管壳式换热器单相换热实验测试平台以及测试方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107632042A(43)申请公布日2018.01.26(21)申请号201711032341.7(22)申请日2017.10.30(71)申请人南京工业大学地址211899江苏省南京市浦口区浦珠南路30号(72)发明人顾青青李维刘志成黄煌吴尚鹏钱益昊汤思益张丹丹胡屹康熊婉玉徐航(74)专利代理机构南京纵横知识产权代理有限公司32224代理人董建林孟捷(51)Int.Cl.G01N25/20(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称管壳式换热器单相换热实验测试平台以及测试方法(57)摘要本发明公开了一种管壳式换热器单相换热实验测试平台，包括锅炉，锅炉分别连接热水加热器和压缩空气加热器，压缩空气加热器连接实验元件，热水加热器依次连接热水分水器、实验元件、热水水箱，热水水箱再连接热水加热器形成回路，实验元件还依次连接冷却水水箱和冷却塔，冷却塔再连接实验元件形成回路，实验元件还连接有排气装置；压缩空气加热器还连接储气罐，储气罐连接有空压机。本发明以空气—水为工作介质，壳侧通过热水或空气，管侧通入冷却水，完成换热器热工性能与流动阻力特性试验。搭建测试平台来完成管壳式换热器单相实验，操作方便，灵活调节，可以通过改变热水、空气与冷却水流速，对换热效率进行多方面研究。CN107632042ACN107632042A权利要求书1/2页1.一种管壳式换热器单相换热实验测试平台，其特征在于：包括锅炉（8），所述锅炉（8）分别连接热水加热器（7）和压缩空气加热器（9），所述压缩空气加热器（9）连接实验元件（4），所述热水加热器（7）依次连接热水分水器（6）、实验元件（4）、热水水箱（5），热水水箱（5）再连接热水加热器（7）形成回路，所述实验元件（4）还依次连接冷却水水箱（2）、冷却塔（1）和冷却水分水器（3），冷却塔（1）再连接实验元件（4）形成回路，所述实验元件（4）还连接有排气装置；所述压缩空气加热器（9）还连接储气罐（10），所述储气罐（10）连接有空干机（11），空干机（11）上还连接有空压机（12）。2.根据权利要求1所述的管壳式换热器单相换热实验测试平台，其特征在于：所述热水加热器（7）和压缩空气加热器（9）还均设置有疏水器。3.根据权利要求1所述的管壳式换热器单相换热实验测试平台，其特征在于：所述锅炉（8）和热水加热器（7）、实验元件（4）和热水水箱（5）、实验元件（4）和排气装置、冷却塔（1）和冷却水分水器（3）、空干机（11）和储气罐（10）之间均设置有球阀。4.根据权利要求1所述的管壳式换热器单相换热实验测试平台，其特征在于：所述实验元件（4）和冷却水水箱（2）之间设置有单向阀。5.根据权利要求1所述的管壳式换热器单相换热实验测试平台，其特征在于：所述热水分水器（6）和实验元件（4）、压缩空气加热器（9）和实验元件（4）之间均并联有两组开度范围不同的调节阀、两个流量计和两个球阀，再依次串连一个单向阀和一个球阀。6.根据权利要求1所述的管壳式换热器单相换热实验测试平台，其特征在于：所述热水水箱（5）和热水加热器（7）之间并联有两组球阀、两个流量范围不同的水泵和两个单向阀；所述热水加热器（7）上设置有热水循环泵。7.根据权利要求1所述的管壳式换热器单相换热实验测试平台，其特征在于：所述冷却水水箱（2）和冷却塔（1）之间并联有两组球阀、两个流量范围不同的水泵和两个单向阀，又串联有一个球阀；所述冷却水分水器（3）和实验元件（4）之间并联有两组开度范围不同的调节阀、两个流量计和两个球阀；所述冷却塔（1）上还设置有冷却塔循环泵。8.根据权利要求1所述的管壳式换热器单相换热实验测试平台，其特征在于：所述热水水箱（5）、锅炉（8）和储气罐（10）上均设置有测温口和压力测口；所述实验元件（4）的进出管道口均设置有测温口和压力测口。9.根据权利要求1所述的管壳式换热器单相换热实验测试平台，其特征在于：所述调节阀均连接储气罐（2）的气动阀口。10.一种管壳式换热器单相换热实验测试方法，包括压缩空气系统、蒸汽系统、冷却水系统和测试系统，其特征在于，包括以下步骤：空气与水换热实验，启动空压机（12），调节供气压力，一部分对调节阀进行供气，另一部分经过压缩空气加热器（9）进入到实验元件（4）；启动冷却塔（1）和冷却塔循环泵，冷却水从冷却水水箱（2）出来流经冷却塔（1）冷却后再经过冷却水分水器（3）随管道进入到实验元件（4）；最后，启动锅炉（8），蒸汽进入到压缩空气加热器（9），对空气进行加热，蒸汽凝结成水，从疏水器排出；待流量、温度、压力稳定后，开始数据采集；管内换热结束之后，空气放空通过排气装置排出，冷却水回到冷却水水箱（2）；水水换热实验，启动空压