[实用新型]风道式换热设备热工性能检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及应用在石油、化工、动力、原子能、机械等领域，用于检测以液体-气体作为热交换介质的换热设备的热工性能。

背景技术

换热设备热工性能检测装置主要用于检测换热设备进行热交换的能力及对流体的阻力特性。检测包括液体-液体、液体-蒸汽、液体-气体为介质进行热交换的换热设备。风道式换热设备热工性能检测装置用于检测以液体-气体为介质进行热交换的换热设备。

图1所示为已有的风道式换热设备检测装置结构示意，主要结构是自入口位置1起，依次设置空气稳流器2、过渡段3、换热器5所在位置的测试段4、风机组件6和排风组件7。

其检测原理如图2所示，气体侧空气由入口吸入风道，经换热器5的试件换热，从排风组件7中排出；液体侧储液槽8中的液体经图2所示的热源9加热至试验所需温度，由泵将液体输送到换热器5中进行热量交换，再回到储液槽8内；气体侧在试件中的换热量通过图2中的测温点T1i、T1o及流量计V1所测得的数据进行计算得出；液体侧在试件中的换热量通过图2中的测温点T2i、T2o及流量计V2所测得的数据进行计算得出；气体侧与液体侧阻力特性分别由图2中压差计ΔP1、ΔP2测得。每一台换热器试件经过多个不同工作点的热工性能检测，最终给出换热器试件的热工性能综合检测结果。其结构相对简单，但测量范围有限，主要存在的问题包括：

1、直接以测试环境中的空气为换热介质，对于风道中吸入的空气不能进行温度调节，因此只能进行环境温度下的空气与热液体进行的换热检测。

2、主要是以风道截面形状进行流场的调整，不能使空气在风道截面流场均匀稳定；

3、风道不同截面之间过渡方式多为直线型过渡，不仅增加了空气流场不均匀性，也增大了流体阻力；

4、测量元件简单，测量精度低。

实用新型内容

本实用新型是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种风道式换热设备热工性能检测装置，以期提高检测范围与精度，不仅可以进行常温空气与热液体进行热交换的检测，还可以进行热空气与冷液体进行热交换的检测。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：

本实用新型风道式换热设备热工性能检测装置的结构特点是：自风道入口起依次串联设置电加热段)、气旋挡板、整流格栅、阻尼网、维氏曲面段、试件前测试段、试件、试件后测试段、方圆过渡段、圆稳流段和风机构成风道；所述风道自所述风道入口至所述方圆过渡段的入口位置截面均为矩形截面，所述风道自方圆过渡段的出口至风机的入口截面均为圆形截面。

本实用新型风道式换热设备热工性能检测装置的结构特点也在于：

所述电加热段是在矩形通道内平均分布电加热管，电加热管的外表设置散热翅片；电加热段的矩形通道前端与风道入口连接，后端与气旋挡板所在的矩形截面相连接。

所述气旋挡板是在矩形通道的截面上，四块三角形导流板交错布置，形成气流在该截面的旋流；

所述整流格栅是以栅板将矩形通道均匀分隔成多个小矩形通道，使经过整流格栅的气流沿风道轴向流动。

所述阻尼网为金属丝网，所述金属网固定在风道内侧壁上，沿着风道轴向可设置多层金属丝网；

所述维氏曲面段为一收缩段，维氏曲面段的大端面与整流段连接，小端面与试件前测试段连接。

采用测温网测量空气温度，测温网分别安装在前、后的测量段内。

在所述风道的外表面包裹一层保温材料。

本实用新型是由风机和电机组件将空气由风道入口吸入风道中，空气经电加热段得到加热，并依次经过气旋挡板、整流格栅和阻尼网使空气温度和速度达到均匀和稳定，再经维氏曲面增压加速后进入作为试件的换热设备，空气在试件中的换热量分别通过前端测温网T3、后端测温网T4及气体流量计V2所测得的数据进行计算得出；液体侧介质在试件中换热量通过入口测温点T1、出口测温点T2及液体流量计V1所测得的数据进行计算得出；气体侧与液体侧阻力特性分别由压差计ΔP1、ΔP2测得。每一台换热器试件经过多个不同工作点的热工性能检测，最终给出换热器试件的热工性能综合检测结果。

与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：

1、本实用新型设置电加热管，可以对风道内的空气进行加热，通过调节加热功率实现空气温度由低到高的变化，可以满足不同换热设备或同一换热设备在不同工况下的试验需求。