[发明专利]单管管内沸腾实验装置

说明书

本发明涉及一种单管管内沸腾实验装置，包括：实验段水循环系统、制冷剂循环系统、预冷处理循环回路、冷凝处理循环回路和过冷处理循环回路以及实验数据采集控制系统。本发明在进行沸腾实验时，制冷剂循环回路上并联装有第一电磁流量计（G1）和第二电磁流量计（G2），可以精确测量制冷剂流量大小的变化，实验段（5）前的第一电子膨胀阀（EXV1）和实验段（5）后的第二电子膨胀阀（EXV2）均可控制制冷剂的压力。实验数据采集控制系统操作简单易上手，界面简洁，方便快捷。

技术领域

本发明涉及一种沸腾实验装置，具体涉及一种单管管内沸腾实验装置。

背景技术

高效、紧凑的换热器在制冷、空调系统中有良好的节能效果，近年来，研究高效的换热管的的换热特性、压降特性、沸腾换热系数已成为热门，因此，需要一种途径和装置进行实验研究，以验证设计，为沸腾换热器设计提供参考和必要的手段。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种单管管内沸腾实验装置，并为以后沸腾换热实验的进行提供参考。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种单管管内沸腾实验装置，其特征在于，包括：实验段水循环系统、制冷剂循环系统、预冷处理循环回路、冷凝处理循环回路和过冷处理循环回路以及实验数据采集控制系统；制冷剂循环系统，由储液器1、干燥过滤器2、过冷器3、脉动阻尼器4、隔膜计量泵B3、第一电磁流量计G1、第二电磁流量计G2、第一视液镜S1、第二视液镜S2、第三视液镜S3、第四视液镜S4、第二板式换热器HE2、实验段5、第三板式换热器HE3，并依次连接成回路；实验段5，采用套管式结构，套管式结构包括：内管和外管，内管为铜管，外管为不锈钢管，内管和外管之间为套管，内管为换热管，制冷剂在内管中流动；实验段水循环系统，由第三电磁流量计G3、测试电加热水箱H1、板式换热器HE1、膨胀水箱E、测试水泵B1组成，并依次连接成回路；过冷处理循环回路，由过冷器3、乙二醇低温水箱6和冷水机组C、Y型过滤器7、低温循环水泵B2组成，并依次连接成回路；乙二醇低温水箱6和冷水机组C，为整个实验系统提供能量；实验数据采集控制系统，测量并控制实验段水循环系统、制冷剂循环系统、预冷处理循环回路、冷凝处理循环回路和过冷处理循环回路。

预冷处理循环回路包括：第二板式换热器HE2、第五电磁流量计G5、乙二醇低温水箱6和冷水机组C、Y型过滤器7、低温循环水泵B2，并依次连接成回路，预冷处理循环回路为第二板式换热器HE2中的制冷剂提供冷量，控制实验段的入口的制冷剂的饱和度，使制冷剂处于饱和液状态。

冷凝处理循环回路包括：第三板式换热器HE3、第四电磁流量计G4、乙二醇低温水箱6和冷水机组C、Y型过滤器7、低温循环水泵B2，并依次连接成回路，冷凝处理循环回路为第三板式换热器HE3中的制冷剂换热提供冷量，制冷剂在冷凝处理循环回路中冷凝成饱和液体。

第一视液镜S1、第二视液镜S2、第三视液镜S3、第四视液镜S4可以观察制冷剂的流态，通过实验数据采集控制系统确保制冷剂流经第一视液镜S1时为全液状态；制冷剂流经第二视液镜S2时为全液状态；制冷剂流经第三视液镜S3时为全液状态；制冷剂流经第四视液镜S4时为全气状态，即处于饱和蒸汽状态。

过冷器3位于隔膜计量泵B3之前，确保进入隔膜计量泵B3的制冷剂保持过冷状态，防止制冷剂通过隔膜计量泵B3的进出口阀组时产生闪发蒸汽。

预冷处理循环回路、冷凝处理循环回路、过冷处理循环回路共用同一个乙二醇低温水箱6和冷水机组C、Y型过滤器7、低温循环水泵B2，降低实验设备成本，减小实验装置占地面积，便捷实验操作。

储液器1上装有储液器上视液镜S5和储液器下视液镜S6，用于观察储液器1中制冷剂的液位。

脉动阻尼器4可以消除制冷剂的脉动，减小数据采集的波动。