一种促进低温混合工质均匀受热的沸腾换热实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种促进低温混合工质均匀受热的沸腾换热实验装置。所述装置包括储液罐、工质混合罐、齿轮泵、过滤器、质量流量计、温度传感器、压力传感器、直流稳压电源、真空罩、真空泵、实验段、数据采集系统、计算机、超声波颗粒检测装置与气化器等装置。实验段为一根镀膜钢管，在本发明专利技术中采用了成本低廉、制备工艺简洁、韧性强、自重轻、电热性能稳定的碳纳米管薄膜(CNTF)作为加热装置，因此将其贴附在钢管内壁相较于常见的在管外壁缠绕电加热丝既能使混合工质的受热更加均匀，也能有效避免在计算圆管内壁温度时需要由热流密度、外壁温度的测量结果，再结合圆管所用材料的导热系数来计算所产生的误差，以此来提高沸腾换热实验数据的准确性。本发明专利技术适用于对混合工质开展换热系数、压降实验研究，并通过测得的实验数据获得混合工质换热系数、压降随进口温度、热流密度、质量流量等因素的定量影响规律和机理。质量流量等因素的定量影响规律和机理。质量流量等因素的定量影响规律和机理。

【技术实现步骤摘要】
一种促进低温混合工质均匀受热的沸腾换热实验装置


[0001]本专利技术涉及一种促进低温混合工质均匀受热的沸腾换热实验装置，并较之前实验研究可更为准确地测量出管内流动沸腾换热特性。

技术介绍

[0002]由于LNG接收站在外输前需要通过加热使之气化，并且在气化过程中会产生大量冷能，因此可以通过特定的工艺和技术来提高 LNG接收站的冷能利用率。LNG冷能发电技术是通过热力学循环将冷能转换成机械能，进而转换成电能进行传输和使用。通过结合国内外的研究现状，可以发现在较为常见的低温发电技术中，有机朗肯循环和布雷顿循环多采用单一工质来作为热力学循环的流体。但在单一工质的有机朗肯循环中，其放热过程不能很好地适应LNG冷能有限容量冷源的特点，在LNG吸热后从液态变成气态的过程中，有着连续光滑的吸热过程温度曲线，而单一工质有机朗肯循环的放热过程存在工质的定温冷凝段，这使得LNG与工质之间的传热存在突出的窄点问题，从而在工质泡点处存在很大的传热温差，这意味着该过程会存在很大的
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损失。而且目前对于多元混合工质在低温状态下的换热特性缺乏相应的实验研本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种促进低温混合工质均匀受热的沸腾换热实验装置。包括储液罐(1)、流量计(3)、工质混合罐(4)、齿轮泵(6)、过滤器(7)、科式质量流量计(8)、温度传感器(10)(21)、压力传感器(11)(20)、直流稳压电源(12)、真空罩(13)、真空泵(16)、实验段(14)、数据采集系统(17)、计算机(18)、超声波颗粒检测装置(19)、气化器(23)。其特征在于根据实验所需的混合工质组分配比，通过调节流量计将所需的储液罐中的单一工质通入工质混合罐中，借助齿轮泵为混合均匀后的实验工质提供驱动力，并依次通过过滤器、科式质量流量计进入实验段。在实验段等距安装热电偶并将整个实验段用绝热材料包裹后置于真空罩中以减小散热损失。出口实验段连接超声波颗粒检测装置，用来检测实验段出口端的含气率，并通过气化器使混合工质完全气化并最终排放至后处理设备中。2.根据权利要求1所述的促进低温混合工质均匀受热的沸腾换热实验装置，其特征在于：采用成本低廉、制备工艺简洁、韧性强、自重轻、电热性能稳定、透光率和电阻分别可达到83％和800Ω的碳纳米管薄膜(CNTF)作为加热装置，其电导率在2.56
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104S/m，且随着电压的升高，薄膜的升温能力显著增加，加热效率更高。3.根据权利要求1所述的促进低温混合工质均匀受热的沸腾换热实验装置，其特征在于：碳纳米管薄膜极为耐用，即使进行大量的电热实验，使得CNTF表面受到电热载荷的影响出现氧化现象，或电流对薄膜内部的晶体结构有一定的击穿效应，其导电性能也只会轻微下降，不会从根本上影响CNTF的导电性能。4.根据权利要求1所述的促进...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺天彪，吕宏宇，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：