[發明專利]一種帶有冷凝壓力調節模塊的流體管內換熱系數測量裝置

無效

• 申請號: 201010104714.9
• 申請日: 2010-01-29
• 公開（公告）號: CN101788510A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發明（設計）人: 陳琪;陳光明;唐黎明
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N25/18
• 分類號: G01N25/18
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明涉及一種管內凝結換熱系數測試裝置，通過壓力調節模塊調節 和穩定測試系統內的冷凝壓力，屬于能源利用的檢測裝置領域，該裝置尤 其適用于制冷工質的管內凝結換熱系數測試。

背景技術

臭氧層的破壞和全球氣候變化，是當今世界所面臨的主要環境問題， 在制冷與空調領域，各國相繼開展尋找替代物的研究，理想的替代工質應 該對環境友好，還應具有良好的實驗安全性、經濟性和優良的熱物理性質 等。管內凝結換熱是制冷、空調設備、以及其它許多工業設備中非常重要 的換熱過程，工質與設備間的換熱性能直接關系到設備的經濟性和可靠 性。因此，開發一種替代工質，需要對新工質的管內傳熱性能做系統的和 細致的研究。目前，對管內流體凝結換熱的實驗裝置中，流體在測試管內 流動時，凝結壓力的變化范圍比較窄，壓力控制精度低，穩定性差，這將 影響對流體管內流動規律的正確認識，也影響到流體管內凝結換熱系數實 驗回歸關聯式的使用范圍和預測精度。因此，有必要設計一種能測定管內 冷卻對流換熱，流體冷凝壓力在較大范圍內任意可調、壓力控制精度高， 且穩定性好的實驗裝置。

發明內容

本發明提供一種帶有冷凝壓力調節模塊的流體管內換熱系數測量裝 置，可以較大范圍內精確控制和調節系統冷凝壓力。

一種帶有冷凝壓力調節模塊的流體管內換熱系數測量裝置由流體循 環回路和冷凝壓力調節模塊組成，所述的流體循環回路中預冷器、試驗檢 測段、過冷器、干燥過濾器、循環泵、流量計、加熱器和第一閥門依次連 接；所述的冷凝壓力調節模塊包括帶液位計的流體容器和流體容器外的恒 溫槽，流體容器上部設有充液口，下部通過管路返回流體循環回路的干燥 過濾器和過冷器之間。

流體容器返回流體循環回路的管路上設有第二閥門，以便冷凝壓力調 節模塊和流體循環回路的管路連接，同時確保循環泵入口的被測流體始終 處于液相。

所述的試驗檢測段包裹保溫材料，可以避免熱傳遞損失。

在工作過程中，恒溫槽內充滿液體，流體容器浸沒在恒溫槽的液體中。 通過充液口向流體容器內充被測量液體，如約有一半容器體積始終處于液 體狀態，并且操作時可以通過液位計觀察流體容器內的液位高度，確保流 體容器的液體始終處于氣液兩相。當恒溫槽溫度升高時，流體容器內的液 體飽和壓力升高，被測量液體從流體容器內壓入循環回路，液位計的液位 高度減小，從而試驗系統的冷凝壓力升高；相反，當恒溫槽溫度降低時， 流體容器內的液體飽和壓力降低，被測量液體從循環回路返回流體容器 中，液位計的液位高度增加，試驗系統的冷凝壓力降低。在試驗時，當所 需冷凝壓力已經達到，恒溫槽的溫度將保持穩定不變，由于冷凝壓力調節 模塊的接入，無論循環回路中被測量液體的溫度和干度如何改變，換熱系 數測試裝置中的冷凝壓力將始終保持不變。通過精確調節和控制恒溫槽的 溫度，并合理選擇恒溫槽的控溫范圍，可以較大范圍內精確控制和調節系 統冷凝壓力。

本發明具有的有益效果：裝置通過冷凝壓力調節模塊，系統冷凝壓力 能在較大范圍內任意可調，從而測定流體在不同冷凝壓力下的凝結換熱系 數；流體冷凝壓力控制精度高，并且穩定性好。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是冷凝壓力調節模塊結構示意圖。

具體實施方式

如圖1、圖2所示，本發明裝置由流體循環回路和冷凝壓力調節模塊 4組成。流體循環回路中預冷器1、試驗檢測段2、過冷器3、干燥過濾器 5、循環泵6、流量計7、加熱器8和第一閥門9依次連接；冷凝壓力調節 模塊4包括帶液位計44的流體容器42，流體容器42一端設有充液口43， 另一端通過管路返回流體循環回路的干燥過濾器5和過冷器3之間，流體 容器42外設有恒溫槽41。流體容器42返回流體循環回路的管路上設有第 二閥門45。

為了避免熱傳遞損失，試驗檢測段2包裹有保溫材料。