Установка для испытания теплообменников Советский патент 1987 года по МПК H01F27/12 G01M19/00 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к установкам для испытания охладителей силовых транс- форматоров с принудительным движением теплоносителей, определения их тепловых и гидравлических харак терис- тик. Эти охладители, основной частью которых являются жидкостно-воздушные или жидкостно-водяные теплообменники, предназначены для передачи окру- жающему воздуху или охлаждающей воде тепловых потерь трансформаторов, воспринятых жидким промежуточным теплоносителем, например, трансформаторным маслом от их активной части.

Целью изобретения является повышение точности испытаний.

На чертеже изображена ckeMa предлагаемой установки.

Нагревательный бак 1 с тепловой изоляцией (не показана) снабжен

расположенными внутри него электронагревателями. К нагревательному баку 1 через трубопровод 2 и мерный бак 3 присоединен расширитель 4 с дыхательной трубой 5.

К нижней части нагревательного бака 1 через задвижку 6, трубопроводы 7 и 8 присоединена емкость 9 для приема теплоносителя 10, поступающего из циркуляционной системы по трубопроводу 8 в процессе измерения расхода теплоносителя 10 в теплообменнике 11.

Емкость 9 для приема теплоносителя 10 присоединена своей верхней частью к расширителю 4 трубопроводом 12. Мерный бак 3 в своей верхней и нижней частях имеет суженные участки с пробными кранами 13 и 14 и ука-- зателем-уровня 15 теплоносителя 10 в мерн9м баке 3 и расширителе 4. Рабочий объем мерного бака, учитываемый при измерении расхода теплоносителя, заключен между его суженными участками.

Испытываемый теплообменник 11 с вентиляторной частью 16 присоединен к нагревательному баку 1 трубопроводами 17 и 18 с задвижками 19-21. Насос 22 присоединен к трубопроводу 17. На трубопроводе 18 установлен трехходовой кран 23, который соединен также с трубопроводом 8 и с теплообменником 11. Трубопровод 8 соединен также с нагревательным баком 1 трубопроводом 7. Вместо жид

костно-воздушного теплообменника 11 к испытательной установке может быть присоединен для проведения испытаний жидкостно-водяной теплообменник.

Испытания проводят следующим образом.

Установку с присоединенным к ней теплообменником 11 заполняют жидким теплоносителем 10, например, трансформаторным маслом через отдельньй патрубок (не показан) так, чтобы он появился в нижней части расширителя 4. После этого включают насос 22, который поддерживает циркуляцию теплоносителя 10 в контуре, включающем нагревательный бак 1, задвижки 19- 21 трехходовой кран 23, трубопроводы 17, 18 и теплообменник 11.

Включением нагревателей в нагревательном баке 1 поднимают температуру теплоносителя 10 и воздуха (или воды при водяном охлаждении) и включают вентиляторы вентиляторной части 16.

Устанавливают мощность нагревателей в нагревательном баке 1 , соответствующую предполагаемой разности температур обоих теплоносителей, например , масла и воздуха и поддерживают нагрузку до установившегося теплового режима, после чего делают все необходимые измерения: температуры теплоносителей на входе и выхо- де из теплообменника 11, температуры

жидкого теплоносителя в нагревательном баке 1, мощности нагревателей, двигателей насоса, двигателей вентиляторов, гидравлического сопротивления теплообменника 11.

Повторив все эти измерения необходимое число раз, измеряют расход жидкого теплоносителя в данном опыте. Для этого поворачивают трехходовой кран 23 в положение, при котором теплообменник 11 сообщается не с трубопроводом 18, как при проведении установившегося теплового режима, а с трубопроводами 8 и 7. Благодаря этому уровень масла в расширителе 4 начинает понижаться, пересекает верхнюю метку мерного бака, где установлен верхний пробный краник 13, а затем, после опорожнения

мерного бака 3, нижнюю метку мерного бака 3, где установлен нижний пробный краник 14. Время опорожнения рабочего объема мерного бака 3 - от верхней до нижней метки - фиксируют

3

секундомером. После этого трехходовой кран 23 возвращают в исходное положение и открывают задвижку 6, благодаря чему теплоноситель из емкости 9, где он накапливался во время измерения расхода теплоносителя, возвращается в циркуляционную систему, а его уровень в расширителе 4 снова восстанавливается. После это го задвижку 6 закрывают, и измерение расхода можно повторить столько раз, сколько это необходимо.

