管壳式换热器两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CN107607582A(43)申请公布日2018.01.19(21)申请号201711035709.5(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)发明人徐航李维黄煌钱益昊刘志成吴尚鹏张丹丹汤思益熊婉玉顾青青胡屹康(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两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两相换热实验测试平台，包括锅炉，锅炉分别连接压缩空气加热器和热水加热器，热水加热器连接热水分水器，压缩空气加热器和热水分水器均连接混合器，混合器连接实验元件，实验元件依次连接冷却水水箱、冷却塔和冷却水分水器，冷却水分水器再连接实验元件形成回路，实验元件还依次连接分离器、热水水箱和热水加热器；本发明以空气和水为工作介质，壳侧通过热水与空气的混合物，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两相实验，操作方便，灵活调节，可以通过改变热水与冷却水流速，不凝性气体的含量及介质的流通空间对换热效率进行多方面研究。CN107607582ACN107607582A权利要求书1/2页1.一种管壳式换热器两相换热实验测试平台，其特征在于：包括锅炉（5），所述锅炉（5）分别连接压缩空气加热器（4）和热水加热器（6），所述热水加热器（6）连接热水分水器（7），所述压缩空气加热器（4）和热水分水器（7）均连接混合器（8），所述混合器（8）连接实验元件（11），所述实验元件（11）依次连接冷却水水箱（12）、冷却塔（13）和冷却水分水器（14），冷却水分水器（14）再连接实验元件（11）形成回路，所述实验元件（11）还依次连接分离器（10）、热水水箱（9）和热水加热器（6）；所述压缩空气加热器（4）还连接储气罐（3），所述储气罐（3）依次连接有空干机（2）和空压机（1）；所述分离器（10）上还设置有排气装置。2.根据权利要求1所述的管壳式换热器两相换热实验测试平台，其特征在于：所述压缩空气加热器（4）和热水加热器（6）上还分别设置有疏水器。3.根据权利要求1所述的管壳式换热器两相换热实验测试平台，其特征在于：所述空干机（2）和储气罐（3）、锅炉（5）和压缩空气加热器（4）、锅炉（5）和热水加热器（6）、混合器（8）和实验元件（11）、实验元件（11）和分离器（10）、冷却塔（13）和冷却水分水器（14）之间均设置有球阀；所述实验元件（11）和冷却水水箱（12）之间设置有单向阀；所述冷却塔（13）上还设置有冷却塔循环泵。4.根据权利要求1所述的管壳式换热器两相换热实验测试平台，其特征在于：所述热水水箱（9）和热水加热器（6）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（6）上还设置有热水循环泵。5.根据权利要求1所述的管壳式换热器两相换热实验测试平台，其特征在于：所述压缩空气加热器（4）和混合器（8）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，又串联一个球阀和一个单向阀。6.根据权利要求1所述的管壳式换热器两相换热实验测试平台，其特征在于：所述热水分水器（7）和混合器（8）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，又串联一个单向阀。7.根据权利要求1所述的管壳式换热器两相换热实验测试平台，其特征在于：所述冷却水水箱（12）和冷却塔（13）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，又串联一个球阀；所述冷却水分水器（14）和实验元件（11）之间并联有两个两组开度范围不同的调节阀、两个流量计和两个球阀，再串联一个单向阀和一个球阀。8.根据权利要求1所述的管壳式换热器两相换热实验测试平台，其特征在于：所述储气罐（3）、热水水箱（9）和冷却水水箱（12）上均设置有测温口和压力测口；所述实验元件（11）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两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（3）的气动阀口。10.一种管壳式换热器两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：启动空压机（1）和空干机（2），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（4）到混合器（8）进入到实验元件（11）；启动冷却塔（13）和冷却塔循环泵，冷却水通过冷却水分水器（14）再到实验元件（11）；启动热水循环泵，热水从热水水箱（9）进入热水加热器（6），