[發(fā)明專利]一種密相區(qū)傳熱系數(shù)測量裝置及基于該裝置的測量方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110401761.4
• 申請日: 2011-12-07
• 公開（公告）號: CN102520011A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王軍龍;吳新;商宇薇;韓繼廣;周毅
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于測量儀器領(lǐng)域，具體涉及一種用于流化床密相區(qū)傳熱系數(shù)測量的裝置及基于該裝置的計算方法。?

背景技術(shù)

在電力、冶金、化工、建材等工業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對大量固體粒子進行加熱或冷卻。例如在帶有外置換熱器的循環(huán)流化床中，埋管換熱器埋設(shè)在外置床中。其一，通過埋管換熱可以有效的減少尾部煙道的換熱器布置數(shù)量、減小鍋爐整體體積有利于鍋爐向大容量、高參數(shù)發(fā)展；其二，埋管換熱可以在鍋爐負荷變化時更有效的調(diào)節(jié)床溫、保持鍋爐能在高效率狀態(tài)下連續(xù)運行。如何有效地測量埋管換熱器的換熱系數(shù)，對于如何設(shè)計換熱器形式起到至關(guān)重要的作用。?

目前還沒有一種有效、統(tǒng)一的測量埋管換熱器傳熱系數(shù)的儀器和方法?，F(xiàn)有對研究埋管換熱器傳熱系數(shù)的中，是將熱電偶簡單的貼在測量裝置外表面上，這樣就改變了測量空間熱流場分布，流場的擾動對測量結(jié)果造成了較大誤差。另一方面，現(xiàn)在應(yīng)用的測量裝置和方法，其管內(nèi)流體介質(zhì)流向為單向流動，即從一端流入從另一端流出，需將整個測量裝置貫穿爐膛，這樣在應(yīng)用時就必須對所測設(shè)備進行較大改造，因此只能應(yīng)用于小型試驗臺，而在大型試驗設(shè)備中無法適用。?

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明提供了一種精度高、適用范圍廣的密相區(qū)傳熱系數(shù)測量裝置。?

技術(shù)方案：本發(fā)明的一種密相區(qū)傳熱系數(shù)測量裝置，包括外管、內(nèi)管、熱電偶和出流管，所述外管一端封閉，另一端設(shè)置有端蓋，所述內(nèi)管穿過端蓋并延伸至外管內(nèi)，內(nèi)管的一端置于外管內(nèi)并與外管的封閉一端相鄰；所述出流管穿過端蓋與外管的管內(nèi)連通，出流管至少為兩個，繞內(nèi)管周邊等距均勻排列；所述外管的外側(cè)管壁上沿軸向設(shè)置有至少一個槽，所述熱電偶敷設(shè)在槽中。?

本發(fā)明中，槽為一個以上，多個槽在外管的圓管周向上均勻布設(shè)，各個槽的長度不等，其長度滿足L_m+1＝L_m+L/M，m為槽由短至長的編號，m＝1，2，……，M；L為待測流化床的深度，L_m、L_m+1分別為m編號和m+1編號的槽的長度，M為槽的個數(shù)；所述熱電偶與其所對應(yīng)的槽長度相同。?

有益效果：本發(fā)明與現(xiàn)有的測量埋管換熱系數(shù)的裝置相比，具有以下優(yōu)點：?

本發(fā)明裝置的管內(nèi)介質(zhì)流動方式是由內(nèi)管流入外管，從出流管流出，由于外管和內(nèi)管?的出口設(shè)置在同一端，所以安裝使用中不需要貫穿整個測量空間，有利于在大型工業(yè)設(shè)備中的測量，擴大了適用性。?

本發(fā)明的裝置將熱電偶嵌入管壁中的槽內(nèi)，避免了對流場的擾動，減少了系統(tǒng)誤差，提高了測量精度。同時，由于采用熱電偶嵌入式布置，使其測量表面完整，擴大了適用性，可在多種工業(yè)領(lǐng)域的流化床設(shè)備中進行測量。例如，在一些床料具有腐蝕性的工業(yè)領(lǐng)域中，可通過在測量管表面噴涂防腐層以達到保護設(shè)備，保障測量順利進行的目的。?

本發(fā)明測量裝置在外管主體段軸向的外管壁上均勻布置一系列熱電偶，可依次對不同進深、方向進行換熱系數(shù)的測量，縮短了操作時間和操作強度，操作簡單，安裝方便，并且可以一次對多進深、多方向進行測量。?

本發(fā)明裝置的熱電偶采用多點布置，通過對不同位置的測量結(jié)果進行有效整合處理，提高了測量精度。同時，可以根據(jù)實驗精度要求選擇不同型號的測量裝置，具有較大的靈活性。本發(fā)明裝置的出流管均勻分布在內(nèi)管周邊，有利于提高對出流熱流量計算的精度，也便于旋轉(zhuǎn)操作。?

附圖說明

圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖2為圖1中細部A的結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖3為圖1中B-B剖面結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖4為本發(fā)明裝置的測量安裝示意圖；?

圖5為圖4中C-C剖面結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖6為本發(fā)明的四向四段式傳熱系數(shù)測量裝置測量d段換熱量時的安裝位置圖；?

圖7為本發(fā)明的四向四段式傳熱系數(shù)測量裝置測量c段換熱量時的安裝位置圖。?

圖中有：外管1、內(nèi)管2、熱電偶3、爐墻4、套管5、法蘭6、固定法蘭7、端蓋8、出流管9、測點10、槽11。?

具體實施方式