[實用新型]套管式換熱器管內沸騰/冷凝換熱性能測試平臺

有效

• 申請號: 201521078337.0
• 申請日: 2015-12-22
• 公開（公告）號: CN205301217U
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 李慶普;陶樂仁;耿亮;胡永攀;王艷江;王通
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20;F25B49/00
• 代理公司: 上海脫穎律師事務所 31259
• 代理人: 脫穎

技術領域

本實用新型涉及熱交換領域，具體地涉及一種套管式換熱器管內沸騰/冷凝換熱性能測試平臺。

背景技術

近年來，隨著環境問題的日趨嚴重，新型制冷劑的替代迫在眉睫，但原有換熱設備能否適用于新型工質并且是否依舊具有高效換熱性能仍是未解之謎，為此需對現有換熱設備進行必要的性能測試。

對于套管式換熱器，性能測試系統多采用蒸汽壓縮式制冷系統，但由于壓縮機的限制，僅能限于對一種制冷劑進行測試，并且較難控制試驗段進、出口處的狀態，從而無法對針對工況進行設定。

而對于某些特定的單管性能測試系統，由于設備選型的簡陋，僅能滿足單一換熱條件，適用性有限，并不能得到廣泛推廣。

發明內容

本實用新型提供一種套管式換熱器管內沸騰/冷凝換熱性能測試平臺，其能夠克服現有技術中存在的某個或多個缺陷。

本實用新型提供一種套管式換熱器管內沸騰/冷凝實驗平臺，包括：

制冷劑回路系統，制冷劑在制冷劑回路系統中流動，并且制冷劑回路系統包括前部換熱器、測試段、后部換熱器、儲液器、制冷劑泵；

冷水機組系統，冷水機組系統在制冷劑回路系統的測試段處與制冷劑回路系統連接，并且包括水泵、冷水機組加熱器和冷水機組換熱器；

載冷劑循環系統，載冷劑在載冷劑循環系統中流動，并且載冷劑的流向能夠通過調節閥來改變，該載冷劑循環系統能夠分別與制冷劑回路系統中的前部換熱器、測試段、后部換熱器和儲液器連接，以與制冷劑回路系統中的制冷劑進行熱交換；以及

計算機控制系統，該計算機控制系統用于實現對套管式換熱器管內沸騰/冷凝實驗平臺的控制。

根據本實用新型的套管式換熱器管內沸騰/冷凝換熱性能測試平臺，在不更換實驗設備且不增加額外成本的前提下，可對同一制冷工質、換熱管道進行沸騰/冷凝試驗。

在本實用新型的一個具體實施例中，當載冷劑循環系統與后部換熱器和儲液器連接時，從儲液器流出的制冷劑可以在測試段處被加熱沸騰，并且被加熱沸騰的制冷劑可以在后部換熱器處被載冷劑循環系統中的載冷劑凝結，從而能夠進行沸騰實驗。

在本實用新型的一個具體實施例中，當載冷劑循環系統與前部換熱器和冷水機組換熱器連接時，從儲液器流出的制冷劑可以在前部換熱器處被加熱成氣體，并且可以在測試段處被載冷劑循環系統中的載冷劑凝結，從而能夠進行冷凝實驗。

在本實用新型的一個具體實施例中，制冷劑回路系統還可以包括制冷回路加熱器，該制冷回路加熱器位于前部換熱器和測試段之間，該制冷回路加熱器用于調節加熱量，從而精確地供給制冷劑的流量。

在本實用新型的一個具體實施例中，制冷劑回路系統中的前部換熱器、測試段、后部換熱器和儲液器均可包括視液鏡，以觀察制冷劑所處狀態，從而能夠方便且直觀地觀測制冷劑在進出相應階段時所處的狀態。

在本實用新型的一個具體實施例中，制冷劑回路系統中制冷劑的流量可以在18至180kg/h的范圍內，水冷機組系統能夠提供14.4kw的制冷量，從而能夠大副度降低載冷劑的溫度，例如，當載冷劑為35％的乙二醇溶液時，其溫度最低可達-7℃。

在本實用新型的一個具體實施例中，冷水機組系統還可以包括膨脹水箱，膨脹水箱用于補充系統的水循環量，通過具有該結構特征，能夠使系統工作平穩。

本實用新型提供的套管式換熱器管內沸騰/冷凝換熱性能測試平臺可使不同實驗運行時對同一設備進行重復性利用，無需搭建新實驗臺，并用水冷機組提供的載冷劑與系統內部換熱器進行熱量交換，以滿足實驗工況需求。

附圖說明

附圖是示出本實用新型的套管式換熱器管內沸騰/冷凝換熱性能測試平臺的總體示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖詳細地描述本實用新型的套管式換熱器管內沸騰/冷凝換熱性能測試平臺的具體實施方式。

附圖是示出本實用新型的套管式換熱器管內沸騰/冷凝換熱性能測試平臺的總體示意圖。

該套管式換熱器管內沸騰/冷凝實驗平臺包括：制冷劑回路系統、冷水機組系統、載冷劑循環系統和計算機控制系統。

如附圖所示，制冷劑回路系統包括制冷劑泵BR1、質量流量計GR1、蒸發換熱器(也稱為前部換熱器)HE1，電加熱器(制冷回路加熱器)H3、熱能膨脹閥EXV、實驗測試段(或測試段)T.S、冷凝換熱器(也稱為后部換熱器)HE3、儲液器RT。