板式换热器液相介质压降测试系统及其测试方法技术方案

本发明专利技术涉及一种板式换热器液相介质压降测试系统。本测试系统包括罐箱和板式换热器，罐箱和板式换热器之间设有连通彼此的由第一循环进液测试管段、第一循环出液测试管段构成第一循环回路，以及由第二循环进液测试管段、第二循环出液测试管段构成第二循环回路；第一循环进液测试管段和第二循环进液测试管段上均设置有工质输送模块和流量调节模块；板式换热器与循环回路的四个接口处均设置有压力测量模块；第一循环回路和第二循环回路上还设置有排气模块。本发明专利技术还提供了与本测试系统相配套的三种测试方法。本发明专利技术系统结构简单，调节快速方便，覆盖测试范围广。本发明专利技术在满足压降测试工艺要求的前提下，能够有效地改善板片变形因素对测量结果的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于换热器性能分析与测试控制
，具体涉及一种板式换热器液相介质压降测试系统及其测试方法。
技术介绍
板式换热器内液相介质流动阻力引起的压降，是判别其运行经济效果的一个重要因素。板式换热器压降测试工作为换热器新产品的开发和现有产品在工艺流程中动力需求的确定，提供可靠的数据支撑。随着大型板式换热器在核电领域的广泛应用，板片尺寸越来越大，板片越来越薄，在实际测试过程中板片微变形问题对测试结果带来较大影响。目前，板式换热器液相介质流动阻力的测试系统主要是依照标准《JB/T10379》中如图1所示的“液-液测定系统”建立。该系统主要用于板式换热器热工性能测试，同时也可进行压降性能测试。板式换热器热、冷两侧介质接口分别接入相应独立系统管路，彼此无干扰。具体说来，图1中的板式换热器d的冷介质出口通过管道依次连接冷却器c、冷却塔b以及液体贮槽a，最后通过冷介质泵与冷介质进口相连而构成冷介质回路；图1中的板式换热器d的热介质出口通过管道依次连接液体贮槽、热介质泵，最后通过加热器e与热介质入口相连而构成热介质回路。图1中的冷介质回路和热介质回路为两个彼此不相联接的独立的管路系统。但是对于仅有压降测试需求的使用方而言，该类测试系统因包含温度控制模块，工艺相对复杂，投资成本高，占地面积广；且在实际测试过程中，因标准未明确压降测试方案，存在两侧工质先后顺序流入板式换热器、板式换热器两侧流道进口压力差较大等情况，造成换热板片受压微变形，这对板式换热器压降测试结果带来了不可忽视的影响。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目的之一是提供了一种板式换热器液相介质压降测试系统，本测试系统在满足压降测试工艺要求的前提下，能够有效地改善板片变形因素对测量结果的影响，同时节约投资成本。为了实现本专利技术的目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种板式换热器液相介质压降测试系统，包括罐箱和板式换热器，所述罐箱和板式换热器之间设置有连接彼此的第一循环进液测试管段、第一循环出液测试管段以及第二循环进液测试管段、第二循环出液测试管段，所述第一循环进液测试管段、第一循环出液测试管段构成第一循环回路，所述第二循环进液测试管段、第二循环出液测试管段构成第二循环回路；所述第一循环进液测试管段和第二循环进液测试管段上均设置有工质输送模块和流量调节模块；所述第一循环进液测试管段、第一循环出液测试管段、第二循环进液测试管段、第二循环出液测试管段与板式换热器的连接处均设置有压力测量模块；本测试系统还在第一循环回路和第二循环回路各自的至少一个测试管段上设置有排气模块。优选的，所述第一循环进液测试管段和第二循环进液测试管段的管径以及管路长度对应相等，第一循环出液测试管段、第二循环出液测试管段的管径以及管路长度对应相等；工质输送模块和流量调节模块在第一循环进液测试管段和第二循环进液测试管段上的安装位置对应相同，对应部件的型号对应相同。优选的，所述工质输送模块为设置在第一循环进液测试管段上的第一变频泵以及设置在第二循环进液测试管段上的第二变频泵。进一步优选的，所述流量调节模块为设置在第一循环进液测试管段上的自罐箱至板式换热器顺序排布的第一流量计和第一调节阀，以及为设置在第二循环进液测试管段上的自罐箱至板式换热器顺序排布的第二流量计和第二调节阀；所述第一变频泵设置在罐箱与第一流量计之间的第一循环进液测试管段上，所述第二变频泵设置在罐箱与第二流量计之间的第二循环进液测试管段上。优选的，所述压力测量模块为压力变送器。