[发明专利]一种换热器性能测试平台及其测量方法

说明书

本发明公开了一种换热器性能测试平台，冷却水系统包括依次管道连通的储水箱、冷却单元、变量泵和布水器，布水器的出水端设置有多个流量不同的出水管，出水管连通到待测换热器的管程侧，管程侧的出水口回流到储水箱；压缩空气系统包括依次管道连通的空压机和电控流量阀，待测换热器的壳程侧进口连通电控流量阀且其出口连通排空管道；加热系统的压缩空气加热器加热压缩空气系统输出的压缩空气；测控系统包括设置在待测换热器各个连接管路上的温度传感器、压强传感器和流量计，均电连接到DCS主机。本发明换热器性能测试平台及其测量方法，通过模拟换热器实际工作状况，采集流量、压强和温度参数，快速准确测量计算出换热器的换热效率。

技术领域

本发明涉及换热器性能测试技术领域，尤其涉及一种换热器性能测试平台及其测量方法。

背景技术

自上世纪七十年代以来的能源危机爆发以来，以能源为中心的环境和社会经济问题日益加剧，世界各国充分认识到节能的意义，能源的利用效率已成为发展的核心问题。为提高能源的利用效率，缓解能源紧张的情况，世界各国都在积极探索节能的新途径。例如研究如何高效回收化工、石油等工业生产过程中存在的大量余热并加以充分利用，开发小型紧凑空调等都离不开寿命周期费用最经济、效率最高的换热器。

换热器是热力过程中的重要设备，广泛应用于化工、石油、制冷、冶金、能源、动力、医药等行业。据统计，在热电厂中，换热器的投资约占整个电厂总投资的60％以上；在一般的石油化工企业中，换热器占全部投资的40％～50％；在制冷机中，蒸发器的质量要占制冷机总质量的30％～40％，气动力消耗约占总值的20％～30％。因此，无论从节能、材料、低投资和运行成本的角度，还是从可持续发展的角度来说，开发换热效率高、流体阻力小的具有各种减阻微结构的换热器是十分必要的。

管壳式换热器又称列管式换热器。是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。这种换热器结构简单、造价低、流通截面较宽、易于清洗水垢；但传热系数低、占地面积大。可用各种结构材料，主要是金属材料制造，能在高温、高压下使用，是应用最广的类型。现有技术中，缺少专门测量管壳式换热器在各种工况下的工作参数和换热效率。

因此，需要针对上述缺陷开发一种换热器性能测试平台及其测量方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种换热器性能测试平台及其测量方法，通过模拟换热器实际工作状况，采集流量、压强和温度参数，快速准确测量计算出换热器的换热效率。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种换热器性能测试平台及其测量方法，包括冷却水系统、压缩空气系统、加热系统和测控系统：

所述冷却水系统包括依次管道连通的储水箱、冷却单元、变量泵和布水器，所述布水器的出水端设置有多个流量不同的出水管，所述出水管连通到待测换热器的管程侧，所述管程侧的出水口回流到所述储水箱；

所述压缩空气系统包括依次管道连通的空压机和电控流量阀，所述待测换热器的壳程侧进口连通所述电控流量阀且其出口连通排空管道；

所述加热系统包括压缩空气加热器，所述压缩空气加热器加热所述压缩空气系统输出的压缩空气；

所述测控系统包括设置在所述待测换热器各个连接管路上的温度传感器、压强传感器和流量计，所述温度传感器、压强传感器和流量计均电连接到DCS主机，所述DCS主机还能控制所述变量泵、压缩空气加热器和各个管路电控阀的工作。

进一步的，所述冷却单元具体采用冷却水塔或者冷水机，所述冷却水塔或者冷水机对所述变量泵输送的冷却水进行降温。