一种可移动式导热油取样冷却器及其效能校核方法技术

本发明专利技术涉及一种可移动式导热油取样冷却器及其效能校核方法，该取样冷却器的外筒体连接滑动调节结构，外筒体内设有内筒体结构，且内筒体结构顶部通过排空弯道结构连接排空装置及导热油进口。该效能校核方法，包括：1)内筒结构设计；2)计算螺旋折流板的板效率，使冷却器的螺旋折流结构所形成的假设整个肋表面处于肋基温度下的散热量Q

【技术实现步骤摘要】
一种可移动式导热油取样冷却器及其效能校核方法


[0001]本专利技术涉及一种光热电站使用的导热油取样冷却器及其设计方法，用于光热电站的导热油冷却取样，属于电站换热器设备设计领域。

技术介绍

[0002]光热电站中使用的导热油，需要定期取样检验。运行中的导热油温度较高，往往在300～400℃之间，因此，需要将导热油冷却后再进行取样。取样时，电站一回路处于运行状态，要避免冷却系统中的空气进入电站一回路。同时，所需的样品导热油量较少，设备尺寸不应过大，且拆装灵活。因此，导热油取样冷却器应具有下列特点：
[0003]1、具有快速冷却能力；2、具有排空设计；3、小型化，可拆卸。
[0004]现有的取样冷却器，如公开的专利CN217953980U，系统较复杂，当取样点更换时，装置移动不便。如公开的专利CN217358159U，其主要用于锅炉水取样，采用导热硅脂及热管冷却，与本专利技术的冷却方式不同。同时，CN217358159U未设置排空装置，可能导致取样冷却管中的空气进入一回路。如公开的专利CN217819636U，同样未设置排空装置。如公开的专利CN218330811U，内外管之间无折流装置，换热效果不好。
[0005]综上，现有的类似专利技术主要有以下一种或多种缺陷：
[0006]1、无排空装置；2、换热效果较差；3、不可拆卸或移动，适用于单一场景。

