[實用新型]單管管內蒸發和冷凝一體化綜合實驗裝置

無效

• 申請號: 200820155479.6
• 申請日: 2008-11-18
• 公開（公告）號: CN201293766Y
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發明（設計）人: 陶樂仁;陶宏;鄭志皋;王偉;王金鋒;張建國;仲清
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20;G01N25/18
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司
• 代理人: 吳寶根

技術領域

本實用新型涉及一種蒸發和冷凝實驗裝置，特別是一種既可以進行單管管內蒸發實驗，也可以進行單管管內冷凝實驗的裝置。

背景技術

為了提高換熱器的效率，減小換熱器的尺寸，銅管的強化換熱技術得到不斷的發展，各種各樣的強化換熱銅管被開發出來，為此，需要一種方法和裝置測量銅管的管內蒸發和冷凝換熱系數，以驗證設計，并為換熱器設計提供參考。當前，許多管內蒸發和冷凝實驗裝置采用蒸汽壓縮式制冷循環，一般只能適用特定的制冷劑，且流量調節范圍有限。由于管內蒸發和冷凝的復雜性，這方面的研究許多仍以實驗為主，因此需求一種專門的實驗裝置。

發明內容

本實用新型是要解決銅管管內蒸發、冷凝換熱系數測量的技術問題，而提供一種單管管內蒸發和冷凝一體化綜合實驗裝置，該裝置既可以進行蒸發實驗，也可以進行冷凝實驗；可以控制蒸發溫度或冷凝溫度；可以調節制冷劑的流量。

本實用新型的技術方案為：一種單管管內蒸發和冷凝一體化綜合實驗裝置，包括由前端蒸發器、后端冷凝器、儲液罐、制冷劑泵組成制冷劑流體處理服務器，測試段T.S，冷源，計算機測量控制系統，其特點是：前端蒸發器包括換熱器HE3水泵P2、電熱水箱H2，換熱器HE3依次與水泵P2，電熱水箱H2連接構成前端蒸發處理回路；后端冷凝器包括換熱器HE2，水泵P3、電熱水箱H3、電磁閥SV2換熱器HE2依次與水泵P3、電熱水箱H3、電磁閥SV2連接構成后端冷凝處理回路。

測試段由四段1500mm套管換熱器串聯而成；制冷劑泵的流量調節范圍：100Kg/m²·s～400Kg/m²·s；冷源由一組風冷冷水機組提供-5℃~25℃可調的恒溫冷凍水；

本實用新型的有益效果在于：既可以進行蒸發實驗，也可以進行冷凝實驗；可以控制蒸發溫度或冷凝溫度；可以調節制冷劑的流量。自動測控組態軟件使用簡單、兼容開放，界面直觀、開發周期短。

附圖說明

圖1是本實用新型的原理框圖。

具體實施方式

下面結合附圖與實施例對本實用新型作進一步的說明。

如圖1所示，本實用新型的實驗裝置由制冷劑泵P0、蒸發換熱器HE3、電子膨脹閥EXV、測試段T.S.、冷凝換熱器HE2、換熱儲液器RT組成制冷劑循環；測試段由4段1500mm套管換熱器串聯而成，內管是待測試的銅管，外管是內徑15鋼管，制冷劑在內管流動，水在套環內流動，水循環由泵P1、換熱器HE1和電熱水箱H1組成，水的流量由流量計G1測量，套管的進出口水溫由鉑電阻T4、T5測量，測試段后的制冷劑狀態由T1和P1測量，測試段前的制冷劑狀態由T2測量，測試段制冷劑側壓力降由ΔP測量，膨脹閥前制冷劑狀態由T3和P3測量，視鏡S1和S2用于觀察測試段的進出口的制冷劑是否是純液態或純氣態。

前端蒸發器包括換熱器HE3水泵P2、電熱水箱H2，換熱器HE3依次與水泵P2，電熱水箱H2連接構成前端蒸發處理回路；后端冷凝器包括換熱器HE2與水泵P3、電熱水箱H3、電磁閥SV2換熱器HE2依次與水泵P3、電熱水箱H3、電磁閥SV2連接構成后端冷凝處理回路。

換熱儲液器RT與冷源R2、水泵P5、電熱水箱H4等組成一個溫度控制回路控制系統的蒸發壓力或冷凝壓力。換熱儲液器RT同時具有儲液功能，自動調節系統的制冷劑充注量。

換熱器HE3與水泵P2、電熱水箱H2組成前端蒸發處理回路，當進行冷凝實驗時，把制冷劑泵泵出的液態制冷劑加熱成過熱的蒸汽；當進行蒸發實驗時，水泵P2、電熱水箱H2關，換熱器HE3不工作。

換熱器HE2與水泵P3、電熱水箱H3、電磁閥SV2等組成后端冷凝處理回路，當進行蒸發實驗時，電磁閥SV2開且電磁閥SV1關，把測試段蒸發的過熱制冷劑蒸汽冷卻成液態，當進行冷凝實驗時，電磁閥SV2關且電磁閥SV1開，換熱器HE2不工作，換熱器HE1工作。

冷源R1和水泵P4、電熱水箱H3組成一個恒溫水控制回路。

制冷劑的質量流量由流量計G2測量，G2入口聯接一液視鏡S3；制冷劑泵P0入口聯接一液視鏡S4，出口聯接一緩沖罐，消除出口壓力脈動。

該裝置的測量和控制軟件采用組態平臺，界面直觀，具有原理圖、控制面板、實時數據曲線、熱力計算、數據報表和歷史數據查詢等功能。