[發明專利]微小管徑內蒸發/冷凝傳熱測試一體裝置及其測試方法

有效

• 申請號: 200910048812.2
• 申請日: 2009-04-03
• 公開（公告）號: CN101852749A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 李蔚;姜周曙;汪霞玲
• 申請（專利權）人: 李蔚
• 主分類號: G01N25/18
• 分類號: G01N25/18;G01M19/00
• 代理公司: 上海華祺知識產權代理事務所 31247
• 代理人: 左一平

技術領域

本發明涉及的是微小管徑內蒸發/冷凝傳熱測試一體裝置及其測試方法。

背景技術

對于換熱管，研究其傳熱和流動性能非常重要。已有技術中通常采用蒸汽壓縮制冷系統來進行換熱器的傳熱和流動性能研究。例如專利號為200410017005.1、發明名稱為“測試制冷劑管內流動沸騰換熱特性的裝置”的中國專利，該裝置采用變頻壓縮機作為動力源，通過室內機與測試段段并聯，旁通調節測試段段內制冷劑流量。通過調節與貯油器相連的回油管上的調節閥的開度，調節壓縮機旁通氣量及測試段段內壓力。雖然可以進行換熱器的傳熱試驗，但卻存在以下的缺點：

1、不能進行微小管徑內蒸發/冷凝傳熱測試實驗；微小管徑流量小，難以匹配相應的壓縮機，選用功率大的壓縮機又浪費資源。

2、不同的制冷劑需配用不同的壓縮機，成本高，系統復雜。

3、蒸汽壓縮制冷系統測試過程穩定性差，測試精度低。

4、只能進行一種狀態的測試，功能單一。

發明內容

為了克服已有技術的不足和缺陷，本發明提供了微小管徑內蒸發/冷凝傳熱測試一體裝置及其測試方法，該裝置和方法利用動力泵作為系統的動力，對制冷劑流量、換熱管測試段進口制冷劑干度、測試部件的換熱量分別獨立控制，可分別進行微小管徑管內的冷凝和蒸發的傳熱測試試驗。

本發明采取的技術方案是：一種微小管徑內蒸發/冷凝傳熱測試一體裝置，其特點是：包括換熱管測試段、制冷劑回路與測試段換熱回路；所述的換熱管測試段包括通過制冷劑的內管和通過換熱介質的套管；所述的制冷劑回路包括冷凝液回收罐、動力泵、調節閥、制冷劑質量流量計、由冷凝預熱通路和蒸發預熱通路組成的并聯調節測試回路、換熱管測試段內管以及冷凝器；所述的動力泵的進口端通過管道與冷凝液回收罐的出口端連接，其出口端通過管道與制冷劑質量流量計的進口端連接；所述的制冷劑質量流量計的出口端通過管道與并聯調節測試回路的進口端連接；所述的并聯調節測試回路的出口端通過管道與測試段內管的制冷劑進口端連接；所述測試段內管的制冷劑出口端通過管道與冷凝器的進口端連接；所述的測試段換熱回路包括換熱管測試段套管、以及通過管道與測試段套管順序連通的換熱器、水加熱器、水泵、水質量流量計；所述的換熱器通過管道與換熱管測試段套管的水出口端連接；所述的水質量流量計的出口端通過管道與換熱管測試段套管的水進口端連接。

上述一種微小管徑內蒸發/冷凝傳熱測試一體裝置，其中：還包括一測試數據輸出部件，主要由設置在換熱管測試段套管的水進口端的水輸入溫度傳感器、設置在水出口端的水輸出溫度傳感器、以及設置在換熱管測試段內管的制冷劑入口端的制冷劑輸入溫度傳感器和制冷劑輸入壓力傳感器、設置在換熱管測試段內管的制冷劑出口端的制冷劑輸出溫度傳感器和制冷劑輸出壓力傳感器構成；所述水輸入溫度傳感器、水輸出溫度傳感器、制冷劑輸入溫度傳感器、制冷劑輸出溫度傳感器、以及制冷劑輸入壓力傳感器、制冷劑輸出壓力傳感器輸出的數據傳送到計算機進行計算分析。

上述一種微小管徑內蒸發/冷凝傳熱測試一體裝置，其中：所述的蒸發預熱通路包括通過管道連接的第一截止閥和蒸發預熱器；所述的冷凝預熱通路包括通過管道連接的第二截止閥和冷凝預熱器。

上述一種微小管徑內蒸發/冷凝傳熱測試一體裝置，其中：還包括第一視鏡和第二視鏡；所述第一視鏡設置在制冷劑質量流量計的輸入管段上；所述的第二視鏡設置在并聯調節測試回路的輸出管段上。

上述一種微小管徑內蒸發/冷凝傳熱測試一體裝置，其中：還包括設置在回收罐和動力泵之間的管段上的干燥過濾器。

上述一種微小管徑內蒸發/冷凝傳熱測試一體裝置，其中：還包括設置與動力泵并聯連接的至少一個截止閥，其中一個截止閥通過管道與抽真空機連接。

微小管徑內蒸發/冷凝傳熱測試方法，其特點是：包括微小管徑內蒸發傳熱測試和微小管徑內冷凝傳熱測試；其中：

a、所述的微小管徑內蒸發傳熱測試包括以下步驟：

a-1、液態制冷劑被動力泵從回收罐里泵出，流經調節閥、制冷劑質量流量計、第一截止閥、進入蒸發預熱器被加熱至實驗工況；

a-2、制冷劑干度通過控制蒸發預熱器加熱量調節，進入測試段換熱回路被蒸發；

a-3、氣態的制冷劑進入冷凝器，被冷凝的過冷制冷劑被回收罐接收，完成循環；

b、所述的微小管徑內冷凝傳熱測試包括以下步驟：

b-1、高壓液態制冷劑被動力泵從回收罐里泵出，流經調節閥、制冷劑質量流量計、第二截止閥、進入冷凝預熱器被加熱至實驗工況；