一种测试换热管传热性能的空气试验系统技术方案

本发明专利技术公开了一种测试换热管传热性能的空气试验系统，包括供水系统、热风系统、测试系统和至少两个用于安装试验件的连接装置；供水系统包括分别为试验件供水和排水的供水装置和集水装置；热风系统包括分别为试验件供气和排气的供气装置和排气装置；测试系统包括温度传感器、压力传感器和流量传感器。有益效果：离心水泵和风机可提供适度的温度压力，模拟翅片管在换热器中的工况。三个试验件相互并联，且试验件的前后设有温度传感器、压力传感器和流量传感器，可精确对比出结构上差异较小的试验件之间的传热性能差异。本试验系统的结构简单、制造成本和维护成本低，且其配置灵活，适用范围广泛。本发明专利技术涉及换热管的试验设备。

An air test system for testing heat transfer performance of heat exchange tubes

The invention discloses an air test system for testing the heat transfer performance of heat exchanger tubes, which comprises a water supply system, a hot air system, a test system and at least two connecting devices for installing test pieces; a water supply system comprises a water supply device and a water collecting device for supplying and draining water respectively for test pieces; and a hot air system comprises a test piece respectively; The test system includes temperature sensor, pressure sensor and flow sensor. Beneficial effects: Centrifugal pumps and fans can provide moderate temperature and pressure to simulate the working conditions of finned tubes in heat exchangers. The three test pieces are connected in parallel with each other, and there are temperature sensors, pressure sensors and flow sensors before and after the test pieces, which can accurately compare the heat transfer performance differences between the test pieces with small structural differences. The test system has the advantages of simple structure, low manufacturing cost and maintenance cost, flexible configuration and wide application range. The invention relates to a test device for heat exchange tubes.