Метки уровней могут быть нанесены на стекле уровнемера 15, прохожде ние теплоносителя от одной метки к другой может контролироваться визуально, а секувдомер включаться вручную. Прохождение теплоносителя через метки верхнего и нижнего уровней рабочего объема мерного бака 3 можно контролировать с помощью фотореле с выдачей сигнала на электрический секундомер, или же другим способом, например путем использования электрических уровнемеров.

Разделив рабочий объем мерного бака 3 на время его опорожнения, получают расход теплоносителя в единицу времени. Рабочий объем мерного бака 3 определяют предварительно с помощью заливания в него жидкости от нижней до верхней метки, где установлены пробные краники 14 и 13, количество которой, отмерено образцовым мерным сосудом.

Дпя повышения точности измерения объема мерного бака 3 нижнюю и верх- нюю границы этого объема располагают на суженных частях мерного бака 3. Сам мерный бак 3, расширитель 4 и емкость 9 для приема теплоносителя следует делать невысоким, получая необходимые объемы за счет увеличения горизонтальных размеров, чтобы уменьшить до пренебрежимой величины влияние изменения уровней теплоносителя до и после насоса на точность измерения расхода.

Редактор Н. Горват Заказ 786/56

Составитель Ф. Чиркина

Техред В.Кадар Корректор Л. Пилипенко

Тираж 699Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская,наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

971254

При измерении гидравлического сопротивления теплообменника 11 нужные расходы теплоносителя устанавливают задвижкой 21, а тепловой поток 5 теплообменника 11 при заданной разности температур теплоносителей определяют вьг-1итанием из мощности нагревателей бака 1 его собственных тепловых потерь, получаемых предва- JO рительной тарировкой установки. Проводя опыты при нескольких тепловых режимах, строят зависимость теплового потока теплообменника от разнос- ти температур теплоносителей, напри- f5 мер, на входе в теплообменник и гидравлического сопротивления от расхода и температуры теплоносителя.

В предложенном устройстве повыша- 20 ётся точность испытаний за счет исключения из контура, по которому движется жидкий промежуточный тепло- носитель лишнего местного сопротивления. 25

Формула изобретения

Установка для испытания теплооб30 менников, содержащая нагревательный бак с расположенными внутри него нагревателями, соединенный трубопроводами через насос и задвижки с теплообменником, образуя замкнутую систе35 му циркуляции теплоносителя, отличающая ся тем, что, с целью повышения точности испытаний, она снабжена емкостью для приема теплоносителя, расширителем, мерным

40 баком, трехходовым краном, емкость для приема теплоносителя с одной стороны подсоединена трубопроводами к нижней части нагревательного бака через задвижку и к теплообменнику

через трехходовой кран, а с другой стороны через расширитель и мерный бак к верхней части нагревательного бака.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к установкам для испытания охладителей трансформаторов с принудительным движением теплоносителей, определения их тепловых и гидравлических характеристик. Цель изобретения состоит в повышении точности испытаний. Устройство содержит нагревательный бак 1, верхняя часть которого соединена через мерный бак 3, расширитель 4, емкость для приема теплоносителя 10 и трехходовой кран 23 с теплообменником 11, которьй подсоединен к нагревательному баку 1, образуя замкнутую систему для циркуляции теплоносителя. За счет исключения из контура, по которому движется жидкий теплоноситель, лишнего местного сопротивления, понижающего расход теплоносителя, повышается точность испытаний. 1 ил. (Л го со ;: 1чЭ ел