[发明专利]水平管束及单管外制冷工质降膜蒸发、池沸腾和凝结相变换热测试装置

说明书

一种水平管束及单管外制冷工质降膜蒸发、池沸腾和凝结相变换热测试装置，该测试装置可以进行不同管束(排)及单管外的降膜蒸发、膜状凝结和满液式沸腾传热测试，还可进行传热管水侧单向强制对流流动阻力系数测试。它的特点在于测试装置包括制冷工质、加热水和冷却水三个循环系统。测试装置可以测试任意管排间距(2mm以上)，任意管排布置方式，管束(排)外的降膜蒸发和膜状凝结换热。可同时获得管束中任意一根传热管的相变传热系数。测试工况蒸发饱和温度可在‑10‑20℃、冷凝饱和温度可在30‑50℃、测试压力可在0‑2.5MPa范围内变化。可根据需求更换降膜分配器。本发明集水平单管、管束外相变换热和单管水侧压降测试为一体，可满足不同研究需求。

技术领域

本发明涉及制冷空调领域，具体涉及一种水平管束及单管外制冷工质降膜蒸发、池沸腾和凝结相变换热测试装置。

背景技术

降膜式蒸发器、满液式蒸发器和冷凝器在制冷空调行业中应用广泛，是大型制冷空调机组里面的关键换热部件。蒸发器和冷凝器的换热影响着整个制冷机组的运行效率，因此开发高性能的蒸发器和冷凝器是提高制冷空调系统综合性能的有效途径。

卧式管壳式蒸发器和冷凝器中布置有多排管束，管排数目因系统热负荷需求而有差异。开发高效的换热管和研究新型制冷剂的换热性能都需对传热单管以及管束外的换热特性进行综合测试。因为在降膜蒸发、满液式蒸发和冷凝器中位于不同位置管排的换热性能均有差异。管束和单管的换热性能必须分别进行测试。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集水平单管、管束外相变换热和单管水侧压降测试为一体，可满足制冷空调厂商、科研院所的不同研究需求的水平管束及单管外制冷工质降膜蒸发、池沸腾和凝结相变换热测试装置。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：包括制冷剂循环、加热水和冷却水循环系统；

所述的制冷剂循环系统包括带有压力传感器的冷凝器和带有压力传感器的蒸发器，在冷凝器上部布置有冷却管束、底部布置有传热管，冷凝器内存储有液相制冷剂，冷凝器底部冷媒出口通过安装有冷媒流量计及一号阀门的管路与蒸发器内的液膜分配器相连，测试管束安装在蒸发器内液膜分配器的下端，蒸发器顶部及底部冷媒出口还通过各自的管路以及安装在各自管路上的二号阀门、三号阀门与冷凝器相连；

所述的加热水循环系统包括热水箱，热水箱的出口经管路及安装在管路上的电磁流量计及温度传感器与蒸发器内的测试管束入口相连，测试管束出口经管路及管路上的温度传感器与热水箱的入口相连；

所述的热水箱还通过管路及安装在管路上的阀门与冷凝器传热管相连构成回路；

所述的冷却水循环系统包括冷却水箱，冷却水箱的出口经管路及安装在管路上的温度传感器及阀门与冷凝器内的冷却管束及传热管的入口相连，冷却管束及传热管的出口经管路及安装在管路上的温度传感器、阀门及冷却水流量计与冷却水箱相连。

所述的蒸发器的安装位置高于冷凝器。

所述的冷凝器、热水箱及冷却水箱内分别安装有电加热器，所述的热水箱及冷却水箱上还连接有热水箱风冷制冷机组和热水箱风冷制冷机组。

所述的蒸发器上还安装有排气阀。

所述的热水箱及冷却水箱出口管路上分别安装有加热水泵和冷却水泵。

所述的冷凝器上还设置有充注制冷剂入口和冷媒回收阀。

所述的冷凝器的冷媒出口管路上还安装有冷媒泵，在冷媒泵入口管路上还连接有与冷凝器相连通的带有四号阀门的旁路。

所述的冷却水选择冷却介质为水或乙二醇水溶液；蒸发饱和温度为-10-20℃、冷凝饱和温度为30-50℃、测试压力为0-2.5MPa。