[发明专利]空浴式汽化器结霜特性测试系统及测试方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及空浴式汽化器的技术领域，具体地说是在一种空浴式汽化器结霜特性测试系统及测试方法。

[背景技术]

众所周知，空浴式汽化器是一种换热气化器装置，为使传热系数提高，通过提高换热面积来实现的。

我国目前具有很大的空浴式汽化器生产规模和装备量，对于这一类型的产品，我国目前既无国家标准也无行业标准，更没有准入门槛或相关规定，另一方面，由于空浴式汽化器结构简单，制造和生产较为方便，很多企业都能很便利地实现该类型汽化器的生产，加之国家对这一行业没有行业门槛或相关规定，才使得我国汽化器产品在性能上价格上都参差不齐，使得整个行业较为混乱，造成这一现状的根本原因在于对空浴式汽化器缺乏测试系统及测试方法，生产企业和用户对空浴式汽化器所涉及的负责传热传质过程的机理缺乏必要的了解，更谈不上进行深入的研究和优化设计，也正是由于这个原因，才导致安全事故频发。因此，为了充分了解空浴式汽化器的技术细节，并深入了解该类型汽化器的基本传热机理，有必要建立一套空浴式汽化器结霜特性测试系统及测试方法。

[发明内容]

本发明的目的在于提供一种空浴式汽化器结霜特性测试系统及测试方法。

本发明解决其技术问题的方案是：一种空浴式汽化器结霜特性测试系统，包括低温液体储罐、真空绝热管道、过冷器、测试段、汽化器及温度和压力测试装置，其特征在于：

A、低温液体储罐(1)右侧下部设有输出端，输出端连接室内的真空绝热管道(2)一端，真空绝热管道(2)的另一端连接过冷器(3)一端，过冷器(3)的另一端连接T型热电偶温度传感器(4)下端，T型热电偶温度传感器(4)的上端连接汽化器(14)一端，汽化器(14)的另一端皆有气体质量流计(15)，所述的T型热电偶温度传感器的上下两端设有八翅片星形翅片管(6)的测试段，在八翅片星形翅片管的表面设有数字千分尺(11)，所述的数字千分尺设在标尺及支架(10)上，在T型热电偶温度传感器的上端右侧抽头一端连接差压变送器(9)一端，差压变送器(9)的另一端连接压力变送器(12)和T型热电偶温度传感器的下端，在T型热电偶温度传感器设有八翅片星形翅片管(6)的测试段外侧中间左面位置设有非接触式红外测温仪(5)，所述的室内设有大气压力及温度计(7)和控温装置(8)及超声波增湿器(13)；

B、液氮由低温液体储罐自增压经真空绝热管道输送至过冷器进行预冷，达到一定的过冷度后进入测试段进行汽化，流出测试段的测试介质经空浴式汽化器完全汽化并升温至环境温度后由气体质量流量计测量及流量；

所述的测试段长度为2m的八翅片星形翅片管，翅片外径200mm，基管尺寸为28×3mm；

所述的翅片等距离等间隔均匀设有若干铜-康铜热电偶以测量翅片上不同位置处的温度变化；

所述的支架上设有标尺，标尺上设有数字千分尺，所述的支架是可以旋转的支架或托架；

一种空浴式汽化器结霜特性测试系统的测试方法，其特征在于先用丙酮将翅片清洗干净，用铝质胶带将经过校准的铜-康铜热电偶按一定的排列固定在测试段的某个翅片上，根据选择技术参数旋转设备，连接好管道和各测量仪器，将储罐出液阀拧开一个小的开度，检查完整个管道的气密性后，再根据工况要求调整出液阀开度，然后开启温度、压力、压差、流量各种数据采集仪器进行数据记录，并每隔半小时人工记录一次室温、湿度以及测试段上下五个位置处的霜层厚度，分析结霜对翅片管综合换热性能影响，测试过程中要随时注意对储罐进行增压或减压，以保持罐内压力稳定。

所述的设备技术参数：低温液体储罐为5.0m3、1.6MPa，真空绝热管为DN15、3.0MPa，过冷器为5000W，翅片管为DN21、Φ200×2000，汽化器为60Nm³/h，标尺及托架为2m，T型热电偶温度传感器为±0.1K，红外测温仪为±1.0K、-50～100℃，压力变送器为0～3.0MPa、0.5％，差压变送器为0～100KPa、0.5％，气体质量流量计为0～1500SLPM、0.5％，数字千分尺为0～30mm、0.1％，大气压力及温湿度计为-40～80℃、0～100％，高速摄像机为2000FPS，超声波增湿器为2000W，控温装置为5000W。