using external devices (not shown in the drawing). Power supply (alternating voltage 220 (380) V) from the control cabinet 13 is supplied to the electrodes 4 and the electric drive of the circulation pump 11, as a result of which there is heating of water in a closed circuit and structural elements. The electric power (heat flux) developed by the electrode assembly should be greater than the maximum heat load on the heat exchanger 6 (fan 12 is turned on with maximum performance). After warming up the device for measuring the performance of heat exchangers to the boiling point, vaporization occurs, as a result of which the vapor phase P (minimum heat load, fan 12 is off) displaces the liquid phase of water W into expansion tank 9 (the volume of which is significantly larger than the volume of the formed vapor phase). The constancy of the heat load on the heat exchanger 6 of the proposed device leads to a balance of the generated and dissipated power (heat flux) in the conditions of stationary heat transfer with a constant temperature difference between a sufficiently large volume of the cooled medium (measurements can be carried out outdoors, outdoors) and heated to operating temperature device surfaces.
Для измерения теплового потока при изменении характера движения охлаждающей среды, происходящего при моделировании заданной тепловой нагрузки посредством вентилятора 12, необходимо включить привод вентилятора (это может быть двигатель постоянного тока или другой привод с возможностью изменения частоты вращения), выдержать предлагаемое устройство до момента достижения им баланса рассеиваемой и генерируемой мощности и произвести регистрацию полученных значений q1=P1.To measure the heat flux when changing the nature of the movement of the cooling medium that occurs when modeling a given heat load by means of fan 12, it is necessary to turn on the fan drive (it can be a DC motor or another drive with the ability to change the speed), maintain the proposed device until it reaches balance dissipated and generated power and record the obtained values q 1 = P 1 .
Посредством измерительно-вычислительного блока 14 производят измерение и регистрацию значения теплового потока q0=P0, q1=Р1 рассеиваемого теплообменником 6 по показанию ваттметра W; значение гидравлического и аэродинамического напоров теплоносителей ΔpW и ΔpL; температур: воды на входе
Измерение значений тепловых потоков и других параметров при других тепловых нагрузках и режимах движения теплоносителей производится аналогично.The measurement of heat fluxes and other parameters at other heat loads and modes of motion of the coolant is carried out similarly.
Таким образом, по сравнению с прототипом заявляемое устройство позволяет повысить производительность процесса за счет регистрации параметров и их обработку измерительно-вычислительным блоком, увеличить диапазон измеряемых величин и расширить функциональные возможности устройства, т.е. измерить тепловой поток при различных режимах гидравлического и аэродинамического движения теплоносителей и в интервалах исследуемых характеристик.Thus, in comparison with the prototype, the claimed device allows to increase the productivity of the process by registering the parameters and their processing by the measuring and computing unit, to increase the range of measured values and expand the functionality of the device, i.e. to measure the heat flux under various modes of hydraulic and aerodynamic motion of the coolants and in the intervals of the studied characteristics.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013120564/28A RU2544365C2 (en) | 2013-05-06 | 2013-05-06 | Device for heat exchanger operation parameter measurement |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013120564/28A RU2544365C2 (en) | 2013-05-06 | 2013-05-06 | Device for heat exchanger operation parameter measurement |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013120564A RU2013120564A (en) | 2014-11-20 |
RU2544365C2 true RU2544365C2 (en) | 2015-03-20 |
Family
ID=53290838
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013120564/28A RU2544365C2 (en) | 2013-05-06 | 2013-05-06 | Device for heat exchanger operation parameter measurement |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2544365C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2621569C1 (en) * | 2016-04-18 | 2017-06-06 | Александр Павлович Пославский | Device for measuring heat flow of heat exchangers |
CN107515331A (en) * | 2017-08-16 | 2017-12-26 | 昆明理工大学 | A kind of low cost ration the power supply electric degree display meter |
CN110057608A (en) * | 2019-04-15 | 2019-07-26 | 山东博然电力科技有限公司 | A kind of pilot system of air-water heat exchanger |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1635098A1 (en) * | 1988-06-08 | 1991-03-15 | Ленинградский технологический институт холодильной промышленности | Device for measuring thermophysical properties |