优选的，所述排气模块为设置在第一循环出液测试管段上的第一排气阀，以及设置在第二循环出液测试管段上的第二排气阀，所述第一排气阀在第一循环出液测试管段和第二排气阀在第二循环出液测试管段上的安装位置对应相同。进一步优选的，本测试系统还包括压力平衡模块，所述压力平衡模块包括连接第一循环进液测试管段和第二循环进液测试管段的压力平衡管，所述压力平衡管与第一循环进液测试管段的连接处设置在第一循环进液测试管段上的压力测量模块与第一调节阀之间，所述压力平衡管与第二循环进液测试管段的连接处设置在第二循环进液测试管段上的压力测量模块与第二调节阀之间；所述压力平衡管在靠近第一循环进液测试管段的管身上设置有第一平衡阀，所述压力平衡管在靠近第二循环进液测试管段的管身上设置有第二平衡阀。本专利技术的目的之二提供一种采用上述测试系统的测试方法，测试方法共有三个技术方案，分别如下：第一个技术方案：一种采用前述板式换热器液相介质压降测试系统的测试方法，板式换热器的与第一循环回路和第二循环回路分别相连通的两个通道中的工质为等流速流动，本测试方法包括如下步骤：S1，首先打开第一循环回路和第二循环回路上的切断阀门，启动第一变频泵和第二变频泵，全开第一调节阀和第二调节阀，打开第一排气阀、第二排气阀，待排尽管路中的不凝气后，关闭第一排气阀、第二排气阀；S2、采集第一流量计和第二流量计的流量信号，调节第一变频泵、第二变频泵功率，待管路中流量稳定后，根据板式换热器两侧通道流量要求，依据第一流量计流量信号改变第一调节阀开度，依据第二流量计流量信号改变第二调节阀开度，以满足两循环回路中的工况流量要求；S3、试验工况稳定后，通过PLC数据采集控制器记录四个压力变送器测量得到的板式换热器热侧进口压力Phi、板式换热器热侧出口压力Pho、板式换热器冷侧进口压力Pci、板式换热器冷侧出口压力Pco；板式换热器压降特性分别由压力Phi、压力Pho、压力Pci、压力Pco计算得出；步骤S1、S2中，所述第一变频泵和第二变频泵启动及两循环回路中的流量调节要同步进行。第二个技术方案：一种采用前述板式换热器液相介质压降测试系统的测试方法，板式换热器与两个循环回路中的一个回路相连通的通道即流动侧通道中的工质处于流动状态，板式换热器与另一个回路相连通的通道即充液保压侧通道中充满工质且工质不流动，板式换热器的流动侧通道与充液保压侧通道中的工质液压相同；本测试方法在测试系统中设置有压力平衡模块，所述压力平衡模块包括连接第一循环进液测试管段和第二循环进液测试管段的压力平衡管，所述压力平衡管与第一循环进液测试管段的连接处设置在第一循环进液测试管段上的压力测量模块与第一调节阀之间，所述压力平衡管与第二循环进液测试管段的连接处设置在第二循环进液测试管段上的压力测量模块与第二调节阀之间；所述压力平衡管在靠近第一循环进液测试管段的管身上设置有第一平衡阀，所述压力平衡管在靠近第二循环进液测试管段的管身上设置有第二平衡阀。本测试方法包括如下步骤：S1、打开与流动侧通道相连通的循环回路上的切断阀门，使与充液保压侧通道相连通的循环回路上的切断阀门保持关闭状态，全开与流动侧通道相连通的循环回路上的调节阀，打开第一平衡阀和第二平衡阀，使板式换热器中的流动侧通道与充液保压侧通道相连通；启动与流动侧通道相连通的循环回路上的变频泵，打开此循环回路上的排气阀，待排尽此循环回路中的不凝气后，关闭此循环回路上的排气阀；S2、采集与流动侧通道相连通的循环回路上的流量计的流量信号，调节此循环回路上的变频泵功率，待此循环回路中的工质流量稳定后，根据板式换热器单侧通道流量要求，依据与流动侧通道相连通的循环回路上的流量计的流量信号改变此循环回路上的调节阀开度，以满足该侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种板式换热器液相介质压降测试系统，其特征在于：包括罐箱(1)和板式换热器(20)，所述罐箱(1)和板式换热器(20)之间设置有连接彼此的第一循环进液测试管段(16)、第一循环出液测试管段(23)以及第二循环进液测试管段(17)、第二循环出液测试管段(24)，所述第一循环进液测试管段(16)、第一循环出液测试管段(23)构成第一循环回路，所述第二循环进液测试管段(17)、第二循环出液测试管段(24)构成第二循环回路；所述第一循环进液测试管段(16)和第二循环进液测试管段(17)上均设置有工质输送模块和流量调节模块；所述第一循环进液测试管段(16)、第一循环出液测试管段(23)、第二循环进液测试管段(17)、第二循环出液测试管段(24)与板式换热器(20)的连接处均设置有压力测量模块；本测试系统还在第一循环回路和第二循环回路各自的至少一个测试管段上设置有排气模块。

