[发明专利]换热器试验进出口干度控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种换热器试验进出口干度控制系统，其特征在于，包括：前置量热单元、后置量热单元、质量流量量测单元和能量控制输入单元；

前置量热单元，其安装在被试换热器的入口处，其用于量测被试换热器入口处的热量、过冷液体温度和压力以及换热器入口处压力，并发送至能量控制输入单元；

后置量热单元，其安装在被试换热器的出口处，其用于量测被试换热器出口处的热量、过热气体温度和压力以及换热器出口压力，并发送至能量控制输入单元；

质量流量量测单元，其连接在能量控制输入单元和前置量热单元之间，其用于量测系统质量流量mf；

能量控制输入单元，其分别连接前置量热单元和后置量热单元，其根据前置量热单元量测数据、前置量热单元的量测数据、被试换热器的进口干度目标值X1、被试换热器的出口干度目标值X2和系统质量流量mf分别计算向前置量热单元和后置量热单元的输出能量。

2.如权利要求1所述的换热器试验进出口干度控制系统，其特征在于,所述前置量热单元包括：

第一量热器，其安装在被试换热器的入口处；

第一传感器，其安装在第一量热器入口处，其用于量测第一量热器入口处的过冷液体温度和压力；

第二传感器，其安装在第一量热器出口处，其用于量测被试换热器进口压力。

3.如权利要求1所述的换热器试验进出口干度控制系统，其特征在于,所述后置量热单元包括：

第二量热器，其安装在被试换热器的出口处；

第三传感器，其安装在第二量热器入口处，其用于量测被试换热器出口压力；

第四传感器，其安装在第二量热器出口处，其用于量测第二量热器出口处的过热气体温度和压力。

4.如权利要求1所述的换热器试验进出口干度控制系统，其特征在于,所述能量控制输入单元控制前置量热单元的输入能量为W1＝mf×(X1×hg1+(1-X1)×hf1-hf)；

其中，测量被试换热器进口系统质量流量为mf，被试换热器的进口干度目标值为X1、被试换热器的出口干度目标值X2，被试换热器进口过冷液体过冷液体比焓为hf，被试换热器进口压力为P1，P1对应的饱和状态下的气体比焓为hg1和液体比焓为hf1。

5.如权利要求1所述的换热器试验进出口干度控制系统，其特征在于,所述能量控制输入单元控制后置量热单元的输入能量为W2＝mf×(hg-(X2×hg1+(1-X1)×hf1))；

其中，测量被试换热器进口系统质量流量为mf，被试换热器的进口干度目标值为X1、被试换热器的出口干度目标值X2，被试换热器出口过热气体比焓为hg，被试换热器出口压力为P2，P2对应的饱和状态下的气体比焓为hg2和液体比焓为hf2。

6.如权利要求1-5任意一项所述的换热器试验进出口干度控制系统：所述被试换热器是冷凝器或蒸发器。

7.一种换热器试验进出口干度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，测量被试换热器进口过冷液体的温度和压力，计算获得过冷液体比焓hf，以及被试换热器进口压力P1对应的饱和状态下的气体比焓hg1和液体比焓hf1；

S2，测量被试换热器出口过热气体温度和压力,计算获得过热气体比焓hg，以及被试换热器出口压力P2对应的饱和状态下的气体比焓hg2和液体比焓hf2；

S3，测量被试换热器进口系统质量流量mf；

S4，根据被试换热器的进口干度目标值X1、出口干度目标值X2和系统质量流量mf分别控制向被试换热器进口和被试换热器出口的能量输出。

8.如权利要求7所述的换热器试验进出口干度控制方法，其特征在于：控制向被试换热器进口能量出为W1＝mf×(X1×hg1+(1-X1)×hf1-hf)。

9.如权利要求7所述的换热器试验进出口干度控制方法，其特征在于：控制向被试换热器出口能量出为W2＝mf×(hg-(X2×hg1+(1-X1)×hf1))。