CN201181284Y (en) * | 2008-02-25 | 2009-01-14 | 西北工业大学 | Steam dryness measurer |
RU2352925C1 (en) * | 2007-11-08 | 2009-04-20 | Александр Павлович Пославский | Device for measurement of heat flux |
RU2444726C1 (en) * | 2010-08-02 | 2012-03-10 | Александр Васильевич Коваленко | Apparatus for controlling heat power, mass flow, enthalpy and dryness of stream of wet steam |
CN102495094A (en) * | 2011-12-19 | 2012-06-13 | 武汉大学 | Online calculation method of enthalpy-entropy values of water and water vapor |
RU2459198C1 (en) * | 2011-02-22 | 2012-08-20 | Коваленко Александр Васильевич | Method for monitoring dryness, enthalpy, thermal and mass flux of wet steam |
-
2013
- 2013-05-06 RU RU2013120564/28A patent/RU2544365C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1635098A1 (en) * | 1988-06-08 | 1991-03-15 | Ленинградский технологический институт холодильной промышленности | Device for measuring thermophysical properties |
RU2352925C1 (en) * | 2007-11-08 | 2009-04-20 | Александр Павлович Пославский | Device for measurement of heat flux |
CN201181284Y (en) * | 2008-02-25 | 2009-01-14 | 西北工业大学 | Steam dryness measurer |
RU2444726C1 (en) * | 2010-08-02 | 2012-03-10 | Александр Васильевич Коваленко | Apparatus for controlling heat power, mass flow, enthalpy and dryness of stream of wet steam |
RU2459198C1 (en) * | 2011-02-22 | 2012-08-20 | Коваленко Александр Васильевич | Method for monitoring dryness, enthalpy, thermal and mass flux of wet steam |
CN102495094A (en) * | 2011-12-19 | 2012-06-13 | 武汉大学 | Online calculation method of enthalpy-entropy values of water and water vapor |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2621569C1 (en) * | 2016-04-18 | 2017-06-06 | Александр Павлович Пославский | Device for measuring heat flow of heat exchangers |
CN107515331A (en) * | 2017-08-16 | 2017-12-26 | 昆明理工大学 | A kind of low cost ration the power supply electric degree display meter |
CN107515331B (en) * | 2017-08-16 | 2019-09-27 | 昆明理工大学 | A kind of low cost is rationed the power supply electric degree display meter |
CN110057608A (en) * | 2019-04-15 | 2019-07-26 | 山东博然电力科技有限公司 | A kind of pilot system of air-water heat exchanger |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013120564A (en) | 2014-11-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN202793994U (en) | Cooling liquid multifunctional simulated use evaluation device for high-power diesel engine | |
Aprea et al. | Initial experimental results from a rotary permanent magnet magnetic refrigerator | |
CN103487459B (en) | A kind of microscale liquid cooling appts heat dispersion test macro and method of testing thereof | |
CN104966536A (en) | High-temperature working medium heat exchange test system using heat conducting oil as hot fluid and test method | |
RU2544365C2 (en) | Device for heat exchanger operation parameter measurement | |
CN108469450A (en) | Multifunctional steam condensing heat-exchange and Frost formation process visual experimental apparatus | |
Mitrovic et al. | Vapor condensation heat transfer in a thermoplate heat exchanger | |
Błasiak et al. | An experimental study on the heat transfer performance in a batch scraped surface heat exchanger under a turbulent flow regime | |
CN105035355B (en) | A kind of heat load power analog method and heat load simulation system | |
CN103713010A (en) | Quick-release testing device and method for measuring heat transfer process under condition of high heat flux density | |
CN107621534A (en) | The device of expansive force is measured under isoperibol | |
CN203688480U (en) | Quick release test device for measuring high-heat-flux heat transmission process | |
CN101776629B (en) | Fluid tube heat transfer coefficient measuring device with enthalpy regulation module | |
CN108717014A (en) | Water recycles temperature control one-dimensional consolidation instrument | |
CN101788510B (en) | Fluid tube internal heat exchange coefficient measuring device provided with condensing pressure adjusting module | |
RU2352925C1 (en) | Device for measurement of heat flux | |
BR112018015884B1 (en) | REFRIGERATION APPLIANCE WITH ONE VALVE | |
CN205301119U (en) | Survey device of liquid saturated vapor pressure and temperature relation | |
CN105259202A (en) | Determinator | |
RU195707U1 (en) | INSTALLATION FOR COOLING EXPERIMENTAL EQUIPMENT | |
US9702319B2 (en) | Flowmeter system | |
RU2621569C1 (en) | Device for measuring heat flow of heat exchangers | |
RU141361U1 (en) | INSTALLATION FOR DETERMINING NON-FROZEN WATER IN FROZEN SOILS AND POROUS MATERIALS | |
CN208140369U (en) | A kind of engine power load test system | |
CN207367079U (en) | Constant speed groove and constant speed groove constant speed cooling system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150507 |