[发明专利]一种桌面型自供水热交换器性能测试装置

权利要求书

1.一种桌面型自供水热交换器性能测试装置，包括膨胀式热交换器（1）、第一水泵（2）、第二水泵（3）、第一调节阀（4）、第二调节阀（5）、温度传感器（6）、压力传感器（7）、流量传感器（8）、第一比例分配阀（9）、第二比例分配阀（10）和热泵（11）以及热泵蒸发器（13）、热泵冷凝器（14）和热交换器（15），其特征在于，所述膨胀式热交换器（1）、所述第一水泵（2）、所述第一调节阀（4）、所述热泵蒸发器（13）、所述第一比例分配阀（9）和所述热交换器（15）冷水通道组成冷水回路，所述膨胀式热交换器（1）、所述第二水泵（3）、所述第二调节阀（5）、所述热泵冷凝器（14）、所述第二比例分配阀（10）和所述热交换器（15）热水通道组成热水回路，所述第一水泵（2）和所述第二水泵（3）分别提供冷水和热水的循环动力，所述第一调节阀（4）和所述第二调节阀（5）分别实现冷水和热水的流量调节，所述流量传感器（8）分别指示冷水和热水的流量，所述热交换器（15）冷水通道和所述热交换器（15）热水通道的进口和出口分别布置所述温度传感器（6）和所述压力传感器（7），所述温度传感器（6）用于相应位置温度的采集和指示，所述压力传感器（7）用于相应位置压力的采集和指示，所述第一比例分配阀（9）和所述第二比例分配阀（10）为三通比例调节阀，按一定调节协议将入口水流按比例分流到两出口，所述第一比例调节阀（9）的入口连通所述热交换器（15）冷水通道出口，所述第一比例调节阀（9）出口分别连通所述膨胀式热交换器（1）入口和所述热泵冷凝器（14）入口，所述第二比例分配阀（10）的入口连通所述热交换器（15）热水通道出口，所述第二比例分配阀（10）出口分别连通所述膨胀式热交换器（1）入口和所述热泵蒸发器（13）入口，所述膨胀式热交换器（1）用于冷热水的混合换热，同时进行补水、定压和排除系统气体或过盛水。

2.根据权利要求1所述的桌面型自供水热交换器性能测试装置，其特征在于，所述热泵（11）依据所述热交换器（15）冷水通道的冷负荷和所述热交换器（15）热水通道的热负荷的较高负荷进行工作，所述第一比例分配阀（9）和所述第二比例分配阀（10）是基于所述热泵（11）的工况以及所述热交换器（15）冷水通道的冷负荷和所述热交换器（15）热水通道的热负荷按照调节协议进行比例分配，多余的冷热负荷通过所述膨胀式热交换器（1）进行匹配，冷水和热水在所述膨胀式热交换器（1）内混合换热并与环境换热至环境温度。

3.利用权利要求1所述的桌面型自供水热交换器性能测试装置进行热工性能测试的方法，其特征在于，根据测试工况要求通过改变所述热交换器（15）冷水通道和所述热交换器（15）热水通道的流量和进口温度；待工况稳定后，分别记录所述热交换器（15）冷水通道和所述热交换器（15）热水通道的流量以及进口温度和出口温度的当前数值；根据热平衡方程式计算换热量，根据进出口温度计算对数平均温差，根据传热方程式计算传热系数，得到传热系数与流速的关系，即所述热交换器（15）的传热性能曲线。

4.利用权利要求1所述的桌面型自供水热交换器性能测试装置进行热工性能测试的方法，其特征在于，根据测试工况要求通过改变所述热交换器（15）冷水通道和所述热交换器（15）热水通道的流量和进口温度；待工况稳定后，分别记录所述热交换器（15）冷水通道和所述热交换器（15）热水通道的流量、进口温度和出口温度以及进口压力和出口压力的当前数值；根据对应压力和温度查取所述热交换器（15）冷水通道和所述热交换器（15）热水通道的进出口焓值，进而计算换热量，根据进出口温度计算对数平均温差，根据传热方程式计算传热系数，得到传热系数与流速的关系，即所述热交换器（15）的传热性能曲线。

5.利用权利要求1所述的桌面型自供水热交换器性能测试装置进行阻力特性测试的方法，其特征在于，根据测试工况要求通过改变所述热交换器（15）冷水通道和所述热交换器（15）热水通道的流量和进口温度；待工况稳定后，分别记录所述热交换器（15）冷水通道和所述热交换器（15）热水通道的流量以及进口压力和出口压力的当前数值；根据对应压力数值计算所述热交换器（15）冷水通道和所述热交换器（15）热水通道的压力降，得到压力降与流速的关系，即所述热交换器（15）的流体阻力特性曲线。