【技术实现步骤摘要】
一种测试换热管传热性能的空气试验系统
本专利技术涉及换热管的试验设备，特别涉及一种测试换热管传热性能的空气试验系统。
技术介绍
换热器是化工、电厂以及医药等行业中的常用设备。换热管是换热器的核心部件，为了提高设备的利用率并降低设备成本，通常选用翅片管等强化换热管。翅片管结构多样，即便是相同结构的翅片管，局部结构尺寸不同，在相同的工作条件中也将有不同的换热性能和翅片效率，为对比不同翅片管的传热性能，需要一套试验系统对换热管的传热性能进行精确对比试验测试。核电厂中使用的换热器工作温度高，设备结构大型化，精确度要求高，现有的换热性能试验技术无法满足核电厂换热器产品换热性能的规模、参数及精度的要求。现有的翅片管试验系统一般用于空调设备翅片管的试验，其试验环境为低温环境，其技术缺陷在于：适用范围小且精度低，无法在高温空气环境下测试翅片管的传热性能，且无法精确测试出结构相似的翅片管之间的传热性能差异。本试验系统中的试验件包括壳程和管程，其壳程介质为热空气，其管程介质为水，壳程介质和管程介质通过换热管壁面进行热交换。换热管截取自换热器产品用的换热管样管。参照图1，一种现有技术中的试验件，包括壳体和贯穿壳体的翅片管，翅片管截取自核电厂用的换热器翅片管样管，壳体的两端分别设有入口连接法兰和出口连接法兰，翅片管的两端设有用于向其内部通入和排出管程介质的管侧水入口接管和管侧水出口接管，翅片管贯穿壳体的两侧。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种测试换热管传热性能的空气试验系统，可在高温空气环境下测试换热管的传热性能，可精确测试出结构相似的翅片管之间的传热性能差异。为解决上述技术问题所采用的技术方案：一种测试换热管传热性能的空气试验系统，包括供水系统、热风系统、测试系统和至少两个用于安装试验件的连接装置；供水系统包括分别为试验件供水和排水的供水装置和集水装置；热风系统包括分别为试验件供气和排气的供气装置和排气装置；测试系统包括温度传感器、压力传感器和流量传感器；温度传感器包括测量供水装置的供水温度的第一温度传感器、分别测量各个试验件的排水温度的第二温度传感器、测量供气装置的供气温度的第三温度传感器和分别测量各个试验件的排气温度的第四温度传感器；压力传感器包括测量供水装置的供水压力的第一压力传感器、分别测量各个试验件的排水压力的第二压力传感器、测量供气装置的供气压力的第三压力传感器和分别测量各个试验件的排气压力的第四压力传感器；流量传感器包括测量试验件的排水量的第一流量传感器和测量试验件的排气量的第二流量传感器。作为改进，试验件与集水装置之间设有第一截止阀，试验件与排气装置之间设有第二截止阀。作为改进，供水装置与排水装置之间设有水旁路阀，供气装置与排气装置之间设有气旁路阀。作为改进，供水装置为离心水泵，集水装置为集水箱，供气装置为风机，排气装置为排气管道。作为改进，连接装置包括与试验件的入口连接法兰连接的第一连接管和与试验件的出口连接法兰连接的第二连接管，第一连接管的一端设有第一法兰并与试验件的入口连接法兰可拆卸地连接，第二连接管的一端设有第二法兰并与试验件的出口连接法兰可拆卸地连接。作为改进，第一连接管上设有与供气装置可拆卸地连接的空气进口接管，空气进口接管的尺寸小于第一法兰，空气进口接管与第一法兰之间设有渐扩段，渐扩段与第一法兰之间设有与第一法兰内径相等的过渡段。作为改进，第二连接管上设有与排气装置可拆卸地连接的空气出口接管，空气出口接管的尺寸小于第二法兰，空气出口接管与第二法兰之间设有渐缩段。作为改进，离心水泵的量程为40t/h，其扬程为100m，集水箱的容积不小于10m3，风机的风量为7000m3，其电功率为30KW，其全压为8000Pa。作为改进，温度传感器为PT100型热电阻，压力传感器为精度等级不低于1.6级的压力表，第一流量传感器为精度等级不低于1.0级的涡街传感器，第二流量传感器为精度等级不低于1.0级的气体流量计。有益效果：离心水泵和风机可提供适度的温度压力，模拟翅片管在换热器中的工况。三个试验件相互并联，且试验件的前后设有温度传感器、压力传感器和流量传感器，可精确对比出结构上差异较小的试验件之间的传热性能差异。本试验系统的结构简单、制造成本和维护成本低，且其配置灵活，适用范围广泛。附图说明下面结合附图对本专利技术做进一步的说明：图1为本专利技术实施例的试验件的结构示意图；图2为本专利技术实施例的连接装置的结构示意图；图3为本专利技术实施例的结构示意图；实施例与说明书附图涉及的名词与标号包括：壳体1、翅片管2、入口连接法兰3、出口连接法兰4、管侧水入口接管5、管侧水出口接管6、第一连接管7、第二连接管8、第一法兰9、第二法兰10、渐扩段11、过渡段12、渐缩段13、离心水泵14、风机15、试验件16、集水箱17、排气管道18、水旁路阀19、气旁路阀20、温度传感器21、压力传感器22、流量传感器23、第一截止阀24、第二截止阀25。具体实施方式本实施例中所用的设备和器件如无特殊说明，均可从常规商业途径得到。参照图1至3，本实施例为核电厂中一种大型换热器的换热管性能验证试验，试验件16包括壳程和管程，其壳程介质为热空气，其管程介质为水，壳程介质和管程介质通过换热管壁面进行热交换。换热管截取自换热器产品用的换热管样管。参照图1，一种现有技术中的换热管，包括壳体1和贯穿壳体1的翅片管2，壳体1的两端分别设有入口连接法兰3和出口连接法兰4，翅片管2的两端设有用于向其内部通入和排出管程介质的管侧水入口接管5和管侧水出口接管6，翅片管2贯穿壳体1的两侧。参照图1至3，一种测试换热管传热性能的空气试验系统，包括供水系统、热风系统、测试系统和三个用于安装试验件16的连接装置；供水系统包括分别为试验件16供水和排水的供水装置和集水装置；热风系统包括分别为试验件16供气和排气的供气装置和排气装置；测试系统包括温度传感器21、压力传感器22和流量传感器23；温度传感器21包括测量供水装置的供水温度的第一温度传感器21、分别测量各个试验件16的排水温度的第二温度传感器21、测量供气装置的供气温度的第三温度传感器21和分别测量各个试验件16的排气温度的第四温度传感器21；压力传感器22包括测量供水装置的供水压力的第一压力传感器22、分别测量各个试验件16的排水压力的第二压力传感器22、测量供气装置的供气压力的第三压力传感器22和分别测量各个试验件16的排气压力的第四压力传感器22；流量传感器23包括测量试验件16的排水量的第一流量传感器23和测量试验件16的排气量的第二流量传感器23。参照图3，本实施例中的三个试验件16相互并联，供水装置为离心水泵14，集水装置为集水箱17，供气装置为风机15，排气装置为排气管道18。设在离心水泵14与试验件16之间的温度传感器21为第一温度传感器21，设在各个试验件16与集水箱17之间的温度传感器21为第二温度传感器21，设在风机15与试验件16之间的温度传感器21为第三温度传感器21，设在试验件16与排气管道18之间的温度传感器21为第四温度传感器21。离心水泵14和风机15可提供适度的温度压力，模拟翅片管在换热器中的工况。三个试验件16相互并联，且试验件16的前后设有温度传感器21、压力传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测试换热管传热性能的空气试验系统，其特征在于：包括供水系统、热风系统、测试系统和至少两个用于安装试验件的连接装置；供水系统包括分别为试验件供水和排水的供水装置和集水装置；热风系统包括分别为试验件供气和排气的供气装置和排气装置；测试系统包括温度传感器、压力传感器和流量传感器；温度传感器包括测量供水装置的供水温度的第一温度传感器、分别测量各个试验件的排水温度的第二温度传感器、测量供气装置的供气温度的第三温度传感器和分别测量各个试验件的排气温度的第四温度传感器；压力传感器包括测量供水装置的供水压力的第一压力传感器、分别测量各个试验件的排水压力的第二压力传感器、测量供气装置的供气压力的第三压力传感器和分别测量各个试验件的排气压力的第四压力传感器；流量传感器包括测量试验件的排水量的第一流量传感器和测量试验件的排气量的第二流量传感器。

