[發(fā)明專利]一種銅管換熱系數(shù)的測定系統(tǒng)及方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210217415.5
• 申請日: 2012-06-27
• 公開（公告）號: CN102735708A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉湘云;李松波
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 廣州凱東知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44259
• 代理人: 陳領(lǐng)

1.一種銅管換熱系數(shù)的測定系統(tǒng)，其特征在于：包括銅管進口、銅管出口和套管式試驗機構(gòu)，所述銅管進口和銅管出口分別安裝于所述套管式試驗機構(gòu)的兩側(cè)，所述套管式試驗機構(gòu)包括內(nèi)套筒和外套筒,所述內(nèi)套筒安裝于所述外套筒內(nèi)，所述外套筒與內(nèi)套筒側(cè)壁之間形成封閉的外套空腔，所述外套空腔設(shè)置有外套筒進口和外套筒出口；所述內(nèi)套筒內(nèi)用于安裝待檢測銅管，并且所述待檢測銅管側(cè)壁與內(nèi)套筒之間形成封閉的內(nèi)套空腔，所述內(nèi)套空腔設(shè)置有內(nèi)套筒進口和內(nèi)套筒出口；所述外套空腔的外套筒進口和外套筒出口與蒸汽發(fā)生器連接形成循環(huán)回路，所述內(nèi)套筒進口與所述蒸汽發(fā)生器連接。

2.按照權(quán)利要求1所述的一種銅管換熱系數(shù)的測定系統(tǒng)，其特征在于：所述內(nèi)套筒出口與冷凝水收集器連接。

3.按照權(quán)利要求2所述的一種銅管換熱系數(shù)的測定系統(tǒng)，其特征在于：所述銅管進口處設(shè)置有進口處溫度計和流量計，所述銅管出口處設(shè)置有出口處溫度計。

4.按照權(quán)利要求2所述的一種銅管換熱系數(shù)的測定系統(tǒng)，其特征在于：所述外套管外側(cè)壁包裹有保溫層。

5.按照權(quán)利要求1所述的一種銅管換熱系數(shù)的測定系統(tǒng)，其特征在于：所述銅管進口處設(shè)置有進水閥。

6.按照權(quán)利要求1所述的一種銅管換熱系數(shù)的測定系統(tǒng)，其特征在于：所述銅管進口和銅管出口之間安裝有壓差計。

7.按照權(quán)利要求1所述的一種銅管換熱系數(shù)的測定系統(tǒng)，其特征在于：所述蒸汽發(fā)生器上設(shè)置有蒸汽側(cè)溫度計和限壓閥。

8.一種銅管換熱系數(shù)的測定方法，其特征在于：使用如權(quán)利要求1-7任一所述的銅管換熱系數(shù)的測定系統(tǒng)，其步驟包括：

（1）按銅管換熱系數(shù)的測定系統(tǒng)內(nèi)套管式試驗機構(gòu)的長度尺寸要求準(zhǔn)備待檢測銅管，并將待檢測銅管安裝在套管式試驗機構(gòu)的內(nèi)套筒的銅管進口和銅管出口之間；

（2）打開進水閥，開啟蒸汽發(fā)生器，打開蒸汽側(cè)閥門；

（3）控制蒸汽側(cè)溫度為100℃，溫度穩(wěn)定后測得水流量、進口處溫度、出口處溫度；

（4）依次關(guān)閉蒸汽發(fā)生器、蒸汽側(cè)閥門、進水閥；

（5）根據(jù)以下熱平衡公式，計算出銅管的換熱系數(shù)：

熱平衡公式為：

平均溫差Δt_m：

Δtm=to-tinln(ts-tints-to)---(1)]]>

式中，t_o是管內(nèi)水的出口溫度，t_in是管內(nèi)水的進口溫度，t_s是飽和水蒸氣的溫度；

傳熱系數(shù)：

k=QAΔtm---(2)]]>

Q＝m×γ_s????（3）

式中，m,γ_s分別為套管收集的冷凝水質(zhì)量和水的凝結(jié)潛熱，A為待檢測銅管外表面積；

其中，k=11hidodin+do2λlndodin+1ho---(4)]]>

式中，h_i為銅管平均表面換熱系數(shù)；h_o為管外平均凝結(jié)表面換熱系數(shù)，λ為銅管的導(dǎo)熱率，d_o為待檢測銅管外直徑，d_in為待檢測銅管內(nèi)直徑；

管外凝結(jié)換熱系數(shù)根據(jù)經(jīng)驗公式采用：

其中，r,ρ_s,λ_s,μ_s分別為蒸汽在飽和狀態(tài)下的汽化潛熱，密度，熱導(dǎo)率和粘度。