[實用新型]單管管外蒸發和冷凝傳熱性能測試裝置

有效

• 申請號: 201220144021.7
• 申請日: 2012-04-09
• 公開（公告）號: CN202522531U
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 密潔霞;陶樂仁;魏義平
• 申請（專利權）人: 上海創控節能科技有限公司
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種單管管外蒸發和冷凝傳熱性能測試裝置，是一種無壓縮機，適用于多種制冷劑的，既可以進行單管管外蒸發實驗，也可以進行單管管外冷凝實驗的裝置。?

背景技術

在制冷行業中，大型螺桿式冷水機組、活塞式冷水機組以及離心式冷水機組的蒸發器多采用臥式管殼式結構，其換熱的關鍵元件是殼體內的換熱管。對于滿液式管殼式蒸發器，殼側即管外一般為鹵代烴類制冷劑；管外工質換熱系數較小，此時管外的傳熱熱阻將成為傳熱的主要阻力，屬于控制熱阻。這樣要提高換熱器的效率、縮小體積、降低能耗首先需要強化鹵代烴類制冷劑的換熱。因此研究各種單管管外制冷劑的蒸發換熱和冷凝換熱是非常有意義的課題。本實用新型涉及一種單管管外蒸發和冷凝傳熱性能測試裝置，是專門研究各種管型的管外蒸發和冷凝的實驗裝置。?

發明內容

本實用新型是要解決各種管型的管外蒸發、冷凝換熱系數測量的問題，提供一種單管管外蒸發和冷凝傳熱性能測試裝置，適用于測試多種制冷劑性能；既可以進行蒸發實驗，也可以進行冷凝實驗；可以測試不同的單管管型和管徑；可以調節制冷劑的流量；可以控制蒸發溫度和冷凝溫度。?

本實用新型裝置的技術方案為：一種單管管外蒸發和冷凝傳熱性能測試裝置，包括由蒸發換熱器、冷凝換熱器、過冷換熱器、儲液器、制冷劑泵，試驗段T.S，冷源R，計算機測試控制系統，單管管外蒸發和冷凝傳熱性能測試裝置各回路是：蒸發換熱器HE3包括電加熱水箱H1、水泵P2、換熱器HE3依次連接構成蒸發處理系統，為試驗段的冷凝做好準備；試驗段T.S包括試驗段套管、換熱器HE1、電加熱器H3、水泵P3依次連接構成蒸發、冷凝處理系統；冷凝蒸發器包括換熱器HE2、電磁閥V3、水泵P4、冷水機組R依次連接構成冷凝處理系統。?

試驗段T.S是一段2000mm套管換熱裝置。試驗段的換熱量范圍在1kW?~?10kW。冷源由一組風冷冷水機組提供－5℃~25℃可調節的恒溫冷凍水。?

本實用新型的有益效果在于：適用于測試多種制冷劑性能；既可以進行蒸發實驗，也可以進行冷凝實驗；可以測試不同的單管管型和管徑；可以調節制冷劑的流量；可以控制蒸發溫度和冷凝溫度。本裝置是一套高性能、穩定性強、操作方便、精度較高的單管管外蒸發、冷凝傳熱性能測試裝置。?

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儲液器FR、制冷泵P1、蒸發換熱器HE3、電加熱器H2、電子膨脹閥EXV、試驗段T.S、冷凝換熱器HE2組成制冷劑循環系統；試驗段是一段2000mm套管換熱器，內管是待測試的管外強化的銅管，外管是鋼管，制冷劑在套管環中流動，水在套管的內管中流動，水循環由換熱器HE1、水泵P3、電加熱水箱H3組成，試驗段進出口水溫用鉑電阻T6、T5測量，水的流量由電磁流量計G3測量，電子膨脹閥前后的壓力和溫度由T2、P1、T3、P2控制，試驗前的套管內的制冷劑狀態由T3、P2測量，測試段后制冷劑的狀態由T4、壓差ΔP測量，試鏡S1、S2用于觀察制冷劑在試驗段進出口的狀態。?

當進行蒸發實驗時，電磁閥V3打開，電磁閥V4關閉，蒸發換熱器HE3和換熱器HE1不工作。制冷劑從儲液器出來，液體制冷劑從制冷劑泵出來，經過加熱器H2，加熱器H2控制制冷劑的過冷度，制冷劑在電子膨脹閥中節流減壓，進入試驗段進行蒸發實驗，蒸發后的氣體制冷劑經過換熱器HE2與水進行換熱冷凝成液體，再回到儲液器。試驗段內管中的水由恒溫加熱水箱H3不斷地循環加熱。冷水機組R與冷凝換熱器HE2形成冷凝回路。?

當進行冷凝實驗時，電磁閥V4打開，電磁閥V3關閉，換熱器HE2不工作，電子膨脹閥EXV全開。制冷劑從儲液器出來經過制冷劑泵P1，在蒸發換熱器HE3中被加熱，把液態制冷劑變成飽和或者過熱蒸汽，加熱器H2可以控制其蒸汽的過熱度，在試驗段進行冷凝實驗，冷凝后的液體回到儲液器。冷水機組R與換熱器HE1形成換熱回路。試驗段內管的水在換熱器HE1中吸收冷水機組提供的冷量，去冷卻試驗段的制冷劑。?

為了減少誤差，制冷劑的質量流量由一大一小質量流量計G1和G2測量，當制冷劑的流量較小時用流量計G2測量，當制冷劑的流量較大時用流量計G1測量。電加熱恒溫水箱H3保證進入試驗段的水溫是恒溫、穩定的。膨脹水箱ET設在蒸發換熱器HE4的水回路和換熱器HE1的水回路中，起到補水和收容的作用。調節手動閥V2能保證制冷劑泵P1的出液量穩定。?

本實用新型裝置的測量和控制軟件采用組態平臺，使用簡單，界面直觀，穩定性好。?