【技术特征摘要】
1.一种板式换热器液相介质压降测试系统，其特征在于：包括罐箱(1)和板式换热器(20)，所述罐箱(1)和板式换热器(20)之间设置有连接彼此的第一循环进液测试管段(16)、第一循环出液测试管段(23)以及第二循环进液测试管段(17)、第二循环出液测试管段(24)，所述第一循环进液测试管段(16)、第一循环出液测试管段(23)构成第一循环回路，所述第二循环进液测试管段(17)、第二循环出液测试管段(24)构成第二循环回路；所述第一循环进液测试管段(16)和第二循环进液测试管段(17)上均设置有工质输送模块和流量调节模块；所述第一循环进液测试管段(16)、第一循环出液测试管段(23)、第二循环进液测试管段(17)、第二循环出液测试管段(24)与板式换热器(20)的连接处均设置有压力测量模块；本测试系统还在第一循环回路和第二循环回路各自的至少一个测试管段上设置有排气模块。2.如权利要求1所述的板式换热器液相介质压降测试系统，其特征在于：所述第一循环进液测试管段(16)和第二循环进液测试管段(17)的管径以及管路长度对应相等，第一循环出液测试管段(23)、第二循环出液测试管段(24)的管径以及管路长度对应相等；工质输送模块和流量调节模块在第一循环进液测试管段(16)和第二循环进液测试管段(17)上的安装位置对应相同，对应部件的型号对应相同。3.如权利要求1或2所述的板式换热器液相介质压降测试系统，其特征在于：所述工质输送模块为设置在第一循环进液测试管段(16)上的第一变频泵(4)以及设置在第二循环进液测试管段(17)上的第二变频泵(5)。4.如权利要求3所述的板式换热器液相介质压降测试系统，其特征在于：所述流量调节模块为设置在第一循环进液测试管段(16)上的自罐箱(1)至板式换热器(20)顺序排布的第一流量计(8)和第一调节阀(10)，以及为设置在第二循环进液测试管段(17)上的自罐箱(1)至板式换热器(20)顺序排布的第二流量计(9)和第二调节阀(11)；所述第一变频泵(4)设置在罐箱(1)与第一流量计(8)之间的第一循环进液测试管段(16)上，所述第二变频泵(5)设置在罐箱(1)与第二流量计(9)之间的第二循环进液测试管段(17)上。5.如权利要求1所述的板式换热器液相介质压降测试系统，其特征在于：所述压力测量模块为压力变送器。6.如权利要求1所述的板式换热器液相介质压降测试系统，其特征在于：所述排气模块为设置在第一循环出液测试管段(23)上的第一排气阀(27)，以及设置在第二循环出液测试管段(24)上的第二排气阀(28)，所述第一排气阀(27)在第一循环出液测试管段(23)和第二排气阀(28)在第二循环出液测试管段(24)上的安装位置对应相同。7.如权利要求4所述的板式换热器液相介质压降测试系统，其特征在于：本测试系统还包括压力平衡模块，所述压力平衡模块包括连接第一循环进液测试管段(16)和第二循环进液测试管段(17)的压力平衡管，所述压力平衡管与第一循环进液测试管段(16)的连接处设置在第一循环进液测试管段(16)上的压力测量模块与第一调节阀(10)之间，所述压力平衡管与第二循环进液测试管段(17)的连接处设置在第二循环进液测试管段(17)上的压力测量模块与第二调节阀(11)之间；所述压力平衡管在靠近第一循环进液测试管段(16)的管身上设置有第一平衡阀(14)，所述压力平衡管在靠近第二循环进液测试管段(17)的管身上设置有第二平衡阀(15)。8.一种采用如权利要求4所示的板式换热器液相介质压降测试系统的测试方法，其特征在于板式换热器(20)的与第一循环回路和第二循环回路分别相连通的两个通道中的工质为等流速流动，本测试方法包括如下步骤：S1，首先打开第一循环回路和第二循环回路上的切断阀门，启动第一变频泵(4)和第二变频泵(5)，全开第一调节阀(10)和第二调节阀(11)，打开第一排气阀(27)、第二排气阀(28)，待排尽管路中的不凝气后，关闭第一排气阀(27)、第二排气阀(28)；S2、采集第一流量计(8)和第二流量计(9)的流量信号，调节第一变频泵(4)、第二变频泵(5)功率，待管路中流量稳定后，根据板式换热器两侧通道流量要求，依据第一流量计(8)流量信号改变第一调节阀(10)开度，依据第二流量计(9)流量信号改变第二调节阀(11)开度，以满足两循环...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔云龙，张中清，闫永超，彭小敏，何颜红，张杰，
申请(专利权)人：合肥通用机械研究院，甘肃省锅炉压力容器检验研究院，
类型：发明
国别省市：安徽;34