[發明專利]可調節安裝位置的板式換熱器內氣液兩相流的觀測裝置

有效

• 申請號: 201711052367.8
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107702581B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 李孝祿;劉玉桃;李占明;許滄粟;張遠輝;趙進慧
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: F28F9/00
• 分類號: F28F9/00;F28F27/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種可調節安裝位置的板式換熱器內氣液兩相流的觀測裝置，包括可控溫水箱、空氣壓縮機、氣液混合閥、透明板式換熱器、電動絲杠、步進電機、壓力傳感器、溫度傳感器、高速攝像機。可控溫水箱里流出的液體與空氣壓縮機輸出的氣體經氣液混合閥混合后一起流入透明板式換熱器內，通過控制電動絲杠的升降和步進電機的轉動實現透明板式換熱器安裝位置的調整；通過壓力傳感器和溫度傳感器檢測透明板式換熱器進出口的壓力與溫度；通過高速攝像機拍攝透明板式換熱器內氣液兩相流的狀態。本發明裝置既可實現板式換熱器安裝位置的調整和板式換熱器進出口溫度壓力的檢測，也可實現板式換熱器內氣液兩相流流動狀態的觀測。

技術領域

本發明涉及一種可調節安裝位置的板式換熱器內氣液兩相流的觀測裝置，屬于板式換熱器研究的實驗裝置領域。

背景技術

板式換熱器是由一系列具有一定波紋形狀的金屬片疊裝而成的一種高效換熱設備，各種板片之間形成薄矩形通道，通過板片進行熱量交換。它具有換熱效率高、熱損失小、結構緊湊輕巧、占地面積小、應用廣泛、使用壽命長等特點。板式換熱器已廣泛應用于冶金、礦山、石油、化工、空調、電力、醫藥、食品、化纖、造紙、輕紡、船舶、供熱等眾多行業，可用于加熱、冷卻、蒸發、冷凝、殺菌消毒、余熱回收等各種情況。

隨著板式換熱器的廣泛使用，人們對它的換熱性能有了更高的需求。影響板式換熱器換熱效率的因素很多，最主要的有以下幾種：板式換熱器板片結構、板式換熱器內流體的對流換熱特性、板式換熱器內流體的流動狀態、板式換熱器的安裝位置。近幾年大部分學者主要針對前兩種影響因素開展研究，對板式換熱器內流體的對流換熱特性有了更深的了解，并且開發出多種新型板片以及新型板式換熱器，在一定范圍內提高了板式換熱器的換熱效率。

在板式換熱器的使用過程中，板式換熱器內流體因溫度的不斷變化容易發生氣化或液化，呈現出氣液兩相流的狀態，這種流體狀態對板式換熱器的換熱特性有很大的影響，因此對板式換熱器內流體的流動狀態，尤其是氣液兩相流的觀測與研究非常必要。此外，由于安裝位置的限制，板式換熱器常常會以各種姿態被安裝，在重力作用下，板間流體的流動分布就會呈現出上氣下液的狀態，這種分布不均的狀態嚴重影響板式換熱器的換熱效率，因此對不同安裝位置下板式換熱器內流體流動狀態的研究非常必要。

然而關于這兩個因素的可視化研究很少，其重要原因在于缺少針對這些研究的可視化實驗裝置。這一問題的解決將為板式換熱器換熱性能的研究提供很大的便利。

發明內容

針對現有實驗裝置的不足，本發明提供了一種可調節安裝位置的板式換熱器內氣液兩相流的觀測裝置。

本發明的目的是：提供一種既可調整板式換熱器安裝位置，也可實現板間氣液兩相流流動狀態觀測的實驗研究裝置，方便了板式換熱器換熱性能影響因素的研究。

本發明涉及一種可調節安裝位置的板式換熱器內氣液兩相流的觀測裝置，包括：通氣口、進液口、可控溫水箱、支撐臺架、出液開關、增壓水泵、進液調速閥、進液管、流量計、空氣壓縮機、氣體調速閥、進氣管、氣液混合閥、氣液進流管、透明板式換熱器滑動支撐桿、進口溫度傳感器、進口壓力傳感器、透明板式換熱器、出口壓力傳感器、出口溫度傳感器、回流管、電動絲杠、透明板式換熱器安裝臺、透明板式換熱器安裝臺滑道、透明板式換熱器安裝臺右連接架、步進電機安裝平臺、透明板式換熱器安裝臺轉動架、聯軸器、步進電機、透明板式換熱器安裝臺左連接軸、透明板式換熱器安裝臺左連接架、透明板式換熱器左轉動銷、透明板式換熱器左轉動銷孔、透明板式換熱器左連接架、透明板式換熱器進口、透明板式換熱器出口、透明板式換熱器右轉動銷、透明板式換熱器右轉動銷孔、左緊固螺釘、右緊固螺釘、電動絲杠左安裝孔、電動絲杠右安裝孔、透明板式換熱器支撐臺右連接軸、高速攝像機、背景光源、圖像采集裝置、電動絲杠控制器、步進電機控制器、信號采集儀、計算機、接近式位置傳感器。

所述通氣口和所述進液口分布于所述可控溫水箱的頂部，所述可控溫水箱安裝在所述支撐臺架的上方，所述可控溫水箱的下方與所述出液開關相連。