【技术特征摘要】
1.一种测试换热管传热性能的空气试验系统，其特征在于：包括供水系统、热风系统、测试系统和至少两个用于安装试验件的连接装置；供水系统包括分别为试验件供水和排水的供水装置和集水装置；热风系统包括分别为试验件供气和排气的供气装置和排气装置；测试系统包括温度传感器、压力传感器和流量传感器；温度传感器包括测量供水装置的供水温度的第一温度传感器、分别测量各个试验件的排水温度的第二温度传感器、测量供气装置的供气温度的第三温度传感器和分别测量各个试验件的排气温度的第四温度传感器；压力传感器包括测量供水装置的供水压力的第一压力传感器、分别测量各个试验件的排水压力的第二压力传感器、测量供气装置的供气压力的第三压力传感器和分别测量各个试验件的排气压力的第四压力传感器；流量传感器包括测量试验件的排水量的第一流量传感器和测量试验件的排气量的第二流量传感器。2.根据权利要求1所述的测试换热管传热性能的空气试验系统，其特征在于：所述试验件与集水装置之间设有第一截止阀，所述试验件与排气装置之间设有第二截止阀。3.根据权利要求1所述的测试换热管传热性能的空气试验系统，其特征在于：所述供水装置与排水装置之间设有水旁路阀，所述供气装置与排气装置之间设有气旁路阀。4.根据权利要求1所述的测试换热管传热性能的空气试验系统，其特征在于：所述供水装置为离心水泵，所述集水装置为集水箱，所述供气装置为风机，所述排气装置为排气管道。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉祯，
申请(专利权)人：东方电气广州重型机器有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44