[发明专利]一种带有冷凝压力调节模块的流体管内换热系数测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种管内凝结换热系数测试装置，通过压力调节模块调节 和稳定测试系统内的冷凝压力，属于能源利用的检测装置领域，该装置尤 其适用于制冷工质的管内凝结换热系数测试。

背景技术

臭氧层的破坏和全球气候变化，是当今世界所面临的主要环境问题， 在制冷与空调领域，各国相继开展寻找替代物的研究，理想的替代工质应 该对环境友好，还应具有良好的实验安全性、经济性和优良的热物理性质 等。管内凝结换热是制冷、空调设备、以及其它许多工业设备中非常重要 的换热过程，工质与设备间的换热性能直接关系到设备的经济性和可靠 性。因此，开发一种替代工质，需要对新工质的管内传热性能做系统的和 细致的研究。目前，对管内流体凝结换热的实验装置中，流体在测试管内 流动时，凝结压力的变化范围比较窄，压力控制精度低，稳定性差，这将 影响对流体管内流动规律的正确认识，也影响到流体管内凝结换热系数实 验回归关联式的使用范围和预测精度。因此，有必要设计一种能测定管内 冷却对流换热，流体冷凝压力在较大范围内任意可调、压力控制精度高， 且稳定性好的实验装置。

发明内容

本发明提供一种带有冷凝压力调节模块的流体管内换热系数测量装 置，可以较大范围内精确控制和调节系统冷凝压力。

一种带有冷凝压力调节模块的流体管内换热系数测量装置由流体循 环回路和冷凝压力调节模块组成，所述的流体循环回路中预冷器、试验检 测段、过冷器、干燥过滤器、循环泵、流量计、加热器和第一阀门依次连 接；所述的冷凝压力调节模块包括带液位计的流体容器和流体容器外的恒 温槽，流体容器上部设有充液口，下部通过管路返回流体循环回路的干燥 过滤器和过冷器之间。

流体容器返回流体循环回路的管路上设有第二阀门，以便冷凝压力调 节模块和流体循环回路的管路连接，同时确保循环泵入口的被测流体始终 处于液相。

所述的试验检测段包裹保温材料，可以避免热传递损失。

在工作过程中，恒温槽内充满液体，流体容器浸没在恒温槽的液体中。 通过充液口向流体容器内充被测量液体，如约有一半容器体积始终处于液 体状态，并且操作时可以通过液位计观察流体容器内的液位高度，确保流 体容器的液体始终处于气液两相。当恒温槽温度升高时，流体容器内的液 体饱和压力升高，被测量液体从流体容器内压入循环回路，液位计的液位 高度减小，从而试验系统的冷凝压力升高；相反，当恒温槽温度降低时， 流体容器内的液体饱和压力降低，被测量液体从循环回路返回流体容器 中，液位计的液位高度增加，试验系统的冷凝压力降低。在试验时，当所 需冷凝压力已经达到，恒温槽的温度将保持稳定不变，由于冷凝压力调节 模块的接入，无论循环回路中被测量液体的温度和干度如何改变，换热系 数测试装置中的冷凝压力将始终保持不变。通过精确调节和控制恒温槽的 温度，并合理选择恒温槽的控温范围，可以较大范围内精确控制和调节系 统冷凝压力。

本发明具有的有益效果：装置通过冷凝压力调节模块，系统冷凝压力 能在较大范围内任意可调，从而测定流体在不同冷凝压力下的凝结换热系 数；流体冷凝压力控制精度高，并且稳定性好。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是冷凝压力调节模块结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明装置由流体循环回路和冷凝压力调节模块 4组成。流体循环回路中预冷器1、试验检测段2、过冷器3、干燥过滤器 5、循环泵6、流量计7、加热器8和第一阀门9依次连接；冷凝压力调节 模块4包括带液位计44的流体容器42，流体容器42一端设有充液口43， 另一端通过管路返回流体循环回路的干燥过滤器5和过冷器3之间，流体 容器42外设有恒温槽41。流体容器42返回流体循环回路的管路上设有第 二阀门45。

为了避免热传递损失，试验检测段2包裹有保温材料。