[實用新型]一種氣-液換熱器傳熱系數測定裝置

有效

• 申請號: 201520534814.3
• 申請日: 2015-07-22
• 公開（公告）號: CN204807492U
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 鄭傳祥;魏雙;何建龍;馮苗根
• 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: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本實用新型涉及換熱器傳熱系數測試裝置，尤其是涉及一種氣-液換熱器傳熱系數測定裝置。

背景技術

換熱器因為換熱對象的不同、使用場合的不同、傳熱介質的不同，導致換熱器的種類繁多，從介質物理狀態不同來分，主要由氣-氣換熱、氣-液換熱、液-液換熱，中間還有一些涉及相變的換熱，對于不同性質、不同相介質之間的換熱器，其結構形式是不同的，如液態相的導熱系數很高，但是氣態相的導熱系數很低，這樣熱阻主要集中在氣態側，為了提高傳熱系數，增加傳熱效率，氣態側需要采用翅片擴展表面積、提高氣體流速、強制湍流擾動等降低氣態側熱阻，以提高傳熱效率；然后增加氣流擾動會引起壓降增加，所以需要合理取舍多個參數之間的取值范圍。因此，對于這樣的結構就需要專門的傳熱系數測試評價裝置，以獲得高效傳熱所需的數據，而不能用一般的傳熱系數測試裝置進行測定，因此對于不同換熱器，會有不同的傳熱系數測試裝置，以獲得需要的性能參數。

國內外對換熱器傳熱系數測試的研究較多，如北京鋼鐵學院的張克強提出的申請號為86102931“傳熱系數測定儀”，利用計算機控制，連續測量連鑄二冷水和鑄坯表面間的傳熱系數和熱流密度，通過傳熱系數的測定，可設計和改進二冷噴嘴的結構，提高鑄坯質量和產量。如哈爾濱工程大學范廣銘等提出的申請號為201010587371.6“多功能寬流程單相對流換熱試驗裝置”，公開了一種多功能寬流程的單相流換熱實驗裝置，包括循環水系統、電加熱系統、測量系統、實驗段四部分組成。循環水系統由熱水循環系統和冷水循環系統兩部分組成；電加熱系統主要由電加熱器和相應的控制系統構成；測量系統包括溫度測量、流量測量、壓差測量及相應的數據采集系統；實驗段由一套管式換熱器和一管束換熱器并聯組成；集傳熱管和管束換熱器單相對流換熱和流動阻力測試于一體，可以在層流區、過渡區和紊流區的很寬的雷諾數范圍內對不同形狀、不同幾何尺寸的傳熱管和不同布管方式的換熱器進行傳熱特性及流動阻力特性的試驗研究。東北電力學院的楊善讓等提出的申請號為200510088762.2“管側對流換熱強化技術動態模擬綜合評價方法及裝置”，公開了一種用于動態模擬綜合評價管側對流換熱強化技術的換熱效果、流動阻力、污垢特性和清洗特性的方法和監測、評價裝置。該裝置主要由管式模擬換熱器、循環水冷卻裝置、補水箱、集水槽、水泵、恒溫調節器、耐垢性強的流量測量裝置、膠球清洗模擬裝置以及計算機監測評價系統等部分組成；該監測、評價方法以強化換熱管和普通光管的換熱過程的基本影響因素相同為基礎，采用除實驗目標參數外其余參數(管徑、長度、工質、Re數)全部相同的強化管和光管平行置于同一溫度恒定的水浴槽中，以進行強化換熱和光管換熱的類比分析；本實用新型中還包括評價實驗工況選擇、實驗條件、實驗程序、強化技術設計優化等內容。北京航空航天大學的徐國強等提出的申請號為200410074334.X“一種對流換熱系數的測試方法及其對流換熱系數傳感器”，該發明公開了一種能夠直接測量對流換熱表面對流換熱系數的傳感器，該發明是基于傳熱學的基本理論而設計的對流換熱系數傳感器，它可以直接得到被測物體表面的對流換熱系數數據，也可以用于測量對流換熱表面的對流換熱熱流，可廣泛用于工業生產中。正如前面指出的，換熱器傳熱系數測定裝置與換熱器結構具有很強的針對性，申請號為86102931只適用于鑄坯傳熱系數的測定；申請號為201010587371.6適用于光管傳熱系數測定，由于是通過水作為介質進行測量，不適用于氣體介質的測量；申請號為200510088762.2同樣只適用于液相介質傳熱系數的測定；申請號為200410074334.X雖然沒有限定傳熱介質，但是對于帶翅片擴展的氣-液換熱器的傳熱系數測定也不適用，因為它不能測量到氣相壓降這一重要指標，壓降對功耗、滿足后續工藝需求十分重要。因此目前雖然有多重傳熱系數測試、評價裝置，但是沒有一種傳熱系數測定、評價裝置能夠用于對氣-液換熱器進行綜合測試、評價的裝置。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種氣-液換熱器傳熱系數測定裝置，可用于對不同氣相側翅片擴展形式和管子排列方式進行傳熱系數測試、壓降測試和優化結構傳熱效率評價的裝置。

本實用新型采用的技術方案如下：