換熱單管性能試驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于熱力試驗設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種換熱單管性能試驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們越來越注重生活環(huán)境的舒適度，制冷空調(diào)的使用也越來越廣泛。我國在大力發(fā)展空調(diào)產(chǎn)業(yè)獲取經(jīng)濟效益的同時，也面臨著其對能源的巨幅消耗。據(jù)統(tǒng)計，每年僅室內(nèi)空調(diào)的功耗就超過1000億千瓦時，夏季制冷空調(diào)的耗電量占社會總耗電量的30%左右。如何緩解巨大制冷空調(diào)能耗造成的電力緊張狀況，成為人們關(guān)注的焦點。在空調(diào)系統(tǒng)中，換熱器主要包括蒸發(fā)器和冷凝器，它們的換熱效率直接關(guān)系到空調(diào)的耗能。換熱器單管作為蒸發(fā)器和冷凝器的基本單元，其換熱系數(shù)的高低對蒸發(fā)器和冷凝器的換熱效果起著重要的影響。為了幫助制冷廠家更好地研究如何提高單管的性能，換熱單管性能試驗裝置就顯得非常的重要。
[0003]傳統(tǒng)的換熱單管試驗裝置，通常做成換熱容器的形式。如圖8所示，一般有上下兩個筒體組成。兩個筒體之間用盡可能大的連接管連接，用于制冷劑的流通，但是:①兩個筒體的連接管管口處，制冷劑流通較多，其他不在管口處的地方，制冷劑流通會較少，會造成換熱不均勻，工況模擬不真實等情況;②兩個筒體體積很大，制作難度大，會加大試驗操作時的工作量，降低工作效率，增加人工成本;③容器加工面多，會增加更多制冷劑漏點的可能，提高了日常維護的工作量;④傳統(tǒng)筒體是一個密閉的容器，內(nèi)部的制冷劑理論上始終是飽和狀態(tài)，所以只能模擬飽和狀態(tài)下的換熱情況，使試驗性能測試的工況范圍受到了限制；⑤傳統(tǒng)筒體由于體積較大，造成筒體漏熱較多，所以測試的準確度比較難保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種換熱單管性能試驗裝置，本裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、運行穩(wěn)定，且能夠模擬更完備的測試工況；同時測試精度比傳統(tǒng)裝置大大提高，確保了該試驗裝置的準確性和可靠性。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
[0006]—種換熱單管性能試驗裝置，包括安裝在支架上密封的筒體，所述筒體內(nèi)還加有制冷劑，所述筒體中設(shè)置有冷熱源管、以及固封于筒體內(nèi)的換熱單管;所述冷熱源管穿過筒體外連接有冷熱源循環(huán)水路，所述換熱單管穿過筒體外連接有測試循環(huán)水路;所述筒體可沿筒體軸向轉(zhuǎn)動地設(shè)在支架上構(gòu)成對換熱單管可進行蒸發(fā)試驗和冷凝試驗的配合。
[0007]優(yōu)選的，所述冷熱源循環(huán)水路包括冷熱源水箱、冷熱源水栗、設(shè)在冷熱源水栗入口處的冷熱源循環(huán)水路三通調(diào)節(jié)閥以及設(shè)在冷熱源水栗出口處的冷熱源循環(huán)水路流量計;所述冷熱源循環(huán)水路三通調(diào)節(jié)閥一通與冷熱源水箱相連，一通與冷熱源水栗相連，另一通與冷熱源管的出水管相連；
[0008]所述測試循環(huán)水路包括測試水箱、測試水栗、設(shè)在測試水栗入口處的測試循環(huán)水路三通調(diào)節(jié)閥以及設(shè)在測試水栗出口處的測試循環(huán)水路流量計;所述測試循環(huán)水路三通調(diào)節(jié)閥一通與測試水箱相連，一通與測試水栗相連，另一通與換熱單管的出水管相連。
[0009]進一步的，所述冷熱源管通過進口閥門和出口閥門控制與冷熱源循環(huán)水路的通斷;所述換熱單管通過進口閥門和出口閥門控制與測試循環(huán)水路的通斷。
[0010]進一步的，所述冷熱源水栗從冷熱源水箱中抽取恒溫水，通過冷熱源水路三通調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)進水溫度，通過冷熱源循環(huán)水路流量計測量循環(huán)水流量;所述測試水栗從測試水箱中抽取恒溫水，通過測試循環(huán)水路三通調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)進水溫度，通過測試循環(huán)水路流量計測量循環(huán)水流量。
[0011]進一步的，連接于冷熱源循環(huán)水路上的所述冷熱源管的進、出口管路上均設(shè)有冷熱源溫度測點和冷熱源壓差測點，連接于測試循環(huán)水路上的所述換熱單管的進、出口管路上均設(shè)有換熱單管溫度測點和換熱單管壓差測點。