技术实现思路

[0007]针对上述背景存在的缺陷或不足，本专利技术的目的在于提供一种改进的可移动式导热油取样冷却器及其效能校核方法，该取样冷却器及方法克服了现有的类似装置中无排空装置、冷却缓慢、适用场景单一等缺陷。
[0008]为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种可移动式导热油取样冷却器，包括排空弯道结构、滑动调节结构、外筒体、内筒体结构、排空装置，外筒体连接滑动调节结构，外筒体内设有内筒体结构，且内筒体结构顶部通过排空弯道结构连接排空装置及导热油进口。
[0009]进一步，所述排空弯道结构设置在导热油入口到内筒的连接段之间，具有一水平高度高于导热油入口的“Π”形弯道结构，弯道上设有排空装置。
[0010]进一步，所述滑动调节结构为支撑结构，采用圆周布置的三个腿式结构，彼此之间的间隔角度为120
°
。
[0011]进一步，所述三个腿式结构由支环与支腿组成，其中，支环的环状结构与外筒体连接，支环上有三个彼此间隔120
°
、圆周分布的支条，该支条与支腿耦合处均开有槽孔，槽孔处通过螺栓与螺母紧固连接。
[0012]进一步，所述内筒体结构由内筒体和内，外筒之间的螺旋折流板组成。
[0013]一种内筒体结构设计及其效能校核方法，包括：
[0014]1)内筒结构设计；2)计算螺旋折流板的板效率，使冷却器的螺旋折流结构所形成
的假设整个肋表面处于肋基温度下的散热量Q
w
能满足要求的螺旋折流板的板效率η
f
；3)采用变形的模拟退火法计算方法对Q
w
进行迭代求解。
[0015]进一步，所述变形的模拟退火法计算方法，具体计算步骤如下：
[0016]1)建立热力计算模型，内外壁温与介质均采用单一的定性温度进行计算；2)建立温度分布模型，采用热传导关系式计算内筒内外壁间的热传导关系，采用热平衡关系式计算冷却水与外壁间的热平衡关系；3)迭代求解；4)计算接受概率，直到螺旋折流板设计能够达到要求。
[0017]本专利技术的有益效果是：
[0018]采用本专利技术所提供的导热油取样冷却器及其性能校核方法，能够避免冷却器中的空气进入系统管道，且装卸方便，适用于多种场景，且能根据所提供的性能校核方法，调整冷却器的换热结构，使最终设计能较好地在要求的时间内达到冷却效果。
附图说明
[0019]图1是本专利技术的可移动式导热油取样冷却器结构示意图；
[0020]图2是滑动调节结构示意图；
[0021]图3是内筒体示意图；
[0022]图4是内筒结构示意图；
[0023]图5是热力计算模型图；
[0024]图6是温度分布模型图。
具体实施方式
[0025]下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。
[0026]如图1所示，本专利技术实施例提出的一种改进的可移动式导热油取样冷却器，包括排空弯道结构1、滑动调节结构2、外筒体3、内筒体结构4、排空装置5、排油阀6等。其中，外筒体3连接滑动调节结构2，内筒体结构4外设有外筒体3，且内筒体结构4顶部通过排空弯道结构1连接排空装置5及导热油进口7，底部设有排油阀6，上部侧面9设有冷却水出口，下部侧面设有冷却水进口8。
[0027]如图1所示，排空弯道结构1，该结构的特点是，从导热油入口到内筒的连接段之间，有一水平高度高于导热油入口的“Π”形弯道结构，弯道上有排空装置5，该设计的作用是，当内筒体中存在气体时，这些气体会堆滞在弯道结构中，并通过排空装置5(如放气阀)排空这部分气体，使之无法通过导热油入口进入导热油系统。
[0028]如图2所示，滑动调节结构2，该结构的特点是，冷却器的支撑结构(采用圆周布置的三个腿式结构，彼此之间的间隔角度为120
°
)由支环2
‑
1与支腿2
‑
2组成，其中，支环2
‑
1的环状结构与外筒体3连接，支环2
‑
1上有三个也彼此间隔120
°
、圆周分布的支条，该支条与支腿2
‑
2耦合处均开有槽孔，槽孔处通过螺栓与螺母紧固连接。
[0029]如图3，4所示，内筒体结构4由内筒体和内，外筒之间的螺旋折流板组成。
[0030]该内筒体结构设计及其效能校核方法如下:
[0031]假设有一定容积V立方米的导热油样品需要冷却，样品初始温度T0摄氏度，要降至T1摄氏度，要求在t秒内完成冷却过程。冷却水流速恒定为ωm/s，定性温度为摄氏度。
[0032]如图3，4所示内筒结构，内筒内径为d
i
，则内筒高度按式(1)计算：
[0033][0034]内筒外径，即螺旋折流板内径D
i
按式(2)计算：
[0035][0036]取螺旋折流板的平均直径为定性直径，即定性直径
[0037][0038]则螺旋折流片侧面积A
f
：
[0039][0040]式(4)中，N为螺旋圈数。
[0041]内筒基面总面积A
o
：
[0042][0043]内筒基面被螺旋折流板占据而不接触流体的面积A
x
：
[0044][0045]因此，总的换热面积A应为：
[0046][0047]根据文献(杨世铭，陶文铨，传热学[M]，第四版，北京：高等教育出版社，2006.8：62)，
[0048]本文采用等截面直肋的肋效率计算公式来计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可移动式导热油取样冷却器，其特征在于：包括排空弯道结构、滑动调节结构、外筒体、内筒体结构、排空装置，外筒体连接滑动调节结构，外筒体内设有内筒体结构，且内筒体结构顶部通过排空弯道结构连接排空装置及导热油进口。2.根据权利要求1所述的可移动式导热油取样冷却器，其特征在于：所述排空弯道结构设置在导热油入口到内筒的连接段之间，具有一水平高度高于导热油入口的“Π”形弯道结构，弯道上设有排空装置。3.根据权利要求1所述的可移动式导热油取样冷却器，其特征在于：所述滑动调节结构为支撑结构，采用圆周布置的三个腿式结构，彼此之间的间隔角度为120
°
。4.根据权利要求3所述的可移动式导热油取样冷却器，其特征在于：所述三个腿式结构由支环与支腿组成，其中，支环的环状结构与外筒体连接，支环上有三个彼此间隔120
°
、圆周分布的支条，该支条与支腿耦合处均开有槽孔，槽孔处通过螺栓与螺母紧固连接。...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜梦雨，何克强，杨洁，张磊磊，
申请(专利权)人：上海电气电站设备有限公司，
类型：发明
国别省市：