[发明专利]一种流量分配特性测量试验装置及试验方法

说明书

本发明公开了一种流量分配特性测量试验装置及试验方法，改造现有的管式换热器，精简换热管的总数，精简试验管的总数，调整管式换热器的管侧进入口和壳侧进出口，最后通过等效方式换算出整体的和单个的换热管流量。本流量分配特性测量试验装置巧妙地布置换热管及其压差计，可以直接测量部分换热管的流量分配情况，再通过以小见大的方式演算出，从而保证了环状布置换热管的换热器的性能和安全，也能减少测量工作和试验费用。此发明用于换热器领域。

技术领域

本发明涉及换热器领域，特别是涉及一种流量分配特性测量试验装置及试验方法。

背景技术

对于在环状空间布置换热管的换热器，内外不同层换热管的管内流体温度之差会影响换热器的应力分布，从而影响换热器的结构安全。然而内外不同层换热管的管内流体温度主要受内外不同层换热管的管内流量的影响，因此，对于在环状空间布置换热管的换热器必须有一套流量分配部件。

对于流量分配部件的流量分配效果必须进行试验测量，才能准确测量出流量分配，确保流量分配达到设计要求，从而确保换热器的安全。对于环状布置换热管的换热器，目前只能通过理论计算，而没有具体的试验测量。由于理论计算不一定准确，根据理论设计出来的流量分配部件仍然存在风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种流量分配特性测量试验装置及试验方法，结构简单，测试效率高。

本发明所采取的技术方案是：

一种流量分配特性测量试验装置，包括管式换热器，管式换热器具有管侧入口、管侧出口、壳侧入口、壳侧出口和若干换热管，第一种流体从管侧入口进入各个换热管内部后从管侧出口流出，第二种流体从壳侧入口进入流经各个换热管的外侧后从壳侧出口流出，在换热管的路口侧设置流量分配部件，沿换热管的轴向看，各个换热管布置形成部分的圆环结构，圆环结构对应的圆心角不超过180°，部分换热管上设有压差计。

本发明的有益效果：本流量分配特性测量试验装置巧妙地布置换热管及其压差计，可以直接测量部分换热管的流量分配情况，再通过以小见大的方式演算出，从而保证了环状布置换热管的换热器的性能和安全，也能减少测量工作和试验费用。

为了使得演算更加合理，作为上述方案的改进，每一层的若干换热管中，平均每3～8根换热管中选取一根设置压差计，设置有压差计的换热管均匀地分布在整个换热管内。样本分布在整个换热管的各个位置，采样具有代表性。

作为上述方案的改进，管式换热器除了收纳换热管的一侧之外，还在相邻一侧设置第一过渡管道，管式换热器在若干换热管和第一过渡管道的一端分别可拆卸地设置管侧出口和管侧入口，管式换热器在若干换热管和第一过渡管道的另一端可拆卸地设置第二过渡管道，第二过渡管道连通第一过渡管道和若干换热管。管侧入口和管侧出口位于同一侧，方便操作试验。

作为上述方案的改进，可拆卸连接指两个部件之间通过法兰连接，如管侧入口和第一过渡管道连接，第一过渡管道和第二过渡管道连接，第二过渡管道和管式换热器连接，管式换热器和管侧出口连接。由于外壳及其部件为可拆卸结构，所以本设计便于更换不同的部件，诸如流量分配部件等，方便进行各种试验。

作为上述方案的改进，壳侧入口为喇叭型结构，壳侧入口的小直径端位于外侧，壳侧入口的大直径端连接管式换热器的侧壁，壳侧入口的大直径端设有均流孔板。相应地，壳侧出口为喇叭型结构，壳侧出口的小直径端位于外侧，壳侧出口的大直径端连接管式换热器的侧壁，壳侧出口的大直径端设有均流孔板。上述设计保证了壳侧的流体也能够均匀地进入。

作为上述方案的改进，还包括激光测量部件，管式换热器的壳侧侧壁设置若干穿孔，管式换热器在上面设置将各个穿孔覆盖的透视窗，激光测量部件透过透视窗获取换热管周围的流速信息。