[0012]進一步的，所述冷熱源水箱內(nèi)設(shè)有冷熱源水箱電加熱器，所述測試水箱內(nèi)設(shè)有測試水箱電加熱器;所述冷熱源循環(huán)水路與測試循環(huán)水路通過閥門組均與冷媒循環(huán)水路串連，所述冷媒循環(huán)水路包括冷水機組、冷媒水栗以及用于調(diào)節(jié)進入冷水機組內(nèi)冷水水溫的冷媒三通調(diào)節(jié)閥，所述冷媒循環(huán)水路通過閥門組的切換分別為冷熱源水箱或測試水箱提供冷水源。
[0013]優(yōu)選的，所述換熱單管、冷熱源管均與筒體軸向平行設(shè)置。
[0014]優(yōu)選的，所述筒體中還設(shè)置有電加熱管，所述電加熱管在筒體內(nèi)的設(shè)置位置高于制冷劑的液面。
[0015]優(yōu)選的，所述筒體上部還設(shè)置有確保筒體在安全的工作壓力下運行的壓力保護裝置、安全閥以及排空閥。
[0016]優(yōu)選的，所述筒體上設(shè)有便于觀察內(nèi)部換熱情況的視液鏡，以及用于照明燈光線進入的透鏡;所述筒體上還有用于觀察制冷劑液位的觀察段。
[0017]本發(fā)明的有益效果在于:
[0018]1)、本發(fā)明只設(shè)置了一個筒體，筒體中設(shè)置有冷熱源管，也安裝有被測試的換熱單管，冷熱源管外連接有冷熱源循環(huán)水路，所述換熱單管外連接有測試循環(huán)水路;通過對冷熱源循環(huán)水路以及測試循環(huán)水路上進出口處的溫度測點、壓差測點、流量測點共同計算出換熱單管的換熱量，即完成了對換熱單管的性能試驗。
[0019]在本發(fā)明中支架能帶動筒體進行軸向轉(zhuǎn)動，通過筒體的不同軸向轉(zhuǎn)動方位，能夠方便的切換冷熱源管和換熱單管的相對位置，進而實現(xiàn)本裝置對換熱單管的蒸發(fā)管試驗或者冷凝管試驗，在單個筒體內(nèi)非常方便即可完成功能上的切換，所以接管更少，安裝更加簡單，大大提高了測試工作的效率。
[°02°] 2)、本發(fā)明筒體內(nèi)還設(shè)有輔助加熱筒體內(nèi)制冷劑至過飽和狀態(tài)的電加熱管，正常情況下，換熱單管冷卻的制冷劑熱量，就是電加熱管的熱量和冷熱源管的熱量之和。本發(fā)明相比于傳統(tǒng)換熱單管試驗裝置中只能進行飽和狀態(tài)的單管冷凝換熱試驗，大大拓寬了裝置調(diào)試冷凝工況的范圍，為單管冷凝測試開拓了更寬廣的測試條件。
[0021]3)、本發(fā)明中制冷劑經(jīng)過冷熱源管加熱成飽和蒸汽，再經(jīng)過電加熱管加熱后變?yōu)檫^熱蒸汽，蒸汽向上升騰至筒體頂部時，釋放熱量給換熱單管內(nèi)的水進而制冷劑冷卻為飽和液體，液體滴落至筒體底部，完成制冷劑的循環(huán)。整個換熱過程在單個筒體容器內(nèi)進行，筒體體積很小，熱容量有限，對換熱試驗來說，意味著更小的漏熱，更小的誤差，測試精度有了較大的提高，使本發(fā)明能夠進行高精度的微小流量的加熱或冷卻測試;此外，單筒設(shè)計最大程度的模擬了實際殼管換熱器的換熱工況，更加確保了該試驗裝置的準確性和可靠性。
[0022]4)、本發(fā)明中筒體的上部設(shè)置有壓力保護裝置、安全閥以及排空閥，當筒體內(nèi)的壓力異常時，壓力保護裝置一般先通過報警裝置提醒操作人員注意。如果壓力仍然持續(xù)增高，壓力值達到安全閥的動作值，則安全閥會迅速泄壓，起到保護的作用。筒體上的排空閥，主要用于排出筒體內(nèi)的大量空氣，從而確保試驗精準，也能保證壓力指示值正確無誤，進一步保證筒體的安全可靠。
[0023]5)、本發(fā)明筒體上設(shè)有便于觀察內(nèi)部換熱情況的視液鏡，并且照明燈光線通過透鏡照射筒體內(nèi)部、方便觀察筒體內(nèi)部的換熱情況，該裝置還設(shè)有便于觀察制冷劑液位的觀察段，極大的方便了試驗人員對換熱單管實際換熱情況的記錄與分析，為數(shù)據(jù)的可靠性提供依據(jù)。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2為本發(fā)明對換熱單管進行冷凝試驗的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖3為本發(fā)明對換熱單管進行蒸發(fā)試驗的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖4為圖2筒體外部結(jié)構(gòu)的簡不圖。
[0028]圖5為圖2的側(cè)視簡示圖。
[0029]圖6為圖3筒體外部結(jié)構(gòu)的簡不圖。
[0030]圖7為圖3的側(cè)視簡示圖。
[0031 ]圖8為傳統(tǒng)的換熱單管試驗裝置。
[0032]圖中標注符號的含義如下:
[0033]1-支架
[0034]2-筒體20-壓力保護裝置21-安全閥22-排空閥23-視液鏡