Стенд для тепловых и гидравлических испытаний жидкостно-жидкостных теплообменников Советский патент 1978 года по МПК F04B51/00 G01M15/00 F28D15/00 

(S4) СТЕНД ДЛЯ ТЕПЛОВЫХ И ГИДРАВЛШЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ Ж1ЩКОСТНО ЖИДКОСГНЬ1Х ТЕПЛООБМЕННИКОВ

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к исследовашпо тепловых и гвдравлических характеристик жидкосию-жидкостных теплообмешцжов и испытанию их на стенда ;, и устащвках.

Известны стенды дая определения тепловых и гидравлических характеристик жидкоспю-жидкостных теплообменников, содержащие основные (илркулящюнные) контуры с тепло-и хладоносителем, в которые включены трубные и межтрубны пространства испытуемого теплообменника, при этом теплоноситель одновременно является рабочей средой 1.

Известные стенды обладают следующими недостаткам : ограничен диапазон температурных нагрузОк, так как отсутствует возможность пониже1шя температуры рабочей среды; использование ToimoHocirrenfl в качестве рабочей среды и его непосредственный подогрев электронагревателем ограничивает -возможность работы с различными средами; использование в качестве хладоносителя водопроводной воды экономически не выгодно и ограничивает температурный диапазон; не обеспечено полное заполнение полостей испытуемого теплообменника. Эти недостатки сужают температурный

диапазон и область применения и снижают качество испьпаний.

Целью изобретения является проведение испытаний в широком диапазоне температурных нагрузок.

Указанная цель достигается тем, что стенд снабжен промежуточными контурами для нагреваемой и охлаждаемой сред, связанными сосновными коитурами при помощи рекуперативных теплообменНИКОВ, Со стороны испытуемого теплообменника к промежуточным контурам подключен вакуум-иасос. При этом испаритель компрессионной холодильвс мащины основного контура хладоносителя выполнен в В1ще двух параллельно соединенных рекуперативных теплообменников.

Подогрев или охлаждение рабочих сред Щ)Омежуточных контуров до требуемой температуры происходит в рекуперативных теплообменниках за счет теплообмена между тепло-и хладоносителями основных контуров и средами без их перемешква1ШЯ, что обеспечивает проведение испытаний в ра личных средах в пшроком диапазоне температурных нагрузок. Полное заполнение рабочей средой достигается предварительным вакуумнрованием трубной и межтрубноВ полостей испытуемого тепло обменника вакуумным насосом. Для повышения эффективности охлаждения хладоносителя основного контура применены жидкостно-ясидкостные рекуперативнь{е теплоебменники, обладающие значительно большим коэффициентом теплопередачи. На чертеже схематически изображен предяагае мый стенд, который содержит основные контуры тепло- и хладоносителей и промежуточные контуры А и Б для нагреваемой и охлаждаемой сред с испытуемым теплообменником. Контур хладоносителя содержит компрессионную ХОЛОДИЛЫ1УЮ машину 1 с конденсатором 2 и испарителем - рекуперативными теплообменниками 3,сборный бак 4, насос 5, рекуперативные теплообменники 6 и 7 (охладители), вентили 8 и 9 и трубопроводы. Контур теплоносителя содержит сборный бак 1 с нагревателем 11, насос 12, рекуперативные теплообменники 13 и 14 (нагреватели), вентили 15 и 16 и трубопроводы. . Промежуточные контуры А и Б параллельно подключены через вторые полости рекуперативных теплообменников 13 и 14, 6 и 7 соответственно в основные контуры тепло-и хладоносителей, взаимозаменяемы в работе, имеют одинаковое схемное и конструктивное исполнение и содержат соответствен но емкости 17 и 18 с требуемой рабочей средой, насосы 19 и 20, расходомеры 21 и 22, ветили 23 и 24, испытуемый теплообменник 25, вентили 26 и 27, приборы 28, 29 и 30, 31 замера температуры, дифманометры 32, 33 и трубопроводы. Вакуум-насос 34 подключен к испытуемому теплообменнику трубопроводами с вентилями 35 и 36, разрежение определяется по прибору 37. Стенд работает следующим образом. Сладоноситель из сборного бака 4 насосом 5 подается по трубопроводам через вентиль 8 или 9 в полость реку11ерат}шного теплообменника 6 или 7 после чего поступает для охлаждения в испаритель рекуперативные теплообменники 3 и сливается в бак 4. Теплоноситель из сборного бака 10 насосом 1 подается по трубопроводам через вентиль 15 или 1 в полость рекуперативного теплообменника 13 или и сливается в бак 10. Рабочие cpejy i из соответстве ных емкостей 17 и 18 насосами 19 и 20 подаются через вторые полости рекуперативных теплообменников 6и 13и7и14, расходомеры 21 у 22 з трубную и межтрубную полости испытуемого тепло обменника 25 и сливаются в емкости 17 и 18; рас ходы сред регулируются вентилями 23 и 24, Полно заполнение рабочей средой обеспечивается предварительным вакуумированием трубного и межтрубного пространства испытуемого теплообменника вакуумнасосом 34, для чего вентили 35 и 36 открывают, а вентили 23, 26 и 24, 27 - перекрьшают; величину разрежения определяют по прибору 37, Рекуперативные теплообмен1шки стенда - жидкостно-жидкостные радиаторы с герметично изолированными друг от друга трубными и межтрубными полостями, что позволяет применять различные жидкости в основных и промежуточных контурах, так как их перемешивание исключено. Благодаря применению промежуточных контуров, связанных рекуперативными теплообменниками с основными контурами тепло-и хладоносителей, предварительна му вакуумированию полостей испытуемого теплообменника перед его заполнением средой и вьшолнению испарителя компрессионной холодильноц ма шины в виде рекуперативных теплообменников, обеспечено проведедае испытаний в широком Диапазоне температурных нагрузок, полное, заполнение трубной и межтрубной полостей испытуемого теплообменника средой, повышены эффективность работы холодильной машины и качество испытаний. Формула изобретения 1.Стенд для тепловых и гидравлических испы.таний жидкостно-жидкостных теплообменников, содержащий Щ1ркуляци0нные контуры тепло-и хладоносителей, в которые включены соответственно трубное и межтрубное пространства испытуемого теплообменника, отличающийся тем, что, с целью проведения испытаний в широком диапазоне температурных нагрузок, стенд снабжен промежуточными контурами для нагреваемой и ох- / лаждаемой сред, связанными с основными контурами при помощи рекуперативных теплообменников. 2.Стенд ПОП.1, отличающийся тем, что основной контур хладоносителя содержит компрессионную холодильную машину, испаритель которой выполнен в виде двух параллельно соединенных рекуперативных теплообменников, 3.Стенд по пЛ, отличаюшийся тем, что к промежуточным контурам со стороны испытуемого теплообменника подключен вакуумнасос. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Осипова В. А. Экспериментальное исследование процессов теплообменника . М., Энергия, 1969, с.229-233.